CN203742946U - 水冷式空压机节能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水冷式空压机节能装置，该装置通过装置在循环冷却系统中的温度传感器将水冷式空压机的冷却水出水温度转换为电阻信号进入智能控制器，由智能控制器做PID闭环调节，依靠智能控制器的输出信号控制循环冷却水泵的转速，实现水冷式空压机冷却水恒温调节。本实用新型的水冷式空压机在启动时，循环冷却水系统自动启动，空压机在运行时，循环冷却水泵根据空压机排水温度自动调节转速，循环冷却水备用泵根据温度自动投切，冷却塔散热风机根据排水温度自动投切，循环冷却水泵与循环冷却水备用泵实现定时自动轮换运行，可大大降低水冷式空压机电能消耗，减少设备磨损，以实现节能减排、延长设备使用寿命。

Description

水冷式空压机节能装置

技术领域

本实用新型涉及一种水冷式空压机节能装置。

背景技术

当前水冷式空压机的冷却方式主要依靠采用冷却塔、冷却水泵循环的方式通过冷却器将压缩后的高温空气进行冷却降温，通常都设有一台带有散热风机的冷却塔及两台循环冷却水泵。常用的运行方式是空压机启动前，先开启冷却水循环泵，随后启动空压机。不管是炎热的夏季还是寒冷的冬季，只要空压机启动运行，冷却水泵就一直以最大转速及最大流量运行，不能实现按需供应，电力消耗较大。同时，因循环水泵长期高速运转，水泵及电机轴承磨损较大，水泵寿命较短。且夏季环境温度高时，冷却水温度高，备用水泵不能自动投入，易造成空压机排气温度高而保护停机，对正常生产造成较大影响。另外，循环水泵不能定时轮换运行，备用水泵长期不使用易发生锈蚀、电机受潮易损坏。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种可以根据空压机排水温度自动调节循环水泵的转速，实现冷却水按需供应的水冷式空压机节能装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

水冷式空压机节能装置，包括水冷式空压机、装置有散热风机的冷却塔和控制装置；所示水冷式空压机的冷却水出口经温度传感器与冷却塔的进水口连接，冷却塔的出水口经循环冷却水泵与水冷式空压机的冷却水进口连接，其中，循环冷却系统中设有与循环冷却水泵并联的循环冷却备用泵；所述循环冷却水泵和循环冷却备用泵均由控制装置控制运行；所述控制装置包括用于控制循环冷却水泵和循环冷却备用泵运作的变频调速器、用于控制变频调速器工作模式切换的转换开关和用于对输入信号做PID闭环调节的智能控制器；所述智能控制器电的输入端与用于将水冷式空压机的冷却水出水温度转换为电阻信号的温度传感器连接，智能控制器电的输出端与变频调速器的输入端连接；所述变频调速器包括信号处理单元及信号控制单元，变频调速器的输出端分别与循环冷却水泵和循环冷却备用泵连接；所述温度传感器将水冷式空压机的冷却水出水温度转换为电阻信号进入智能控制器，由智能控制器做PID闭环调节，依靠智能控制器的输出信号控制循环冷却水泵的转速，实现水冷式空压机冷却水恒温调节。

进一步，所述控制装置还包括断路器QF0、QF1、QF2和QF3，接触器KM1、KM2、KM3、KM4和KM5以及热继电器FR1、FR2和FR3，其中，断路器QF0与变频调速器串联，变频调速器的输出端分别接用于控制循环冷却水泵和循环冷却备用泵通断的接触器KM1和接触器KM3，断路器QF1与循环冷却水泵串联，用于控制循环冷却水泵电源通断的接触器KM2串联在断路器QF1和循环冷却水泵之间，断路器QF2与循环冷却备用泵串联，用于控制循环冷却备用泵电源通断的接触器KM4串联在断路器QF2与循环冷却备用泵之间，断路器QF3与散热风机串联，用于控制散热风机电源通断的接触器KM5串联在断路器QF3与散热风机之间；所述断路器QF0、QF1、QF2和QF3并联，所述接触器KM1、KM2、KM3、KM4和KM5并联；所述热继电器FR1与循环冷却水泵串联；所述热继电器FR2与循环冷却备用泵串联；所述热继电器FR3与散热风机串联。

有益效果

本实用新型的水冷式空压机在启动时，循环冷却水系统自动启动，空压机在运行时，循环冷却水泵根据空压机排水温度自动调节转速，循环冷却水备用泵根据温度自动投切，冷却塔散热风机根据排水温度自动投切，循环冷却水泵与循环冷却水备用泵实现定时自动轮换运行，可大大降低水冷式空压机电能消耗，减少设备磨损，以实现节能减排、延长设备使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型系统结构图；

