CN203641886U - 超高效智慧压缩空气站集成系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及空压系统空压站控制领域，旨在提供一种超高效智慧压缩空气站集成系统；该装置包括空压机；空压机的压缩气体出口分别连接分支管道，分支管道上均安装流量计和智慧阀门；压缩热型再生式干燥机的出口经过智慧阀门进入储气罐，在储气罐后的管道上安装有压力传感器、温度传感器、流量传感器和露点传感器；储气罐后的管道连接至各末端用户管道，在末端用户管道上分别安装智慧阀门；本实用新型的有益效果：超高效智慧压缩空气站集成系统实现系统最优化控制，达到系统超高效智慧运行。同时，工控机记录、储存运行数据，供运行人员参考，实现站点全自动化运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及空压系统空压站控制领域。更具体地说，本实用新型涉及用于集成控制、优化各类空机站产气耗电量能效的装置。
背景技术
空压站内主要设备包括空压机、干燥机、储气罐、截止阀。
传统空压站对与空压机的控制为单台空压机自动运行。空压机通过加卸载或者调节入口导叶来控制系统的压力。无论是加卸载或者调节入口导叶，在系统需求与空压站供应气体能力不同时，均将耗费巨大能源。
传统空压站干燥机有：无热型再生式干燥机、微热型再生式干燥机、鼓风型再生式干燥机等。潮湿的压缩空气直接流经干燥剂时其水分会被干燥剂吸附，干燥机吸附水分的能力是有限的，吸附了水分的干燥剂必须经过干燥或再生后才能继续吸附水分，为此，应对装有饱和干燥机的干燥塔实施脱附，使干燥剂与吸附水强制分离，具体过程因干燥机类型而异。无热型再生式干燥机完全利用压缩空气作为脱附介质，干燥过程将耗费处理后成品气量的14%。微热型再生式干燥机利用少量压缩空气经过加热后用作脱附介质，干燥过程将耗费处理后成品气量的7%，并且将耗费较大电量。鼓风型再生式干燥机同时利用外部鼓风机送入的空气和少量的压缩空气经过加热后用作脱附介质，干燥过程将耗费较大电量。以处理气量100Nm3为例：压缩空气经无热型干燥机干燥后，产生86Nm3干燥压缩空气；经微热型干燥机干燥后，产生93Nm3干燥压缩空气，并需47KW功率对其加热；经鼓风型干燥机干燥后，产生100Nm3干燥压缩空气，并需85KW功率对其加热。能耗巨大。
实用新型内容
本实用新型要解决现有技术中空压站系统使空压站单位能耗高，系统运行不经济的缺陷。提供一种超高效智慧压缩空气站集成系统。
为解决技术问题，本实用新型的解决方案是：
提供一种超高效智慧压缩空气站集成系统，包括空压机；所述空压机至少有两台，空压机的压缩气体出口分别连接分支管道，分支管道上均安装流量计和智慧阀门；分支管道汇总之后分两路，一路经智慧阀进入压缩热型再生式干燥机，一路经智慧阀门直接进入末端用户；压缩热型再生式干燥机的出口经过智慧阀门进入储气罐，在储气罐后的管道上安装有压力传感器、温度传感器、流量传感器和露点传感器；储气罐后的管道连接至各末端用户管道，在末端用户管道上分别安装智慧阀门；所述经智慧阀门直接进入末端用户是指通过旁路管道与储气罐后的管道连接以实现进入末端用户。
作为一种改进，所述储气罐至少有两台且并联运行。
作为一种改进，所述压缩热型再生式干燥机至少有两台且并联运行。
作为一种改进，供电电缆分别连接各空压机实现供电，每个空压机前的电缆上设置智能电表；其中一个智能电表后还连接旁路切换箱经变频器后连接至该智能电表所对应的空压机。
作为一种改进，所述流量计、智慧阀门、压力传感器、温度传感器、流量传感器和露点传感器均通过电缆连接至控制柜，控制柜还连接至变频器及工控机，工控机与打印机相连。
本实用新型还可以通过下述方式得以实现：
压缩空气站的超高效智慧集成系统包括空压群控子系统、空压变频子系统、空压余热回收子系统。
空压群控子系统的硬件包括工控机、控制柜、电表、流量传感器、压力传感器、温度传感器、露点传感器；该系统下属的空压群控子系统的软件包括能效分析软件、空压群控软件。
工控机中安装了空压群控监控软件。控制柜内置能效分析软件，监测流量传感器、压力传感器、温度传感器、露点传感器信号。
电表用于实时监测空压机电流、电压、功率，累计空压机用电量，并可通过通讯、电信号、脉冲信号等方式上传表内数据。流量传感器用于实时监测空压机流量，累计空压机产气量，并可通过通讯、电信号、脉冲信号等方式上传表内数据。压力传感器用于实时监测空压机出口压力、储气罐压力，并可通过电信号方式上传数据；传感器与小球阀连接，小球阀与管道连接。温度传感器用于实时监测储气罐内温度，并可通过电信号方式上传数据。露点传感器用于实时监测压缩空气经干燥机干燥后露点，并可通过电信号方式上传数据。
能效分析软件通过分析每台空压机电量、流量、压力、温度，计算出每台空压机效率，提供最优化运行解决方案。空压群控软件通过分析系统需求及系统实际运行状态，制定最优化运行策略，并对系统进行最优化控制。
该系统下属的空压群控子系统通过采集设备运行数据，结合系统需求，结合内部控制程序，通过通讯、硬接线等方式对空压机、干燥机、循环水泵、循环水控制阀进行优化控制。
