[实用新型]一种基于PID变频调节的空气压缩机节能系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种空气压缩机的节能系统。

背景技术

在玻璃行业，生产用气对压缩空气的压力和流量的要求高，空压站是浮法 玻璃制气与供气的场所。在空压站中，空气压缩机是制气与供气的主要设备。 近年来，随着式空气压缩机在工矿企业的大规模应用，其能耗在企业的日常消 耗中占很大比重。空气压缩机在实际使用中的效率低，大多数厂矿企业的空气 压缩机使用效率在60％至70％之间，造成能量损耗多、维护成本高。

空气压缩机运行不节能的原因有两点：一是选型不合理，造成裕量过大； 二是普通的空气压缩机是位式调节机器，而用户的用气量不是恒定的，为了保 证空气压缩机出口总管压力的恒定，空气压缩机会不断的通过加载、卸载来调 节空气压缩机的压力，造成总管供气压力波动大，不能满足用户的需求。

为稳定总管压力、减小供气气量波动，用户只有通过排空来实现空气压缩 机的长时间加载运行。式空气压缩机在使用过程中就会造成大量的浪费，同时 也增加了设备的维护费用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的主要技术问题是提供一种空气压缩机的节能方法， 通过变频器调节空气压缩机组中一台压缩机的输出功率，从而使得空气压缩机 的输出总功率可以实现实时调节，使空气压缩机的输出总功率维持在一个大致 恒定的范围内。

为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种基于PID变频调节的空 气压缩机节能系统，包括：一组空气压缩机系统、由PLC控制系统中的PID程 序模块控制的变频器；

所述空气压缩机系统的输出端与主管网储气罐连接，一压力传感器用于检 测该组空气压缩机系统当前输出总压力值，并将当前输出总压力值反馈至PLC 控制系统中的PID程序模块；

所述空气压缩机系统中的每一台空气压缩机分别通过变频接触器与变频 器连接、并分别通过工频接触器与工频电源连接；所述PLC控制系统中的PID 程序模块使得所述空气压缩机系统中的一台空气压缩机工作在变频模式，其余 的空气压缩机工作在工频模式。

在一较佳实施例中：所述PLC控制系统中的PID程序模块连接一人机互动 界面，通过人机互动界面对PID程序模块输入一目标输出总压力值。

在一较佳实施例中：所述空气压缩机与变频接触器之间采用硬接线电气互 锁。

在一较佳实施例中：所述变频器并根据该组空气压缩机当前的输出总压力 值与目标输出总压力值的大小关系来调整工作在变频模式的空气压缩机的异 步电机的转速，从而改变该工作在变频模式的空气压缩机的输出压力值。

在一较佳实施例中：当所述目标输出总压力值大于该组空气压缩机当前的 输出总压力时，变频器使工作在变频模式的空气压缩机的异步电机的转速升 高，进而使其的输出压力值升高，该组空气压缩机当前的输出总压力也随之升 高；

当所述目标输出总压力值小于该组空气压缩机当前的输出总压力时，变频 器使工作在变频模式的空气压缩机的异步电机的转速降低，进而使其的输出压 力值降低，该组空气压缩机当前的输出总压力也随之降低。

相较于现有技术，本实用新型的技术方案具备以下有益效果：

(1)节电效果明显。根据使用变频控制前后的用电量统计，355KW的空气 压缩机在使用变频控制前平均每日电耗为7781度，使用变频控制后平均每日 电耗为4400度，使用变频控制后单日节省电耗为3381度。按照南方电网的平 均电价0.73元/度计算，公司的空气压缩机节能改造每年可节约电费90.08万 元。

(2)供气压力稳定。采用PLC控制的PID调节模式，系统根据压力传感 器反馈的压力自动调节变频器的运行频率，控制空气压缩机的输出气量，保证 了供气压力的稳定。

(3)降低了设备损耗。空气压缩机长时间低于额定频率运行，降低了空 气压缩机转速，同时避免了在工频运行时空气压缩机为平衡管网压力而进行的 频繁的加卸载，减少了设备磨损，节约了维修经费。

(4)减少了起动电流冲击。采用变频起动的方式，减小了启动电流，相 比星三角降压启动，本系统最大限度的减少了起动电流对系统的冲击。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例中基于PID变频调节的空气压缩机节能系统 示意图。

具体实施方式

下文结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。