节能空压机 |
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| 申请号 | CN201610041480.5 | 申请日 | 2016-01-21 | 公开(公告)号 | CN105508247A | 公开(公告)日 | 2016-04-20 |
| 申请人 | 萨震压缩机(上海)有限公司; | 发明人 | 张清源; 丁刚; 程红星; 廖铁强; 吴金勇; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种节能空压机，包括， 电机 系统、主机、油气分离器、油气冷却器系统、流量感测器和 电流 互感器；其中，电机系统驱动主机；主机与油气分离器相通；油气分离器与油气冷却器系统相通；油气冷却器与空气出口相通；电流互感器检测电机系统的电流 信号 ；流量感测器检测油气分离器分离出的气体流量。其优点在于集流量感测器和电流互感器提供的流量信号和电流信号，节能效果一目了然，使用者可以时时查看空压机的耗电情况和能效等级。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种节能空压机，其特征在于： |
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| 说明书全文 | 节能空压机技术领域[0001] 本发明涉及一种空压机，特别涉及一种节能空压机。 背景技术[0003] 节能产品都说能节省多少电，但是由于行业的混乱，很多空压机都存在虚标造假等现象，破坏的空压机行业的整体形象，导致空压机使用者对空压机产品的节能效果产生了不信任，严重影响节能产品的推广以及使用。 [0004] 现在市场上的节能空压机有：永磁机，变频机，低压机，双级压缩空压机等等，这些空压机都可以节能，但是没有一种可以实现极致节能，每种空压机都尚有节能空间可以利用 发明内容[0006] 本发明提供一种节能空压机，包括，电机系统、主机、油气分离器、油气冷却器系统、流量感测器和电流互感器；其中，电机系统驱动主机；主机与油气分离器相通；油气分离器与油气冷却器系统相通；油气冷却器与空气出口相通；电流互感器检测电机系统的电流信号；流量感测器检测油气分离器分离出的气体流量。 [0007] 进一步，本发明提供一种节能空压机，还可以具有这样的特征：其中，油气冷却器系统包括油气冷却器和风机装置；风机装置包括风机变频控制器和风机；油气分离器与油气冷却器相通；风机变频控制器控制风机，提供油气冷却器冷却的风力。 [0009] 进一步，本发明提供一种节能空压机，还可以具有这样的特征：电机系统包括永磁同步电机和永磁同步变频控制器；永磁同步电机通过连轴器与主机相连；永磁同步变频控制器控制永磁同步电机驱动主机；电流互感器与永磁同步变频器相连。 [0010] 进一步，本发明提供一种节能空压机，还可以具有这样的特征：还包括压力传感器，设置在节能空压机的出口处；永磁同步变频器通过压力传感器提供的压力来调整永磁同步电机的频率。 [0011] 进一步，本发明提供一种节能空压机，还可以具有这样的特征：还包括前置过滤装置、空气滤清器和进气阀；空气依次通过过滤装置、空气滤清器和进气阀后进入主机内。 [0012] 进一步，本发明提供一种节能空压机，还可以具有这样的特征：主机为双机压缩螺杆主机。 [0013] 进一步，本发明提供一种节能空压机，还可以具有这样的特征：还包括显示器，将电流信号和气体流量进行显示。 [0014] 进一步，本发明提供一种节能空压机，还可以具有这样的特征：还包括计算模块，根据电流信号和气体流量计算比功率。 [0015] 进一步，本发明提供一种节能空压机，还可以具有这样的特征：电机系统接入物联网。 [0016] 作用与效果 [0017] 一、永磁技术的导入：该产品使用永磁伺服电机，效率较异步电机提升3～8％。 [0018] 二、双级压缩技术的应用：实践证明双级压缩通过降低压比，可以提升效率10～15％。 [0019] 三、双变频技术的导入： [0021] 2、风机变频技术：温控阀可以恒温输出或温度小范围变化，但是风机会100％输出，导致风机能量浪费，风机启停控制会增加风机的故障率，且启停耗电大增，排气温度波动大对整机造成不利因素，而该产品采用风机变频技术，根据温度调整风机的输出功率，用电量最小化且可以实现恒温输出。 [0022] 四、管道，容器压降最小化设计 [0023] 1、大容量油气桶设计：在满足离心流速的情况下，增大油气桶容量，增大分离器面积控制此处压降在0.1bar以内； [0025] 3、加大冷却器换热面积，减小冷却器压降(压缩空气的压降和冷却器的静压)，增加整机比功率。 [0026] 五、节能效果 [0027] 1、压缩机排气侧增加流量计和流量信号传感设备； [0028] 2、压缩机输入侧增加电量统计设备； [0029] 3、面板显示处增加空压机流量统计显示，整机电量使用统计，和整机输入比功率统计，让使用者对产品好坏一目了然； [0030] 六、物联网技术导入， [0032] 图1是节能空压机的结构示意图。 [0033] 图2是节能空压机比功率检测电路图。 具体实施方式[0034] 下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。 [0035] 图1是节能空压机的结构示意图。 [0036] 如图1所示，节能空压机包括：电机系统10、前置过滤装置20、空气滤清器30、进气阀40、主机50、温度传感器60、油气分离器70、安全阀80、流量感测器90、压力维持伐100、油气冷却器系统110、压力传感器120、电流互感器130、回油单向阀140、止回阀150、泄放电磁阀160、球形阀170和油过滤器180。 [0037] 电机系统包括永磁同步电机11和永磁同步变频器12。永磁同步电机11通过连轴器51与主机50相连。永磁同步变频控制器11控制永磁同步电机11驱动主机50。 [0038] 主机50为双机压缩螺杆主机。双机压缩螺杆主机50的吸入口前具有前置过滤20、空气滤清器30和进气阀40。空气依次经过前置过滤20、空气滤清器30、进气阀40后进入双机压缩螺杆主机50内。 [0039] 油气分离器70包括：气油桶71、泄放伐72和观油镜73。主机50通过管道通入气油桶71内。气油桶71的上端具有回油管道与主机50相通。回油单向阀140设置在回油管道上。气油桶71的底部通过油管路通入油气冷却器系统110的油气冷却器111内。泄放伐72和观油镜 73设置在气油桶71的下端。气油桶71采用大容量的油气筒的设计，油路管道全部采用大口径不锈钢光管，大大降低管道压降。 [0040] 油气分离器70通过控制管路与进气阀相通，泄放电磁阀160设置在 [0041] 油气分离器70与油气冷却器系统110的油气冷却器111通过空气管路相通，将分离出来的压缩空气送入油气冷却器111中。油气分离器70与油气冷却器111连接的空气管道上，依次设置安全阀180、流量感测器90和压力维持阀100。流量感测器检测油气分离器分离出的气体流量。 [0042] 油气冷却器系统110包括：油气冷却器111和风机装置112。风机装置包括风机变频控制器112-1和风机112-2。风机变频控制器112-1控制风机112-2，提供油气冷却器111冷却的风力。 [0043] 油气冷却器111与空压机的空气出口通过管道相通。在空气出口的管道上设置球形阀170。油气冷却器111还通过油路管道与主机50相通。油过滤器180设置在油气冷却器111与主机50相通的管道上，进行过滤。 [0044] 温度传感器60设置在主机的出口处。风机变频控制器112-1通过温度传感器60提供的温度来调整风机112-2的输入频率。 [0045] 压力传感器120设置在油气冷却器111至球形阀170之间的管道上。永磁同步变频器12通过压力传感器120提供的压力来调整永磁同步电机11的频率。 [0046] 电流互感器130与永磁同步变频器12相连，检测电机系统的电流信号。 [0047] 节能空压机还包括显示器，将电流信号和气体流量进行显示。 [0048] 节能空压机还包括计算模块和括显示器。计算模块根据电流信号和气体流量计算比功率。显示器显示电流信号、气体流量进行以及计算获得的比功率。 [0049] 电机系统接入物联网，可以远程控制空压机的运行，也可以远程监控数据，特别是监控比功率，获得节能度的信息。 [0050] 节能空压机的工作过程： [0051] 采用永磁高效同步电机驱动双级压缩螺杆主机，双级压缩螺杆主机运转后将空气通过前置过滤、空气滤清器、进气阀(通过泄放电磁阀控制进气阀的开关及空压机停机后压缩机系统内部压力的泄放)吸入双级压缩螺杆主机，同时会吸入少量的润滑油(此处润滑油是由油气桶和双级压缩螺杆之间的压差将润滑油从油气桶带出，经由油气冷却器、油过滤器后进入双级压缩螺杆主机的吸气侧)，油气混合物通过螺杆主机被压缩成需要的压力，带压的油气混合物进入油气桶分离掉99％的油，再通过油气分离器分离掉99.99％的油(此处油气分离器分离出的油会通过压差回到螺杆主机)，然后压缩空气经过压力维持阀、流量感测器、油气冷却器(冷却器采用风机转动产生的空气进行换热冷却)就可进入使用端。 [0052] 压缩空气恒压输出：永磁同步变频器通过压力传感器提供的压力信号来调整永磁电机的频率，频率变化则永磁电机转速变化，转速变化则压缩主机的产气量就会随之变化，变频器会自动将产气量和压缩空气的使用量保持一致(在使用压力恒定的情况下)，实现恒压输出 [0053] 压缩空气恒温输出：风机变频器通过温度传感器提供的温度信号来调整风机的输入频率，从而可以调整风机产生的冷却风量，使冷却器的换热量刚好得到我们所设定的温度，从而实现恒温输出 [0054] 比功率显示：变频器采集流量感测器和电流互感器提供的流量信号和电流信号，通过内部运算，将比功率显示在液晶面板上，让使用者可以时刻指导此设备的性能和节能效果。 [0055] 物联网技术：变频器采集设备的所有运转信息，通过485端口传输给物联网发射设备，如此使用者就可以远程监控此设备的运行状况和节能效果。 [0056] 其他常规保护和控制：电机过流保护，电机过温保护，压力过高保护，排气温度保护，开关机自动控制等常规保护此设备均具备。 [0057] 实施例的作用与效果 [0058] 永磁技术的应用：永磁同步电机有接近1个功率因数，无用功最小化，同功率下电流更小，所需要的配置更低，同比异步电机效率要提高3～8％，更节能，且永磁同步电机的维护保养更简单方便。 [0059] 双级压缩技术的使用：原有单级压缩，假设0.8MPa使用压力，压缩空气压比9，温升60°以上，则螺杆间间隙较大，容积效率较低，而双级压缩分两次压缩压比均分，都在3左右，温升30～40°，压比小，转子间隙小，泄露小，更接近等温压缩，容积效率高，同比普通单级螺杆，双级压缩螺杆主机效率提升10～15％ [0060] 永磁变频技术：永磁电机有1个很大的优势—一步电机随着使用功率下降，则电机效率下降较多，而永磁电机则效率变化很小，故通过变频器驱动，调整永磁同步输入功率和转速(此过程效率基本不便)，空压机使用端需要多少压力，多少气量，则变频系统就提供多少，不会有一点浪费。 [0061] 风机变频恒温系统：空压机排气温度有比较严格的要求，过高减少油品寿命，压缩机效率降低，过低会产生冷凝水，影响油品，严重的会减少主机寿命。而市场上基本采用风扇启停或温控阀，风扇启停会导致排气温度波动大，风机频繁启停，耗电多且风机寿命降低，温控阀会导致风机一致全载运行，耗能多且能量浪费且冷却器易堵塞，而我们采用风机变频，根据排气温度信号调整风机风量，是排气温度始终稳定在最佳温度，不浪费一点能量，愣鹊起和风机寿命大大延长。 [0062] 比功率显示系统：市场上的能效空压机都标榜以及能效，能省多少电，但实际运行能省多少电无法考证或不能达到预期省电效果，造成使用者对空压机的不信任，而我们增加的比功率显示系统-直接在液晶面板上显示出单位时间耗电量，总耗电量，单位时间排气量，总气量，空压机的输入比功率等数据，节能效果一目了然，使用者可以时时查看空压机的耗电情况和能效等级。 [0063] 物联网技术：空压机的运行状况，空压机的使用情况，保养状况，即时比功率等都需要进入空压机房查看，而物联网技术可以让您随时随地的查看空压机的一切数据，使用者更方便更放心，也更省心。 |
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