技术领域
[0001] 本
发明涉及一种
压缩机气量智能无级调节、高
精度、高效节能为一体的石油防爆智能控制系统。
背景技术
[0002] 在石油化工行业、
天然气输送等工业领域中应用着各种压缩机，其中往复压缩机在各行业中广泛应用。许多装置中配备压缩机时往往二备一或一开一备。然而，压缩机的实际工况却是随工艺流程或耗气设备的需要而变化，即使是在满负荷生产状态，仍有相当于一台压缩机设计
排量40％-60％左右的压缩气体需返回。有的压缩机组采用“三返一”的回流控制方式，即将富余的压缩气体通过旁路管路返回到压缩机入口，这无疑造成了
能源的浪费。此外，压缩机组没有逐级返回控制，无法实现逐步缓慢增负荷，不能避免开机时快速升压造成的对机组及系统的冲击，影响系统的
稳定性。
[0003] 为克服上述
缺陷，CN101029636A公开了一种“往复式压缩机余隙调节方法”，该方法利用部分行程顶开进气
阀调节原理设计一种调节机构，这种调节方式节能效果好，可实现无级调节，但对
控制器和电磙阀要求高，可控性差。CN2012252664Y公开了一种
活塞往复式压缩机余隙无级调节装置，该装置结构简单，可实现无级调节，但不能实现智能控制。
发明内容
[0004] 本发明提出了一种石油防爆智能控制系统，通过智能化的调节机构，快速、精确的控制压
力和流量，实现压缩机气量的连续无级调节，最大限度地节约能源，且输出气量稳定性高。
[0005] 本发明的技术方案是这样实现的：
[0006] 一种石油防爆智能控制系统，包括压缩机
气缸、液压执行机构、液压油站和控制系统，其中压缩机气缸卸下气缸缸盖，液压执行机构包括
余隙容积缸、设置在余隙容积缸内的余隙容积活塞和内置位移
传感器、液压伺服油缸、设置在液压伺服油缸内的液压伺服油缸活塞、
连杆、驱动液压伺服油缸活塞运动的驱动模
块以及连通此驱动模块与液压伺服油缸的第一液压管路和第二液压管路，所述余隙容积缸的一端与压缩机气缸外侧气缸连通，另一端与液压伺服油缸连通，液压伺服油缸活塞通过
连接杆与余隙容积缸活塞连接，两条液压管路分别与液压伺服油缸活塞两侧的液压伺服油缸联通；所述驱动模块包括控制两条液压管路的
电磁阀和手动阀；所述液压油站上设置有
温度液位传感器和油站
压力传感器，液压油站上还连接有油管，油管与液压执行机构中的用于驱动液压伺服油缸活塞的驱动模块相连；所述控制系统包括现场测控防爆箱、远程控制平台，现场测控防爆箱通过第一电源线与液压执行机构相连，现场测控防爆箱通过第二电源线与液压油站上的温度液位传感器和油站压力传感器相连，现场测控防爆箱通过第三电源线与内置式位移传感器相连，现场测控防爆箱通过第四电源线与远程控制平台相连。
[0007] 作为本发明一种优选的技术方案，所述的压缩机气缸的气体侧和系统液压执行机构液压油侧各设置有排空管道，在排空管道上设置有压力传感器，所述压力传感器与现场测控防爆箱相连。
[0008] 作为本发明一种优选的技术方案，所述的控制系统的远程控制平台包括通讯模块和输入输出设备，通讯模块和输入输出设备均与现场测控防爆箱相连。
[0009] 作为本发明一种优选的技术方案，所述的通讯模块和输入输出设备均采用PLC仪表控制器配合相应的AD和DA模块，以
人机界面作为操作平台来实现气量无级调节的防爆智能控制。
[0010] 本发明的有益效果：与
现有技术相比，本发明采用智能化的调节机构，快速、精确的控制压力和流量，实现压缩机气量的连续无级调节，最大限度地节约能源；实时监控防爆系统内各工作模块的运行情况，同时具备排空、自
锁、报警功能，安全性更高。
附图说明
[0011] 为了更清楚地说明本发明
实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012] 图1为本发明结构原理示意图；
[0013] 图2为本发明液压执行机构、液压油站局部结构示意图。
[0014] 图中：1、液压油站，2、温度液位传感器，3、油站压力传感器，4压力变送器，5、溢流阀，6、液压油管，7、电磁阀，8、手动换向阀，9、电磁阀控制的液控
单向阀，10、手动阀控制的液控单向阀，11、液压伺服油缸，12、余隙容积缸，13、位移传感器，14、压力表，15、压力表，16、余隙容积缸活塞，17、液压伺服气缸活塞，18、第一液压管路，19、第二液压管路,20、压缩机气缸，21、测控防爆箱，22、远程控制平台，23、第一电源线，24、第二电源线，25、第三电源线，26、第四电源线，27、驱动伺服气缸活塞运动的驱动模块
