[发明专利]用于分析压缩空气系统的压缩空气供应安全性的方法

说明书

本发明涉及一种用于分析压缩空气系统的压缩空气供应安全性的方法，该压缩空气系统包括一个或多个压缩空气发生器(C₁、C₂)并经由压缩空气网络(9)供应一个或多个压缩空气负载，其特征在于，感测、估计或计算最大输送体积流率MDVF(t)的时间进程，感测、估计或计算消耗体积流率CVF(t)的时间进程，以及最大输送体积流率MDVF(t)的时间进程和消耗体积流率CVF(t)的时间进程在分析时间段自动相互抵消，以便分析压缩空气供应安全性。

本发明涉及一种用于分析压缩空气系统的压缩空气供应安全性的方法，该压缩空气系统包括一个或多个压缩空气发生器并经由压缩空气网络供应一个或多个压缩空气消耗者，其中记录、估计或计算最大输送体积流率的时间进程(曲线)，其中记录、估计或计算消耗体积流率的时间进程(曲线)，并且其中在若干时间点最大输送体积流率的时间进程和消耗体积流率的时间进程自动相互抵消(平衡)，用于分析压缩空气供应安全性。此外，指定了一种用于控制压缩空气系统的方法。

运行工业压缩空气系统以为过程和机器的运行提供压缩空气。在这种情况下，压缩空气系统通常包括一个或多个压缩空气发生器。一个或多个压缩空气消耗者(用户)经由压缩空气网络连接到压缩空气系统并且被供应压缩空气。压缩空气系统通常还包括用于压缩空气处理的部件(例如过滤器、冷凝分离器、干燥器等)、压缩空气储存器和其他部件，诸如管线、阀门等。压缩空气系统的实际设计取决于预期的应用。所使用的部件的类型，诸如压缩机、压缩空气处理部件(过滤器、冷凝分离器、干燥器等)、压缩空气储存器和网络的结构(管道)可以有很大差异。在这方面没有标准化的配置和结构。然而，可以注意到，一般来说，以并联连接或可选地还以串联连接设置多个压缩空气发生器，其中关于压缩空气的产生，提供了一定的冗余。

通常，压缩空气系统与更高水平的控制系统(系统控制)一起工作。这可以直接在压缩空气系统处或其中设置，或者特定分配给压缩空气系统。然而，也可以提供更高水平的控制系统，其不仅控制压缩空气系统而且控制其他技术系统和部件。系统控制的任务是控制整个压缩空气系统，特别是借助于负载或非负载命令，并且如果需要，控制各个压缩空气发生器的速度规格，以便维持压缩空气系统的操作者指定的极限，即一方面作为下极限的指定的所需压力和另一方面作为上极限的压力裕度极限。

遵守上述指定压力极限隐含地意味着关于时间平均起来，压缩空气发生器产生了压缩空气消耗者所需的压缩空气的数量。在给定时间点，供应的体积流量和压缩空气消耗者消耗的体积流量之间的差值导致网络压力的变化。如果遵守指定压力极限，则对压缩空气系统或对压缩空气消耗者来说，网络压力的变化大体上不会造成问题。网络压力不必保持恒定的事实被系统控制用作自由度，特别是关于能量、维护、磨损等，以进行优化。

网络压力的变化不会立即导致违反指定压力极限的事实是由于压缩空气系统中和压缩空气网络中存在的线路容量(即线路的容量)和存储罐，其全面地定义了所谓的有效缓冲容量V。有效缓冲容量V确定输送体积流率DVF(t)和消耗体积流率CVF(t)之间的差值在压力变化中(即网络压力的变化中)以什么程度表现它们自己。以下适用：有效缓冲容量V越大，网络压力的变化率越低(在其他方面处于相同条件下)。同时，有效缓冲容量V，类似于可再充电电池，可以看作是压缩空气的消耗者和供应者。产生的太多压缩空气存储在有效缓冲容量中，并且可以在以后的日期使用以利用来自有效缓冲容量V的压缩空气补充压缩空气发生器的相对于当前消耗体积流率CVF(t)的低输送体积流率DVF(t)。

消耗体积流率CVF(t)用作压缩空气消耗者的压缩空气需求的参数。所有压缩空气消耗者的总需求通过相应的各个需求的叠加(添加)产生相应的消耗体积流率CVF(t)。连接的消耗者的实际运行通常不会及时同步，导致总压缩空气需求变化。如果许多小的、不同步的压缩空气消耗者在压缩空气网络中运行，则可以假设平均消耗。少数大的、不同步的压缩空气消耗者倾向于引起消耗体积流率CVF(t)中的大的波动。