CN1550943A - 管理应当进行气体压缩机多机系统维护的时间的方法 - Google Patents

管理应当进行气体压缩机多机系统维护的时间的方法 Download PDF

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Abstract

为了使应当进行气体压缩机多机系统的维护的时间，尽可能靠近本来应当进行装在系统中的多个气体压缩机的维护的时间，提供了一种方法，包括使用以下公式找出用于应当进行其中装有多个气体压缩机的气体压缩机多系统的维护的时间管理的操作时间M，并在值M与对于必须维护的预定值N之间进行比较，以便当M值大于或基本等于N值时进行维护。公式M＝T(气体压缩机多机系统的操作时间)×L(多个气体压缩机的平均负荷因子)×C(安全因子)，其中L＝S(气体压缩机多机系统中装有的多个气体压缩机的总的操作时间)/[P(气体压缩机多机系统中装有的气体压缩机数)×T(气体压缩机多机系统的操作时间)]。

Description

管理应当进行气体压缩机 多机系统维护的时间的方法
本发明的背景
1.本发明的利用
本发明涉及管理时间的一种方法，应当按该时间进行其中装有多个气体压缩机的气体压缩机多机系统中的维护。
2.相关技术的描述
应当进行气体压缩机多进机系统中的维护的时间，即在此期间可进行操作直到机械维护的时间，通常基于气体压缩机多机系统的操作时间管理。然而，这种管理方法涉及不合理性，特别是在气体压缩机多机系统中装有的多个气体压缩机负荷因子低的情形下，每一气体压缩机的操作时间与气体压缩机多机系统的操作时间之间的差变大并要进行维护，虽然每一气体压缩机的操作时间还没有达到本来应当进行维护的时间。
因而，与本来需要的维护次数比较增加了维护次数，且为维护而使气体压缩机的操作和停车也增加了次数，这恐怕会扰乱用户方压缩空气使用计划。
进而，对于每一气体压缩机进行的实际的维护的操作时间，与本来应当进行维护的操作时间之间的差，在某些情形下在气体压缩机之中引起很大范围。
此外，没有发现任何文献以系统中装有多个气体压缩机的负荷因子的观点，描述应当进行气体压缩机多机系统维护的时间的管理。
本发明的概述
就以上当前的情形，本发明不是简单地基于气体压缩机多机系统的操作时间，管理应当进行气体压缩机多机系统维护的时间，其目的是采用气体压缩机多机系统中装有的多个气体压缩机的负荷因子，作为计算应当机械维护的时间时的元素，从而使应当进行气体压缩机多机系统维护的时间，尽可能接近本来应当进行系统中装有的气体压缩机维护的时间，并使气体压缩机之中对于应当进行维护的时间的范围，尽可能小以便对其求平均。
根据本发明，通过以下的方法解决了以上问题。
管理气体压缩机多机系统中应当进行维护的时间的一种方法，该方法包括使用以下公式，以找出用于应当进行其中装有多个气体压缩机的气体压缩机多机系统维护的时间管理的操作时间M，并在M值与必须维护的预定时间N之间作出比较，当M值大于或基本上等于N值时进行维护。
公式M＝T(气体压缩机多机系统的操作时间)×(多个气体压缩机的平均负荷因子)×C(安全因子)
附图的简要说明
图1是用来进行气体压缩机操作控制的其中装有多个气体压缩机的气体压缩机多机系统的视图；
图2是表示找出多个气体压缩机平均负荷因子方法的视图，以便将本发明用于图1所示的气体压缩机多机系统，以管理应当进行维护的时间；以及
图3是使用计算机实施本发明的流程图。
优选实施例的详细说明
根据本发明管理应当进行维护的时间的方法的特征在于使用以下公式(1)，找出用于应当进行其中装有多个气体压缩机的气体压缩机多机系统维护的时间管理的操作时间M，并在M值与用于必须的维护预定的时间N之间作出比较，以便当M值大于或基本上等于N值时进行维护。
M＝T(气体压缩机多机系统的操作时间)×L(多个气体压缩机的平均负荷因子)×C(安全因子)…公式(1)
使用以下公式(2)找出多个气体压缩机的平均负荷因子L。
