自動化壓縮機的論文

2021-04-10 論文

　　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(shè)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(shè)置。但是我國目前經(jīng)濟的發(fā)展要求能夠?qū)嚎s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(jié)構(gòu)出發(fā)，對壓縮機自動化的設(shè)計和實現(xiàn)進行一個概括。

　　關(guān)鍵詞 壓縮機；自動化；設(shè)計與實現(xiàn)；控制系統(tǒng)；節(jié)能

　　1 壓縮機自動化技術(shù)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(shè)備的要求在不斷提高。所以壓縮機的發(fā)展非�？�，對于壓縮機目前的氣動技術(shù)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(shè)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(shù)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(shè)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(shè)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(shè)備本身造成很大的破壞作用，縮短了設(shè)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。控制系統(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(diào)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(diào)速技術(shù)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(zhuǎn)換為電信號后傳到PID智能控制器，通過與壓力設(shè)定值進行比較，得出偏差值，通過PID設(shè)定的控制模式運算產(chǎn)生控制信號，控制信號經(jīng)變頻調(diào)速器控制電機的工作頻率和電機的轉(zhuǎn)速，使得儲氣罐中的壓力值始終與設(shè)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(shè)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(diào)速的方法調(diào)整供氣量，使得電機輸出功率基本與轉(zhuǎn)速成正比關(guān)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(shù)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(shè)備的機械振動和對設(shè)備本身的沖擊作用。

　　3）采用變頻調(diào)速技術(shù)可以無沖擊地完成電動機的加減速運行，減小了電機設(shè)備的磨損，延長了空壓機和其他設(shè)備的使用壽命，從而達到對設(shè)備進行優(yōu)化控制。

　　4）采用變頻調(diào)速技術(shù)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(shè)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(shè)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(shè)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(zhì)量也隨之得到了提高。

　　綜上所述，基于可編程變頻器技術(shù)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(shè)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(shè)備的維護費用，提高了設(shè)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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