[发明专利]一种压缩空气系统和控制方法

说明书

一种压缩空气系统和控制方法，包括空气压缩机中至少有一台空气压缩机具有变频器；检测组件用于对出口管道内的用气参数进行检测；阀门组件，连接在吸气阀和油气分离器之间，用于形成空气压缩机内部空气循环，降低空气压缩机进出口的压差,减少启动和卸载的扭矩；功能切换模块用于改变空气压缩机电力拖动方式，使空气压缩机在工频和变频控制之间切换；控制器用于根据检测的参数变化计算和调整变频器的输出频率以调整供气；系统在需求压力范围内求出效率最高的压力，将此值赋值PID控制空气压缩机动作；当多台空气压缩机工作时，设置加卸载压力值，控制变频器的启停；计算露点温度，自动启停干燥机和实现能效最优运行，提高工作效率，降低运行成本。

技术领域

本发明涉及一种压缩机领域，尤其涉及一种压缩空气系统和控制方法。

背景技术

在工业生产领域压缩空气是必不可少的一种动力源，现有工厂因生产需量不同，均装置对应产气量的空气压缩机组及配套设施，压缩空气系统是生产领域的主要能耗动力源之一。空气压缩机在生产压缩空气时需要消耗大量电能，以普遍的生产100PsiG(7Kg/cm3G)压缩空气系统为例，吸气量为100ICFM的空气压缩机工作一个小时大约需要消耗20HP的电能，空气压缩机的能源利用率非常低只有20.8％左右。大部分空气压缩机站的工作模式是：设定加卸载压力(或空气压缩机组间有阶梯加卸载压力)，卸载一定时间停机，管网压力低于启动压力时增加空气压缩机台数启动，冷干机不管能否达到空气被压缩到压力对应的露点温度而一直工作。由于工厂的环境是不断变化和生产工艺需求不同，对压缩空气要求最低压力也是不同的，但空气压缩机生产商只制造一定压力范围的空气压缩机，使用者并不知道在满足的压力范围内哪个供气压力值空气压缩机效率最高，及冷干机的露点温度何值最节能。若为了安全供气设定偏高的供气压力，空气压缩机供气管道到干燥机出气总管段的压力损失不断增大，增加空气压缩机供气压力的能耗。这种的空气压缩机站运行管理方式存在较大的能源浪费，在如何合理使用压缩空气及空气压缩机工作效率如何提升，既满足工艺生产需求，又能动态调节各参数是空气压缩机站始终处于最高能效状态运行，已成为空气压缩机行业需要解决的关键技术问题。

同时，现有的空气压缩机站设备计算机管理系统，只是实现设备自动远程的启停和状态监测，管网的压力过高或过低，由依赖操作人员判断增加机组投入运行或停止运行，或原预先的管理程序设定的空气压缩机组轮循启停，并不能计算用气负荷量来选择空气压缩机机组中的何台最适于启停运行，也不能实时计算每台空气压缩机的工作效率或输入功率比kW/(m³.min^-1)和统计显示空气压缩机的能耗。实际上，压缩空气系统的运行是否合理可以被检测，如果存在操作弊病和设计有问题，经过工艺改进之后，压缩空气系统将来的运营费用和其运行维护成本大大降低。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供了一种工作效率更高，维护成本更低的一种压缩空气系统和控制方法。

本发明的技术解决方案是：一种压缩空气系统，包括：至少一台变频器，还包括空气压缩机模块，与所述变频器连接，用于压缩空气系统生产压缩空气；检测组件，连接于所述空气压缩机模块，用于对空气压缩机模块出口管道内的用气参数进行检测；控制器,分别连接所述变频器、检测组件和空气压缩机模块，用于根据接收的参数信号,生成控制信号，并对具有所述变频器的空气压缩机模块)进行控制；并根据参数的变化来计算并调整变频器的输出频率。

其中，所述空气压缩机模块包括：与电机连接的空压机头，与所述空压机头出气口连接的油气分离器，以及连接在所述空压机头进气口处的吸气阀；

还包括：阀门组件，连接在所述吸气阀和油气分离器之间，用于形成空气压缩机内部空气循环，降低空气压缩机进出口的压差,减少空气压缩机启动和卸载的扭矩；

干燥装置，与所述油气分离器连接，用于经空气压缩机出口压力和进口温湿度确定冷冻式干燥机的设定温度，自动启停冷冻式干燥机；