一体化节能空压机系统技术方案

本实用新型专利技术提供一体化节能空压机系统，包括机体，机体内设有两级压缩常压螺杆主机、稀土永磁同步电机、液晶显示屏、热能回收装置、气体流量计、空气检测仪、联网监控模块、逆变器、双变频器、压缩腔、储气罐、压力变送器、PID调节器，进气阀、进气过滤器、冷却装置和组合式油气分离器。本实用新型专利技术空压机内部连续两次压缩，取消卸载过程，能够有效利用空压机排出的废热，节省了排出废热的能源浪费，使用方便，高效节能，安全稳定。

【技术实现步骤摘要】
一体化节能空压机系统
本技术涉及空压机制造
，尤其涉及一体化节能空压机系统。
技术介绍
空气压缩机是工业现代化的基础产品，常说的电气与自动化里就有全气动的含义，而空气压缩机就是提供气源动力的设备，是气动系统的核心设备机电引气源装置中的主体，它是将原动的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。传统空压机大多采用交流异步电机，复杂的结构限制了交流异步电机体积和重量的进一步减小，尤其是电刷和换向器的滑动接触造成了机械磨损和火花，使交流异步电机故障多、可靠性低、寿命短、保养维护工作量大。传统空压机内部的空气仅压缩一次，会造成空气密度过大，对于一件设备往往需要更多的空气，能源消耗过大，不利于节能环保。目前在空压机行业，市场上普遍使用的仍然是电网直驱电机方式，空压机主要依靠进气阀的阀门关闭程度来实现气量的调节，即使在用气量很低或者不用气的情况下，电机仍然是满速运转，能量被大量的浪费。目前使用的空压机，当压缩空气压力到设定压力时都必须关闭进气阀，然后卸载空转，知道把主机内部压力释放完毕才能开机。如果有内部压力启动电动机的话，因负载阻力太大启动不了，并会因为过电流而烧毁电动机。一般的空压机有1/3的时间都用在做关闭进气阀空转卸载上，导致电能的巨大浪费。螺杆空压机在运行过程中，把电能转换为机械能压缩空气，空气在瞬间被强烈的高压压缩，温度骤升，这是普通物理学机械能量转换现象。空压机螺杆的高速旋转同时也摩擦发热，这些产生的高温热量由空压机润滑油的加入混合成油/气蒸汽排出机体，这部分高温油/气流的热量相当于空压机输入功率的3/4，它的温度通常为80℃-100℃，这些热能都由于机器运行温度的要求，都被当作废热排往大气中，即空压机的散热系统来完成机器运行的温度要求。这样造成了能量大大浪费，而且会造成地球温室效应。压缩空气由于具有清洁、安全等优点，已成为很多生产过程中必不可少的能源形式，甚至被称为第四能源。在大多数生产厂家中压缩空气能源消耗占全部能源消耗的10％—35％。根据对各行业的空气系统进行评估，可以发现：绝大多数的压缩空气系统，无论其新或旧，运行的效率都不理想——压缩空气泄漏、人为用气、不正确的使用和不适当的系统控制等均会导致效率的下降。空压机系统的初期设备投资及设备维护费用占到总费用的10％，而电能消耗(电费)占到90％，几乎所有的系统浪费最终都是体现在电费上，这就意味着提高压缩空气系统的运行效率对于节省空压机能源消耗，提高劳动生产率起着非常重要的作用，同时也能为企业创造更多的利润空间。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的缺陷，本技术旨在提供一体化节能空压机系统，采用双变频器取代原有的电网直驱电机方式，并采用稀土永磁同步电机替换交流异步电机，空压机内部连续两次压缩，取消卸载过程，只有加载过程，节省了卸载的能源浪费，能够有效利用空压机排出的废热，节省了排出废热的能源浪费，使用方便，高效节能，安全稳定。为了实现上述技术目的，本技术采用下述技术方案：一体化节能空压机系统，包括机体，所述机体内设有两级压缩常压螺杆主机、稀土永磁同步电机、液晶显示屏、热能回收装置、气体流量计、空气检测仪、联网监控模块、逆变器、双变频器、压缩腔、储气罐、压力变送器、PID调节器，进气阀、进气过滤器、冷却装置和组合式油气分离器；所述两级压缩常压螺杆主机与稀土永磁同步电机相互连接；所述稀土永磁同步电机与逆变器连接并由逆变器供电；所述进气阀安装在两级压缩常压螺杆主机上方；所述两级压缩常压螺杆主机通过润滑油管路与组合式油气分离器连接，组合式油气分离器上设有压缩空气管路用于输出压缩空气，所述压缩空气管路上设有一个最小压力阀和温控阀，所述最小压力阀是一个单向阀；所述冷却装置包括散热器和风箱，所述组合式油气分离器延伸管路经散热器与风箱连接，所述组合式油气分离器与风箱之间的连接管路上安装有油滤座；所述散热器与风箱正面连接，所述散热器的热出风口设置于风箱背面；所述压力变送器用于测量储气罐出口的管网压力，所述压力变送器的输出端与所述PID调节器的输入端连接，所述PID调节器的输出端与所述双变频器的输入端连接，所述双变频器的输出端与所述稀土永磁同步电机连接，所述储气罐出口通过油气混合管路连接组合式油气分离器。优选的，所述组合式油气分离器包括储有油液的油罐和出口，所述油罐内设有机械分离用筒体，所述筒体的内壁上设有下螺旋状导流板，所述导流板的中部开设有导气口，所述机械分离用筒体的下端置于油液中，所述机械分离用筒体的上部设有封盖，所述封盖上开设有机械分离用出气口，位于机械分离用出气口的油罐内壁上设有半球体状反射体。优选的，还包括一压力传感器，所述压力传感器连接一微型处理器系统，所述微型处理器系统内嵌在空压机外壳中，所述微型处理器系统连接一上位机。优选的，还包括热能转换装置、循环水箱和储水装置，所述机体与热能转换装置、循环水箱、储水装置依次相连。相较于现有技术，本技术具有如下有益效果：1、本技术所提供设置了双变频装置，可根据电网电压的变化、空气压缩机输出压力的变化和空气压缩机附近的温度，自动控制能量转换装置进行变频，使变频工作更加精确，可使空气压缩机的工作输出保持可连续性的变化，节省电能，提高空气压缩机的输出质量，进一步提高空气压缩机的工作效率。2、本技术采用稀土永磁同步电机，永磁同步电机取消了励磁系统损耗，功率因数高，力矩惯量大，定子电流和定子电阻损耗减小，且转子参数可测、控制性能好。电机直接驱动，无转速滑差，无需轴承和连接传动，效率提高。无论轻载、重载，始终保持高效。本技术减少了能源消耗，节约电能，结构简单，使用方便，经济实用，安全性高。3、传统空压机是频繁的加载压力和卸载压力，导致卸载过程产生的能源完全浪费，本技术取消了卸载过程，只有加载过程，节省了卸载的能源浪费，使用方便，高效节能，安全稳定。4、本技术采用两级压缩常压螺杆主机替换原有的单级压缩机头并结合特殊的结构设计，提高了压缩效率、更节能；5、本技术通过热能转换机将原来排到空气中的废热加以利用，提高空压机的产气效率，而且可使企业获得生产和生活所需的热水，也改善了空压机运行的工况，提高了空压机的使用寿命和产能，节省了排出废热的能源浪费，使用方便，高效节能，安全稳定。附图说明图1为本技术的结构示意图；其中：1、两级压缩常压螺杆主机；2、进气阀；3、稀土永磁同步电机；4、进气过滤器；5、冷却装置；6、组合式油气分离器。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明。参照图1所示，本技术提供的一体化节能空压机系统，包括机体，所述机体内设有两级压缩常压螺杆主机1、稀土永磁同步电机3、液晶显示屏、热能回收装置、气体流量计、空气检测仪、联网监控模块、逆变器、双变频器、压缩腔、储气罐、压力变送器、PID调节器，进气阀2、进气过滤器4、冷却装置5和组合式油气分离器6；所述两级压缩常压螺杆主机1与稀土永磁同步电机3相互连接；所述稀土永磁同步电机3与逆变器连接并由逆变器供电；所述进气阀2安装在两级压缩常压螺杆主机1上方；所述两级压缩常压螺杆主机1通过润滑油管路与组合式油气分离器6连接，组合式油气分离器6上设有压缩空气管路用于输出压缩空气，所述压缩空气管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一体化节能空压机系统，包括机体，所述机体内设有两级压缩常压螺杆主机、稀土永磁同步电机、液晶显示屏、热能回收装置、气体流量计、空气检测仪、联网监控模块、逆变器、双变频器、压缩腔、储气罐、压力变送器、PID调节器，进气阀、进气过滤器、冷却装置和组合式油气分离器；其特征在于：所述两级压缩常压螺杆主机与稀土永磁同步电机相互连接；所述稀土永磁同步电机与逆变器连接并由逆变器供电；所述进气阀安装在两级压缩常压螺杆主机上方；所述两级压缩常压螺杆主机通过润滑油管路与组合式油气分离器连接，组合式油气分离器上设有压缩空气管路用于输出压缩空气，所述压缩空气管路上设有一个最小压力阀和温控阀，所述最小压力阀是一个单向阀；所述冷却装置包括散热器和风箱，所述组合式油气分离器延伸管路经散热器与风箱连接，所述组合式油气分离器与风箱之间的连接管路上安装有油滤座；所述散热器与风箱正面连接，所述散热器的热出风口设置于风箱背面；所述压力变送器用于测量储气罐出口的管网压力，所述压力变送器的输出端与所述PID调节器的输入端连接，所述PID调节器的输出端与所述双变频器的输入端连接，所述双变频器的输出端与所述稀土永磁同步电机连接，所述储气罐出口通过油气混合管路连接组合式油气分离器。...

