一種壓縮機控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種壓縮機控制方法，其特征在于，包括自動雙控方式，恒壓力控制方式和恒質量流量控制方式，壓縮機根據用量自動調整電流，調整導葉和電流關系；控制系統(tǒng)根據壓力設定值、壓降設定值、最小電流設定值、最大電流設定值、比例帶設定值、復位設定值、質量流量設定值和平均率設定值等參數(shù)，調整入口導葉、放散閥，控制電機電流，實現(xiàn)空壓機穩(wěn)定運行；本發(fā)明實現(xiàn)壓縮機控制的智能化，實現(xiàn)真正機電一體化。消除壓縮空氣放散浪費能源現(xiàn)象。消除喘振、設備溫度高等隱患，保證空壓機穩(wěn)定運行。
【專利說明】一種壓縮機控制方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及壓縮機控制，特別涉及一種離心式壓縮機控制方法。

【背景技術】
[0002]壓縮機在正常工作狀態(tài)下的容積流量基本是保持不變的，但用戶對氣體的耗用量卻隨著工藝流程的耗氣設備工況而變化，從而引起管網內的壓力波動。由于原料組成不同以及工藝過程的波動，造成壓縮機的入口壓力、溫度、介質組分變化而使壓縮機操作不穩(wěn)定或能源浪費。對壓縮機的排氣量和排氣壓力進行控制，使得壓縮機穩(wěn)定高效運轉是十分必要的。
[0003]離心式壓縮機具有體積小、流量大、調節(jié)性能好、控制氣量的變化范圍廣，而且潤滑油不污染被輸送氣體等優(yōu)點已成為化工生產中主要的氣體壓縮輸送設備。離心式壓縮機的控制方式已從最初的手動控制發(fā)展為控制系統(tǒng)控制。壓縮機電流和入口導葉配合的不好，就會產生壓縮空氣放散量大的現(xiàn)象，特別是現(xiàn)場用量小時，電能損失嚴重，壓縮機熱損大。


【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供壓縮機的控制方法，能夠調整好導葉和電流關系，實現(xiàn)機電一體化運行，保證壓縮空氣壓力穩(wěn)定。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案實現(xiàn):
[0006]一種壓縮機控制方法，包括自動雙控方式，恒壓力控制方式和恒質量流量控制方式，壓縮機根據用量自動調整電流，調整導葉和電流關系，實現(xiàn)空壓機穩(wěn)定運行；
[0007]1、自動雙控方式
[0008]控制系統(tǒng)根據壓力設定值、壓降設定值、最小電流設定值、最大電流設定值，調整入口導葉、放散閥，控制電機電流，使壓縮機控制在允許的工作范圍充分、有效地工作。有以下四個設定參數(shù):
[0009]I)壓力設定值:壓縮空氣的系統(tǒng)壓力，控制主參數(shù)。
[0010]2)壓降設定值:壓縮機卸載后又會重加載到這個值，根據需要和安全，充分利用能量，選擇最有效值，最小設定值為0.20Mpa。
[0011]3)最小電流設定值:此值是壓縮機自動設定，電流是實際壓力的函數(shù)，低于此值壓縮機就會喘振、卸載。壓縮機復位加載運行，當壓力達到設定值時運行正常，然后開始關閉入口導葉，直到發(fā)現(xiàn)喘振點，此時電流即為最小電流設定值，然后返回正常運行方式。此過程不傷害壓縮機，雖然設定期間喘振前壓縮機卸載，但不建議反復喘振。
[0012]4)最大電流設定值:此值為電機最大電流乘以負載系數(shù)。
[0013]當超載時壓縮機會自動節(jié)流、減載，需要增加時會自動加載。一般情況下壓力可保持在0.20 - 0.35Mpa之間。減載過程或重加載前會有很大壓降，只有系統(tǒng)用量很小時才發(fā)生，大多數(shù)系統(tǒng)允許這樣波動。
[0014]當系統(tǒng)需要的壓力負載低于100 %時，壓縮機可在設定的壓力下工作。因為工藝設備中的管道或存儲罐能儲存壓縮空氣，啟動壓縮機時加壓到預定壓力，然后開始通過調整入口導葉控制進入壓縮機的空氣量，達到控制要求。如果系統(tǒng)需要的壓力低于正常壓力控制范圍，關閉入口導葉，關斷空氣量，同時在壓縮機的排放止回閥前通過放散閥放掉空氣；卸載時壓縮機在節(jié)流真空中運行，有10 %?15 %的無載功率，在沒有達到最小壓降時能滿足系統(tǒng)要求。降到最小壓降時打開入口導葉，關閉放散閥，自動加載?？刂品派㈤y使放散氣體回到入口，排放量控制到最小，只有入口導葉全關時才打開放散閥。
[0015]只要在預定的壓力和壓降范圍內壓縮機就不會反復卸載、加載。非設計操作可加大空壓機的負載，當溫度低于設計溫度時，壓縮機能100 %運行。超載運行期間有過載保護。這是一種管理系統(tǒng)壓力最好的控制方式。
