本發(fā)明涉及一種壓縮空氣生產(chǎn)裝置，屬于動(dòng)力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
壓縮空氣在許多行業(yè)的生產(chǎn)中，屬于重要的動(dòng)力設(shè)施。壓縮空氣生產(chǎn)裝置通常稱為壓縮空氣站(房)，在設(shè)計(jì)其容量時(shí)，最大用氣需求量和用氣壓力是選配空氣壓縮機(jī)排氣量和排氣壓力的主要依據(jù)，同時(shí)考慮適當(dāng)?shù)呢?fù)載系數(shù)。為了節(jié)能減排，除了要求空氣壓縮機(jī)具備容調(diào)功能外，普遍推廣變頻調(diào)速。
例如，設(shè)計(jì)的壓縮空氣生產(chǎn)裝置總排氣量為300m3/min、排氣壓力為0.90mpa。如果只選擇1臺(tái)或2臺(tái)空氣壓縮機(jī)，單臺(tái)電動(dòng)機(jī)功率都很大，起動(dòng)裝置和變頻裝置的功率也相應(yīng)很大。在壓縮空氣使用量波動(dòng)較大的情況下，如果選配的空氣壓縮機(jī)臺(tái)數(shù)少，不利于節(jié)能；即使選配多臺(tái)空氣壓縮機(jī)，靠值班人員人工也難以按用氣需求調(diào)節(jié)投入運(yùn)行的機(jī)組數(shù)量。在用氣量很小時(shí)，雖然空氣壓縮機(jī)的容調(diào)功能可將機(jī)組進(jìn)氣調(diào)節(jié)接近零，變頻器可將機(jī)組轉(zhuǎn)速降至最低，但仍舊存在一定的功率消耗。因此，需要?jiǎng)?chuàng)新一種壓縮空氣生產(chǎn)裝置，挖掘壓縮空氣生產(chǎn)裝置的節(jié)能潛力，確?？煽抗夂蛯?shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種壓縮空氣生產(chǎn)裝置，便于實(shí)行智能化控制，提高機(jī)組備用能力，提高壓縮空氣生產(chǎn)可靠性，便于對(duì)機(jī)組進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)；能將空載或低載的空氣壓縮機(jī)撤出運(yùn)行，利于節(jié)能和延長機(jī)組壽命。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
一種壓縮空氣生產(chǎn)裝置，包括1臺(tái)主供空氣壓縮機(jī)1、變頻器2、氣壓傳感器3、多臺(tái)備用空氣壓縮機(jī)4、plc5，主供空氣壓縮機(jī)1為低壓電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述氣壓傳感器3與變頻器2相連，所述變頻器2的電源輸入端與低壓電源相連，所述變頻器2的電源輸出端與主供空氣壓縮機(jī)1相連，所述主供空氣壓縮機(jī)1由變頻器2進(jìn)行調(diào)速控制；所述主供空氣壓縮機(jī)1、備用空氣壓縮機(jī)4的排氣量≤壓縮空氣生產(chǎn)裝置總排氣量的15％，所述備用空氣壓縮機(jī)4通過斷路器與電源相連，所述氣壓傳感器3與plc5相連，所述plc5控制斷路器分合閘。
本發(fā)明的目的還可以通過以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)：
前述壓縮空氣生產(chǎn)裝置，其中備用空氣壓縮機(jī)4由電壓為10kv的高壓電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述斷路器為高壓真空斷路器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
選配多臺(tái)空氣壓縮機(jī)便于實(shí)行智能化控制；只需要對(duì)一臺(tái)主供機(jī)采用低壓變頻控制，且功率較小，投資遠(yuǎn)低于高壓變頻控制或各臺(tái)空氣壓縮機(jī)都采用變頻控制，可顯著降低投資；單臺(tái)機(jī)的功率較小，起動(dòng)電流對(duì)配電網(wǎng)的沖擊?。粰C(jī)組備用能力強(qiáng)，生產(chǎn)壓縮空氣的可靠性高；便于對(duì)機(jī)組進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)；能將空載或低載的空氣壓縮機(jī)撤出運(yùn)行，利于節(jié)能和延長機(jī)組壽命。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的主供空氣壓縮機(jī)電路圖；
圖2是本發(fā)明的備用空氣壓縮機(jī)電路圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