【技术特征摘要】
1.一体化节能空压机系统，包括机体，所述机体内设有两级压缩常压螺杆主机、稀土永磁同步电机、液晶显示屏、热能回收装置、气体流量计、空气检测仪、联网监控模块、逆变器、双变频器、压缩腔、储气罐、压力变送器、PID调节器，进气阀、进气过滤器、冷却装置和组合式油气分离器；其特征在于：所述两级压缩常压螺杆主机与稀土永磁同步电机相互连接；所述稀土永磁同步电机与逆变器连接并由逆变器供电；所述进气阀安装在两级压缩常压螺杆主机上方；所述两级压缩常压螺杆主机通过润滑油管路与组合式油气分离器连接，组合式油气分离器上设有压缩空气管路用于输出压缩空气，所述压缩空气管路上设有一个最小压力阀和温控阀，所述最小压力阀是一个单向阀；所述冷却装置包括散热器和风箱，所述组合式油气分离器延伸管路经散热器与风箱连接，所述组合式油气分离器与风箱之间的连接管路上安装有油滤座；所述散热器与风箱正面连接，所述散热器的热出风口设置于风箱背面；所述压力变送器用于测量储气罐出口的管网压力，所述压力变送器的输出端与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：康秀峰，张璋，程桃祖，李林英，
申请(专利权)人：湖南凯利特能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43