CN114110431B - 一种集成空压站节能供气系统及其调控方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及空压站供气的领域，尤其涉及一种集成空压站节能供气系统，包括用于提供动力源的空气压缩机和用于存放加压后气体的储气模块，所述空气压缩机与多个储气模块连接，其中，所述储气模块包括用于存储被加压气体的暂存容器，与同一空气压缩机连接的暂存容器为并联状态；所述暂存容器内部形成一大小可调节的储气腔体；多个暂存容器与空气压缩机之间均设置有控制阀，且所述供气系统还包括控制模块，控制模块与控制阀连接以调节多个控制阀开闭。本申请能够减少能源的浪费，实现较好的节约能源的效果。

Description

一种集成空压站节能供气系统及其调控方法

技术领域

本申请涉及空压站供气的领域，尤其是涉及一种集成空压站节能供气系统及其调控方法。

背景技术

空压站是指一套用于压缩空气作为动力源的设备，以空气作为动力源具有较好的环保效果，广泛用于医药、食品、建材等行业，作为喷涂、搅拌、输送等的动力。

采用空压站作为供气方式时，通过空气压缩机压缩空气，将空气传输至储气罐中，并在储气罐中实现气体的加压，储气罐内气体压强达到第一设定值后，停止供气，之后储气罐内气体排出用作对应工作设备的动力源；在储气罐内气体排出的过程中，内部气压逐渐减小，在储气罐内压强减小至第二设定值后，重新向其中供气进行加压。

针对上述中的相关技术，发明人发现：空压站供气过程中，储气罐内压强达到第一设定值后停止供气时，空气压缩机的进气口关闭，停止向储气罐供气，当时，在该过程中，空气压缩机的电机始终处于工作状态，造成空气压缩机的空载，应用于工业生产中时，随着工作时间的延长，因空压机的空载会造成大量能源的浪费。

发明内容

为了减少能源的浪费，实现较好的节约能源的效果，本申请提供一种集成空压站节能供气系统及其调控方法。

本申请提供的一种集成空压站节能供气系统采用如下的技术方案：

一种集成空压站节能供气系统，包括用于提供动力源的空气压缩机和用于存放加压后气体的储气模块，所述空气压缩机与多个储气模块连接，其中，

所述储气模块包括用于存储被加压气体的暂存容器，与同一空气压缩机连接的暂存容器为并联状态；

所述暂存容器内部形成一大小可调节的储气腔体；

多个暂存容器与空气压缩机之间均设置有控制阀，且所述供气系统还包括控制模块，控制模块与控制阀连接以调节多个控制阀开闭。

通过采用上述技术方案，在向工作设备进行供气的过程中，空气压缩机向多个储气模块中供气，在将与同一空气压缩机相连对的多个储气模块充满后，关闭对应的空气压缩机，通过多个储气模块依次进行供气，在通过暂存容器进行供气的过程中，使用调节组件压缩储气腔体的体积，使得其中的压强保持在一定的范围，满足供气需求，而在该过程中，空气压缩机处于关闭状态，根据空气压缩机的功率对多个暂存容器体积进行调整，使得空气压缩机关闭、开启空气压缩机所额外消耗的能量，小于空气压缩机在该段时间内空载所消耗的能量，能够起到节约能源的作用，并且能够调整与同一空气压缩机连接的储气模块的数量，进一步提升该供气系统的节能效果。

可选的，所述暂存容器包括壳体和连接在壳体上的两根通气管，两根通气管均与储气腔体连通且通气管位于储气腔一端位置处；

所述储气模块还包括调节组件，调节组件用于调整储气腔体大小，所述调节组件包括滑动连接在壳体内部调节板和设置在壳体上的调节件，调节件带动调节板滑动对储气腔体体积进行调整；

所述调节板分隔壳体内部空间形成一与储气腔体独立的调节腔体，两根通气管与储气腔体连通的位置处于远离调节腔体的一端。

通过采用上述技术方案，在调整储气腔体的体积时，通过调节件带动调节板滑动，即可实现对储气腔体体积的调节，即能够调整储气腔体内的压强，操作较为方便。

可选的，所述储气腔体内设置有储气气囊，所述通气管与储气气囊内部连通。

通过采用上述技术方案，使用气囊存放高压气体，降低了对暂存容器的密封性的要求，减少设备出现漏气的问题。

可选的，所述储气气囊一端与调节板固接，另一端与壳体端部的侧壁固接；

所述调节板朝向储气气囊的侧面上固接有多块引导板，多块引导板沿调节板边沿设置，且多块引导板与壳体内壁相贴；引导板远离调节腔体的侧面设置为斜面，且该斜面倾斜朝向壳体中部。

