CN111561440A - 一种高效率空压机机组控制*** - Google Patents

一种高效率空压机机组控制*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高效率空压机机组控制***，包括冷却水池、控制柜、监控电脑、冷却水泵组、换热器、空压机组；控制柜内部包括相互连接的中央控制器和变频器组，中央控制器分别连接有监控电脑、液体流量计、温度传感器、压力变送器、水池液位计、补水阀、应急水阀、气体压力变送器、气体流量计、电动阀组、空压机组，变频器组连接有冷却水泵组，水池液位计置于冷却水池中。本发明提高能源利用效率，做到经济运行，节约电费；能够远程开启和关闭空压机，在运行机故障时自动开启备用空压机，且可以自动控制冷却水池进行补水，在紧急情况下，自动切换至应急水管路，大大提高了***运行的稳定性和安全性；大大减少了人工启停设备的工作量。

Description

一种高效率空压机机组控制***
技术领域
本发明属于玻璃基板生产领域，尤其涉及一种高效率空压机机组控制***。
背景技术
在液晶玻璃基板的生产过程中需要使用大型空压机来生产净化压缩空气。当生产所需压缩空气较多或者对压缩空气需求较为严格时时，就需要配置多台空压机机组。多台机组可以轮流进行切换，确保在某一台空压机故障或者进行检修保养时不会影响压缩空气的正常供应。空压机在运行过程中产生的热量被冷却水送至冷却塔散发至空气中。
现在的多台空压机大多是人工进行开启和停止，在空压机突发故障时，需要人工到达现场操作阀门和开启备用机组，会存在时间的延迟，造成压缩空气的短暂停供，影响连续性生产。且空压机运行过程中产生的热量散发在空气中，能源利用效率低，能源浪费较大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种高效率空压机机组控制***。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种高效率空压机机组控制***，包括冷却水池、控制柜、监控电脑、冷却水泵组、换热器、空压机组；
所述控制柜内部包括相互连接的中央控制器和变频器组，中央控制器分别连接有监控电脑、液体流量计、温度传感器、压力变送器、水池液位计、补水阀、应急水阀、气体压力变送器、气体流量计、电动阀组、空压机组，变频器组连接有冷却水泵组，水池液位计置于冷却水池中；
所述冷却水泵组输入端与冷却水池相连通，冷却水泵组输出端与空压机组进水口相连通，空压机组出水口通过冷却水管道与液体流量计输入端相连，液体流量计输出端与换热器的第一入口相连，冷却水管道上旁接有温度传感器、压力变送器，换热器的第一出口与冷却塔输入端相连通，冷却塔输出端置于冷却水池上方；
所述空压机组进气口通过空气管道连接有过滤器，空压机组出气口通过电动阀组连接有气体流量计，电动阀组与气体流量计之间旁接有气体压力变送器；
所述补水阀输入端、应急水阀输入端均与供水源相连，补水阀输出端与冷却水池相连通，应急水阀输出端与空压机组进水口相连通。
进一步地，所述冷却水泵组由若干并联的冷却水泵组成，变频器组包括与冷却水泵对应数量的变频器，空压机组由若干并联的空压机组成；
所述空压机组运行时，中央控制器通过第一台变频器控制第一台冷却水泵运行，液体流量计用于将检测到的回水流量值发送至中央控制器，温度传感器用于将检测到的回水温度值发送至中央控制器，压力变送器用于将检测到的回水压力值发送至中央控制器：
当回水温度值大于预设温度范围上限时，则中央控制器控制增大第一台变频器的频率，用于提高第一台冷却水泵的供水量；当第一台变频器到达额定频率上限且第一台冷却水泵全速运行时，若此时回水温度值仍大于预设温度范围上限，则中央控制器通过第二台变频器控制第二台冷却水泵运行，中央控制器控制第二台变频器的频率由小到大，当第一台变频器、第二台变频器均到达额定频率上限且第一台冷却水泵、第二台冷却水泵均全速运行时，若此时回水温度值仍大于预设温度范围上限，同理，则中央控制器通过第三台变频器控制第三台冷却水泵运行，直到回水温度值处于预设温度范围内。
进一步地，当空压机运行数量减少，回水温度值小于预设温度范围下限时，设此时冷却水泵数量和变频器数量均为N，中央控制器控制减少第N台变频器的频率，从而减少第N台冷却水泵的供水量，如果第N台变频器的频率降至额定频率下限时，回水温度仍预设温度范围下限，则中央控制器控制关闭第N台变频器且停运第N台冷却水泵，直到回水温度值处于预设温度范围内。
进一步地，所述监控电脑用于实时监控回水温度和变频器组的实时频率，同时用于设定冷却水池的补水预设值范围，当冷却水池中的水池液位计检测到水池液位低于补水预设值下限时，则中央控制器控制打开补水阀，对冷却水池进行补水，当冷却水池中的水池液位计检测到水池液位高于补水预设值上限时，则中央控制器控制关闭补水阀，停止补水。
