CN106438273A - 一种输油管线空压节能装置系统 - Google Patents

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蔡黎
文登国
周海斌
曾文海
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/04—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06—Control using electricity

Abstract

本发明提供了一种输油管线空压节能装置系统，能够把管网压力作为控制对象，压力变送器将输油管道的压力转变为电信号送给PID智能调节器，与压力设定值作比较，并根据差值的大小按既定的PID控制模式进行运算，产生控制信号送智能节电保护系统，通过系统控制电机的输出功率，从而使实际压力始终接近设定压力。同时，可增加市电与节电切换功能，并保留原有的控制和保护系统，另外，采用该方案后，空压机电机从静止到旋转工作可由节电系统实现软启动，避免了启动冲击电流和启动给空压机带来的机械冲击。

Description

一种输油管线空压节能装置系统
技术领域
本发明涉及工业节能技术领域，特别是涉及一种输油管线空压节能装置系统。
背景技术
空压机是工业生产重要负载，传统空压机的运行特性决定空压机运行时存在较大的能源浪费。传统空压机驱动电机均无转速调节，一般使用气缸上下限压力检测来启停电机工作或是加装离合器达到相对恒定压力控制，通常对起停次数都有所规定,如200KW以上的电机一般每小时起停不宜超过4次，且空压机启动时有6-7倍的冲击电流，冲击电网和机械负载；空压机在卸载时压缩电机所做的全是无用功；加载时上升的压力都是不必要的，因为加载压力设定就是最低需求压力。
在输油管线上，由于原油的粘稠度较高，在原油的运输过程中，需要在运输端进行加压是输油管道内部的原油流动起来，其加压过程在以往是无法准确控制的，往往需要人工控制其压力变化。而且很多时候原油在加压之后也不会流动，造成空压机空动，浪费资源也对空压机造成损坏。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种输油管线空压节能装置系统，能够使的压缩机启动电流大幅度降低，避免压缩机启动时，启动电流过大对设备造成的冲击和损害；根据用户压缩空气的需求量，精确匹配出电机功率避免浪费；同时压力稳定也可使用气设备生产工艺得到保证，十分有利于企业产品质量的控制。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种输油管线空压节能装置系统，其特征在于，包括：机柜，所述机柜包括并联的第一控制机柜和第二控制机柜，所述第一控制机柜内部安装空压机节电装置，所述第二控制机柜直接连接市电作为空压机的工作电源作为备用；
所述空压机节电装置包括节电系统、内置PID控制器、一级电机、空压机和压力变送器；所述节电系统输出端连接一级电机电源输入端、所述节电系统输入端分别连接内置PID控制器和电源；所述一级电机输出端连接所述空压机电源输入端；所述空压机输出端连接输油管道，通过输油管道输出至输出电机；所述输油管道上设置压力测量传感器，所述压测量传感器连接压力变送器信号输入端，所述压力变送器信号输出端连接至内置PID控制器。
优选地，所述一级电机为变频电机，所述节电系统通过内置PID控制器接收的输油管道压力值和压力设定值调节所述一级电机的工作电压频率。
优选地，所述输油管道内部安装原油流速传感器，所述流速传感器输出信号直接发送至内置PID控制器，实时感知内部原油的流动情况。
优选地，所述机柜门上设置液晶显示屏、工作状态指示灯以及操作键盘，便于操作人员对设备状况的实时检查和操作。
区别于现有技术的情况，本发明的有益效果是：
1、将功率因数由0.7～0.8提高到0.96以上，大大减少了无功电流，降低了线路损耗，提高了电网质量和供电效率。对供电设备而言，相当于起到了增容的作用。
2、软起动平滑无冲击。这样一方面可以减小起动时对电动机和电网的冲击，既保护了电动机，延长了其使用寿命，对电网而言又可以算是增加了系统的装机容量。
3、使空压机压力上下限控制方式变为恒压控制，使空压机系统输出与所需功率精确匹配，减少压力偏高区域的无谓高能耗损失，避免卸载或空载运行时的低效率工作状态，节电率可达10～30%。
4、空压机的运作虚结合输油管道内部压力以及内部原油的流速两个条件，可以坐到根据管道内部情况精确控制空压机的运转状况，保证最合理的资源利用。
附图说明
图1是本发明实施例空压机节电装置电路示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1提供的一种输油管线空压节能装置系统，其特征在于，包括：机柜，所述机柜包括并联的第一控制机柜和第二控制机柜，所述第一控制机柜内部安装空压机节电装置，所述第二控制机柜直接连接市电作为空压机的工作电源作为备用；
所述空压机节电装置包括节电系统、内置PID控制器、一级电机、空压机和压力变送器；所述节电系统输出端连接一级电机电源输入端、所述节电系统输入端分别连接内置PID控制器和电源；所述一级电机输出端连接所述空压机电源输入端；所述空压机输出端连接输油管道，通过输油管道输出至输出电机；所述输油管道上设置压力测量传感器，所述压测量传感器连接压力变送器信号输入端，所述压力变送器信号输出端连接至内置PID控制器。
具体的实施过程中，所述一级电机为变频电机，所述输油管线空压节能装置系统预设一个压力设定值，所述节电系统通过内置PID控制器接收的开机后输油管道压力值和压力设定值，根据用户的空压机使用情况以及输油管道空气压力值和检测到的原油流速来调节所述一级电机的工作电压频率，根据使用情况来调节一级电机工作电压频率，通过PID控制器调节节电系统的输入信号，使一级电机的输入电压快速平稳的变化到设定值，避免超调，达到节能减耗的目的。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种输油管线空压节能装置系统，其特征在于，包括：机柜，所述机柜包括并联的第一控制机柜和第二控制机柜，所述第一控制机柜内部安装空压机节电装置，所述第二控制机柜直接连接市电作为空压机的工作电源作为备用；
所述空压机节电装置包括节电系统、内置PID控制器、一级电机、空压机和压力变送器；所述节电系统输出端连接一级电机电源输入端、所述节电系统输入端分别连接内置PID控制器和电源；所述一级电机输出端连接所述空压机电源输入端；所述空压机输出端连接输油管道，通过输油管道输出至输出电机；所述输油管道上设置压力测量传感器，所述压测量传感器连接压力变送器信号输入端，所述压力变送器信号输出端连接至内置PID控制器。
2.根据权利要求1所述的一种输油管线空压节能装置系统，其特征在于：所述一级电机为变频电机，所述节电系统通过内置PID控制器接收的输油管道压力值和压力设定值调节所述一级电机的工作电压频率。
3.根据权利要求1所述的一种输油管线空压节能装置系统，其特征在于：所述机柜门上设置液晶显示屏、工作状态指示灯以及操作键盘，便于操作人员对设备状况的实时检查和操作。
4.根据权利要求1所述的一种输油管线空压节能装置系统，其特征在于：所述输油管道内部安装原油流速传感器，所述流速传感器输出信号直接发送至内置PID控制器，实时感知内部原油的流动情况。
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