[0016]2、恒壓力控制方式
[0017]控制輸出恒定壓力氣體，同時進行放氣型防喘振控制，流量需求小時進行保護。入口導葉控制與自動雙控方式一致。當用量小、壓力恒定時可以調節(jié)放散閥，此時是以最小電流為參考，空氣流量主控放散閥。恒壓力控制方式使壓縮機從來不卸載，調整入口導葉和放散閥維持壓縮機工作點，能量消耗和氣體排放量都很少，而且壓力保持很穩(wěn)定。有以下五個設定參數(shù):
[0018]I)壓力設定值:需要排放的壓力，與自動雙控的壓力設定值不同。因為放散閥安裝在止回閥前，所以壓縮機可以在任意設定值運行。如果此設定值低于實際的系統(tǒng)壓力，壓縮機將放掉多余的氣體。
[0019]2)最大電流設定值:此值為電機最大電流乘以負載系數(shù)。
[0020]3)最小電流設定值:與自動雙控方式一致。
[0021]4)比例帶設定值:用于調整防風閥的響應速度，量程從I到250 (由快到慢)。實際設定時要根據系統(tǒng)要求調整，每個系統(tǒng)可以有不同的值。設定值調整時可以把入口導葉放在手動方式，單獨調整放風閥。
[0022]5)復位設定值:用于調整放風閥靠近控制線的速度，以便快速達到穩(wěn)定的工作點。單位為次/分，量程從0.01到20 (由快到慢)。設定時可以把入口導葉放在手動方式。
[0023]3、恒質量流量控制方式
[0024]此方式的入口導葉調整方法與恒壓力控制方式一致，只是控制信號由壓力換成質量流量，壓縮機也不卸載。當質量流量很穩(wěn)定時，壓縮機的能耗和氣體放散都很少。有以下七個設定參數(shù):
[0025]I)質量流量設定值:系統(tǒng)要求的空氣量。
[0026]2)平均率設定值:氣體平均流速工藝過程中不需要的尖端和低端被平均掉，量程從O到100 (由快到慢)，好的啟動值為50。
[0027]3)氣體壓力設定值:確定最大排氣壓力，是一個安全點，達到此點時轉為恒壓力控制方式。
[0028]4)最大電流設定值:此值為電機最大電流乘以負載系數(shù)。
[0029]5)最小電流設定值:與自動雙控方式一致。
[0030]6)比例帶設定值:與恒壓力方式一致。
[0031]7)復位設定值:與恒壓力方式一致。
[0032]與現(xiàn)有的技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0033]本發(fā)明實現(xiàn)壓縮機控制的智能化，壓縮機根據現(xiàn)場用量自動調整電流，調整好導葉和電流關系，實現(xiàn)真正機電一體化。消除壓縮空氣放散浪費能源現(xiàn)象。消除喘振、設備溫度高等隱患，保證空壓機穩(wěn)定運行。

【具體實施方式】
[0034]下面對本發(fā)明的【具體實施方式】進一步說明:
[0035]實施例
[0036]1、自動雙控方式
[0037]控制系統(tǒng)設定:
[0038]壓力設定值IMpa,壓降設定值0.5Mpa,最小電流設定值由壓縮機自動設定，最大電流設定值54A，調整入口導葉、放散閥，控制電機電流；啟動壓縮機時加壓到預定壓力IMpa，然后開始調整入口導葉控制進入壓縮機的空氣量，達到控制要求；如果系統(tǒng)需要的壓力低于正常壓力控制范圍，關閉入口導葉，關斷空氣量，同時在壓縮機的排放止回閥前通過放散閥放掉空氣；卸載時壓縮機在節(jié)流真空中運行，有15 %的無載功率，沒有達到最小壓降0.5Mpa時滿足系統(tǒng)要求；降到最小壓降0.5Mpa時打開入口導葉，關閉放散閥，自動加載；控制放散閥使放散氣體回到入口，排放量控制到最小，只有入口導葉全關時才打開放散閥；當溫度低于設計溫度時，壓縮機能100 %運行。
[0039]2、恒壓力控制方式
[0040]控制系統(tǒng)設定:
[0041]壓力設定值0.8Mpa、最小電流設定值由壓縮機自動設定、最大電流設定值60A、比例帶設定值150和復位設定值10,控制輸出恒定壓力氣體，同時進行放氣型防喘振控制；啟動壓縮機，調整入口導葉控制進入壓縮機的空氣量，輸出氣體壓力達壓力設定值0.8Mpa，壓力設定值低于實際的系統(tǒng)壓力時，此時以最小電流為參考，壓縮機將調節(jié)放散閥放掉多余的氣體，恒壓力控制方式使壓縮機從來不卸載，調整入口導葉和放散閥維持壓縮機工作點，保持壓力穩(wěn)定。
[0042]3、恒質量流量控制方式
[0043]控制系統(tǒng)設定:
[0044]質量流量設定值4m3、平均率設定值50、壓力設定值2Mpa、最大電流設定值60A、最小電流設定值由壓縮機自動設定、比例帶設定值180和復位設定值15，控制輸出恒定流量氣體，調整入口導葉控制進入壓縮機的空氣量，輸出氣體流量達質量流量設定值4m3，當系統(tǒng)用量小，此時以最小電流為參考，空氣流量主控放散閥放掉多余的氣體；恒質量流量控制方式，壓縮機不卸載；調整入口導葉和放散閥維持壓縮機工作點，保持壓力穩(wěn)定。
[0045]上面所述僅是本發(fā)明的基本原理，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是依據本發(fā)明對其進行等同變化和修飾，均在本專利技術保護方案的范疇之內。
【權利要求】
1.一種壓縮機控制方法，其特征在于，包括自動雙控方式，恒壓力控制方式和恒質量流量控制方式，壓縮機根據用量自動調整電流，調整導葉和電流關系，實現(xiàn)空壓機穩(wěn)定運行； 1)自動雙控方式 控制系統(tǒng)根據壓力設定值、壓降設定值、最小電流設定值和最大電流設定值，調整入口導葉、放散閥，控制電機電流；啟動壓縮機時加壓到預定壓力，然后開始調整入口導葉控制進入壓縮機的空氣量，達到控制要求；系統(tǒng)需要的壓力低于正常壓力控制范圍，關閉入口導葉，關斷空氣量，同時在壓縮機的排放止回閥前通過放散閥放掉空氣；卸載時壓縮機在節(jié)流真空中運行，有10%~15%的無載功率，沒有達到最小壓降時滿足系統(tǒng)要求；降到最小壓降時打開入口導葉，關閉放散閥，自動加載；控制放散閥使放散氣體回到入口，排放量控制到最小，只有入口導葉全關時才打開放散閥； 2)恒壓力控制方式 控制系統(tǒng)根據壓力設定值、最小電流設定值、最大電流設定值、比例帶設定值和復位設定值，控制輸出恒定壓力氣體，同時進行放氣型防喘振控制；啟動壓縮機，調整入口導葉控制進入壓縮機的空氣量，輸出氣體壓力達壓力設定值，壓力設定值低于實際的系統(tǒng)壓力時，此時是以最小電流為參考，壓縮機將調節(jié)放散閥放掉多余的氣體，恒壓力控制方式使壓縮機從來不卸載，調整入口導葉和放散閥維持壓縮機工作點，保持壓力穩(wěn)定； 3)恒質量流量控制方式 控制系統(tǒng)根據質量流量設定值、平均率設定值、壓力設定值、最大電流設定值、最小電流設定值、比例帶設定值和復位設定值，控制輸出恒定流量氣體，調整入口導葉控制進入壓縮機的空氣量，輸出 氣體流量達質量流量設定值，當系統(tǒng)用量小，此時以最小電流為參考，空氣流量主控放散閥放掉多余的氣體；恒質量流量控制方式，壓縮機不卸載；調整入口導葉和放散閥維持壓縮機工作點，保持壓力穩(wěn)定；
2.根據權利要求1所述的一種壓縮機控制方法，其特征在于，所述的自動雙控方式中壓力設定值為壓縮空氣的系統(tǒng)壓力，控制主參數(shù)；所述的恒壓力控制方式中壓力設定值為需要排放壓力，恒質量流量控制方式中壓力設定值為最大排氣壓力，是一個安全點，達到此值時轉為恒壓力控制方式。
3.根據權利要求1所述的一種壓縮機控制方法，其特征在于，所述的壓降設定值為壓縮機卸載后又會重加載到這個值，最小設定值為0.20Mpa。
4.根據權利要求1所述的一種壓縮機控制方法，其特征在于，所述的最小電流設定值為自動設定值，此電流是實際壓力的函數(shù)，低于此值壓縮機就會喘振、卸載；壓縮機復位加載運行，當壓力達到設定值時運行正常，然后開始關閉入口導葉，直到發(fā)現(xiàn)喘振點，此時電流即為最小電流設定值。
5.根據權利要求1所述的一種壓縮機控制方法，其特征在于，所述的最大電流設定值為電機最大額定電流乘以負載系數(shù)。
6.根據權利要求1所述的一種壓縮機控制方法，其特征在于，所述的比例帶設定值為用于調整防風閥的響應速度，量程從I到250 (由快到慢)，每個系統(tǒng)有不同的值，設定點調整時把入口導葉放在手動方式,單獨調整放風閥。
7.根據權利要求1所述的一種壓縮機控制方法，其特征在于，所述的復位設定值用于調整放風閥靠近控制線的速度，以便快速達到穩(wěn)定的工作點；單位為次/分，量程從0.01到20(由快到慢)，設定時把入口導葉放在手動方式。
8.根據權利要求1所述的一種壓縮機控制方法，其特征在于，所述的質量流量設定值為系統(tǒng)要求的空氣量。
9.根據權利要求1所述的一種壓縮機控制方法，其特征在于，所述的平均率設定值為氣體平均流速，工藝過程中不需要的尖端和低端被平均掉，量程從O到100 (由快到慢)，好的啟動值為 50。
【文檔編號】F04D27/00GK104074786SQ201410258986
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月12日 優(yōu)先權日:2014年6月12日
【發(fā)明者】穆家臣, 胡洪旭 申請人:鞍鋼股份有限公司