进一步地，当冷却水泵组出现故障中断供水时，此时中央控制器检测到回水流量值小于预设值，则控制开启应急水阀。
本发明的有益效果是：
本发明给出的控制***可以根据实际情况在触摸屏和监控电脑上灵活设置回水温度和冷却水池液位的上下限；能够自动根据空压机运行情况，实时调整变频器运行情况和输出频率，从而调整冷却水供水量，同时将空压机运行过程中产生的热量通过换热器转换至洗澡用水上，提高能源利用效率，做到经济运行，节约电费；能够远程开启和关闭空压机，在运行机故障时自动开启备用空压机，且可以自动控制冷却水池进行补水，在紧急情况下，自动切换至应急水管路，大大提高了***运行的稳定性和安全性；可在远程方便的进行***参数设定和监控，***调整反应时间小，随动性好；大大减少了人工启停设备的工作量，节省人力资源。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明的设备组成结构示意图；
图2是本发明的控制***结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示的一种高效率空压机机组控制***，包括冷却水池1、控制柜2、监控电脑3、冷却水泵组4、换热器20、空压机组21；
控制柜2内部包括相互连接的中央控制器12和变频器组11，中央控制器 12分别连接有监控电脑3、液体流量计5、温度传感器6、压力变送器7、水池液位计8、补水阀9、应急水阀10、气体压力变送器16、气体流量计17、电动阀组18、空压机组21，变频器组11连接有冷却水泵组4，水池液位计8置于冷却水池1中；
冷却水泵组4输入端与冷却水池1相连通，冷却水泵组4输出端与空压机组21进水口相连通，空压机组21出水口通过冷却水管道14与液体流量计5输入端相连，液体流量计5输出端与换热器20的第一入口相连，冷却水管道14 上旁接有温度传感器6、压力变送器7，换热器20的第一出口与冷却塔15输入端相连通，冷却塔15输出端置于冷却水池1上方；
空压机组21进气口通过空气管道13连接有过滤器19，空压机组21出气口通过电动阀组18连接有气体流量计17，电动阀组18与气体流量计17之间旁接有气体压力变送器16；
补水阀9输入端、应急水阀10输入端均与供水源相连，补水阀9输出端与冷却水池1相连通，应急水阀10输出端与空压机组21进水口相连通。
冷却水泵组4由若干并联的冷却水泵组成，变频器组11包括与冷却水泵对应数量的变频器，空压机组21由若干并联的空压机组成；
空压机组21运行时，中央控制器12通过第一台变频器控制第一台冷却水泵运行，液体流量计5用于将检测到的回水流量值发送至中央控制器12，温度传感器6用于将检测到的回水温度值发送至中央控制器12，压力变送器7用于将检测到的回水压力值发送至中央控制器12：
当回水温度值大于预设温度范围上限时，则中央控制器12控制增大第一台变频器的频率，用于提高第一台冷却水泵的供水量；当第一台变频器到达额定频率上限且第一台冷却水泵全速运行时，若此时回水温度值仍大于预设温度范围上限，则中央控制器12通过第二台变频器控制第二台冷却水泵运行，中央控制器12控制第二台变频器的频率由小到大，当第一台变频器、第二台变频器均到达额定频率上限且第一台冷却水泵、第二台冷却水泵均全速运行时，若此时回水温度值仍大于预设温度范围上限，同理，则中央控制器12通过第三台变频器控制第三台冷却水泵运行，直到回水温度值处于预设温度范围内。
当空压机运行数量减少，回水温度值小于预设温度范围下限时，设此时冷却水泵数量和变频器数量均为N，中央控制器12控制减少第N台变频器的频率，从而减少第N台冷却水泵的供水量，如果第N台变频器的频率降至额定频率下限时，回水温度仍预设温度范围下限，则中央控制器12控制关闭第N台变频器且停运第N台冷却水泵，直到回水温度值处于预设温度范围内。
监控电脑3用于实时监控回水温度和变频器组11的实时频率，同时用于设定冷却水池1的补水预设值范围，当冷却水池1中的水池液位计8检测到水池液位低于补水预设值下限时，则中央控制器12控制打开补水阀9，对冷却水池1进行补水，当冷却水池1中的水池液位计8检测到水池液位高于补水预设值上限时，则中央控制器12控制关闭补水阀9，停止补水。
当冷却水泵组4出现故障中断供水时，此时中央控制器12检测到回水流量值小于预设值，则控制开启应急水阀10，使用应急水对空压机进行冷却，确保空压机的稳定运行。
同时监控电脑3上设置变频器组11的启动优先顺序，当某台变频器或者水泵故障需要检修时，可将此设备暂时停止，不会影响其他设备的运行。
