您的空气压缩机可能比您想象的更聪明|压缩空气最佳实践manbetx王者荣耀

Ron Marshall压缩空气挑战赛

CAC的标志不久前，大多数空气压缩机由机械压力开关、继电器和仪表控制。这些装置的设置，尤其是在试图协调多个压缩机时，可能是一种令人沮丧且徒劳的体验，因为通常，在正确调整控制装置之前，某种类型的机械小精灵会再次抛出一些无法调整的东西。

现代的控制装置通常由精密尖端的电子设备组成，这些电子设备由精密的微处理器控制，微处理器采用巧妙的算法编程，使压缩机运行更高效、更可靠。

越来越多的特性被开发和实现到控制算法中。这是用户的最佳利益，了解您的压缩机控制提供了什么，并确定您是否可以受益于新的创新。

其中一个非常有用的算法是每小时自动计算启动次数，以减少空载运行时间。本文讨论了该算法在控制小型空气压缩机中的应用，以获得显著的节约百分比，并给出了一个示例，其中该功能仅通过添加存储接收器、降低压力和调整压缩机控制来获得66%的节约。

自动启动功能

许多年前，压缩机控制装置的设计者意识到，如果不需要压缩机产生任何空气，那么让压缩机不断空载运行是低效的。特别是，许多螺杆压缩机在空载状态下消耗的功率相当于满载的25%至50%（在某些情况下甚至更高），如果让其不必要地运行，则会浪费功率。为了限制浪费的能量，压缩机控制装置配备了定时器电路（自动启动功能），该电路可检测压缩机是否空载运行一段时间，如果空载运行，将关闭压缩机电机。如果系统压力降至负载点，停止的压缩机将保持激活状态并准备启动。这种电路的问题在于，如果用户将计时器调整为1分钟，并且系统的存储容量有限，压缩机可能会尝试每小时停止和启动太多次，超过主驱动电机每小时的最大启动次数。根据电机的特性、尺寸、起动方法和轴负载的动量以及其他考虑因素，电机每小时允许起动的次数可能会有很大的不同。有关电机启动的更多信息，请参见NEMA标准MG-1。一般来说，电机越大，电压越高，电机每小时启动的次数就越少。

这是非常复杂的，在过去，为了简化，一个标准的最小定时器设置，通常是15分钟，所以没有压缩机电机将停止和启动超过每小时4次。这花了一些时间，但一些制造商很快意识到这一设置的局限性，特别是当它涉及到小型压缩机，可以可靠地启动10至15次每小时。对于每小时循环4次以上的压缩机，这种15分钟的设置往往不能有效降低其空载功耗，但低于电机的最大启动次数。

最终，一些制造商发现，它是安全的实施一种操作方式，允许每小时更多的启动，但安全限制启动的数量，应该发生的事情，导致压缩机快速循环。就本文而言，这些不同的控制模式将被称为“智能控制”。由于本文的编写是与供应商无关的，因此不会提及具有此特性的特定制造商，用户将自行向服务提供商请求有关特定控件的信息。一些可用的“智能控制”以以下方式工作:

一家制造商允许每小时最多启动4次，但启动时间可以是移动一小时内的任何时间。如果启动超过，则压缩机只是空载运行，
一个制造商有一个特殊的预定程序的模式如果选择将压缩机循环频率和感觉,如果可以接受,片刻后将立即关闭压缩机卸载期间,这个厂家也有一个模式,发动机温度是由显示器,感觉如果足够低的额外的停止/启动将被允许,
另一家制造商允许用户编程设定所需的每小时最大起动次数或每天起动次数。每个压缩机尺寸都有一个控制设置将限制的最大允许数量。当算法基于当前压缩机循环进行预测时，如果启动次数不超过该最大次数，则压缩机将在短卸载期后立即关闭。如果不满意，压缩机将保持空载运行。
然而，另一家制造商允许将计时器缩短至2分钟，如果压缩机已运行10分钟，则允许关闭电机（不建议用于防止过度启动）。

其中一些控制压缩机的方法具有创新性，既能保护压缩机电机免受损坏，又能保持足够的灵活性以节省空载运行时间。对于许多此类控制装置，如果压缩机储液罐的尺寸正确，则可显著节省空载运行时间，特别是对于偶尔出现高峰的轻载压缩机，例如位于维修车间的装置。

“智能”存储设计

压缩机控制不能单独完成；为了有效，压缩机循环需要在控制装置可处理的范围内。图1显示了改变体积和加载/卸载压力带对每小时循环次数的影响。对于小型压缩机，最好设计足够的存储空间，以便在50%负载点以最大频率每小时启动6到8次（与制造商一起检查此限制）。经验表明，每立方英尺10加仑的储存量和30磅/平方英寸的压力带可确保在50%负载下每小时的启动次数始终保持在6次以下。但是，一般来说，为了有益，该策略应适用于平均负载低于40%的系统。

CAC图表1

图1：储存和压力带对循环频率的影响

在一个系统中可能会发生一些事情，这些事情可能会增加循环频率，很可能是滤波器差。当过滤器在正常寿命周期内装载碎屑时，如果过滤器位于压缩机控制感应点和存储接收器之间，则压缩机“看到”的有效容量减少，每小时的循环次数增加。因此，最好依靠智能控制，而不是简单地将计时器调低到零，这在某些情况下是可能的。

更宽压力带的影响

较高的平均压力将使压缩机电机在负载状态下的功耗每增加两psi（通常小于110 psi以上）增加约1%。将压力带从10磅/平方英寸扩大到30磅/平方英寸将使压缩机的平均压力增加10磅/平方英寸，并导致大约5%的能耗增加。但是，如果压缩机空载运行了相当长的时间，消除空载运行时间所产生的额外负载功率将得到更大的回报。

较高的压力也会影响未经调节的压缩空气消费者，如果允许进入工厂，则会增加流量。因此，建议使用压力/流量控制装置，以保持略低于压缩机负载设定值的恒定较低工厂压力。

示例项目

加拿大一个主要城市的地区医院的中央食品服务设施使用压缩空气进行气动手术。对该设施进行的审计表明，现有的20 HP压缩机在2%的时间内负载运行，而在26%的时间内空载运行。由于负载较轻，压缩机每小时的内部启动处于激活状态，在换班之间的轻负载期间，在循环之间关闭压缩机，但在主换班期间，由于缺乏存储，因此不关闭压缩机。尽管如此，压缩机的计算比功率为77 kW/100 cfm，因为压缩机在其大部分运行时间内保持空载运行，仍然消耗约35%的满载功率，但不产生空气。图2显示了系统24小时运行的原始配置文件。

为了缩短压缩机运行时间，系统中增加了一个660加仑的接收器，压力/流量控制阀设置为90 psi。使用智能控制的压缩机运行实际上消除了空载运行时间，并大大减少了压缩机启动次数。系统的比功率现在降低到约24 kW/100 cfm，降低了60%。由于较低的工厂压力和较小的泄漏减少，流量减少，实际运行成本减少66%。

这个示例项目非常小，但说明了如果控制的“智能”与良好的设计和专有技术相结合，可以节省成本。已经实施了许多类似的项目，其中一个高达100 HP，存储容量非常大，在平均负载较轻、峰值较高但环境灰尘较多的位置，已证明是VSD的绝佳替代品。如果您希望执行类似项目，应咨询压缩机制造商，以确定特定机组每小时允许的启动次数，以及压缩机控制装置是否设置为正确运行。

CAC图2