空压机群节能监控系统的研究与设计

bb20920d · 发表于 2022-5-4 16:51:12

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雅宝题库解析：
压缩空气作为自动化工业的主要动力能源，大概占据了工厂总能耗的10%。整个压缩空气系统耗电量的96%最终是通过空压机来消耗的，因此随着能源形势的严峻，空压机的节能越来越成为企业和研究人员的关注重点。空压机系统是一个时变、时滞和非线性的复杂系统，由于工业现场的用气量波动较大，容易导致空压机输出压缩空气的压力不稳定，有时还会产生很大范围的波动。空压机群的运行能耗随着排气压力的升高而增加，保证空压机群在最优组合下运行在最优压力范围内，对提高整个空分系统的效率和节能具有十分重要的作用。另外随着企业信息化的进展，对空压机站的信息化管理，提高自动化管理水平，保证空压机群的健康、安全、稳定运行也显得尤为重要。本文分析了螺杆空气压缩机的运行功率，给出了等熵绝热压缩功率的计算公式和容积效率的计算方法。接着结合压缩功率和容积流量，建立了螺杆空压机群的能耗模型，并利用MATLAB进行仿真，证明了卸载线最优值的存在，提出了基于空压机卸载频率的最优控制方法。针对目前空压机群监控系统对空压机依次加卸载的题目，从节能的角度并考虑空压机的健康运行，提出一种基于加卸载队列的控制方法。对影响空压机运行效果的因素进行综合评价，得到加卸载队列，当压力发生变化时结合需求流量的估算，并根据压力变化预测趋势，达到提前控制，使系统能耗最小化。利用动态规划的方法，以一天为周期对空压机群进行运行调度，得到最优运行组合。基于LabWindows/CVI软件平台开发空压机群节能监控系统软件，将空压机运行参数、车间用气状况纳入监测管理范围，及时调度空压机运行以满足现场用气的需要，并保证设备的安全运行，对节能减排有重要的意义。采用模块化设计方法，完成了监测数据的显示、存储、查询、报警、报表、分析、打印等功能。

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