图2是本实用新型的主回路电路图；

图3是本实用新型的控制线路电路图一；

图4是本实用新型的控制线路电路图二。

具体实施方式

为了使本实用新型的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

如图1-4所示，水冷式空压机节能装置，包括水冷式空压机1、装置有散热风机5的冷却塔2和控制装置7；所示水冷式空压机1的冷却水出口经温度传感器6与冷却塔2的进水口连接，冷却塔2的出水口经循环冷却水泵3与水冷式空压机1的冷却水进口连接，其中，循环冷却系统中设有与循环冷却水泵3并联的循环冷却备用泵4；所述循环冷却水泵3和循环冷却备用泵4均由控制装置控制运行；所述控制装置7包括断路器QF0、QF1、QF2和QF3，接触器KM1、KM2、KM3、KM4和KM5，热继电器FR1、FR2和FR3，变频调速器8以及智能控制器9，其中，断路器QF0与变频调速器8串联，变频调试器8的输出端分别接用于控制循环冷却水泵3和循环冷却备用泵4通断的接触器KM1和接触器KM3，断路器QF1与循环冷却水泵3串联，用于控制循环冷却水泵3电源通断的接触器KM2串联在断路器QF1和循环冷却水泵3之间，断路器QF2与循环冷却备用泵4串联，用于控制循环冷却备用泵4电源通断的接触器KM4串联在断路器QF2与循环冷却备用泵4之间，断路器QF3与散热风机5串联，用于控制散热风机5电源通断的接触器KM5串联在断路器QF3与散热风机5之间；所述断路器QF0、QF1、QF2和QF3并联，所述接触器KM1、KM2、KM3、KM4和KM5并联；所述热继电器FR1与循环冷却水泵3串联；所述热继电器FR2与循环冷却备用泵4串联；所述热继电器FR3与散热风机5串联；所述温度传感器6与能控制器9电路连接。

系统接电后，合上控制装置7中的断路器QF0、QF1和QF2，将控制装置7面板上的转换开关ZK切换到自动状态；如图2所示，接触器KM1闭合，循环冷却水泵3自动投入运行；安装于水冷式空压机1冷却水出口管道上的温度传感器6将出口水温度信号转换成电阻信号输入到智能控制器9，智能控制器9通过设定值与反馈值比较，当出水温度小于设定值时，智能控制器9输出最小4mA控制信号使变频调速器8以下限频率25Hz拖动循环冷却水泵3运行，保持最小冷却水供应量。

当冷却水出水温度高于智能控制器9设定值时，智能控制器9作PID运算，输出信号根据温度反馈值闭环调节，加大变频器转速，提高冷却水供应量，使空压机排水温度始终保持在设定值范围内。

当回水温度因水冷式空压机1负荷偏大或环境因素造成循环冷却水温度超过设定值，而变频调速器8的输出频率达到50Hz上限时，通过一定时间的延时后，如图2所示，接触器KM1自动断开，KM2自动吸合，循环冷却水泵3由变频改为工频运行，同时KM3自动吸合，循环冷却水备用泵4投入变频运行中。

在循环冷却水泵3和循环冷却水备用泵4都在运行的情况下，若冷却水回水温度低于设定值且变频调速器8输出频率到达下限值时，如图2所示，接触器KM2自动断开，系统仅由循环冷却水备用泵4根据回水温度做PID调节，实现冷却水按需供应，从而达到节能减排的目地。

在智能控制器9的控制下，系统每隔24小时自动将循环冷却水泵3与循环冷却水备用泵4定时切换，确保两台冷却水泵磨损均匀，防止水泵长时间不运行而导致的电机受潮及泵体叶轮锈蚀。

若循环冷却水泵3与循环冷却水备用泵4都投入运行后，冷却水回水温度仍然超高，当高于智能控制器9设定的上限值时，冷却塔散热风机5自动投入运行，实现冷却塔强制散热，降低冷却水温度。

若温度传感器6或变频调速器8或智能控制器9出现故障，可将控制装置7的转换开关ZK切换到手动，手动选择启停冷却水泵及散热风机。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 

Claims (2)

1.水冷式空压机节能装置，包括水冷式空压机、装置有散热风机的冷却塔和控制装置；所示水冷式空压机的冷却水出口经温度传感器与冷却塔的进水口连接，冷却塔的出水口经循环冷却水泵与水冷式空压机的冷却水进口连接，其中，循环冷却系统中设有与循环冷却水泵并联的循环冷却备用泵；其特征是，所述循环冷却水泵和循环冷却备用泵均由控制装置控制运行；所述控制装置包括用于控制循环冷却水泵和循环冷却备用泵运作的变频调速器、用于控制变频调速器工作模式切换的转换开关和用于对输入信号做PID闭环调节的智能控制器；所述智能控制器电的输入端与用于将水冷式空压机的冷却水出水温度转换为电阻信号的温度传感器连接，智能控制器电的输出端与变频调速器的输入端连接；所述变频调速器包括信号处理单元及信号控制单元，变频调速器的输出端分别与循环冷却水泵和循环冷却备用泵连接。

2.根据权利要求1所述的水冷式空压机节能装置，其特征是，所述控制装置还包括断路器QF0、QF1、QF2和QF3，接触器KM1、KM2、KM3、KM4和KM5以及热继电器FR1、FR2和FR3，其中，断路器QF0与变频调速器串联，变频调试器的输出端分别接用于控制循环冷却水泵和循环冷却备用泵通断的接触器KM1和接触器KM3，断路器QF1与循环冷却水泵串联，用于控制循环冷却水泵电源通断的接触器KM2串联在断路器QF1和循环冷却水泵之间，断路器QF2与循环冷却备用泵串联，用于控制循环冷却备用泵电源通断的接触器KM4串联在断路器QF2与循环冷却备用泵之间，断路器QF3与散热风机串联，用于控制散热风机电源通断的接触器KM5串联在断路器QF3与散热风机之间；所述断路器QF0、QF1、QF2和QF3并联，所述接触器KM1、KM2、KM3、KM4和KM5并联；所述热继电器FR1与循环冷却水泵串联；所述热继电器FR2与循环冷却备用泵串联；所述热继电器FR3与散热风机串联。