通过采用上述技术方案，对气囊进行压缩后再次进行充气时，首先通过调节板带动气囊处于延展状态，后续向气囊内充气的过程也更加顺畅，不容易的出现气囊处于折叠状态的问题；同时，通过设置的引导板，在压缩气囊的过程中，引导板的斜面插入至气囊与壳体内壁的间隙中，使得被压缩的部分气囊位于多块引导板围设形成的框架结构内，减少出现被压缩部分的气囊卡入调节板与壳体内壁的间隙中的问题，压缩气囊的过程也更加顺畅，减少造成气囊损坏的问题。

可选的，所述引导板上设置有引导件，引导件包括转动连接在引导板上的引导辊，所述引导辊位于引导板的斜面与引导板朝向壳体中部的侧面相接的位置处。

通过采用上述技术方案，减少气囊与引导面上两面相接转交位置处产生磨损的问题，减少出现气囊与棱边抵接磨损出现损坏的问题，使用引导辊进行过渡，对气囊起到一定的保护作用，减少造成气囊损坏的问题。

可选的，所述引导件还包括转动连接在引导板上的抵接辊，引导板上开设有安装孔，引导辊与抵接辊均位于安装孔内，所述抵接辊位于引导辊朝向壳体内壁的一侧，抵接辊同时与壳体内壁以及引导辊抵接。

通过采用上述技术方案，抵接辊与壳体内壁抵接的同时，也与引导辊抵接，在引导辊受到较大的压力的情况下，不容易造成引导辊与引导板相接的位置处出现损坏的问题，延长引导辊的使用寿命。

可选的，所述抵接辊与引导辊之间设置有同步机构，同步机构限定引导辊与抵接辊同步转动。

通过采用上述技术方案，在调节板华东过程中，引导辊与抵接辊同步转动，能够减少出现二者转动不同步而存在磨损的问题，不容易因磨损造成损坏的问题。

可选的，所述引导板上开设有容纳腔，引导辊与抵接辊端部插入至容纳腔内，同步机构包括若干传动齿轮，若干传动齿轮通过啮合保证引导辊与抵接辊同步转动，且引导辊与抵接辊的旋向相反。

本申请还公司一种集成空压站节能供气系统的调控方法，采用如下的技术方案：一种集成空压站节能供气系统的供气调控方法，其特征在于，包括以下步骤：

预注气：

使用空压站进行供气前，对多个储气腔体进行调整，使储气腔体的体积达到最大值，并向多个气囊内注气，使得气囊内存储的气体压强达到第一设定值；

控制阀管路调控：

在气囊内的压强达到第一设定值后，停止向气囊内供气，关闭空气压缩机与暂存容器之间的控制阀，依次使用多个暂存容器作为气源向工作模块供气，在通过暂存容器供气过程中，空气压缩机处于关闭状态；

压强调整：

在供气过程中，随着气囊内气体排出，内部压强减小，通过调节件压缩气囊，使得气囊内的压强保持在第二设定值与第一设定值之间；

暂存容器调整：

气囊内气体含量减小到第三设定值时，关闭该暂存容器，通过另一暂存容器进行供气，同时通过调节件调整气囊体积；

重新注气：

根据空气压缩机的注气功率以及气囊的容积，在剩余的气体量达到第四设定值后，使用空气压缩机再次向多个气囊内注气。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在向工作设备进行供气的过程中，空气压缩机向多个储气模块中供气，在将与同一空气压缩机相连对的多个储气模块充满后，关闭对应的空气压缩机，通过多个储气模块依次进行供气，在通过暂存容器进行供气的过程中，使用调节组件压缩储气腔体的体积，使得其中的压强保持在一定的范围，满足供气需求，而在该过程中，空气压缩机处于关闭状态，根据空气压缩机的功率对多个暂存容器体积进行调整，使得空气压缩机关闭、开启空气压缩机所额外消耗的能量，小于空气压缩机在该段时间内空载所消耗的能量，能够起到节约能源的作用，并且能够调整与同一空气压缩机连接的储气模块的数量，进一步提升该供气系统的节能效果；

