一种总管制的压缩空气及后处理平衡输配系统的制作方法

本技术涉及气体处理技术，特别涉及一种总管制的压缩空气及后处理平衡输配系统。

背景技术：

1、压缩空气系统是一种应用广泛的公用工程。根据用户的需求差异，在不同现场会对提的供压缩空气提出不同的品质要求。为了达成这些品质要求，压缩空气系统需要配套相应的后处理系统(包括但不限于干燥机、粉尘过滤器等设备)。

2、如图1所示，在传统的压缩空气后处理系统中，通常为每台压缩机配备专署的后处理设备，即采用一一对应的运行方式。这种运行方案的优势在于压缩机和后处理直接耦合，在运行过程中不用考虑水力平衡问题(注：水力特性是流体力学的基本术语，不局限于水)。在给定的设计负荷条件下，后处理设备通常是与对应压缩机配套运行的，单纯从设备的角度出发更容易实现管控。但是，这种运行方案存在的最大弊端是，一旦压缩机由于某种原因出现停机，其配套的后处理设备也必须停机，无法实现多主机运行机制的总体调度。又或者，由于后处理设备出现问题，导致与其配套的压缩机也无法投入运行。从多主机压缩空气系统的整体调控角度，这种强耦合的一一对应方式必然地存在既有资源无法及时利用的风险。另一方面，对于不同工况的压缩空气系统进行输配阻力损失优化或者说供气压力的优化，是降低系统能耗的一个重要优化途径。而传统的一一耦合方式，后处理设备的投运台数必须也只能与压缩机的投运台属匹配，从而导致整个体系无法对后处理设备阻力损失进行优化管控。

3、随着后处理技术的发展，以及对管网阻力损失优化认知的深入，设计人员针对后处理系统提出了基于总管制的后处理运行方案。如图2所示，总管制的后处理方案是通过在压缩机出口侧和干燥机进口侧设定对应的主管，将压缩机和后处理分为两个相对独立的环节。基于总管体系，压缩机的运行管控也就与后处理的运行管控可实现解耦运行。即对于给定的压缩机组，其投运设备的控制目标在于保证所需的总管压力取值；配套的后处理系统的运行也因此解耦，只要保证总管中所处理成品气的品质参数达到需求即可。具体运行哪台压缩机组或后处理系统，以及压缩机组或后处理系统的单独运行状态，都可以独立控制。这种解耦机制，直接解决了既有资源无法充分投运的问题，也是系统整体安全顺行的一个有效保证。在一些现场的拓展方式中，如对于喷油螺杆机甚至连过滤器也都总管制的方式来投运。从这个角度可以了解到，总管制的优势在于对投入设备的充分利用，这是直观效益。另外，总管制为运行阻力的优化提供了一种可能性，即对于相应的处理气量投入的后处理设备台数可控，比如投运的后处理设备数量可以多于对应的压缩机数量，通过降低各投运后处理设备的处理流量并通过管网的并联，可有效降低后处理环节的阻力损失，从而为压缩空气系统整体降耗运行，提供一种可行的优化方式。

4、但是，现有技术中所投运总管制后处理体系都普遍存在一种局限，即后处理环节的水力失衡。这种水力失衡带来双重问题：(1)由于管网水力特性的差异，同一个后处理系统中，不同的后处理设备所处理的气量差生差异，有的设备由于所处管网水力特性限制(比如距离总管较近，即水力特征有利的用户)，其相应的处理量偏大，容易出现处理品质不达标的问题；而有的设备由于水力特性为不利用户，处理量较小，设备处理容量无法充分利用。这个角度是总管制从根本上就带有的问题，因此相对于传统一一对应的方案，就必须考虑配制对应的控制体系；但目前总管制体系在这方面的技术还处于空白状态；(2)后处理设备本身随着运行工况不断变化，比如相同处理气量不同环境工况，或者相同环境工况不同处理气量，抑或两者均改变时，本身须在一定的调节范围匹配变化。把这些具有一定调节能力的后处理设备，组成相应的后处理环节，就又一次必须考虑到后处理系统的水力平衡问题。或者说，单一设备的调节能力对于整个后处理环节的优化运行只能是必要而不充分的条件。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种总管制的压缩空气及后处理平衡输配系统。