可在监控电脑3上远程开启空压机，当开启空压机之前，首先开启空压机对应的电动阀，即监控电脑发布开启1号空压机的命令时，中央控制器12会先开起1号电动阀，将空压机出口打开，然后才会发出信号，开启1号空压机。当设定为自动控制模式时，中央控制器12检测气体出口压力、出口气体流量信号和空压机运行信号，当运行的空压机突发故障停机时，中央控制器12立即自动开启备用空压机，确保压缩空气的供应，可在监控电脑3上设定空压机优先启动顺序，也可让中央控制器12自动根据空压机的状态进行自动选择。
空压机运行过程中的热量被冷却水带走，送至换热器20，将洗澡用冷水加热后供出，用于洗澡使用，提高能源利用效率，降低***能量损耗。同时使用换热器隔离水质并交换热量，能够确保洗澡用水的水质达到生活使用标准，避免水质被空压机冷却水污染。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (5)

1.一种高效率空压机机组控制***，其特征在于：包括冷却水池(1)、控制柜(2)、监控电脑(3)、冷却水泵组(4)、换热器(20)、空压机组(21)；
所述控制柜(2)内部包括相互连接的中央控制器(12)和变频器组(11)，中央控制器(12)分别连接有监控电脑(3)、液体流量计(5)、温度传感器(6)、压力变送器(7)、水池液位计(8)、补水阀(9)、应急水阀(10)、气体压力变送器(16)、气体流量计(17)、电动阀组(18)、空压机组(21)，变频器组(11)连接有冷却水泵组(4)，水池液位计(8)置于冷却水池(1)中；
所述冷却水泵组(4)输入端与冷却水池(1)相连通，冷却水泵组(4)输出端与空压机组(21)进水口相连通，空压机组(21)出水口通过冷却水管道(14)与液体流量计(5)输入端相连，液体流量计(5)输出端与换热器(20)的第一入口相连，冷却水管道(14)上旁接有温度传感器(6)、压力变送器(7)，换热器(20)的第一出口与冷却塔(15)输入端相连通，冷却塔(15)输出端置于冷却水池(1)上方；
所述空压机组(21)进气口通过空气管道(13)连接有过滤器(19)，空压机组(21)出气口通过电动阀组(18)连接有气体流量计(17)，电动阀组(18)与气体流量计(17)之间旁接有气体压力变送器(16)；
所述补水阀(9)输入端、应急水阀(10)输入端均与供水源相连，补水阀(9)输出端与冷却水池(1)相连通，应急水阀(10)输出端与空压机组(21)进水口相连通。
2.根据权利要求1所述的一种高效率空压机机组控制***，其特征在于：所述冷却水泵组(4)由若干并联的冷却水泵组成，变频器组(11)包括与冷却水泵对应数量的变频器，空压机组(21)由若干并联的空压机组成；
所述空压机组(21)运行时，中央控制器(12)通过第一台变频器控制第一台冷却水泵运行，液体流量计(5)用于将检测到的回水流量值发送至中央控制器(12)，温度传感器(6)用于将检测到的回水温度值发送至中央控制器(12)，压力变送器(7)用于将检测到的回水压力值发送至中央控制器(12)：
当回水温度值大于预设温度范围上限时，则中央控制器(12)控制增大第一台变频器的频率，用于提高第一台冷却水泵的供水量；当第一台变频器到达额定频率上限且第一台冷却水泵全速运行时，若此时回水温度值仍大于预设温度范围上限，则中央控制器(12)通过第二台变频器控制第二台冷却水泵运行，中央控制器(12)控制第二台变频器的频率由小到大，当第一台变频器、第二台变频器均到达额定频率上限且第一台冷却水泵、第二台冷却水泵均全速运行时，若此时回水温度值仍大于预设温度范围上限，同理，则中央控制器(12)通过第三台变频器控制第三台冷却水泵运行，直到回水温度值处于预设温度范围内。
3.根据权利要求2所述的一种高效率空压机机组控制***，其特征在于：当空压机运行数量减少，回水温度值小于预设温度范围下限时，设此时冷却水泵数量和变频器数量均为N，中央控制器(12)控制减少第N台变频器的频率，从而减少第N台冷却水泵的供水量，如果第N台变频器的频率降至额定频率下限时，回水温度仍预设温度范围下限，则中央控制器(12)控制关闭第N台变频器且停运第N台冷却水泵，直到回水温度值处于预设温度范围内。
4.根据权利要求1所述的一种高效率空压机机组控制***，其特征在于：所述监控电脑(3)用于实时监控回水温度和变频器组(11)的实时频率，同时用于设定冷却水池(1)的补水预设值范围，当冷却水池(1)中的水池液位计(8)检测到水池液位低于补水预设值下限时，则中央控制器(12)控制打开补水阀(9)，对冷却水池(1)进行补水，当冷却水池(1)中的水池液位计(8)检测到水池液位高于补水预设值上限时，则中央控制器(12)控制关闭补水阀(9)，停止补水。
5.根据权利要求1所述的一种高效率空压机机组控制***，其特征在于：当冷却水泵组(4)出现故障中断供水时，此时中央控制器(12)检测到回水流量值小于预设值，则控制开启应急水阀(10)。
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