L＝S(气体压缩机多机系统中装有的多个气体压缩机的总的操作时间)/[P(气体压缩机多机系统中装有的气体压缩机数)×T(气体压缩机多机系统的操作时间)]...公式(2)
最好采用以下测量确定气体压缩机多机系统中装有的多个气体压缩机的总的操作时间。就是说，通过一种方法进行气体压缩机的操作控制，其中对于一气体压缩机多机系统中装有的多个气体压缩机，使用容量基本相同的气体压缩机，预定的压力下限和上限之间的范围被划分为压力等级，其数目与使用的气体压缩机数目相同，当压力测量信号超出目标压力等级范围而达到每一压力等级的边界时，改变正在操作的气体压缩机数目，并以预定的启动和停车顺序进行随同这种改变的气体压缩机的启动和停车，并基于结果所获得的数据确定总的操作时间。
图1是其中装有八个气体压缩机的一气体压缩机多机系统的视图，其用来进行气体压缩机的操作控制。而图2是表示找出八个气体压缩机平均负荷因子的一种方法，以便将本发明用于图1中所示气体压缩机多机系统，以管理应当进行维护的时间。图2中，最上视图中圆括号中的号码表示操作的气体压缩机的号码。
在图1所示的实施例中，气体压缩机多机系统1其中装有八个容量基本相同的气体压缩机C1，C2，...C8。八个气体压缩机C1，C2，...C8分别由分开的电动机2(M1，M2，...M8)驱动，并通过分开的电磁开关3(E1，E2，...E8)分别发送或断开到这些各个电动机电流。
在各气体压缩机Cn(n＝1到8)的出口处装有止回阀4(V1，V2，...V8)，以防止从气体压缩机Cn(n＝1到8)输出的被压缩的气体(以下描述的是压缩空气作为压缩气体的典型)反向流动。
已通过止回阀4的压缩空气共同充入压力罐5，并借助于阀门6的开与闭操作从压力罐5取出被供给的目标7所需的压缩空气量。
维持压缩空气在压力罐5中所需压力的控制，是通过执行压力罐5中的压缩空气的压力测量的反馈并控制八个气体压缩机Cn(n＝1到8)的操作进行的。
压力传感器8测量压力罐5中被压缩的空气的压力，并向控制单元9传送测量信号。
控制单元9包括单元10，其确定正在操作的气体压缩机数目，以及单元11，其选择或一个气体压缩机或多个压缩机启动或停车。
确定正在操作的气体压缩机数目的单元10，基于由压力传感器8测量的压力罐5中压缩空气的压力测量信号，确定八个气体压缩机Cn(n＝1到8)的哪一个或哪一些应当操作。一般来说，依据压力测量信号是预定的下限与上限值之间的哪一个等级来确定正在操作的气体压缩机数。
在具体的优选实施例中，容量基本相同的气体压缩机用作为八个气体压缩机Cn(n＝1到8)，预定的下限与上限值之间的范围被划分为压力等级，其数目与使用的气体压缩机Cn(n＝1到8)数目相同，并当压力测量信号超出目标压力等级范围达到等级的边界时，采用了改变正在使用的气体压缩机数目的一种方法。
就是说，当压力测量信号趋于上升并达到比目标压力等级范围高一个级的压力等级边界时，从当前操作的气体压缩机数目减1，以确定正在操作的气体压缩机新的数目。
另一方面，当压力测量信号趋于下降并达到比目标压力等级范围低一级的压力等级边界时，从当前操作的气体压缩机数目减1，以确定正在操作的气体压缩机新的数目。
代表在确定正在操作的气体压缩机数目的单元10确定的气体压缩机数目的信号，被传送到单元11，其选择被启动或停车的气体压缩机或多个压缩机。选择单元11确定八个气体压缩机Cn(n＝1到8)哪一个或哪些预定被启动或停车。
这一确定是根据确定和停车的一预定顺序进行的。在一优选实施例中，向八个气体压缩机Cn(n＝1到8)指定连续的号码，并按连续的号码顺序分别进行启动和停车。
这样，通过按连续的号码进行启动和停车，所有八个气体压缩机Cn(n＝1到8)被平均启动和停车，从而能够避免只有特定的气体压缩机或多个压缩机频繁启动或停车，并投入操作状态过长的时间周期。
当在选择单元11中选择被启动或停车的气体压缩机或多个压缩机时，这种信号被传送到一操作单元12。