具体实施方式
[0015] 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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0016] 同时参阅图1和图2，本发提供的一种石油防爆智能控制系统，由压缩机气缸20、包含无级调节余隙容积缸12、液压伺服油缸11和液压伺服油缸驱动模块27的液压执行机构、液压油站1、包含现场测控防爆箱21和远程控制平台22的控制系统组成，内置在余隙容积缸的位移传感器13、执行机构油路上的压力表14、液压油站设置的温度液位传感2和油站压力传感器3作为反馈元件，将信息反馈至控制系统的测控防爆箱21，测控防爆箱21再将所有采集的数据反馈至远程控制平台22，远程控制平台通过数据分析实施对系统的操控和监测。
[0017] 压缩机气缸20卸下气缸缸盖，液压执行机构包括余隙容积缸12、液压伺服油缸11、设置在余隙容积缸内的余隙容积活塞16和内置位移传感器13、设置在液压伺服气缸内的液压伺服气缸活塞17、液压伺服气缸活塞的驱动模块27以及连通此驱动模块与液压伺服气缸的第一液压管路18和第二液压管路19，余隙容积缸12的一端与压缩机气缸外侧气缸连通，另一端与液压伺服油缸11连通，液压伺服油缸活塞17通过连接杆与余隙容积缸活塞16连接，第一液压管路18和第二液压管路19分别与液压伺服油缸活塞两侧的液压伺服缸联通；驱动模块包括电磁阀7和手动换向阀8，电磁阀7和手动阀8均控制第一液压管路18和第二液压管路19；液压油站上设置有温度液位传感器2和油站压力传感器3，用来反馈液压油站的温度、液位及压力状况；液压油站上还连接有油管6，油管6与液压执行机构中的余隙容积活塞的驱动模块相连；控制系统包括现场测控防爆箱21、远程控制平台22，现场测控防爆箱通过第一电源线23与液压执行机构相连，现场测控防爆箱通过第二电源线24与液压油站上的温度液位传感器2和油站压力传感器3相连，现场测控防爆箱通过第三电源线25与内置式位移传感器13相连，现场测控防爆箱通过第四电源线26与远程控制平台相连。
[0018] 本发明的工作原理是：当系统工作时，根据远程控制系统的指示，
电机驱动油
泵，液压油一路通过油管，压力变送器4显示油泵出口压力及设定报警值，受控制
信号电磁阀7调节，使液控单向阀处于导通状态，液压油进入液压伺服油缸11的右侧油腔中，使液压伺服活塞17相应的向左移动，从而驱动余隙容积缸活塞16向左移动，降低余隙容积，使得压缩机的输出量增加。当远程控制平台遥控操作时，电磁阀两端的电磁
铁受
控制信号变化，从而改变油液的流向和流量，达到控制余隙缸进行无级调节作用。当出现系统
电路故障而导致
输入信号消失、反馈信号消失、
跟踪失调、电磁阀失电，使液控单向阀使油路截止时，需进行调试和故障维修，可用手动换向阀进行操作，也可以达到控制余隙容积缸调节的作用。
[0019] 本发明的远程控制平台22包括了通讯模块和输入输出设备，通讯模块和输入输出设备均采用PLC仪表控制器配合相应的AD和DA模块，以人机界面作为操作平台来实现气量无级调节的防爆智能控制；通讯模块和输入输出设备均于现场测控防爆箱相连，现场测控防爆箱将采集到的整个防爆系统运行数据包括压力表数据、各
传感器数据、报警信号等传输至远程控制平台22进行处理、运算，根据运行的结果通过通讯模块和输入输出设备将控制指令传输至现场测控防爆箱21，现场测控防爆箱21再对系统中的液压执行机构、液压油站进行控制运行。
[0020] 压缩机气缸的气体侧和系统液压执行机构液压油侧各设置有排空管道，确保漏气不会进入液压油系统，漏油不会进入压缩机气缸，
泄漏的气体或液压油将通过放空管道排空，在排空管道上设置有压力传感器，压力传感器与现场测控防爆箱相连，当漏气压力超过0.06MPa时提示高报警，超过0.1MPa时提示超高报警，同时远程控制系统控制油泵停机并全开余隙容积油缸，保证压缩机不停机运行。同时，当系统中各管路的压力、传感器的数值超出设定值时，系统执行就地自锁功能，保持阀位不变，保护现场，同时通往现场测控防爆箱的一对不带电常开触点闭合，现场显示屏提示报警。
