CN211174553U - 一种矿山空压机节能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及节能设备技术领域，公开了一种矿山空压机节能控制系统，包括至少两个空压机、节能装置和中央控制器；空压机包括空气压缩机和驱动空气压缩机的空压机电机；空气压缩机一端设有供气管路，供气管路上设有主阀门，节能装置包括用于增加或者降低空气压缩机内气压的加减载电磁阀，用于检测供气管路内气压数值的压力变送器，用于检测供气管路内气流数值的气体流量计，与空压机相连的余热吸收装置，压力变送器和气体流量计与中央控制器电连接，余热吸收装置通过电磁阀与中央控制器连接，空压机电机通过自动控制开关与中央控制器相连；本实用新型通过节能控制系统灵活调节空压机的使用情况达到节能的目的。

Description

一种矿山空压机节能控制系统

技术领域

本实用新型涉及节能设备技术领域，具体而言，涉及一种矿山空压机节能控制系统。

背景技术

煤矿井下掘进工作面在空气压缩机使用过程中用于向风锤和锚杆供气。

一方面由于，由于空气压缩机安设在进风巷道，距离碛头远，很难在掘进面不用空气压缩机时做到停机，造成空气压缩机长时空载运转；在掘进面放炮出矸时，不关空气压缩机会浪费大量电力。

另一方面，一台空压机往往达满足不了掘进工作的工作要求，需要好几台来配合使用，当好几台空压机同时使用时，面对不同的工作要求时，空压机不能及时根据不同工作要求变换输出功率的话，对空压机资源的浪费极其严重。

再者，空压机在实际生产使用中会产生大量的热，电能的有效转化率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种矿山空压机节能控制系统，通过节能控制系统对空压机的合理利用解决以上问题

本实用新型的实施例是这样实现的：一种矿山空压机节能控制系统，包括至少两个空压机、与每个空压机单独相适配的节能装置和中央控制器。

空压机包括空气压缩机和驱动空气压缩机的空压机电机；空气压缩机一端设有供气管路，供气管路上设有主阀门。

节能装置包括用于增加或者降低空气压缩机内气压的加减载电磁阀，用于检测供气管路内气压数值的压力变送器，用于检测供气管路内气流数值的气体流量计，与空压机相连的余热吸收装置。

压力变送器和气体流量计与中央控制器电连接，余热吸收装置通过电磁阀与中央控制器连接，空压机电机通过自动控制开关与中央控制器相连。

进一步的，余热吸收装置包括进水管、排水管和外绕空压机的水冷管，水冷管与进水管之间设有过滤装置，排水管上设有电磁阀a，电磁阀a与中央控制器相连；每个排水管都连接蓄水箱。

进一步的，在主阀门与空气压缩机之间的供气管路上设有排空阀。

进一步的，在主阀门远离空气压缩机的一侧设有与供气管路相连通的风包。

进一步的，自动控制开关为继电器。

进一步的，每个供气管路都连通到主管路，主管路上设有主压力变送器，主压力变送器与中央控制器相连。

进一步的，主阀门与中央控制器相连。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种矿山空压机节能控制系统：

1：当空压机小功率输出时，通过每个空压机配套的节能装置中的压力变送器和气体流量计来监测主供气管路中的压力和流量的情况，再通过中央控制器来更具具体情况通过自动控制开关来控制空压机电机的转速和加减载电磁阀，以此来达到小功率时的空压机输出。

2：通过多个空压机上的节能装置，调节每个空压机的输出功率，依次来满足大功率的要求。

3：通过余热吸收装置来对空压机中产生的余热进行吸收，提高电能转换率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为实施例一提供的矿山空压机节能控制系统的结构示意图；