操作单元12向对应于选择的气体压缩机或多个压缩机的电磁开关或多个开关3传送一信号，以便操作电磁开关或多个开关3发送或中断到对应的电动机或多个电动机2的电流，这样启动或停车在选择单元11中选择的气体压缩机或多个压缩机。
如图2中所示，压力罐5中的压缩空气下限值(例如0.6MPa)和上限值(例如0.7MPa)之间的范围被划分为八级，其数目与气体压缩机Cn(n＝1到8)的数目相同以规定的压力等级。更具体来说，下限值形成0级而上限值形成8/8级，它们之间的范围均匀地划分而形成1/8，2/8....，7/8级。而且，假设目标压力等级例如为1/8与2/8之间的一个。而且，按No.1到No.8这一顺序指定给八个气体压缩机Cn(n＝1到8)。
如图中所示，首先所有八个气体压缩机1操作，直到由压力传感器8测量的压力罐5中的压缩空气的测量信号13达到压力等级1/8。这时的负荷因子在压力等级8/8为100％。
当压力上升且压力等级通过下限压力0而达到压力等级1/8(P1)时，通过操作单元12向No.1气体压缩机C1的电磁开关S1传送来自控制单元9停车命令信号，以使其操作停止。其余的七个气体压缩机No.2到No.8继续操作。这时在压力等级7/8的负荷因子为87.5％。从第一操作开始已经过7.3小时。
当不使用压缩空气时，压力上升且压力等级达到压力等级2/8(P2)，来自控制单元9的停车命令信号通过操作单元12传送到No.2气体压缩机C2的电磁开关S2，以使其操作停止。其余的六个气体压缩机No.3到No.8继续操作。这时在压力等级6/8的负荷因子为75％。已经过12.3小时。
然后，当不使用压缩空气时，压力升高一些，使用压缩空气且压力降低，并在达到下一个压力等级3/8之前达到压力等级1/8(P3)，来自控制单元9的操作命令信号通过操作单元12传送到已首先停止的No.1气体压缩机的电磁开关，以便启动该气体压缩机。因而，七个气体压缩机No.1和No.3到No.8继续操作。这时在压力等级7/8的负荷因子为87.5％。已经过24.3小时。
然后，当使用压缩空气时，压力等级虽然下降但没有达到0，然后不使用气体压缩机，且压力等级超过压力等级1/8而再次达到压力等级2/8(P4)，来自控制单元9的停车命令信号，通过操作单元12传送到No.3气体压缩机C3的电磁开关，以使其操作停止。因而，六个气体压缩机No.1和No.4到No.8继续操作。这时的负荷因子在压力等级6/8为75.5％。已经过了31小时。
然后，当不使用压缩空气时，压力上升且压力等级达到压力等级3/8(P5)，来自控制单元9的停车命令信号通过操作单元12传送到No.4气体压缩机C4的电磁开关S4，以使其操作停止。因而，五个气体压缩机No.1到No.5继续操作。这时在压力等级5/8的负荷因子为62.5％。已经过33.6小时。
进而，当不使用压缩空气时，压力上升且压力等级达到压力等级4/8(P6)，来自控制单元9的停车命令信号通过操作单元12传送到No.5气体压缩机C5的电磁开关S5，以使其操作停止。因而，四个气体压缩机No.1和No.6到No.8继续操作。这时在压力等级4/8的负荷因子为50％。已经过42.5小时。
进而，当不使用压缩空气时，压力上升且压力等级达到压力等级5/8(P7)，来自控制单元9的停车命令信号通过操作单元12传送到No.6气体压缩机C6的电磁开关S6，以使其操作停止。因而，三个气体压缩机No.1、No.7和No.8继续操作。这时在压力等级3/8的负荷因子为37.5％。已经过47小时。
进而，当不使用压缩空气时，压力上升且压力等级达到压力等级6/8(P8)，来自控制单元9的停车命令信号通过操作单元12传送到No.7气体压缩机C7的电磁开关S7，以使其操作停止。因而，二个气体压缩机No.1和No.8继续操作。这时在压力等级2/8的负荷因子为25％。
已经过49小时。
