一种化工管路的离心式空压机智能节电系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及节电设备领域，尤其涉及一种化工管路的离心式空压机智能节电系统。


背景技术：

[0002]
由于离心式空压机结构紧凑，排气连续、均匀，无需润滑，不污染气体，常被用于化工管路中泵送气体，但是离心式空压机有个缺点，在运转过程中，当流量不断减少时，管网中压力并未马上减低，于是管网中的气体压力就大于空压机出口处的压力，管网中的气体向空压机内倒流。接着，空压机重新供气，将倒流的气体压出去，空压机内压力再次突然下降，管网中的气体再次倒流至空压机内，如此周而复始，在整个系统中产生周期性的低频高振幅的压力脉动及气流振荡现象，机器产生剧烈振动，以致无法工作，这就产生了喘振。
[0003]
化工过程中由于需要频繁启停空压机，停止过程中的喘振会对空压机产生极大损害，为了避免这种情况，化工过程中通常会在空压机的出风口处再接一个放气管，在降低空压机功率时，先人工打开放气管的阀门，再关闭管网的进风口阀门。这种方式虽然能够一定程度上避免喘振现象发生，但响应慢，不能及时关停空压机，空压机空转时间长，因而浪费电能；同时管网内的气体倒灌至放气管中同样也会产生振动，如果不能及时关上管网的进风口阀门，也会损害空压机。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种化工管路的离心式空压机智能节电系统。
[0005]
本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
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一种化工管路的离心式空压机智能节电系统，包括离心空压机、节电电路和流量值输入设备，所述离心空压机的进风口设有进风管，所述离心空压机的出风口设有出风管，所述出风管上设有第二电磁阀，在位于所述第二电磁阀和所述离心空压机之间的出风管上设有回风管，所述回风管的一端与所述出风管连通，另一端与所述进风管连通，在位于所述第二电磁阀和所述回风管之间的出风管上设有流量传感器，所述流量值输入设备的信号输出端与所述节电电路的信号输入端连接，所述流量传感器的信号输出端与所述节电电路的信号输入端连接，所述节电电路的信号输出端与所述第一电磁阀和所述第二电磁阀的信号输入端分别连接。
[0007]
进一步地，所述流量传感器监测到的流量值小于所述流量值输入设备输入的流量值时，所述节电电路控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀的线圈得电。
[0008]
进一步地，所述第一电磁阀处于常闭状态，所述第二电磁阀处于常开状态，所述第一电磁阀的线圈得电时所述第一电磁阀开启，所述第二电磁阀的线圈得电时所述第二电磁阀截止。
[0009]
进一步地，所述节点电路包括比较器和三极管，所述流量值输入设备的信号输出
端与所述比较器的阳极连接，所述流量传感器的信号输出端与所述比较器的阴极连接，所述比较器的输出端与所述三极管的基极连接，所述三极管的集电极接地，所述三极管的发射极与所述第一电磁阀的线圈的一端连接，所述第一电磁阀的线圈的另一端接有弱电电源，所述第二电磁阀的线圈与所述第一电磁阀的线圈并联，所述第一电磁阀的公共端接有强电电源，所述第一电磁阀的常闭端接地，所述第二电磁阀的公共端与所述强电电源连接，所述第二电磁阀的常开端接地。
[0010]
进一步地，所述比较器的阳极和所述流量值输入设备的信号输出端之间设有第一电阻，所述比较器的阴极与所述流量传感器的信号输出端之间设有第二电阻。
[0011]
进一步地，所述强电电源与所述第一电磁阀的公共端之间设有第三电阻，所述强电电源与所述第二电磁阀的公共端之间设有第四电阻。
[0012]
进一步地，所述第一电磁阀的常闭端与所述第二电磁阀的常开端的公共节点与接地线之间串联有熔断器。
[0013]
进一步地，所述第一电磁阀的线圈和所述第二电磁阀的线圈的公共节点与所述三极管的发射极之间设有手动开关。
[0014]
本实用新型的有益效果在于：
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通过检测出风管处的气流是否倒灌，判断离心空压机是否发生喘振，从而及时关闭出风管的第二电磁阀，打开回风管的第一电磁阀，降低离心空压机的出风口处压力，以达到可以迅速关闭离心空压机，避免其长时间做无效功的目的，节约了电能，延长了离心空压机的使用寿命。
附图说明
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图1是本实用新型一种化工管路的离心式空压机智能节电系统的结构示意图；
[0017]
图2是本实用新型一种化工管路的离心式空压机智能节电系统的节电电路的示意图；
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图3是本实用新型一种化工管路的离心式空压机智能节电系统的手动开关的示意图。
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附图标记：
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1-离心空压机，2-进风管，3-出风管，4-回风管，hfm-5流量传感器，km1-第一电磁阀，km2-第二电磁阀，km3-手动开关，lm-比较器，vt-三极管，r1-第一电阻，r2-第二电阻，r3-第三电阻，r4-第四电阻，fu-熔断器。
具体实施方式
[0021]
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