图2为实施例一提供的余热吸收装置的结构示意图；

图3为实施例二提供的矿山空压机节能控制系统的结构示意图；

图中：110-空气压缩机，111-加减载电磁阀，120-空压机电机，121-自动控制开关，130-供气管路，131-排空阀，132-压力变送器，133-气体流量计，134-主阀门，140-风包，150-余热吸收装置，151-电磁阀a，152-进水管，153-水冷管，154-排水管，155-过滤装置，156-蓄水箱，160-主管路，161-主压力变送器，200-中央控制器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一：

参照图1所示的一种矿山空压机节能控制系统，包括三个空压机、与每个空压机单独相适配的节能装置和中央控制器200，通过中央控制器200来调整节能装置的状态，从而控制每个空压机的使用状态，中央控制器200为PLC。

空压机包括空气压缩机110和驱动空气压缩机110的空压机电机120；空压机电机120通过自动控制开关121与中央控制器200相连，具体的在本实施例中，通过继电器来控制空压机电机120的启动与关闭；空气压缩机110一端设有供气管路130，供气管路130上设有主阀门134，通过主阀门134来控制供气管道，在本实施例中主阀门134通过人工来单独控制每个供气管路130上的主阀门134，具体的，主阀门134与空气压缩机110之间的供气管路130上设有排空阀131，用以检修时排空内部压力；另外，主阀门134远离空气压缩机110的一侧设有与供气管路130相连通的风包140，通过风包140来灵活调整管道内的压力，三个空压机单独通过各自的输出管路输出。

节能装置包括：

用于增加或者降低空气压缩机110内气压的加减载电磁阀111，加减载电磁阀111与空气压缩机110相连且通过中央控制器200PLC输出端控制。

用于检测供气管路130内气压数值的压力变送器132，压力变送器132安装于每个与空气压缩机110相连的供气管道上且靠近空气压缩机110的一端，压力变送器132将检测到的模拟数值传输给中央控制器200PLC的输入端。

用于检测供气管路130内气流数值的气体流量计133，气体流量计133安装于每个与空气压缩机110相连的供气管道上且靠近空气压缩机110的一端，气体流量计133将检测到的模拟数值传输给中央控制器200PLC的输入端。

与空压机直接相连的余热吸收装置150，余热吸收装置150通过电磁阀与中央控制器200PLC的输出端连接，具体的在本实施例中，参照图2，余热吸收装置150为水冷循环，包括进水管152、排水管154和外绕空压机的水冷管153，通过水冷管153将空压机的余热吸收，水冷管153与进水管152之间设有用以过滤液态水的过滤装置155，具体的，过滤装置155为常规的水过滤装置155，参照图1，排水管154上设有电磁阀a151，电磁阀a151与中央控制器200PLC的输出端相连，每个排水管154都连接蓄水箱156，三个被加热的水冷管153将水输送进蓄水箱156中，供煤矿员工的热水使用。

本实施例中，中央控制器200的具体工作方式如下：人工提前将主阀门134打开。

S1：根据预估实际需要的风量通过继电器启动空压机，通过压力变送器132和气体流量计133来实时监测供气管路130中的压力情况，将监测到的模拟数值输入到PLC的输入端口。

S2：当空压机不能满足实际需求时，即空压机中的压力变输器和气体流量计133检测的数值不符合中央控制器200PLC中初设的数值，中央控制器200PLC通过输出端控制加减载电磁阀111来调节空气压缩机110的输出气压。

S3：当空压机稳定运行后，中央控制器200PLC的输出端通过电磁阀a151打开排水管154，将加热的水输送到蓄水箱156内。

S4：当空压机运行在空载状态达到一定时间，通过中央控制器200PLC的输出端发出指令来控制继电器使空压机退出运行并关闭电磁阀a151，达到自动控制的目的。

实施例二：

参照图3，本实施例与实施例一大体一致，区别点在于，每个空压机都服务于同一个主管路160；每个供气管路130都连通到主管路160，主管路160上设有主压力变送器161，主压力变送器161与中央控制器200相连，并且每个空压机的主阀门134与中央控制器200PLC的输出端相连，通过中央控制器200PLC的输出端来控制主阀门134的开关；多台空压机中的压力变送器132与主压力变送器161的比对，来实现节能和集中控制的目的。