2.通过设置的调节组件，对气囊进行压缩后再次进行充气时，首先通过调节板带动气囊处于延展状态，后续向气囊内充气的过程也更加顺畅，不容易的出现气囊处于折叠状态的问题；同时，通过设置的引导板，在压缩气囊的过程中，引导板的斜面插入至气囊与壳体内壁的间隙中，使得被压缩的部分气囊位于多块引导板围设形成的框架结构内，减少出现被压缩部分的气囊卡入调节板与壳体内壁的间隙中的问题，压缩气囊的过程也更加顺畅，减少造成气囊损坏的问题。

附图说明

图1是本申请空压站供气系统的示意图；

图2是为了展示储气模块的结构所做的示意图；

图3是为了展示调节板和引导板的结构所做的示意图；

图4是为了展示同步机构的结构所做的示意图；

图5是图4中A部分的放大示意图。

附图标记说明：1、空气压缩机；2、储气模块；21、暂存容器；211、壳体；212、储气腔体；213、调节腔体；214、气囊；215、通气管；22、控制阀；3、调节组件；31、调节板；32、调节件；33、引导板；331、安装孔；34、引导件；341、引导辊；342、抵接辊；4、同步机构；41、传动齿轮。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种集成空压站节能供气系统，参照图1和图2，该供气系统包括用于压缩空气作为动力源的空气压缩机1和存于暂存加压气体的储气模块2；空气压缩机1有多个，其数量根据工业生产需要确定，且每台空气压缩机1对应多个储气模块2，与同一空气压缩机1连接的储气模块2处于并联状态；储气模块2包括用于存储气体的暂存容器21，暂存容器21一壳体211，壳体211内部社会组有一调节组件3，通过调节组件3将壳体211内部空间分隔形成一储气腔体212以及以调节腔体213，并通过调节组件3调整储气腔体212和调节腔体213的大小；储气腔体212内设置有气囊214，壳体211上连接有两根通气管215，两根通气管215均与气囊214内部连通，且两根通气管215位于储气腔体212远离调节腔体213的一端，两根通气管215分别与空气压缩机1以及后续工作设备连接；另外，通气管215上均安装有控制阀22，用于控制对应的通气管215的开闭，该供气系统还包括控制模块，控制模块与多个控制阀22连接，以控制控制阀22的开闭。

通过该空压站供气系统进行供气时，调节组件3调整储气腔体212处于最大体积状态，空气压缩机1向多个气囊214内通入气体，对其中的气体加压使得气囊214内的压强达到第一设定值，在多个暂存容器21中的气囊214内的压强均达到第一设定值后，关闭空气压缩机1，依次通过多个暂存容器21向工作设备供气，在气囊214内气体排出的过程中，通过调节组件3调整对应储气腔体212的体积，对气囊214进行压缩，保证气囊214内的压强不小于第二设定值，在同一空气压缩机1向连接的多个气囊214中气体剩余量达到第三设定值时，开启空气压缩机1重新向气囊214内通入气体，调节组件3调整储气腔体212至最大体积，并且气囊214内压强重新达到第一设定值。

通过该种方式，在进行供气的过程中，空气压缩机1完成向多个气囊214中供气后处于关闭状态，实际选用过程中，随着同一空气压缩机1连接的储气模块2数量的增多，空气压缩机1处于关闭状态的时间就越长，当数量达到一定值后，会达到空气压缩机1关闭、开启消耗的能源小于空气压缩机1在该时间段内持续空载消耗的能量，如此能够实现节约能源的作用，随着空气压缩机1的数量的增多，节约能源的效果也更好。

参照图2和图3，调节组件3包块滑动连接在壳体211内的调节板31和设置在壳体211上的调节件32，通过调节件32带动调节板31滑动以调整储气腔体212的大小，其中，气囊214一端与调节板31固接，另一端与储气腔体212端部的侧壁固接，具体的可通过粘接的方式对气囊214进行固定；调节件32可选择使用多级气缸、多级液压缸等，调节件32固定在壳体211内调节腔体213的端部，带动调节板31滑动；调节板31朝向气囊214的侧面上固定有多块引导板33，多块引导板33沿调节板31的边沿设置，且引导板33保持与壳体211侧壁相贴的状态，引导板33远离调节腔体213的侧面设置为斜面，且斜面倾斜朝向壳体211内的中部。

在气囊214内的气体排出的过程中，调节件32带动调节板31滑动压缩气囊214，使得气囊214内的压强保持在第二设定值至第一设定值之间，调节板31滑动过程中，引导板33的斜面插入至气囊214与壳体211内壁之间的缝隙内，被压缩的部分气囊214位于引导板33形成的环形结构内，调节板31滑动压缩气囊214的过程中，不容易出现气囊214嵌入至调节板31与壳体211内壁之间的间隙中的问题，调节板31滑动压缩气囊214的过程较为顺畅。

