CN104110581A

CN104110581A - 压缩空气压力(流量)控制器

Info

Publication number: CN104110581A
Application number: CN201310140594.1A
Authority: CN
Inventors: 杨电
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-04-22
Filing date: 2013-04-22
Publication date: 2014-10-22

Abstract

本发明提出一种压缩空气压力(流量)控制器。该压缩空气压力(流量)控制器由两个压力传感器、线性控制阀、电动执行器、一个(或几个)阀门、一个控制器和一段(或几段)管路和旁通管路组成。通过实时监控压缩空气压力的变化，控制器采用一定的控制算法从而控制阀门的开口大小达到改变压缩空气的供气量始终与用气量的匹配而维持压缩空气压力稳定的目的。该压缩空气流量控制器通常可以用于压缩空气系统之后或者生产现场有用到压缩空气的管路上。由此达到降低压缩机的能耗、降低压缩空气的使用量、减少空气压缩机的加卸载频率、降低系统的泄漏量从而降低由压缩空气生产所需要的能耗。

Description

压缩空气压力(流量)控制器

[技术领域]

本发明涉及一种压缩空气压力(流量)控制器或技术，主要涉及到在最小压损(可忽略不计)的情况下如何在压缩空气流量发生变化时有效地维持压缩空气的压力稳定及解决瞬间压缩空气用量及提供瞬间大空气流量储存的问题。

[背景技术]

在广泛的工厂内的压缩空气的应用中，压缩空气主管路中的压力始终与用气器具的实际需要的压力存在一定得差距。通常会高于工具实际需要的压力0.2～2kgf／cm2不等。生产工厂内大多数的用气工具的用气压力为4～5.5bar之间，但是由于用气安全的原因用气系统主管路的实际压力通常为5.8～7.0bar.之间，这给压缩空气系统造成巨大的能源浪费，而且过高压力也使用气器具人为造成用气量的增加，造成巨大的能耗成本的增加。由此两项给压缩空气系统地能耗增加通常都在10～40％之间。对于一个普通的生产企业通常的压缩空气的功率在150～300KW之间，由此一年增加的能耗大约为24万～50万度电不等。因此，若是能够将波动压力控制在最低可接受的压力值，则可以为我们的生产企业节约巨大的能耗成本。

然而，压缩空气系统由于生产压缩空气的空压机的控制问题及生产用气的变化总是无法避免的，因此压力的波动总是不可避免的现象。而且，若是采用传统的减压阀，由于传统的减压阀通常采用弹簧设计，因此较小压差的减压很难做到，市场上也没有该类产品，而且压损较大压力波动较大。因此，迄今为止，99％以上的生产企业都面临压力波动较大的问题。

根据当前的实际情况，结合其他领域的电力执行技术与控制技术和压缩空气流体的实际特点，这里我们设计出一种可以将压缩空气的压力稳定在一个非常稳定的压力水平而不增加压损的装置。

[发明内容]

本发明的一个目的在于设计出一种可将上游压力变化的压缩空气稳定在一个较小压力变化范围的压缩空气的装置。

为达到上述目的，本发明设计出的该装置包括一段压缩空气管路及旁通管路、两个(不限于两个)压力传感器、一个控制器、一个(不限于一个)电力执行器、一个(不限于一个)可执行控制的阀门和手动阀门、一个带阀门的旁通管路。

采用本发明压缩空气压力(流量)控制器首先在控制单元内设置下游管路的目标压力P₁，通过采用压力传感器分别监测上下游管路中压缩空气的压力值，将该值与目标压力值比较，控制器采用一定的控制程序(或PID控制器或其他类型的控制器)根据其比较结果从而输出控制信号线性控制电力执行单元由此调整阀门的大小，从而使得上游的压缩空气实时匹配下游的压缩空气的需求变化，达到稳定下游压缩空气压力的目的。

[附图说明]

图1是本发明压缩空气压力(流量)控制器的外形结构示意图。

图2是空压机站流程示意图。

图3是本发明压缩空气压力(流量)控制器的外形结构示意图。

[具体实施方式]

本发明压缩空气压力(流量)控制器由以下几部分组成：

1.进口压力传感器；

2.出口压力传感器；

3.一段如上图所设计的管路；

4.一个旁通阀门；

5.控制器

6.电动执行器；

本发明装置可以安装在压缩空气处理设备之后，通常可以安装在压缩空气系统的干储气罐之后如图2所示。

当压力波动的压缩空气从储气罐出来后，流进本发明装置-压缩空气压力(流量)控制器的入口。入口处的压力传感器监测其入口的压力，当其压力低于其设定的压力值P₁减去一个压力差ΔP时，其阀门将不会打开。当压力大于其设定的压力时，这时流量控制器将会将出口压力与设定压力进行比较，并且根据出口压力与目标设定压力的差值大小，线性的控制阀门开口的大小，从而使得出口的压力值P2始终匹配目标设定压力并将其控制在+／-0.1bar之间，达到精确控制压缩空气压力的目的。

Claims

1.一种压缩空气压力(流量)控制器。该压缩空气压力(流量)控制器由压力传感器、线性控制阀、电动执行器、阀门、控制器和管路及旁通管路组成。该压缩空气压力(流量)控制器通常可以用于压缩空气系统之后或者生产现场有用到压缩空气的管路上。其特征在于该压缩空气压力控制器通过检测出口的压力来控制电动执行器来调节阀门的开口大小改变流量从而维持该压缩空气压力控制器后端的气体压力波动较小，压力波动范围小于0.4kgf/cm2。

2.如权利要求1所述的压缩空气压力控制器，其特征为

a)所述的压力传感器采用两个压力传感器，分别检测压缩空气压力控制器前端的压力和后端的压力；

b)通过后端压力的变化来控制电动执行器来改变阀门的开口大小来改变流量从而维持该压缩空气压力控制器后端的气体压力稳定在0.4kgf/cm2以内。

3.如权利要求1所述的压缩空气压力控制器，其特征为

a)该压缩空气压力控制器装置内包含有一段旁通管路，旁通管路上设置有手动阀门或自动阀门；

b)在压缩空气压力控制器主控制回路出现故障时可自动或手动打开旁通管路上的阀门。

4.如权利要求1所述的压缩空气压力控制器，其特征为采用电动执行器的回路采用多个电动执行器来控制多路平行管路。

5.如权利要求1、2、3、4所述的所有特征的压缩空气压力控制器。