蘭州螺桿空壓機的加載與卸載是如何控制的?
螺桿空壓機的加載與卸載控制是其運行過程中調(diào)節(jié)排氣量、維持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定的核心機制,主要通過壓力傳感器、控制器、電磁閥及機械結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用實現(xiàn)。以下從控制邏輯、核心部件及工作流程三方面詳細說明:
一、核心控制邏輯:基于系統(tǒng)壓力的“閉環(huán)調(diào)節(jié)”
螺桿空壓機的加載(產(chǎn)氣)與卸載(停止產(chǎn)氣)主要依據(jù)儲氣罐內(nèi)的壓力值(或管網(wǎng)壓力),通過預(yù)設(shè)兩個關(guān)鍵壓力閾值實現(xiàn)自動切換:
加載壓力(下限壓力):當(dāng)系統(tǒng)壓力降至該值時,空壓機啟動加載,開始壓縮空氣并向系統(tǒng)供氣。
卸載壓力(上限壓力):當(dāng)系統(tǒng)壓力升至該值時,空壓機停止加載,進入卸載狀態(tài),不再向系統(tǒng)供氣(或僅空轉(zhuǎn))。
例如:若設(shè)定加載壓力為0.6MPa,卸載壓力為0.8MPa,當(dāng)儲氣罐壓力低于0.6MPa時加載,高于0.8MPa時卸載,以此維持系統(tǒng)壓力在0.6-0.8MPa之間穩(wěn)定運行。
二、關(guān)鍵控制部件及作用
壓力傳感器/變送器
實時監(jiān)測儲氣罐或管網(wǎng)的壓力,將壓力信號(物理壓力)轉(zhuǎn)換為電信號(如4-20mA電流信號或0-10V電壓信號)傳輸給控制器。
控制器(PLC或單片機)
空壓機的“大腦”,接收壓力傳感器的信號,與預(yù)設(shè)的加載/卸載壓力閾值對比,判斷是否發(fā)出加載或卸載指令。
部分機型還會結(jié)合運行時間、溫度、電機電流等參數(shù),實現(xiàn)更智能的調(diào)節(jié)(如變頻調(diào)節(jié)、空載停機等)。
電磁閥(加載/卸載閥)
執(zhí)行控制器的指令,通過控制氣路或油路的通斷,驅(qū)動機械結(jié)構(gòu)(如進氣閥)動作。
常見類型:二位三通電磁閥(控制進氣閥開啟/關(guān)閉)、卸荷電磁閥(控制排氣卸壓)。
進氣閥(核心執(zhí)行部件)
控制空氣進入壓縮腔的通道,是加載與卸載的“開關(guān)”:
加載時:進氣閥全開,空氣進入壓縮腔被壓縮,經(jīng)油氣分離器后輸出至系統(tǒng)。
卸載時:進氣閥關(guān)閉(或部分關(guān)閉),切斷進氣,同時通過卸荷閥將壓縮腔內(nèi)的余壓排出,避免空轉(zhuǎn)時的能量浪費。
單向閥與壓力閥
單向閥:防止系統(tǒng)內(nèi)的壓縮空氣倒流回空壓機。
壓力閥:確保油氣分離器內(nèi)維持壓力(通常0.4-0.5MPa),保證潤滑油能正常循環(huán)(壓力不足時潤滑油無法進入壓縮腔)。
三、加載與卸載的具體工作流程
1.加載過程(從停機或卸載狀態(tài)啟動產(chǎn)氣)
當(dāng)系統(tǒng)壓力低于加載壓力閾值時,控制器接收壓力傳感器的信號,判定需加載。
控制器向加載電磁閥發(fā)送指令,電磁閥動作,通過控制氣路推動進氣閥活塞,使進氣閥完全打開。
空氣經(jīng)空氣過濾器進入壓縮腔,與噴入的潤滑油混合后被螺桿壓縮,形成高壓油氣混合物。
油氣混合物進入油氣分離器,分離出的壓縮空氣經(jīng)壓力閥(達到設(shè)定壓力后開啟)進入儲氣罐,輸送至系統(tǒng)。
同時,潤滑油經(jīng)冷卻器、過濾器后回流至壓縮腔,完成循環(huán)。
2.卸載過程(停止產(chǎn)氣,維持空轉(zhuǎn)或停機)
當(dāng)系統(tǒng)壓力達到卸載壓力閾值時,控制器判定需卸載,向卸載電磁閥發(fā)送指令。
電磁閥動作,切斷進氣閥的控制氣路,進氣閥在彈簧力作用下關(guān)閉,停止進氣。
同時,卸荷電磁閥打開,將壓縮腔內(nèi)的余壓通過卸荷管路排出(避免空壓機帶壓空轉(zhuǎn))。
此時,空壓機電機仍運轉(zhuǎn)(空轉(zhuǎn)),但無壓縮空氣輸出,能耗大幅降低(約為加載時的30%-50%)。
若卸載時間超過預(yù)設(shè)的“空載停機時間”(如10分鐘),控制器會指令電機停機,避免無效能耗;當(dāng)壓力再次低于加載閾值時,電機重新啟動并加載。
四、不同控制方式的差異(補充說明)
工頻空壓機:通過上述“進氣閥開關(guān)+卸荷”實現(xiàn)加載/卸載,卸載時空轉(zhuǎn),能耗較高。
變頻空壓機:在壓力接近卸載閾值時,不直接關(guān)閉進氣閥,而是通過降低電機轉(zhuǎn)速(頻率)減少排氣量,使壓力維持在設(shè)定范圍,避免頻繁加載/卸載,更節(jié)能(無空轉(zhuǎn)損耗)。其核心是通過變頻器調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速,替代傳統(tǒng)的進氣閥開關(guān)控制。
總結(jié)
螺桿空壓機的加載與卸載控制本質(zhì)是“壓力反饋-指令執(zhí)行-機械動作”的閉環(huán)過程,通過控制進氣閥的開啟與關(guān)閉,結(jié)合壓力監(jiān)測和邏輯判斷,實現(xiàn)系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定輸出。理解這一機制有助于優(yōu)化運行參數(shù)(如合理設(shè)定壓力閾值)、減少能耗,并及時排查因控制部件故障導(dǎo)致的壓力不穩(wěn)問題(如電磁閥卡滯、進氣閥漏氣等)。