参照图3和图4，引导板33上设置有用于调整被压缩的部分气囊214的引导件34，引导板33上开设有安装孔331，安装孔331长度方向与调节板31的滑动方向垂直，引导件34设置在安装孔331内，引导件34包括引导辊341与抵接辊342，引导辊341与抵接辊342均与引导板33转动连接，其中抵接辊342与壳体211内壁抵接，引导辊341与气囊214抵接，且引导辊341与抵接辊342抵接，引导辊341位于引导板33的斜面与引导板33朝向壳体211中部的侧面相接的位置处；在调节板31滑动压缩气囊214的过程中，在斜面与引导板33朝向壳体211中部侧面的相接位置处位置引导辊341，提升引导板33相对气囊214滑动的顺畅性，不容易对二者的相对滑动造成阻碍；另外，设置抵接辊342与壳体211内壁抵接，能够减少引导辊341与引导板33的相接位置处的受力，减少连接位置处发生损坏的问题。

参照图4和图5，引导辊341与抵接辊342之间设置有同步机构4，使得引导辊341与抵接辊342同步转动；引导板33内开设有容纳腔，引导辊341与抵接辊342的端部插入至容纳腔内，同步机构4包括多个传动齿轮41，其中两个传动齿轮41固定在引导辊341与抵接辊342位于容纳腔内的端部上，其余传动齿轮41均设置在容纳腔内，且传动齿轮41与引导板33转动连接，通过传动齿轮41啮合，保证引导辊341与抵接辊342同步转动且二者旋向相反；在调节板31滑动压缩气囊214的过程中，不容易出现引导辊341与抵接辊342转动不同步而产生磨损的问题。

本申请实施例一种集成空压站节能供气系统的实施原理为：通过该空压站供气系统进行供气时，调节组件3调整储气腔体212处于最大体积状态，空气压缩机1向多个气囊214内通入气体，对其中的气体加压使得气囊214内的压强达到第一设定值，在多个暂存容器21中的气囊214内的压强均达到第一设定值后，关闭空气压缩机1，依次通过多个暂存容器21向工作设备供气，在气囊214内气体排出的过程中，调节件32带动调节板31滑动压缩气囊214，在气体排出的过程中保证气囊214内的压强不小于第二设定值，在同一空气压缩机1向连接的多个气囊214中气体剩余量达到第三设定值时，开启空气压缩机1重新向气囊214内通入气体，调节组件3调整储气腔体212至最大体积，并且气囊214内压强重新达到第一设定值；通过设置多个储气模块2并设置调节组件3对气囊214气体进行压缩，在多个储气模块2作为气源进行供气的过程中，空气压缩机1处于停机状态，减少能源浪费的问题。

本申请还提供一种集成空压站节能供气系统的调控方法，包括以下步骤：

预注气：

调节件32带动调节板31滑动，使得储气腔体212调整至最大值，通过空气压缩机1向气囊214内通入气体并进行加压，使得气囊214内的压强达到第一设定值。

控制阀22管路调控：

向气囊214内充气的压强达到第一设定值后，停止向该气囊214内供气，控制器调节控制阀22的开闭，关闭气囊214与空气压缩机1之间的控制阀22，之后打开另一气囊214与空气压缩机1之间的控制阀22，依次完成向多个气囊214充气，之后关闭空气压缩机1停止供气。

压强调整：

通过储气模块2向工作设备供气时，其中一气囊214中的气体排出，且在气体排出的过程中，调节件32带动调节板31压缩气囊214，对气囊214体积进行调整，使得气囊214内的压强保持在第二设定值与第一设定值之间。

暂存容器21调整：

气囊214内的气体持续排出，在气体量减少至第三设定值时，关闭该暂存容器21，使用下一暂存容器21进行供气，并同时调整气囊214体积。

重新注气：

根据实际选择的空气压缩机1的功率以及气囊214的容积，在气囊214内剩余的气体量达到第四设定值后，再次开启空气压缩机1依次向多个气囊214内注气，重新进行上述调控过程。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种集成空压站节能供气系统，包括用于提供动力源的空气压缩机(1)和用于存放加压后气体的储气模块(2)，其特征在于：所述空气压缩机(1)与多个储气模块(2)连接，其中，

