[发明专利]一种大型工业用空气压缩机压力调节优化冗余系统及方法

说明书

本发明提供一种大型工业用空气压缩机压力调节优化冗余系统及方法，其中，大型工业用空气压缩机压力调节优化冗余系统，包括气动调节单元、空气压缩机、DCS控制单元和电动调节单元；电动调节单元串联于气动调节单元的空气管道中；DCS控制单元控制气动调节单元与电动调节单元分别单独调节或共同调节。本发明提供的大型工业用空气压缩机压力调节优化冗余系统及方法，为空气压缩机提供两种互为备用的压力调节方式，提高了空气压缩机的可靠性；通过DCS控制单元对气电混合调节与气动调节切换进行平滑控制，提高了整个系统的抗干扰能力，保证空气压机在模式切换过程中的平稳、正常运转。

技术领域

本发明涉及空气压缩机压力调节领域，特别涉及一种大型工业用空气压缩机压力调节优化冗余系统及方法。

背景技术

螺杆空气压缩机是一种用以压缩气体的设备。现今大多数大型工业生产均配备有集散控制系统(简称DCS)。DCS系统是以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的仪表控制系统。

目前工业厂房中的螺杆空气压缩机大多仍采用简单吸气调节式空气压缩机，其压力调节控制方式大多仍然是较为粗放的机械气动调节系统，可调节范围狭窄，其被调量为压缩机入口吸气量，控制动力均为油气分离器内未经冷干机处理含有大量油分、水分的压缩空气，这导致各气动控制元件频繁堵塞和腐蚀，致使空气压缩机出力波动大、频繁加卸载甚至无法正常运行，气动控制元件也是每年空气压缩机维护费用的主要消耗源之一，降低了空气压缩机的可靠性和经济性。

电动调节系统可以较好的替代机械气动调节系统，增加调节范围，拥有蜗杆齿轮箱的电动调节阀，能更好的保证定位的精准和平滑的闭环调节，并快速响应系统压力的波动，使空气压缩机排气、油温、电流等升降平滑，减少机械部分和电机部分的磨损，提高空气压缩机的经济性。但具备电动调节系统的空气压缩机需要整机更换，整机提前设计被调量、指令和反馈等，经转换为电信号输入空气压缩机控制器中参与PID逻辑运算从而形成闭环控制，在空气压缩机电机及机械设备性能尚维护较好的情况下，成本浪费较大。而在实际生产过程中，空气压缩机工作环境高温高湿，连续生产时间较长，在这种条件下即使可靠性再高的就地控制器和内置电动调节器，也不能保证故障率为零，这些都使空气压缩机的可靠性降低。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的问题，本发明提供一种大型工业用空气压缩机压力调节优化冗余系统及方法，其中，一种大型工业用空气压缩机压力调节优化冗余系统，包括气动调节单元和空气压缩机、DCS控制单元和电动调节单元；

所述电动调节单元串联于所述气动调节单元的空气管道中；所述DCS控制单元控制所述气动调节单元与电动调节单元分别单独调节或共同调节。

进一步地，所述电动调节单元为电动调节阀及其反馈机构。

进一步地，还包括信息采集单元；信息采集单元与DCS控制单元通讯连接；所述信息采集单元采集空气压缩机的运行状态信号。

进一步地，还包括隔离单元；所述隔离单元连接于气动调节单元与油气分离罐之间；所述隔离单元包括就地手动隔离阀和远方自动隔离阀；所述的远方自动隔离阀与DCS控制单元通讯；所述隔离单元用于切换调节模式。

本发明提供的大型工业用空气压缩机压力调节优化冗余系统，主要调节方式为气电混合调节式；当DCS控制单元通过采集的信号和预设的条件判断系统故障时，发出报警信号，并通过DCS控制单元自动将气电混合调节切换为气动调节，或在空气压缩机就地手动切换至气动调节；通过气电混合调节与气动调节互为备用的设计，和DCS采用的双控制器的冗余配置，提高了空气压缩机的可靠性；同时通过DCS控制单元对气电混合调节与气动调节切换进行平滑控制，并预设若干事故预处理逻辑，提高了整个系统的抗干扰能力，保证空气压机在模式切换过程中的平稳、正常运转。

本发明还提供一种大型工业用空气压缩机压力调节优化方法，所述方法步骤具体如下：