空气压缩机节能监控系统是怎样的?

现代工业中压缩空气作为工厂中常用的三大动力源之一，具有来源广泛，压缩比高，输送方便等特点因而压缩空气在工业制造领域得到了广泛的应用。
空压机节能监控系统是针对工业企业压缩空气系统能耗现状，通过软硬件进行节能改造的一套包括节能和监控等功能的智能系统。
空压机节能监控系统主要通过自动控制空压机匹配用气端负载，减少不必要的供气压力虚高，同时稳定管网压力，减少压力波动对生产及主机的冲击。从主机、辅机、管网、末端四方面进行全方位的节能。
主要功能：
空压机群管理功能：
依据用气情况合理控制空压机运行数量，平衡空压机运行时间，该系统具备自学习能力，不断优化运行方式，实时检测空压机排气压力温度、运行状况，可以手动控制空压机，对空压机运行异常进行报警，对空压机运行情况进行记录、存储、查询，生成日报表、月报表、年报表。
空压机辅控功能：
通过调节单台空压机运行，稳定压缩空气系统整体压力，同时记录相关数据，生成报表。
干燥机联控功能：
控制干燥机运行数量、时间，根据产气量合理匹配干燥机启停，控制干燥机入口电动截止阀。
气体流量计量管理功能：
实时监测压缩空气管网压力、流量、露点，压力异常时进行报警，对用气情况记录、存储、查询，生成日报表、月报表、年报表，任意时间内进行成本核算。
电力计量管理功能：
实时监测空压机用电电流、电压、功率因数，对用电情况记录、存储、查询，生成报表，任意时间内进行用电成本核算。
空压机房设备维保管理功能：
空压机房内设备维护保养记录管理，相关设备维护定时提醒。
管道供气节能管理功能：
安装管道供气节能管理单元，对气体流量高精度控制，实时控制高压气体溢流量，对溢流情况记录、存储、查询，生成报表。
冷却水循环监控功能：
实时监测冷却水压力、温度，根据冷却水用量调整水泵运行冷却水异常报警，对用水量情况记录、存储、查询，生成报表，对任意时间内冷却水成本进行核算。
冷却水阀门联控功能：
根据空压机运行情况对冷却水阀门进行控制。
3应用领域：
空压机节能监控系统主要应用于纺织化纤、机车制造、家电电子、轮胎轮毂、钢铁水泥、电力冶金等行业。

1、空压机热回收原理：
　　大中型空压机一般都有油冷却系统，空压机工作时产生的热量（主要是摩擦热）通过其自身的油循环系统，将高温油运输至油冷却器，油冷却器一般是管壳式或风冷式换热器，其中管壳式换热器通过特定的冷却水将润滑油冷却，冷却水再通过冷却塔将热量传递给室外空气。另外，空气压缩机产生的压缩空气也是高温的，必须也要经过一个冷却装置后才能进入储气管用来使用。两部分热量加起来约等于压缩机输入功率的3/4，可以回收的空间很大。
　　2、基本组成
　　空气压缩机组中一般包含两个冷却器，油冷却器和空气冷却器，喷油型的压缩机一般油温和空气温度可达80～100度，在两个冷却器共用一套冷却水系统时（常用配置），每100kW输入功率需要冷却水1.5l/s，冷却水温升达到15度，由此计算需要带走的热量为70kW，因此，这部分能量全部回收用途有限，日常采暖及生活卫生热水需要的温度约为45～65度，与空气和油的温度差距为35～15度，符合换热的基本要求，完全是可以部分利用。为了不增加油和压缩空气的阻力，比较好的方法是更改冷却器的形式，英格索兰超级冷却剂分为高温段和低温段，高温段用来加热回收用水，低温段用传统的冷却水冷却。
　　3、具体结构
　　对于螺杆式空气压缩机，其热量分布在油和空气上，通常空气冷却器使用管壳式，空气在壳体内管外流动，阻力较小，水在管内流动，改造时只需要在水室内增加隔板，在封头部分增加进出水管，将部分换热空间用取暖用水代替即可，因为空气出口温度较低，所以大部分热量是无法回收的，为不影响压缩空气冷却效果，回收量控制在30%左右，应设计为多流程。油温一般在69～98度，通常采用板式或者套管式换热器，此类换热器也可以在订购的时候就要求多流程结构，增加部分换热面积用来进行热回收。目前的所有热回收系统都是冗余系统，考虑的热回收可能会有停止的时候，但是主机工作不能受到任何影响，所以设计时就要考虑即使热回收系统没有使用，主机也能通过现有的冷却系统正常工作。
　　4、控制
　　因原有的空压机系统都具有完善的控制系统，其功能是负责维护系统的正常高效运行，热回收系统是冗余系统，所以原有的空压机组无需做任何控制方面的改变。热回收本身的控制系统可以采用温度控制，通过监控热水箱温度来控制加热循环水泵运行，水泵运行时，即为热回收系统启动状态，当需要热水温度较高时，可以设定水温，增加循环次数。为了节能，防止压缩机未启动而水泵启动造成电力的浪费，可以通过测量排气温度的方法来作为确定循环水泵是否需要工作。
　　5、压缩机节能监控系统的组成
　　压缩机节能监控系统包括换热系统，加压系统，水源，以及保温保存系统。因为空压机的开关机并非是均匀的，与设备配置和工厂使用情况有很大关系，因此可以认为热源在单位时间内是杂乱的，但长期来说就是稳定的热源。同时采暖和卫生热水负荷也是不均匀的，因此为了缓和矛盾，必须有足够的保温保存方式，即保温水箱。

任何空压机控制系统的目的都是最高效地匹配压缩空气的需求和供应。虽然老式的电动气动控制正在被基于微处理器的控制和能优化的系统以及控制参数的升级软件所替代，但任何类型的控制都属于定速控制或变速控制。
定速压缩机控制
顾名思义，这种方法是让压缩机转速恒定，具体速度由驱动电机转速和传动装置的传动比率函数决定，传动装置可以是齿轮或三角皮带。而输气量控制则基于调制控制或提升阀控制。
调制控制  这种形式的控制根据压缩机的排气压力来调整压缩机的进气阀。当控制器检侧到排气压力升高时，它便开始关闭进气阀。虽然这种控制有效，但效率是最低的。原因是压缩机的效率跟压比成反比，压比即排气压力与进气压力的比值。关闭的进气阀在压缩机的进口处产生一真空，而排气压力相对不变，这相当于提高了压比。
补救措施是限定调制控制的调整范围在大约40％以内，一旦愉出下降到60％以下时就自动把控制方案转化为负载／无负载控制（见图1）。可借的是，这种控制不能运用于多台机器上。  变排量控制  控制有效转子长度可以改变压缩机排量。主要是通过在主机上加锥阀或螺旋阀，控制内部旁通来实现。虽然这种控制的效率比调制控制要好，但螺旋阀控制在5俄到60％容量以上才有效，而且这种控制的调试复杂困难。