所述储气模块(2)包括用于存储被加压气体的暂存容器(21)，与同一空气压缩机(1)连接的暂存容器(21)为并联状态；

所述暂存容器(21)内部形成一大小可调节的储气腔体(212)；

多个暂存容器(21)与空气压缩机(1)之间均设置有控制阀(22)，且所述供气系统还包括控制模块，控制模块与控制阀(22)连接以调节多个控制阀(22)开闭；

所述暂存容器(21)包括壳体(211)和连接在壳体(211)上的两根通气管(215)，两根通气管(215)均与储气腔体(212)连通且通气管(215)位于储气腔一端位置处；

所述储气模块(2)还包括调节组件(3)，调节组件(3)用于调整储气腔体(212)大小，所述调节组件(3)包括滑动连接在壳体(211)内部调节板(31)和设置在壳体(211)上的调节件(32)，调节件(32)带动调节板(31)滑动对储气腔体(212)体积进行调整；

所述调节板(31)分隔壳体(211)内部空间形成一与储气腔体(212)独立的调节腔体(213)，两根通气管(215)与储气腔体(212)连通的位置处于远离调节腔体(213)的一端；

所述储气腔体(212)内设置有储气气囊(214)，所述通气管(215)与储气气囊(214)内部连通；

所述储气气囊(214)一端与调节板(31)固接，另一端与壳体(211)端部的侧壁固接；

所述调节板(31)朝向储气气囊(214)的侧面上固接有多块引导板(33)，多块引导板(33)沿调节板(31)边沿设置，且多块引导板(33)与壳体(211)内壁相贴；引导板(33)远离调节腔体(213)的侧面设置为斜面，且该斜面倾斜朝向壳体(211)中部。

2.根据权利要求1所述的一种集成空压站节能供气系统，其特征在于：所述引导板(33)上设置有引导件(34)，引导件(34)包括转动连接在引导板(33)上的引导辊(341)，所述引导辊(341)位于引导板(33)的斜面与引导板(33)朝向壳体(211)中部的侧面相接的位置处。

3.根据权利要求2所述的一种集成空压站节能供气系统，其特征在于：所述引导件(34)还包括转动连接在引导板(33)上的抵接辊(342)，引导板(33)上开设有安装孔(331)，引导辊(341)与抵接辊(342)均位于安装孔(331)内，所述抵接辊(342)位于引导辊(341)朝向壳体(211)内壁的一侧，抵接辊(342)同时与壳体(211)内壁以及引导辊(341)抵接。

4.根据权利要求3所述的一种集成空压站节能供气系统，其特征在于：所述抵接辊(342)与引导辊(341)之间设置有同步机构(4)，同步机构(4)限定引导辊(341)与抵接辊(342)同步转动。

5.根据权利要求4所述的一种集成空压站节能供气系统，其特征在于：所述引导板(33)上开设有容纳腔，引导辊(341)与抵接辊(342)端部插入至容纳腔内，同步机构(4)包括若干传动齿轮(41)，若干传动齿轮(41)通过啮合保证引导辊(341)与抵接辊(342)同步转动，且引导辊(341)与抵接辊(342)的旋向相反。

6.一种集成空压站节能供气系统的调控方法，其特征在于，包括以下步骤：

预注气：

使用空压站进行供气前，对多个储气腔体(212)进行调整，使储气腔体(212)的体积达到最大值，并向多个气囊(214)内注气，使得气囊(214)内存储的气体压强达到第一设定值；

控制阀(22)管路调控：

在气囊(214)内的压强达到第一设定值后，停止向气囊(214)内供气，关闭空气压缩机(1)与暂存容器(21)之间的控制阀(22)，依次使用多个暂存容器(21)作为气源向工作设备供气，在通过暂存容器(21)供气过程中，空气压缩机(1)处于关闭状态；

压强调整：

在供气过程中，随着气囊(214)内气体排出，内部压强减小，通过调节件(32)压缩气囊(214)，使得气囊(214)内的压强保持在第二设定值与第一设定值之间；

暂存容器(21)调整：

气囊(214)内气体含量减小到第三设定值时，关闭该暂存容器(21)，通过另一暂存容器(21)进行供气，同时通过调节件(32)调整气囊(214)体积；

重新注气：

根据空气压缩机(1)的注气功率以及气囊(214)的容积，在剩余的气体量达到第四设定值后，使用空气压缩机(1)再次向多个气囊(214)内注气。