В промышленном производстве, чтобы повысить надежность подачи газа, оптимизировать энергоэффективность или удовлетворить спрос на крупномасштабное использование газа, параллельная работа двух винтовых воздушных компрессоров является распространенным и возможным решением. Ниже приводится профессиональная экспозиция из трех аспектов: технические принципы, точки реализации и анализ выгод:
I. Техническая осуществимость параллельной работы
Два винтовых воздушных компрессора полностью оснащены техническими условиями для параллельной работы, но должны быть выполнены следующие основные требования:
- Постоянное давление выхлопных газов: Номинальное давление выхлопных газов двух устройств должно быть постоянным, а отклонение должно контролироваться в пределах ± 0,05 МПа, чтобы обеспечить сбалансированное и стабильное давление в системе.
- Совместимость логики управления: Устройство должно поддерживать режим главного управления или управления распределением нагрузки для реализации автоматического распределения и балансировки нагрузки.
- Стандартизация интерфейса: Оборудование должно быть оснащено интерфейсом связи унифицированного протокола для легкой интеграции в центральную систему управления для реализации удаленного мониторинга и интеллектуального управления.
II. Основные преимущества параллельной работы
-
Значительно повысилась надежность подачи газа
- Избыточная конструкция: При выходе из строя одного устройства другое устройство может автоматически взять на себя задачу подачи газа. Время переключения очень короткое (обычно ≤ 5 секунд), чтобы не повлиять на непрерывность производства.
- Балансировка нагрузки: Через интеллектуальную систему управления газовая нагрузка автоматически распределяется в соответствии с характеристиками оборудования, чтобы избежать перегрузки одного оборудования и продлить срок службы оборудования.
-
Большой потенциал для оптимизации энергоэффективности
- Регулирование вершин и долин: Автоматический запуск и остановка оборудования в соответствии с изменением спроса на газ для рационального использования энергии. В ночное время одно устройство может быть отключено для дальнейшего снижения энергопотребления.
- Сотрудничество преобразования частоты: В сочетании с технологией привода преобразования частоты выходная мощность оборудования автоматически регулируется в соответствии с обратной связью по давлению для максимального повышения энергоэффективности, а комплексный уровень энергосбережения может достигать 15% -30%.
-
Повышение масштабируемости
- Модульная конструкция: Система резервирует параллельные интерфейсы, которые могут гибко увеличивать количество оборудования в соответствии с увеличением спроса на газ в более поздний период для удовлетворения спроса на расширение мощностей.
- Рассрочка инвестиций: На начальном этапе можно настроить одно устройство. На более поздней стадии второе устройство может быть подключено параллельно в соответствии с ростом потребления газа для снижения первоначального инвестиционного давления.
III. Точки реализации и меры предосторожности
-
Подбор и подбор оборудования
- Согласованность производительности: Сначала выберите устройства одной модели и спецификации, чтобы обеспечить совместимость логики управления и упростить сложность системной интеграции.
- Класс энергоэффективности: Выбрать оборудование с высоким уровнем энергоэффективности для снижения эксплуатационных затрат на протяжении всего жизненного цикла и улучшения общих экономических выгод.
-
Спецификация конструкции трубопровода
- Конфигурация основной трубы: Параллельная конструкция трубопроводов одинакового диаметра используется для уменьшения разницы в сопротивлении воздушным потокам и обеспечения сбалансированной подачи воздуха для двух устройств. Диаметр трубы должен быть рассчитан и определен в соответствии с общим расходом и экономическим расходом.
- Настройка обратного клапана: Односторонний клапан устанавливается на выходе из каждого оборудования, чтобы предотвратить обратный отказ оборудования, вызванный обратным потоком сжатого воздуха, и защитить безопасность оборудования.
-
Интеграция системы управления
- Контроль полосы давления: Установить разумный верхний предел давления (P_high) и нижний предел давления (P_low). Когда давление в резервуаре для хранения газа падает до P_low, два устройства начинают подавать газ одновременно; Когда давление поднимается до P_high, устройства останавливаются в порядке приоритета для реализации интеллектуального управления.
- Избыточность неисправностей: Настроить систему горячего ожидания с двумя контроллерами. При сбое основного контроллера он автоматически переключается на резервный контроллер для обеспечения бесперебойной работы системы и повышения надежности газоснабжения.
-
Политика управления обслуживанием
- Операция вращения: Разработать план ротации устройства, чтобы избежать снижения производительности, вызванного длительным простоем одного устройства, и продлить срок службы устройства.
- Мониторинг здоровья: С помощью анализа вибрации, мониторинга температуры и других средств, мониторинга состояния работы оборудования в режиме реального времени, прогнозирования отказа оборудования и заблаговременного составления плана технического обслуживания для обеспечения стабильной работы системы.
IV. Типичные сценарии применения
| Область промышленности | Преимущества параллельной работы | Типовая схема конфигурации |
|---|---|---|
| Производство автомобилей | Обрабатывать колебания газа в кластере сварочных роботов для обеспечения непрерывности производства | 2 75kW переменной частоты винт машина + 20m ³ резервуары для хранения газа |
| Пищевая промышленность | Обеспечить постоянное положительное давление в асептической мастерской и соответствовать требованиям безопасности пищевых продуктов | 2 55kW винт машины + 15m ³ резервуары для хранения газа |
| Химическое производство | Обеспечить стабильный источник воздуха для инструментов для обеспечения безопасного и контролируемого производственного процесса | 2 110kW винт машина + 30 м³ резервуары для хранения газа |
V. Тенденция эволюции технологий
- Интеграция ioT: Удаленный мониторинг, предупреждение о неисправностях и анализ энергоэффективности реализованы через облачную платформу для снижения затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание и повышения эффективности управления.
- Алгоритм оптимизации ИИ: Использовать технологию ML для прогнозирования газовой нагрузки и динамической регулировки комбинации оборудования для дальнейшего снижения энергопотребления и повышения энергоэффективности.
- Модульная конструкция: Станция сжатия воздуха контейнерного типа используется для быстрого развертывания и гибкого расширения для удовлетворения спроса на газ в различных сценариях.
Заключение
Параллельная работа двух винтовых воздушных компрессоров обеспечивает эффективную координацию благодаря интеллектуальному управлению, которое может не только удовлетворить спрос на крупномасштабное потребление газа, но и повысить надежность системы за счет избыточной конструкции. Предприятия должны разрабатывать научные и обоснованные планы параллельной работы в соответствии с их собственными характеристиками потребления газа, политикой ценообразования на электроэнергию и условиями на местах, а также регулярно проводить оценку энергоэффективности и техническое обслуживание оборудования, чтобы в полной мере использовать технические преимущества параллельных систем. С применением цифровых двойных и пограничных вычислительных технологий система сжатия воздуха развивается в направлении «самоопределения, самостоятельного принятия решений и самооптимизации», создавая большую ценность для предприятий.