蘭州螺桿空壓機(jī)的加載與卸載是如何控制的?
螺桿空壓機(jī)的加載與卸載控制是其運(yùn)行過(guò)程中調(diào)節(jié)排氣量、維持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定的核心機(jī)制,主要通過(guò)壓力傳感器、控制器、電磁閥及機(jī)械結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)。以下從控制邏輯、核心部件及工作流程三方面詳細(xì)說(shuō)明:
一、核心控制邏輯:基于系統(tǒng)壓力的“閉環(huán)調(diào)節(jié)”
螺桿空壓機(jī)的加載(產(chǎn)氣)與卸載(停止產(chǎn)氣)主要依據(jù)儲(chǔ)氣罐內(nèi)的壓力值(或管網(wǎng)壓力),通過(guò)預(yù)設(shè)兩個(gè)關(guān)鍵壓力閾值實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換:
加載壓力(下限壓力):當(dāng)系統(tǒng)壓力降至該值時(shí),空壓機(jī)啟動(dòng)加載,開(kāi)始?jí)嚎s空氣并向系統(tǒng)供氣。
卸載壓力(上限壓力):當(dāng)系統(tǒng)壓力升至該值時(shí),空壓機(jī)停止加載,進(jìn)入卸載狀態(tài),不再向系統(tǒng)供氣(或僅空轉(zhuǎn))。
例如:若設(shè)定加載壓力為0.6MPa,卸載壓力為0.8MPa,當(dāng)儲(chǔ)氣罐壓力低于0.6MPa時(shí)加載,高于0.8MPa時(shí)卸載,以此維持系統(tǒng)壓力在0.6-0.8MPa之間穩(wěn)定運(yùn)行。
二、關(guān)鍵控制部件及作用
壓力傳感器/變送器
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)儲(chǔ)氣罐或管網(wǎng)的壓力,將壓力信號(hào)(物理壓力)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)(如4-20mA電流信號(hào)或0-10V電壓信號(hào))傳輸給控制器。
控制器(PLC或單片機(jī))
空壓機(jī)的“大腦”,接收壓力傳感器的信號(hào),與預(yù)設(shè)的加載/卸載壓力閾值對(duì)比,判斷是否發(fā)出加載或卸載指令。
部分機(jī)型還會(huì)結(jié)合運(yùn)行時(shí)間、溫度、電機(jī)電流等參數(shù),實(shí)現(xiàn)更智能的調(diào)節(jié)(如變頻調(diào)節(jié)、空載停機(jī)等)。
電磁閥(加載/卸載閥)
執(zhí)行控制器的指令,通過(guò)控制氣路或油路的通斷,驅(qū)動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)(如進(jìn)氣閥)動(dòng)作。
常見(jiàn)類(lèi)型:二位三通電磁閥(控制進(jìn)氣閥開(kāi)啟/關(guān)閉)、卸荷電磁閥(控制排氣卸壓)。
進(jìn)氣閥(核心執(zhí)行部件)
控制空氣進(jìn)入壓縮腔的通道,是加載與卸載的“開(kāi)關(guān)”:
加載時(shí):進(jìn)氣閥全開(kāi),空氣進(jìn)入壓縮腔被壓縮,經(jīng)油氣分離器后輸出至系統(tǒng)。
卸載時(shí):進(jìn)氣閥關(guān)閉(或部分關(guān)閉),切斷進(jìn)氣,同時(shí)通過(guò)卸荷閥將壓縮腔內(nèi)的余壓排出,避免空轉(zhuǎn)時(shí)的能量浪費(fèi)。
單向閥與壓力閥
單向閥:防止系統(tǒng)內(nèi)的壓縮空氣倒流回空壓機(jī)。
壓力閥:確保油氣分離器內(nèi)維持壓力(通常0.4-0.5MPa),保證潤(rùn)滑油能正常循環(huán)(壓力不足時(shí)潤(rùn)滑油無(wú)法進(jìn)入壓縮腔)。
三、加載與卸載的具體工作流程
1.加載過(guò)程(從停機(jī)或卸載狀態(tài)啟動(dòng)產(chǎn)氣)
當(dāng)系統(tǒng)壓力低于加載壓力閾值時(shí),控制器接收壓力傳感器的信號(hào),判定需加載。
控制器向加載電磁閥發(fā)送指令,電磁閥動(dòng)作,通過(guò)控制氣路推動(dòng)進(jìn)氣閥活塞,使進(jìn)氣閥完全打開(kāi)。
空氣經(jīng)空氣過(guò)濾器進(jìn)入壓縮腔,與噴入的潤(rùn)滑油混合后被螺桿壓縮,形成高壓油氣混合物。
油氣混合物進(jìn)入油氣分離器,分離出的壓縮空氣經(jīng)壓力閥(達(dá)到設(shè)定壓力后開(kāi)啟)進(jìn)入儲(chǔ)氣罐,輸送至系統(tǒng)。
同時(shí),潤(rùn)滑油經(jīng)冷卻器、過(guò)濾器后回流至壓縮腔,完成循環(huán)。
2.卸載過(guò)程(停止產(chǎn)氣,維持空轉(zhuǎn)或停機(jī))
當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到卸載壓力閾值時(shí),控制器判定需卸載,向卸載電磁閥發(fā)送指令。
電磁閥動(dòng)作,切斷進(jìn)氣閥的控制氣路,進(jìn)氣閥在彈簧力作用下關(guān)閉,停止進(jìn)氣。
同時(shí),卸荷電磁閥打開(kāi),將壓縮腔內(nèi)的余壓通過(guò)卸荷管路排出(避免空壓機(jī)帶壓空轉(zhuǎn))。
此時(shí),空壓機(jī)電機(jī)仍運(yùn)轉(zhuǎn)(空轉(zhuǎn)),但無(wú)壓縮空氣輸出,能耗大幅降低(約為加載時(shí)的30%-50%)。
若卸載時(shí)間超過(guò)預(yù)設(shè)的“空載停機(jī)時(shí)間”(如10分鐘),控制器會(huì)指令電機(jī)停機(jī),避免無(wú)效能耗;當(dāng)壓力再次低于加載閾值時(shí),電機(jī)重新啟動(dòng)并加載。
四、不同控制方式的差異(補(bǔ)充說(shuō)明)
工頻空壓機(jī):通過(guò)上述“進(jìn)氣閥開(kāi)關(guān)+卸荷”實(shí)現(xiàn)加載/卸載,卸載時(shí)空轉(zhuǎn),能耗較高。
變頻空壓機(jī):在壓力接近卸載閾值時(shí),不直接關(guān)閉進(jìn)氣閥,而是通過(guò)降低電機(jī)轉(zhuǎn)速(頻率)減少排氣量,使壓力維持在設(shè)定范圍,避免頻繁加載/卸載,更節(jié)能(無(wú)空轉(zhuǎn)損耗)。其核心是通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,替代傳統(tǒng)的進(jìn)氣閥開(kāi)關(guān)控制。
總結(jié)
螺桿空壓機(jī)的加載與卸載控制本質(zhì)是“壓力反饋-指令執(zhí)行-機(jī)械動(dòng)作”的閉環(huán)過(guò)程,通過(guò)控制進(jìn)氣閥的開(kāi)啟與關(guān)閉,結(jié)合壓力監(jiān)測(cè)和邏輯判斷,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定輸出。理解這一機(jī)制有助于優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)(如合理設(shè)定壓力閾值)、減少能耗,并及時(shí)排查因控制部件故障導(dǎo)致的壓力不穩(wěn)問(wèn)題(如電磁閥卡滯、進(jìn)氣閥漏氣等)。