本实施例中，中央控制器200的具体工作方式如下：主阀门134的预状态为关闭。

S1：根据预估实际需要的风量通过继电器启动第一台空压机，开启第一台空压机中的主阀门134，通过压力变送器132和气体流量计133来实时监测供气管路130中的压力情况，将模拟信号传输给PLC的接收端；当空压机中的压力过大或过小时，中央控制器200PLC通过输出端输出控制指令控制加减载电磁阀111来调节空气压缩机110的输出风力。

S2：当空压机稳定运行后，中央控制器200通过电磁阀a151打开排水管154，将加热的水输送到蓄水箱156内。

S3：当一台空压机不能满足实际需求时，即第一台空压机中的压力变输器和气体流量计133检测的数值不符合中央控制器200中初设的数值，中央控制器200在延迟一段时间后，如30s，通过第二台空压机的继电器启动第二台空压机和第二台空压机的主阀门134，以此类推。

S4：当空压机已达到所需风量风压的设定值，即中央控制器200PLC的接收端接收到的多台压力变送器132的数值之和并与中央控制器200PLC内部预设的额定值比较，在20％的设定值范围内；多个气体流量计133的数值之和与额定值比较，在10％的设定值范围内；或者，主压力变送器161的数值与额定值比较，在10％的设定值范围内，空压机保持连续工作；稳定运行后开启第二台空压机的电磁阀a151。

S5：当空压机运行在空载状态达到一定时间，通过中央控制器200的输出端发出指令来控制继电器使空压机退出运行，并逐渐减少空压机运行数量，达到节能和集中控制的目的。

需要所说明的是S4的步骤中在达到同样效果的前提下可可以采用其他的实施办法，如：将中央控制器200接收到的多台压力变送器132的数值之和与主压力变送器161的模拟数值进行比较，满足要求即可保持连续工作，不需要再启动空压机。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种矿山空压机节能控制系统，其特征在于包括至少两个空压机、与每个空压机单独相适配的节能装置和中央控制器；

所述空压机包括空气压缩机和驱动空气压缩机的空压机电机；所述空气压缩机一端设有供气管路，所述供气管路上设有主阀门；

所述节能装置包括用于增加或者降低空气压缩机内气压的加减载电磁阀，用于检测供气管路内气压数值的压力变送器，用于检测供气管路内气流数值的气体流量计，与空压机相连的余热吸收装置；

所述压力变送器和气体流量计与所述中央控制器电连接，所述余热吸收装置通过电磁阀与所述中央控制器连接，所述空压机电机通过自动控制开关与所述中央控制器相连。

2.如权利要求1所述的矿山空压机节能控制系统，其特征在于，所述余热吸收装置包括进水管、排水管和外绕所述空压机的水冷管，所述水冷管与进水管之间设有过滤装置，所述排水管上设有电磁阀a，所述电磁阀a与所述中央控制器相连；每个所述排水管都连接蓄水箱。

3.如权利要求1或2所述的矿山空压机节能控制系统，其特征在于，在所述主阀门与所述空气压缩机之间的所述供气管路上设有排空阀。

4.如权利要求1或2所述的矿山空压机节能控制系统，其特征在于，在所述主阀门远离所述空气压缩机的一侧设有与所述供气管路相连通的风包。

5.如权利要求1所述的矿山空压机节能控制系统，其特征在于，所述自动控制开关为继电器。

6.如权利要求1所述的矿山空压机节能控制系统，其特征在于，每个所述供气管路都连通到主管路，所述主管路上设有主压力变送器，所述主压力变送器与所述中央控制器相连。

7.如权利要求6所述的矿山空压机节能控制系统，其特征在于，所述主阀门与所述中央控制器相连。

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