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如图1所示，一种化工管路的离心式空压机智能节电系统，包括离心空压机1、节电电路和流量值输入设备。所述离心空压机1的进风口设有进风管2，所述离心空压机1的出风口设有出风管3，所述出风管3上设有第二电磁阀km2，在位于所述第二电磁阀km2和所述离心空压机1之间的出风管3上设有回风管4，所述回风管4的一端与所述出风管3连通，另一端与所述进风管2连通。在位于所述第二电磁阀km2和所述回风管4之间的出风管3上设有流量传感器，所述流量值输入设备将设定的流量值信号输入节电电路。所述流量值输入设备的
信号输出端与所述节电电路的信号输入端连接，所述流量传感器的信号输出端与所述节电电路的信号输入端连接，所述节电电路的信号输出端与所述第一电磁阀km1和所述第二电磁阀km2的信号输入端分别连接。所述流量传感器监测到的流量值小于所述流量值输入设备输入的流量值时，所述节电电路控制所述第一电磁阀km1线圈得电从而由截止动作到开启，控制所述第二电磁阀km2线圈得电从而由开启动作到截止。
[0023]
正常工作状态下，第一电磁阀km1截止，第二电磁阀km2开启，流体从进风管2沿a方向经过离心空压机1进入到出风管3，并沿b方向流入管网，流量传感器监测到出风管3中有流体通过；
[0024]
当需要关停离心空气压缩机时，先逐渐减小离心空压机1的功率，出风管3中b方向流体的流量逐渐减小，当减小到一定值时，离心式空压机即将开始喘振，当喘振的第一个波动，即出风管3中流体第一次沿b的反方向倒灌时，流量传感器监测到出风管3中流量急速下降至输入的流量值以下，此时节电电路发出指令，第二电磁阀km2关闭，第一电磁阀km1开启；
[0025]
当打开第一电磁阀km1时，由于减少了出风管3的阻力，位于放气系统之前的压气机级的空气流量增加，因而前面级的轴向速度增大，气流攻角减小，从而避免发生喘振，此时流体仅在进风管2和回风管4中沿a到c再到a的方向循环流动，可以迅速关停离心空压机1，节约电能，同时延长离心空压机1的使用寿命。
[0026]
如图1和图2所示，进一步地，所述节电电路包括比较器lm和三极管vt，所述流量值输入设备的信号输出端与所述比较器lm的阳极连接，所述流量传感器的信号输出端与所述比较器lm的阴极连接，所述比较器lm的输出端与所述三极管vt的基极连接，所述三极管vt的集电极接地，所述三极管vt的发射极与所述第一电磁阀km1的线圈的一端连接。所述第一电磁阀km1的线圈的另一端接有弱电电源，所述第二电磁阀km2的线圈与所述第一电磁阀km1的线圈并联，所述第一电磁阀km1的公共端接有强电电源，所述第一电磁阀km1的常闭端接地，所述第二电磁阀km2的公共端与所述强电电源连接，所述第二电磁阀km2的常开端接地。
[0027]
本实施例中的流量传感器为bosch公司的hfm-5型空气流量计，其输出电压随流量减小而降低；三极管vt为npn型，高电平导通。
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当出风管3中流体的流量减小时，流量传感器hfm-5的输出的电压信号降低，设置一流量值输入设备，输入流量值，当流量传感器hfm-5监测到的流量值小于所述输入的流量值时，比较器lm输出高电平，三极管vt电路导通，第一电磁阀km1和第二电磁阀km2的线圈部分均有电流通过，常闭状态的第一电磁阀km1开启，常开状态的第二电磁阀km2截止。
[0029]
正常工作状态下，出风管3处的流体流量始终大于设定值，发生喘振前，该流体的流量会急剧减少至零，为了提前响应，避免发生喘振，将流量值输入设备输入的流量值设定为远小于正常工作的流量值，且为一正值，在流量传感器hfm-5监测到的流量小于所述输入的流量值但大于零时，便控制第一电磁阀km1和第二电磁阀km2动作，在发生第一次流体倒灌之前使流体进入回风管4，彻底避免了喘振，使离心空压机1迅速停止，进一步节约了电能，延长了离心空压机1的使用寿命。
[0030]
如图1和图2所示，进一步地，所述比较器lm的阳极和所述流量值输入设备的信号输出端之间设有第一电阻r1，所述比较器lm的阴极与所述流量传感器hfm-5的信号输出端
之间设有第二电阻r2；所述强电电源与所述第一电磁阀km1的公共端之间设有第三电阻r3，所述强电电源与所述第二电磁阀km2的公共端之间设有第四电阻r4；所述第一电磁阀km1的常闭端与所述第二电磁阀km2的常开端的公共节点与接地线之间串联有熔断器fu。
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为了防止瞬时电流冲击元器件，导致其损坏，设置如第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4和熔断器fu的保护电阻，延长节电电路的使用寿命。
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如图3所示，进一步地，所述第一电磁阀km1的线圈和所述第二电磁阀km2的线圈的公共节点与所述三极管vt的发射极之间设有手动开关km3。
[0033]
当需要关闭第一电磁阀km1，开启第二电磁阀km2时，通过手动开关km3控制电路断开，第一电磁阀km1和第二电磁阀km2的线圈部分失去供电，第一电磁阀km1回到常闭态，第二电磁阀km2回到常开态，经过流量传感器hfm-5的流体流量重新上升，比较器lm输出低电平，三极管vt截止，此时关闭手动开关km3，使整个节电电路回到初始态。
[0034]
上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。