进而，当不使用压缩空气时，压力上升且压力等级达到压力等级7/8(P9)，来自控制单元9的停车命令信号通过操作单元12传送到No.8气体压缩机C8的电磁开关S8，以使其操作停止。因而，只有一个气体压缩机No.1继续操作。这时在压力等级1/8的负荷因子为12.5％。已经过51小时。
进而，当不使用压缩空气时，压力上升且压力等级达到压力等级8/8(P10)，来自控制单元9的停车命令信号通过操作单元12传送到No.1气体压缩机C1的电磁开关S1，以使其操作停止。因而，所有气体压缩机停止。这时在压力等级0/8的负荷因子为0％。已经过53.6小时。
在使用压缩空气而压力等级下降且没有达到压力等级7/8时，所有气体压缩机的停车继续下去。
然后，当使用压缩空气，且压力等级下降并达到压力等级7/8(P11)时，来自控制单元9的启动命令信号，通过操作单元12传送到已第二停止的No.2气体压缩机C2的电磁开关S2，以使其操作开始。因而，七个气体压缩机No.1和No.2到No.8的操作被停止。这时的负荷因子在压力等级1/8为12.5％。已经过了55小时。
进而，当使用压缩空气，且压力等级下降并达到压力等级6/8(P12)时，来自控制单元9的启动命令信号，通过操作单元12传送到已第三停止的No.3气体压缩机C3的电磁开关S3，以使其操作开始。因而，六个气体压缩机No.1和No.4到No.8的操作被停止。这时的负荷因子在压力等级2/8为25％。已经过了56小时。
进而，当使用压缩空气，且压力等级下降并达到压力等级5/8(P13)时，来自控制单元9的启动命令信号，通过操作单元12传送到已第四停止的No.4气体压缩机C4的电磁开关S4，以使其操作开始。因而，五个气体压缩机No.1和No.5到No.8的操作被停止。这时的负荷因子在压力等级3/8为37.5％。已经过了56.1小时。
进而，当使用压缩空气，且压力等级下降并达到压力等级4/8(P14)时，来自控制单元9的启动命令信号，通过操作单元12传送到已第五停止的No.5气体压缩机C5的电磁开关S5，以使其操作开始。因而，五个气体压缩机No.1和No.6到No.8的操作被停止。这时的负荷因子在压力等级4/8为50％。已经过了58.2小时。
进而，当使用压缩空气，且压力等级下降并达到压力等级3/8(P15)时，来自控制单元9的启动命令信号，通过操作单元12传送到已第六停止的No.6气体压缩机C6的电磁开关S6，以使其操作开始。因而，三个气体压缩机No.1、No.7和No.8的操作被停止。这时的负荷因子在压力等级5/8为62.5％。已经过了60.9小时。
按以下的方式通过公式(2)基于从上述气体压缩机操作控制结果获得的数据，找出八个气体压缩机Cn(n＝1到8)的平均负荷因子L。
首先，气体压缩机多机系统种装有的多个气体压缩机总的操作时间S＝(八个气体压缩机正在操作情形下的时间)×8+(七个气体压缩机正在操作情形下的时间)×7+(六个气体压缩机正在操作情形下的时间)×6+(五个气体压缩机正在操作情形下的时间)×5... ...+(一个气体压缩机正在操作情形下的时间)×1＝58.4+81.9+87.6+60.0+28.8+9.3+6.2+3.6＝319.7小时。
气体压缩机多机系统的操作时间T为T＝64-(所有八个气体压缩机正在操作情形下的时间)＝64-1.4＝62.6小时。
因而，使用公式(2)计算八个气体压缩机Cn(n＝1到8)的平均负荷因子L，使得 L = S / [ P × T ] = 319.7 / [ 8 × 62.6 ] ≅ 0.638 .
因而，使用公式(1)计算用于管理应当进行气体压缩机多机系统的维护的时间的操作时间M，使得M＝T(气体压缩机多机系统的操作时间)×L(多个气体压缩机的平均负荷因子)×C(安全因子)＝
62.6 × 0.638 × C ≅ 39.9 × C .
这里，由于一般对于安全因子C最好采用C＝1到1.3，假设C＝1.2，获得 M ≅ 39.9 × 1.2 ≅ 47.9 .
