[实用新型]空压机－冷干机系统的变频控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及空气压缩机—干燥机领域，尤其是一种空压机－冷干机系统。

背景技术

压缩空气是除了电力之外的最重要的工业动力源，在机械、电子、石化、汽车、纺织、化纤、有色金属、电力、煤炭、食品、医药等领域都有极其广泛的应用。由于空气压缩机（以下简称空压机）输出的压缩空气不可避免地含有油、水、汽和灰尘颗粒等，如果不进行净化处理，会使得后续的用气设备及管道被锈蚀、用气质量低劣，最终严重影响产品的质量。因此，必须要对压缩空气进行除水、除油、干燥和净化处理。冷冻式压缩空气干燥机（以下简称冷干机）是最重要压缩空气净化设备，几乎所有需要压缩空气的场所都要用冷干机，如附图1所示。空压机和冷干机这两者一起，组成了作为动力源的压缩空气动力设备系统。

如专利号为200820205278.2，发明名称为冷干机控制器的中国实用新型专利，其公开了一种冷干机控制器，包括可编程控制器、模拟/数字转换模块、小型人机界面、通讯模块、交流接触器和继电器等电气元件组成。本控制器采用可编程控制器为控制主机，使用小型人机界面设置运行参数,监控冷干机、微热吸附干燥运行状态，性能稳定，适用范围广，能方便实现组合式干燥机的自动控制和露点节能控制，系统有冷媒高压、冷媒低压、压缩机过载、相序保护、超温报警、低气压报警停机功能，能方便的实现上位机通信。

但是，现有的冷干机在技术上普遍存在许多不足，例如：

（1）能耗高。空压机－冷干机系统是需要连续运行的工业动力设备，能耗高的要害主要来自于两个方面：一是大功率高耗能连续运转的空压机，二是冷干机中的制冷压缩机。当负载端出现轻载或空载时，由于空压机驱动电机的功率是恒定的，空压机将产生多余的压缩空气和浪费大量电能，使得能耗很高；同时，冷干机中的制冷压缩机也是恒定功率的，轻载或空载时的功耗浪费也相当严重。

现有技术中，更多的方案是选择对空压机的驱动功率进行变频控制，例如用气端轻载或空载时，可以通过变频器控制空压机降低功率运行，当用气端载荷变大时，则通过变频器控制空压机增大功率运行，从而实现节能的效果；但是，在整个空压机－冷干机系统中，冷干机的制冷压缩机属于另一能耗设备，现有技术中并没有对该能耗设备的节能控制，导致能耗较高。

（2）出气露点高、露点不稳定，导致空气净化效果不好，使得压缩空气品质下降，从而导致用气端的产品质量无法保障。

发明内容

为了克服已有空压机－冷干机系统的能耗较高、节能效果较差、空气净化效果较差的不足，本实用新型提供一种有效降低能耗、具有良好节能效果和空气净化效果的空压机－冷干机系统的变频控制装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种空压机－冷干机系统的变频控制装置，包括制冷压缩机变频器、空压机变频器、用以检测冷干机冷媒温度的露点温度传感器、用以检测空压机压力的压力变送器和用以根据露点温度进行压缩机变频控制以及根据压力进行空压机变频控制的节能控制器，所述制冷压缩机变频器与所述冷干机的制冷压缩机连接，所述空压机变频器与空压机的驱动电机连接，所述露点温度传感器、压力变送器与所述节能控制器连接，所述节能控制器与所述制冷压缩机变频器、空压机变频器连接。

进一步，所述露点温度传感器安装在所述冷干机的冷媒流道中，但不仅仅限于此位置，亦可安装在可测露点温度的其它位置处。

再进一步，所述压力变送器安装在空压机的储气罐上，但不仅仅限于此位置，亦可安装在可取气压数据的其它位置处。

更进一步，所述节能控制器包括冷干机节能控制模块和空压机节能控制模块，所述冷干机节能控制模块与所述制冷压缩机变频器连接，所述空压机节能控制模块与所述空压机变频器连接。

所述节能控制器为可编程逻辑控制（PLC）芯片。当然，节能控制器也可以采用其他控制芯片，例如单片机等。

本实用新型的技术构思为：节能控制器输入的一路信号采自于冷干机中冷媒流道的露点温度传感器。如果用气端轻载或空载，露点温度将下降，温度传感器将露点下降的信号传送到节能控制器。在节能控制器中，经与设定的标准露点的电流信号对比之后，输出通过制冷压缩机变频器以变频方式控制和改变制冷压缩机的工作频率，使得冷干机自动处于功率匹配状态。

由于冷干机的压缩机功率能够与输出功率负载相匹配，有效避免了现有技术的恒定功率运行的浪费，具有良好的节能效果。

节能控制器根据露点温度进行反馈控制，在运行过程中，露点温度相对稳定，具有良好的控制净化效果，提升了压缩控制的产品质量，能够有效保障用气端的产品质量。