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多台空压机集中供气控制系统的设计应用
作者：建寅力 孙建章 来源：《硅谷》2011年第15期
摘 要： 介绍空气压缩机的压力控制原理，并针对多台空气压缩机组成的集中供气系统，设计几种压力集中控制的方案，解决运行中负荷不均衡的问题，实践证明效果较好、实用性强。
关键词： 空压机；压力调节；压力集中控制
中图分类号：TH452 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0810098－02 0 前言
对于单台空压机而言，其系统压力的调节方法有很多种，如用热能动力驱动的可改变转速来调节压力和供气量；用电动机带动的采用压力继电器通断或变频调速来调节压力和供气量；也有直接开闭进气阀来调节供气量等。L型的大、中、小型空压机应用广泛，其工作过程分为吸气、密封输送、压缩和排气四个过程，是采用控制吸入空气量来调节压力的，具体有停止吸入和节流吸入两种形式。通常采用的是停止吸入法，即隔断进气管路，使空压机空转、进气量等于零的调节方法。其结构主要由减荷阀（卸荷阀）与压力调节阀等组成（见图1）。 其压力控制过程如下：当系统压力达到压力调节阀的调定压力上限时，压力调节阀3打开，克服弹簧力而使卸荷阀2关闭进气通道。此时空压机卸荷空载运行，系统压力则渐渐降低。当系统压力降低到压力调节阀的调定压力下限时，压力调节阀关闭，卸荷阀2在弹簧力的作用下打开进气通道，此时空压机负荷运行，系统压力则渐渐升高。空压机就不断的重复负荷卸荷负荷卸荷，处于间歇式工作状态。 2 问题的提出
我司的压缩空气用量为120m3/min，和许多用气量大的企业一样，均采用集中供气方式，即多机台互为备用、大小容量并存、压力集中控制的运行模式，根据实际用气负荷来选择开启空压机组的台数。由于每台空压机的压力调节阀的调定压力不一致，也不可能一致，因此压力单独调节的多台空压机在联动时，就必然存在负荷不均的现象：调定压力低的空压机总是先卸荷，当气压缓慢下降到调定值时才负荷运行，而气压上升到调定值上限时又是它先卸荷。而调整压力稍高的空压机则总是处于工作状态而没有空负载运行的机会。其结果将导致该类空压机长时间满负荷工作而出现非正常磨损，造成设备损坏。 3 压力集中控制系统的设计
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随着科技的不断发展进步，近年来为了便于监控大中型空压机的运行情况，大多厂家在压缩空气系统中采用了微机及声光电控制技术，多机联动可以自动控制并能实现动力运行的无人监控功能。在新工厂的动力建设时，一定要考虑采用新技术，这也是国家节能减排的要求。但对于空压机是陆续配备、新老多种机型和规格并存的老企业而言，采用微机控制改造难度大、投入费用高。在多年实践中，我们设计完善了压力集中控制的手段，运用于我司各种大中小型多台机联动控制，有效解决了空压机集中供气中负荷不均的难题。下面详细阐述几种集中控制的方式：
3.1 压力调节阀并联控制（见图2）
其原理是：在系统气压达到一定值时，全部空压机中的压力调节阀的调定压力最低者率先起作用，卸荷回路打开。由于多台空压机的卸荷回路是并联在一起的，故只要一台机卸荷，其它所有机也跟着卸荷。同样，在系统气压低到一定程度时，压力调节阀跳回，卸荷回路断开，所有空压机又回到正常负载状态。所以，用这种压力集中控制的方法可以使所有运行的空压机步调一致地工作，从而从根本上克服了多台空压机同时工作负荷不均的弊病。 3.2 电接点压力表控制电磁卸荷阀（见图3）
控制原理是：在空压机控制柜内取交流220V电源，在柜内装三个JQX-10F型小型通用继电器，利用可调的电接点压力表9的上限、下限值（信号接触指针与指示指针）的接通、断开所输出的电信号（也就是气压系统需要设定的压力波动范围），通过三个继电器的线圈