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節排氣量、維持系統壓力穩定的核心機制,主要通過壓力傳感器、控制器、電磁閥及機械結構的協同作用實現。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:基于系統壓力的“閉環調節”
螺桿空壓機的加載(產氣)與卸載(停止產氣)主要依據儲氣罐內的壓力值(或管網壓力),通過預設兩個關鍵壓力閾值實現自動切換:
加載壓力(下限壓力):當系統壓力降至該值時,空壓機啟動加載,開始壓縮空氣并向系統供氣。
卸載壓力(上限壓力):當系統壓力升至該值時,空壓機停止加載,進入卸載狀態,不再向系統供氣(或僅空轉)。
例如:若設定加載壓力為0.6MPa,卸載壓力為0.8MPa,當儲氣罐壓力低于0.6MPa時加載,高于0.8MPa時卸載,以此維持系統壓力在0.6-0.8MPa之間穩定運行。
二、關鍵控制部件及作用
壓力傳感器/變送器
實時監測儲氣罐或管網的壓力,將壓力信號(物理壓力)轉換為電信號(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,與預設的加載/卸載壓力閾值對比,判斷是否發出加載或卸載指令。
部分機型還會結合運行時間、溫度、電機電流等參數,實現更智能的調節(如變頻調節、空載停機等)。
電磁閥(加載/卸載閥)
執行控制器的指令,通過控制氣路或油路的通斷,驅動機械結構(如進氣閥)動作。
常見類型:二位三通電磁閥(控制進氣閥開啟/關閉)、卸荷電磁閥(控制排氣卸壓)。
進氣閥(核心執行部件)
控制空氣進入壓縮腔的通道,是加載與卸載的“開關”:
加載時:進氣閥全開,空氣進入壓縮腔被壓縮,經油氣分離器后輸出至系統。
卸載時:進氣閥關閉(或部分關閉),切斷進氣,同時通過卸荷閥將壓縮腔內的余壓排出,避免空轉時的能量浪費。
單向閥與壓力閥
單向閥:防止系統內的壓縮空氣倒流回空壓機。
壓力閥:確保油氣分離器內維持壓力(通常0.4-0.5MPa),保證潤滑油能正常循環(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(從停機或卸載狀態啟動產氣)
當系統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壓力閥(達到設定壓力后開啟)進入儲氣罐,輸送至系統。
同時,潤滑油經冷卻器、過濾器后回流至壓縮腔,完成循環。
2.卸載過程(停止產氣,維持空轉或停機)
當系統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閉,停止進氣。
同時,卸荷電磁閥打開,將壓縮腔內的余壓通過卸荷管路排出(避免空壓機帶壓空轉)。
此時,空壓機電機仍運轉(空轉),但無壓縮空氣輸出,能耗大幅降低(約為加載時的30%-50%)。
若卸載時間超過預設的“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+卸荷”實現加載/卸載,卸載時空轉,能耗較高。
變頻空壓機:在壓力接近卸載閾值時,不直接關閉進氣閥,而是通過降低電機轉速(頻率)減少排氣量,使壓力維持在設定范圍,避免頻繁加載/卸載,更節能(無空轉損耗)。其核心是通過變頻器調節電機轉速,替代傳統的進氣閥開關控制。
總結
螺桿空壓機的加載與卸載控制本質是“壓力反饋-指令執行-機械動作”的閉環過程,通過控制進氣閥的開啟與關閉,結合壓力監測和邏輯判斷,實現系統壓力的穩定輸出。理解這一機制有助于優化運行參數(如合理設定壓力閾值)、減少能耗,并及時排查因控制部件故障導致的壓力不穩問題(如電磁閥卡滯、進氣閥漏氣等)。