就是说，气体压缩机多机系统的操作时间为62.6小时，但就气体压缩机平均负荷因子来看对应于39.9小时，并考虑多个气体压缩机负荷因子中涉及的离差，得到的结论为用于应当进行气体压缩机多机系统时间管理的操作时间对应于47.9小时。
因而，当在用于管理应当进行维护的时间的操作时间M＝47.9小时，与用于必须维护的预定时间N之间进行比较，值M满足公式M≥N，或基本上等于值N，就是说接近值N时，即足以进行气体压缩机多机系统的维护。由于对于必须维护的时间N通常在数量级20,000小时，一般在假设N＝20.000小时时，足以作出其与M值之间的比较。
在考虑安全因子C通过公式(1)找出M值时，在进一步期望安全性的情形下，按以下方式足以作出。
就是说，对气体压缩机多机系统中装有的气体压缩机每一个找出操作时间，并在对于必须维护预定的时间N发现最大操作时间t满足t≥N的情形下，假设M≥N甚至M＜N，建议进行气体压缩机多机系统的维护。
为了实施上述的本发明，使用一计算机。图3是使用计算机执行本发明的一流程图。
对于各气体压缩机的启动/停车数据，从启动/停车时间输入单元01传送到操作时间合计单元02。在操作时间合计单元02中，基于启动/停车数据合计每一气体压缩机的操作时间，其结果传送到总操作时间计算单元03。在总操作时间计算单元03中，计算气体压缩机多机系统中装有的多个气体压缩机的总操作时间S，其结果传送到平均负荷因子计算单元04。
气体压缩机多机系统中装有的气体压缩机数目P，从气体压缩机数目输入单元05传送到平均负荷因子计算单元04，气体压缩机多机系统的操作时间T，从操作时间输入单元06传送到平均负荷因子计算单元，并在平均负荷因子计算单元04中计算多个气体压缩机的平均负荷因子L，其结果传送到“用于计算对于应当进行维护的时间管理的操作时间的单元07”。安全因子C的数据从安全因子输入单元08，传送到“用于计算对于应当进行维护的时间管理的操作时间的单元07”，并在计算单元07计算用于应当进行气体压缩机多机系统维护的管理时间的操作时间M，其结果传送到判定单元(09)。
同时，从操作时间合计单元02向最大操作时间计算单元010，传送每一气体压缩机操作时间的合计结果，并在最大操作时间计算单元010中计算出自每一气体压缩机的操作时间的最大操作时间t，其结果向判定单元A(90)传送。从维护时间输入单元011向判定单元A(09)传送对于必须维护的时间N。
在判定单元A(09)中，在出自每一气体压缩机的操作时间的最大操作时间T与对于必须维护的预定时间N之间作出比较，并在满足判定出公式t≥N的情形下(在YES的情形下)，向维护进行确定单元012传送一信号，而不论用于应当进行气体压缩机多机系统维护的时间管理的操作时间M与N之间的大小关系如何，并进行气体压缩机多机系统的维护。
另一方面，在没有判定出满足t≥N的情形下(NO的情形)，向判定单元B(013)发送一信号。在判定单元B(013)中，在用于应当进行气体压缩机多机系统维护的时间管理的操作时间M，与对于必须维护的预定时间N之间进行比较，并在判定出满足公式M≥N或
Figure A20041004325800121
的情形下，向维护进行确定单元012发送一信号，以进行气体压缩机多机系统的维护。
另一方面，在判定出公式M≥N或
Figure A20041004325800122
都不满足的情形下，过程再次返回操作时间合计单元02，并此后类似地进行计算和判定。
以上只涉及本发明的实施例。在不背离权利要求范围之下业内专业人员可作出各种改变和修改。

Claims (6)

1.一种管理应当进行气体压缩机多机系统维护的时间的方法，该方法包括使用以下公式，找出用于应当进行其中装有多个气体压缩机的气体压缩机多机系统的维护时间管理的操作时间M，并在M值与用于必须的维护预定的时间N之间作出比较，以便当M值大于或基本上等于N值时进行维护。
公式M＝T(气体压缩机多机系统的操作时间)×L(多个气体压缩机的平均负荷因子)×C(安全因子)
2.根据权利要求1的方法，其中通过以下公式计算多个气体压缩机的平均负荷因子L。
L＝S(气体压缩机多机系统中装有的多个气体压缩机的总的操作时间)/[P(气体压缩机多机系统中装有的气体压缩机数)×T(气体压缩机多机系统的操作时间)]
3.根据权利要求1的方法，还包括对气体压缩机多机系统中装有的气体压缩机每一个找出操作时间，并假设M≥N甚至当M＜N时，在对于必须维护预定的时间N来自找出的操作时间的最大操作时间t满足t≥N的情形下，进行气体压缩机多机系统的维护。
4.根据权利要求2的方法，其中通过一种方法进行气体压缩机的操作控制，其中对于装有的多个气体压缩机，使用容量基本相同的气体压缩机，预定的压力下限和上限值之间的范围被划分为压力等级，其数目与使用的气体压缩机数目相同，当压力测量信号超出目标压力等级范围而达到每一压力等级的边界时，改变正在操作的气体压缩机数目，并以预定的启动和停车顺序进行随同这种改变的气体压缩机的启动和停车，并基于作为结果所获得的数据确定气体压缩机多机系统中多个气体压缩机的总的操作时间S，或每一压缩机的操作时间。
5.根据权利要求4的方法，其中向多个气体压缩机指定连续的号码，并按该连续的号码顺序进行气体压缩机的启动和停车。
6.根据权利要求1的方法，其中安全因子C为1到1.3。
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