如圖1所示，本發(fā)明的壓縮空氣生產(chǎn)裝置，包括1臺(tái)主供空氣壓縮機(jī)1、變頻器2、氣壓傳感器3、多臺(tái)備用空氣壓縮機(jī)4、plc5，主供空氣壓縮機(jī)1為低壓電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述氣壓傳感器3與變頻器2相連，所述變頻器2的電源輸入端與低壓電源相連，所述變頻器2的電源輸出端與主供空氣壓縮機(jī)1相連，所述主供空氣壓縮機(jī)1由變頻器2進(jìn)行調(diào)速控制；所述主供空氣壓縮機(jī)1、備用空氣壓縮機(jī)4的排氣量≤壓縮空氣生產(chǎn)裝置總排氣量的15％，如圖2所述，所述備用空氣壓縮機(jī)4通過斷路器與電源相連，所述氣壓傳感器3與plc5相連，所述plc5控制斷路器分合閘。前述壓縮空氣生產(chǎn)裝置，當(dāng)備用空氣壓縮機(jī)4的單臺(tái)功率≥250kw且供電半徑較大時(shí)，備用空氣壓縮機(jī)4由電壓為10kv的高壓電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述斷路器為高壓真空斷路器,氣壓傳感器3從主儲(chǔ)氣罐(或主網(wǎng)管道)上采集壓力信號(hào)。
具體實(shí)施例如下，以壓縮空氣生產(chǎn)裝置總排氣量為300m3/min、排氣壓力為0.90mpa為例，可選擇8臺(tái)排氣量為41m3/min、排氣壓力為1.02mpa的空氣壓縮機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率為250/300kw。其中1臺(tái)主供機(jī)(1號(hào)機(jī)選配額定電壓為0.4kv低壓電動(dòng)機(jī)，由變頻裝置調(diào)速)，其余7臺(tái)備用機(jī)(2-8號(hào)機(jī)選配額定電壓為10kv高壓電動(dòng)機(jī)，由plc控制高壓真空接觸器分/合閘)。
選配多臺(tái)空氣壓縮機(jī)的主要作用是:(1)便于實(shí)行智能化控制；(2)只需要對(duì)一臺(tái)主供機(jī)采用低壓變頻控制，且功率較小，投資遠(yuǎn)低于高壓變頻控制或各臺(tái)空氣壓縮機(jī)都采用變頻控制，可顯著降低投資；(3)單臺(tái)機(jī)的功率較小，起動(dòng)電流對(duì)配電網(wǎng)的沖擊小；(4)機(jī)組備用能力強(qiáng)，生產(chǎn)壓縮空氣的可靠性高；(5)便于對(duì)機(jī)組進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)；(6)能將空載或低載的空氣壓縮機(jī)撤出運(yùn)行，利于節(jié)能和延長機(jī)組壽命。
當(dāng)備用機(jī)單臺(tái)功率≥250kw且供電半徑較大時(shí)，采用高壓電動(dòng)機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是:(1)大幅降低線損；(2)便于直接起動(dòng)；(3)對(duì)配電網(wǎng)的沖擊小。
主供機(jī)由變頻器根據(jù)輸入的采樣氣壓信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，變頻器的壓力設(shè)定值為該系統(tǒng)壓力標(biāo)準(zhǔn)值，若采樣氣壓超過標(biāo)準(zhǔn)值，變頻器減頻，若采樣氣壓低于標(biāo)準(zhǔn)值，變頻器增頻。變頻器由20hz→50hz或由50hz→20hz的調(diào)節(jié)時(shí)間要求≤15s。
備用機(jī)由plc根據(jù)輸入的采樣氣壓信號(hào)和機(jī)組狀況，進(jìn)行起動(dòng)或停止控制，plc的壓力上限和下限設(shè)定值，以正常用氣的允許范圍為依據(jù)。
各備用機(jī)(2--8號(hào)機(jī))起動(dòng)或停止的延時(shí)時(shí)間，可根據(jù)用氣現(xiàn)場(chǎng)允許氣壓波動(dòng)的范圍進(jìn)行設(shè)定。各臺(tái)備用機(jī)的起動(dòng)時(shí)間應(yīng)有間隔(一般為1—5min)，以避免當(dāng)采樣氣壓處在下限時(shí)，各備用機(jī)同時(shí)起動(dòng)；在plc中設(shè)置各備用機(jī)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間記錄，當(dāng)采樣氣壓處在上限時(shí)，根據(jù)各備用機(jī)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間的長短，將運(yùn)行時(shí)間長的先延時(shí)(一般為3—5min)撤出運(yùn)行，以使各備用機(jī)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間基本上均衡。
各機(jī)組的運(yùn)行信息，包括電壓、電流、頻率、轉(zhuǎn)速、輸入功率、電機(jī)溫升、冷卻裝置、輸出壓力等運(yùn)行參數(shù)，可從機(jī)組自帶通訊接口和從高、低壓開關(guān)板上采集，除了可在plc外接的顯示屏上動(dòng)態(tài)顯示外，當(dāng)運(yùn)行中發(fā)生不正常狀況時(shí)，能及時(shí)進(jìn)行提示并由plc輸出報(bào)警和控制信號(hào)。
除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍內(nèi)。