[发明专利]空气压缩机主动式控制系统

说明书

技术领域

本发明是关于一种空气压缩机主动式控制系统，尤指一种利用一控制单元控制一压缩机单元，以避免一储气单元的排气压力下降至低于其最低工作压力的空气压缩机主动式控制系统。

背景技术

空气压缩机是一种用以提供高压气体的气动能源设备，广泛的应用于各种利用空气压力作为动力来源的生产设备上。在现今朝向自动化快速生产的趋势下，气动能源的需求量与日俱增，使得空气压缩机的重要性也随的提高。

现有技术的空气压缩机主要是利用一压缩机本体导入外界气体，将其压缩为高压气体并储存于一储气单元内，该储气单元再与一使用端设备相接，进而提供该使用端设备所需的气动能源。其中，当该使用端设备大量使用储气单元内的高压气体时，该压缩机本体是呈一负载运转状态，而当该使用端设备停止使用储气单元内的高压气体时，该压缩机本体则呈一空载运转状态，且当压缩机本体呈现空载运转状态的时间超过一段预设时间时，该压缩机本体还可进一步切换为停机状态，以避免无谓的电力消耗。

参见图5所示，其标示有储气单元的预设目标压力(PU)(kg/cm²)以及储气单元的最低工作压力(PL)(kg/cm²)，现有技术的空气压缩机的控制方式是在储气单元压力下降至最低工作压力PL后，才将该压缩机本体切换为负载运转状态，然而，压缩机本体从负载运转后到真正对储气单元输入高压气体之间，会延迟一小段时间，如图所示，在这段时间内，储气单元压力会仍会持续下降至更低于所设定的最低工作压力值PL。如此一来，很可能会造成使用端设备因压力不足而发生异常停机的现象，对整体设备、工艺产生重大的不良影响。上述现有技术的控制方式会发生问题的主要原因是由于压缩机本体在储气单元压力降低至最低点的后才开始反应，缘此，现有技术的空气压缩机的控制模式实有其待进一步改良之处。

发明内容

有鉴于前述现有技术的缺点，本发明提供一种空气压缩机主动式控制系统，希望由此发明解决现有技术的空气压缩机在储气单元内的气体压力下降至所设定的最低工作压力值时才转为负载运转状态或是重新启动，使得储气单元内的气体压力持续下降，造成使用端设备因压力不足而发生异常停机的缺点。

为了达到上述的发明目的，本发明所利用的技术手段是使一空气压缩机主动式控制系统包括：

一压缩机单元；

一储气单元，其以管路与该压缩机单元相连通；

一控制单元，其具有一计算模块与一逻辑模块，该计算模块根据侦测所得的储气单元内的气体压力变化与时间的关系，计算出一系统管路总容量、一系统动态空气消耗量、以及该系统动态空气消耗量与系统管路总容量的比例关系，该逻辑模块根据该系统动态空气消耗量与系统管路总容量的比例关系来判断该储气单元内的高压气体的消耗模式，并依据该消耗模式设定该压缩机单元为负载运转状态、空载运转状态或停止运转状态。

上述系统管路总容量的计算公式可为：

Q＝C×(T1-T0)；

其中，Q为系统管路总容量，C为压缩机单元10的单位容量，T0为启动该压缩机单元的时间，T1为储气单元内的压力上升至预设目标压力值的时间。

上述系统动态空气消耗量的计算公式可为：

DF＝Td×Q；

其中，DF为系统动态空气消耗量，Td为该压缩机单元的压力变化所经过的时间间隔。

上述的空气压缩机主动式控制系统中：

当DF≥Q甚至DF＞1.2Q时，可令控制单元提出警示并启动该压缩机单元为全负载运转状态；

当0.7Q＜DF＜Q时，可令控制单元设定该压缩机单元为负载运转状态；

当0.5Q＜DF＜0.7Q时，可令控制单元设定该压缩机单元保持空载运转状态；

当0.2Q＜DF＜0.5Q时，可令控制单元设定该压缩机单元保持空载运转状态或进行降载运转；

当DF＜0.2Q时，可令控制单元设定该压缩机单元停止运转。

本发明的优点在于，通过利用控制单元侦测储气单元内压力变化与时间的关系，并计算系统动态空气消耗量与系统管路总容量的比例关系的方式，来判断目前该储气单元内的气体压力的消耗模式，从而主动且预先地切换该压缩机单元的运转模式，避免储气单元的气体压力下降至低于其最低工作压力，有效达到预防对使用端设备及工艺产生不良影响的目的。

附图说明

图1为本发明的控制流程图；

图2为本发明在压缩机单元启动时，储气单元内的气体压力变化示意图；