隨著社會的不斷進步,科技和工業(yè)的不斷發(fā)展,對于壓縮機這種各行各業(yè)都要用到的設備的要求在不斷提高。以下是小編整理好的自動化壓縮機的論文,歡迎大家閱讀參考!
摘要 工業(yè)自動化代表著工業(yè)發(fā)展的成果之一,能夠進行自動化對于人力成本、工作績效等都是一個很大的優(yōu)勢。壓縮機在各個方面都有著廣泛用途,是工業(yè)中的重要設置。但是我國目前經(jīng)濟的發(fā)展要求能夠對壓縮機的工作效率進行提高,所以將壓縮機自動化是一個最根本的辦法。本文從壓縮機的結構出發(fā),對壓縮機自動化的設計和實現(xiàn)進行一個概括。
關鍵詞 壓縮機;自動化;設計與實現(xiàn);控制系統(tǒng);節(jié)能
1 壓縮機自動化技術概述
隨著社會的不斷進步,科技和工業(yè)的不斷發(fā)展,對于壓縮機這種各行各業(yè)都要用到的設備的要求在不斷提高。所以壓縮機的發(fā)展非常快,對于壓縮機目前的氣動技術也已經(jīng)被運用到了工業(yè)自動化的范圍。本文從空氣壓縮機的角度來進行對其的系統(tǒng)自動化改造,當然由于對于空氣壓縮機的整體自動化改造實在是太復雜了,所以這里只從控制系統(tǒng)來進行闡述,闡述系統(tǒng)改造的設計與應用?諝鈮嚎s機即空壓機,種類很多,常見的有活塞式、螺桿式和離心式,在工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的運用。在實際生產(chǎn)使用中發(fā)現(xiàn),原有的空壓機控制系統(tǒng)存在著許多的缺點和不足,例如啟動電流大、噪音大、耗電量大、運行不平穩(wěn)等。因此需要對其控制系統(tǒng)進行改造和優(yōu)化。根據(jù)實際生產(chǎn)經(jīng)驗,可以采用可編程變頻器技術對空壓機原控制系統(tǒng)進行改造。改造后的控制系統(tǒng),工作穩(wěn)定可靠,節(jié)能明顯,具有良好的經(jīng)濟效果。
2 空氣壓縮機控制系統(tǒng)改造過程
運行空壓機將壓縮空氣送入兩臺用于儲氣和緩沖系統(tǒng)壓力波動的儲氣罐,然后分兩路向用戶供氣。一路是不經(jīng)過干燥處理的雜用氣,一路是經(jīng)過兩臺干燥器干燥處理的儀用氣。改造前空壓機的壓力變送器和設定的加載卸載參數(shù)來控制各自的啟停、加載、卸載。
原空壓機采用傳統(tǒng)的控制系統(tǒng),存在著很多的缺點和不足,主要表現(xiàn)在:啟動過程中雖然采用降壓啟動,但是啟動電流依然很大,而且啟動時間長,會對電網(wǎng)產(chǎn)生巨大的沖擊作用,并且影響其它設備的正常運行;由于空壓機經(jīng)常處于空載狀態(tài),會造成電能的嚴重浪費,增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本;空壓機工頻運行時噪音很大,造成工作條件惡劣,而且其運行狀態(tài)的突然變化會對設備本身造成很大的破壞作用,縮短了設備的使用壽命。
正因為原空壓機控制系統(tǒng)存在著以上的種種不足,急需對其控制系統(tǒng)進行改造。以下就是空氣壓縮機控制系統(tǒng)改造的系統(tǒng)流程。
如圖1所示,改造后的控制系統(tǒng)主要由變頻器、PID智能控制器、壓力傳感器、軟件控制單元等組成?刂葡到y(tǒng)根據(jù)壓力傳感器檢測到的空壓機出口處的壓力值大小,通過PID智能控制器和變頻器來調整空壓機的工作狀態(tài),達到實時控制的目的。
在改造后的控制系統(tǒng)中利用變頻調速技術實現(xiàn)恒壓供氣控制,克服了原控制系統(tǒng)在供氣方式上存在的諸多的不足。在此方案中,將儲氣罐中的壓力作為主要的控制對象,儲氣罐中的壓力通過壓力變送器轉換為電信號后傳到PID智能控制器,通過與壓力設定值進行比較,得出偏差值,通過PID設定的控制模式運算產(chǎn)生控制信號,控制信號經(jīng)變頻調速器控制電機的工作頻率和電機的轉速,使得儲氣罐中的壓力值始終與設定的壓力值大小相接近,以滿足空壓機工作的需要。其控制系統(tǒng)主要是主要利用了系統(tǒng)反饋控制的原理來搭建和實現(xiàn)的。在改造后的控制系統(tǒng)中添加了工頻和變頻之間切換的功能,這樣做的目的主要是為了保留原有的控制和保護系統(tǒng)。在改造后的控制系統(tǒng)中空壓機的啟動時通過變頻器來啟動的,實現(xiàn)了空壓機的軟啟動,避免了啟動過程中啟動電流對電網(wǎng)和設備的沖擊作用。
3 壓縮機自動化改造后的經(jīng)濟效果
進行改造后經(jīng)濟效果是非常明顯的,主要表現(xiàn)以下幾個方面:
1)節(jié)能效果顯著。采用變頻調速的方法調整供氣量,使得電機輸出功率基本與轉速成正比關系,可以取得很好的節(jié)電效果,據(jù)統(tǒng)計,節(jié)電率平均可達26%以上。
2)利用變頻技術實現(xiàn)空壓機的軟啟動,可以抑制過大的啟動電流,避免了對電網(wǎng)產(chǎn)生的沖擊作用,減小啟動過程中設備的機械振動和對設備本身的沖擊作用。
3)采用變頻調速技術可以無沖擊地完成電動機的加減速運行,減小了電機設備的磨損,延長了空壓機和其他設備的使用壽命,從而達到對設備進行優(yōu)化控制。
4)采用變頻調速技術后噪音問題得到了很好的解決,對環(huán)境起到了很好的保護作用。
此外,可以根據(jù)實際的生產(chǎn)情況,采用滿足設備要求的最低壓力值進行輸出,降低了輸氣管道的損耗,同時在滿足設備正常運行要求情況下,降低了用氣量,節(jié)約了電能。采用改造后的控制系統(tǒng),系統(tǒng)的自動化程度提高,由于采用恒壓供氣,設備工作穩(wěn)定性變好了,生產(chǎn)工藝得到了優(yōu)化,產(chǎn)品質量也隨之得到了提高。
綜上所述,基于可編程變頻器技術改造后的空壓機控制系統(tǒng),實現(xiàn)了理想的控制效果,供氣系統(tǒng)安全、可靠和高效。系統(tǒng)的自動化程度得到很大的提高,減少了設備的操作、維護人員;空壓機工作的穩(wěn)定性得到了很大程度的提高,噪音得到了很好的控制;具有良好的節(jié)能效果,同時降低了設備的維護費用,提高了設備的使用壽命?偟膩碚f,降低了企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,對企業(yè)具有非常好的經(jīng)濟效果。
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