2、为解决上述技术问题，本实用新型采用的解决方案是：

3、提供一种总管制的压缩空气及后处理平衡输配系统，该系统包括：至少两台并联运行的压缩机组，以及至少两台并联运行的后处理设备；各压缩机组的输出端均接至压缩气体总管；各后处理设备的输入端均接至压缩气体总管，且输出端均接至净化气总管；储气罐的入口接至净化气总管，其出口接至去用户总管；所述后处理设备至少包括串联的干燥机和粉尘过滤器；在后处理设备的输入端设有压力监测设备，在后处理设备的输出端设有依次串联的压力监测设备、平衡调节阀和流量计；该系统还包括上位计算机，所述压力监测设备、平衡调节阀和流量计分别通过信号线连接至计算机。

4、作为一种改进的方案，所述压缩机组是螺杆式压缩机，其驱动电机配置了变频器。

5、作为一种改进的方案，所述各压缩机组通过信号线接至群控主机，所述上位计算机通过信号线连接至群控主机。

6、作为一种改进的方案，所述平衡调节阀是电控调节的气动蝶阀，或者是电动蝶阀。

7、作为一种改进的方案，所述流量计是管道式电磁流量计或插入式电磁流量计。

8、作为一种改进的方案，所述压力监测设备是压力传感器。

9、作为一种改进的方案，所述压力传感器是应变式压力传感器、压阻式压力传感器、电容式压力传感器、压电式压力传感器、振频式压力传感器中的任意一种。

10、作为一种改进的方案，在所述平衡调节阀的两端分别设有一个手动检修阀。

11、作为一种改进的方案，所述手动检修阀是闸阀或蝶阀。

12、与现有技术相比，本实用新型的技术效果是：

13、1、在本实用新型的系统中，后处理设备的前后分别布置了压力监测设备、平衡调节阀和流量计，能够分别用于监测后处理设备的出入口压力数值、出口流量数值，因此，本领域技术人员能够基于该系统，在上位计算机在搭建控制平台软件，利用系统检测的压力、流量数据能够对后处理设备进行基于实测数据的计算和控制。

14、2、利用本实用新型的系统，能够通过上位计算机对平衡调节阀的开度进行监测；并通过对平衡调节阀开度的调整，平衡后处理设备的处理负荷和系统内部压力。

15、3、利用本实用新型的系统，能够通过上位计算机向群控主机发送针对压缩机组的控制信号，用于配合系统内压缩空气的平衡输配。

技术特征：

1.一种总管制的压缩空气及后处理平衡输配系统，其特征在于，该系统包括：

2.根据权利要求1所述的压缩空气及后处理平衡输配系统，其特征在于，所述压缩机组是螺杆式压缩机，其驱动电机配置了变频器。

3.根据权利要求1所述的压缩空气及后处理平衡输配系统，其特征在于，所述各压缩机组通过信号线接至群控主机，所述上位计算机通过信号线连接至群控主机。

4.根据权利要求1所述的压缩空气及后处理平衡输配系统，其特征在于，所述平衡调节阀是电控调节的气动蝶阀，或者是电动蝶阀。

5.根据权利要求1所述的压缩空气及后处理平衡输配系统，其特征在于，所述流量计是管道式电磁流量计或插入式电磁流量计。

6.根据权利要求1所述的压缩空气及后处理平衡输配系统，其特征在于，所述压力监测设备是压力传感器。

7.根据权利要求6所述的压缩空气及后处理平衡输配系统，其特征在于，所述压力传感器是应变式压力传感器、压阻式压力传感器、电容式压力传感器、压电式压力传感器、振频式压力传感器中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的压缩空气及后处理平衡输配系统，其特征在于，在所述平衡调节阀的两端分别设有一个手动检修阀。

9.根据权利要求8所述的压缩空气及后处理平衡输配系统，其特征在于，所述手动检修阀是闸阀或蝶阀。

技术总结本技术涉及气体处理技术，旨在提供一种总管制的压缩空气及后处理平衡输配系统。该系统包括：至少两台并联运行的压缩机组，输出端均接至压缩气体总管；以及至少两台并联运行的后处理设备，至少包括串联的干燥机和粉尘过滤器；在后处理设备的输入端设有压力监测设备，在输出端设有依次串联的压力监测设备、平衡调节阀和流量计；压力监测设备、平衡调节阀和流量计分别通过信号线连接至上位的计算机。利用该系统能够通过上位计算机对平衡调节阀的开度进行监测；并通过对平衡调节阀开度的调整，平衡后处理设备的处理负荷和系统内部压力；能够通过上位计算机向群控主机发送针对压缩机组的控制信号，用于配合系统内压缩空气的平衡输配。技术研发人员：王小华,李春军,叶雄伟,曾璆,潘德茂,王永丰,沈新荣受保护的技术使用者：杭州哲达科技股份有限公司技术研发日：20230920技术公布日：2024/7/18