该系统下属的空压变频子系统的硬件包括变频柜、变频控制柜、旁路切换柜。变频柜主要包括主供电空开、变频器、交流接触器。变频控制柜主要包括空开、PLC、扩展模块、直流开关电源。旁路切换柜主要包括转换开关、交流接触器。空压变频子系统具有定压变频、旁路切换、报警显示。该系统下属的空压变频子系统的软件包括定压变频程序。
该系统下属的空压余热回收子系统包括压缩热再生式干燥机。压缩热型再生式干燥机通过优化干燥方式，达到零气耗，零电耗。下属的空压余热回收子系统软件包括压缩热再生式干燥机流程控制系统。
压力传感器、温度传感器、露点传感器输出端连入控制柜输入端口。控制柜通过RS485与工控机通讯连接。流量传感器、智能电表通过RS485与能效分析仪通讯连接。压缩热型再生式干燥机、变频器、能效分析仪、智慧阀门通过RS485与控制柜通讯连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
本实用新型的超高效智慧压缩空气站集成系统摒除了原系统高能耗干燥机，监测空压站运行时的瞬时流量、累计流量、瞬时功率、累计电量、供气压力、供气温度，自动根据需求调节变频器、智慧阀门、空压机运行状态，实现系统最优化控制，达到系统超高效智慧运行。同时，工控机记录、储存运行数据，供运行人员参考，实现站点全自动化运行。
附图说明
图1是本实用新型气路设备连接图；
图2是本实用新型动力电源及设备连接图；
图3是本实用新型信号采集连接图。
具体实施方式
下面将对本实用新型进行详细描述。
参考附图1，图中给出了一种超高效智慧压缩空气集成系统的气路设备连接方式。产气设备空压机101、102、103的压缩气体出口分别连接分支管道，管道上分别安装流量计111、112、113和智慧阀门121、122、123。管道汇总之后分两路，一路分别经智慧阀门124、125进入压缩热型再生式干燥机104、105，一路经智慧阀门130进入末端用户。压缩热型再生式干燥机104、105的出口经过智慧阀门127、129进入储气罐106、107，智慧阀门126位于智慧阀门127、129的阀前旁路管线上。储气罐106、107后管道汇总，汇总管道上安装压力传感器114，温度传感器115，流量传感器116，露点传感器117，再分散至各末端用户管道。末端用户管道上分别安装智慧阀门132，133，134。智慧阀门131作为智慧阀门130后的旁路管线连接至末端用户管道，根据需求，各智慧阀配合后给末端用户提供干燥压缩空气或饱和压缩空气。所述智慧阀门为成熟技术，可选用杭州哲达科技股份有限公司生产的ZTAP46型号产品。
参考附图2，图中给出了一种超高效智慧压缩空气集成系统的动力电源及设备连接图。供电电缆221分别给空压机101、102、103供电。空压机101对应智能电表201。空压机102对应智能电表202。空压机203对应智能电表203。智能电表203后连接旁路切换箱211。旁路切换箱211可对空压机103供电方式进行切换。一路工频直接至空压机103，另一路经变频器212变频后接至空压机103，这样可避免由于变频器212故障导致空压机103无法运行。所述智能电表为成熟技术，可选用威胜集团生产的DSSD331型号产品。
参考附图3，图中给出了超高效智慧压缩空气集成系统的信号采集连接图。电缆301连接各设备，通过通讯或者电信号读取各设备运行参数并传递至控制柜302。变频器212也与控制柜302相连，通过反馈变频频率，接受变频控制信号，对系统进行变频处理。控制柜302与工控机303相连，反馈系统运行参数至上位显示，并读取上位命令，对系统进行控制。工控机303连接打印机304，可随时打印系统报表。
显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.超高效智慧压缩空气站集成系统，包括空压机；其特征在于，所述空压机至少有两台，空压机的压缩气体出口分别连接分支管道，分支管道上均安装流量计和智慧阀门；分支管道汇总之后分两路，一路经智慧阀进入压缩热型再生式干燥机，一路经智慧阀门直接进入末端用户；压缩热型再生式干燥机的出口经过智慧阀门进入储气罐，在储气罐后的管道上安装有压力传感器、温度传感器、流量传感器和露点传感器；储气罐后的管道连接至各末端用户管道，在末端用户管道上分别安装智慧阀门；所述经智慧阀门直接进入末端用户是指通过旁路管道与储气罐后的管道连接以实现进入末端用户。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述储气罐至少有两台且并联运行。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述压缩热型再生式干燥机至少有两台且并联运行。
4.根据权利要求1至3任意一项中所述的系统，其特征在于，供电电缆分别连接各空压机实现供电，每个空压机前的电缆上设置智能电表；其中一个智能电表后还连接旁路切换箱经变频器后连接至该智能电表所对应的空压机。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述流量计、智慧阀门、压力传感器、温度传感器、流量传感器和露点传感器均通过电缆连接至控制柜，控制柜还连接至变频器及工控机，工控机与打印机相连。
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