轮空压机自动联锁恒压控制系统的应用

俞诗雄

（广东博德精工建材有限公司，佛山528000）

Machine&Equipment机械与设备

轮空压机自动联锁恒压控制系统的应用

俞诗雄

（广东博德精工建材有限公司，佛山528000）

本文分析了空压机节能现状，探讨了一种空压机自动联锁恒压控制系统的应用。此应用解决了多台空压机与现场压力需求无法实时匹配问题，节约了15～20%空压机用电及大幅减少了空压机加载卸载次数。

空压机；自动联锁；恒压控制；节电

1 前言

陶瓷行业生产线占地面积广、使用空气压缩气的设备众多（如喷雾塔、抛光磨边设备、窑炉、压机等），且部分用气设备属于间歇性生产设备（根据生产计划安排进行开停），因此，空气压缩气需求波动较大。目前陶瓷行业使用的空压机基本为双螺杆式空压机，具有可靠性高、操作维护方便、动力平衡性好、强制输气等特性，但多台空压机之间未能根据生产用气需求进行很好的协作，缺乏一套自动联锁恒压控制系统，导致空压机频繁加载卸载，与用气需求量无法达到实时精准匹配，造成空气压缩气的浪费和空压机的维护成本偏高。本文主要从以下两方面对空压机节能运行进行探讨：

（1）陶企空压机节能现状；

（2）空压机自动联锁恒压控制系统的应用。

2 空压机节能现状

针对现今使用较普遍的螺杆型空压机，陶企主要从以下几个方面进行节约电力：

（1）治理泄漏。

由于陶企几乎各工序均要使用到空气压缩气，管道布置较长，极易存在管道泄漏。解决措施主要是在管路各段设立压力表，一般空压机出口到工厂使用点，压降不能超过1 bar，确保管道不泄漏。

（2）匹配压力需求。

通过仔细评估用气设备的压力需求，在保证生产的情况下尽量调低空压机排气压力。在空压机安装时，采用就近原则，在压缩气使用需求量较大的地方就近选择位置进行安装；在管道布置方面采用环型管网，以平衡各点用气压力。

（3）降低采气温度：因一般空压站内部温度都高于室外，可考虑室外采气。

（4）空压机余热回收。

将空压机运转过程中的热量通过换热管进行回收加热自来水，以送至宿舍等使用。

上述的空压机节能措施均无法真正实现实时匹配用气需求，达到一个精准的状态，会造成空压机频繁加载卸载，导致用电增加和空压机维护成本居高不下。因此，这里提出一种空压机自动联锁恒压控制系统，它能够大大的减少空压机加载卸载，且能够与用气需求达到精准实时匹配，节约空压机用电、减少维护成本等。

3 空压机自动联锁恒压控制系统的应用

空压机自动联锁恒压控制系统主要是通过电路技改，达到与实际用气需求实时匹配，以实现节约用电、节省维护成本的目的。下面举例说明：某陶瓷厂2台空压机（均为75 KW阿特拉斯螺杆型空压机），原先空压机全部采用工频控制，且单独工作不联锁，当管道压力低于5.8 bar时，两台空压机自动进行加载；当管道压力高于6.6 bar时，两台空压机自动进行卸载；当管道压力介于5.8～6.6 bar时，由于空压机的压力变送器存在±0.3 bar误差或因两台空压机距离较远存在管道压力误差等，有时会导致一台空压机正在加载，而另一台空压机却在卸载，造成空压机频繁加卸载及用电损失。其电路如图1所示。

为解决此问题，对这两台空压机进行电路技改，技改分联锁控制和变频恒压控制两部分。

首先对2台空压机电磁阀线路进行技改，新增管道压力监测点，增加PLC控制。将压力监测数据送至PLC，由PLC统一控制两台或多台空压机的加卸载动作，保障了不同空压机的统一动作，即同时加载或同时卸载。为避免压力传感器4～20 mA信号受干扰，增加电流隔离器，以保障压力信号的传输准确。

其次对2台空压机主电机线路进行技改，新增变频器、完善PLC程序，保证管道压力信号（4～20 mA）经PLC处理后送至变频器进行变频控制，此技改保障了空压机的运行与实际生产用气需求实时相匹配，即达到恒压控制效果。根据实际情况，设定了恒定压力为5.9 bar；设定变频器下限频率为30 HZ，当低于下限频率时，空压机自动停机。

经上述两部分改造后，空压机节能技改电路如图2所示，其中2号空压机电路技改同1号空压机。

图1 75KW阿特拉斯螺杆型空压机电路控制图

4 结语

上述两台空压机经自动联锁恒压控制系统改造后，大大降低了空压机加卸卸载次数、节约了15～20%的用电、减少了空压机维护成本等。

图2 阿特拉斯GA75型新增变频器电路图

图3 阿特拉斯GA75型加卸载新增PLC自动控制电路图

图4 两台空压机变频器控制原理图

图5 两台空压机PLC自动控制接线原理图

图6 两台空压机PLC模拟量接线图

[1]廖常初等.PLC编程及应用[M].机械工业出版社,2014.

[2]胡寿松.自动控制原理(第四版)[M].科学出版社,2013.

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[4]魏召刚.工业变频器原理及应用[M].电子工业出版社,2006.