用於沼氣脫碳系統的壓縮機系統控制系統的製作方法

2023-06-01 08:26:21

用於沼氣脫碳系統的壓縮機系統控制系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用於沼氣脫碳系統的壓縮機系統控制系統，所述控制系統包括：電源斷路器Q1;變頻器U1;三相交流接觸器1KM;三相交流接觸器1KM1;三相交流接觸器1KM2;控制開關Kl、K2;繼電器KA4-1;繼電器KA16;繼電器K00;繼電器K01;延時繼電器K02;延時繼電器K03;本實用新型降低了運行成本和能源成本，尤其是當沼氣脫碳系統應用於雨水較多的夏秋季節時節能效果十分明顯。
【專利說明】用於沼氣脫碳系統的壓縮機系統控制系統

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及壓縮機【技術領域】，具體為一種用於沼氣脫碳系統的壓縮機系統控 制系統。

【背景技術】
[0002] 沼氣脫碳系統是沼氣應用中為了除去沼氣中大部分的二氧化碳，提高沼氣中甲烷 的純度，減少沼氣體積的必不可少的系統，其中壓縮機是沼氣脫碳系統中的重要組成部件， 現有技術中沼氣脫碳系統的壓縮機一般為工頻運行，當夏秋季雨水較多，各水廠送來的汙 泥量減少，汙泥中的有機質含量降低，產氣量下降，以至於壓縮機輸送的沼氣量下降，大大 浪費了電能。


【發明內容】

[0003] 本實用新型針對以上問題的提出，而研製一種降低運行成本、節能的用於沼氣脫 碳系統的壓縮機系統控制系統。
[0004] 本實用新型的技術方案是：
[0005] -種用於沼氣脫碳系統的壓縮機系統控制系統，所述壓縮機系統包括：壓縮機、風 機和油泵；所述控制系統包括：
[0006] 輸入端連接三相交流電的電源斷路器Q1 ;
[0007] 輸入端連接所述電源斷路器Q1輸出端，輸出端連接壓縮機電機Ml定子端三相端 口的變頻器U1 ;
[0008] 三相交流接觸器1KM ;所述三相交流接觸器1KM的觸點串接在所述電源斷路器Q1 輸出端和所述變頻器U1輸入端之間；
[0009] 三相交流接觸器1KM1 ;所述三相交流接觸器1KM1的觸點串接在所述電源斷路器 Q1輸出端和風機電機M2之間；
[0010] 三相交流接觸器1KM2 ;所述三相交流接觸器1KM2的第一觸點串接在所述電源斷 路器Q1輸出端和油泵電機M3之間；
[0011] 控制開關K1、K2;
[0012] 繼電器ΚΑ4-1 ;所述繼電器ΚΑ4-1的線圈與控制開關Κ1相互串聯接在三相交流電 供電迴路中；
[0013] 繼電器ΚΑ16 ;所述繼電器ΚΑ16的線圈與控制開關Κ2相互串聯接在三相交流電供 電迴路中；
[0014] 繼電器Κ00 ;所述繼電器Κ00的線圈、所述繼電器ΚΑ4-1的觸點、以及所述繼電器 ΚΑ16的觸點相互串聯接在單相交流電供電迴路中；所述繼電器Κ00的觸點與所述三相交流 接觸器1ΚΜ2的線圈相互串聯接在三相交流電供電迴路中；
[0015] 繼電器Κ01 ;所述繼電器Κ01的觸點與所述三相交流接觸器1ΚΜ的線圈相互串聯 接在單相交流電供電迴路中；
[0016] 延時繼電器K02 ;所述延時繼電器K02的線圈與所述三相交流接觸器1KM的線圈 相互並聯；所述延時繼電器K02的觸點與所述三相交流接觸器1KM1的線圈相互串聯接在單 相交流電供電迴路中；
[0017] 以及延時繼電器K03 ;所述延時繼電器K03的線圈與所述三相交流接觸器1KM2的 第二觸點相互串聯接在單相交流電供電迴路中；所述延時繼電器K03的觸點與所述繼電器 K01的線圈相互串聯接在單相交流電供電迴路中；
[0018] 進一步地，所述控制系統還包括：
[0019] 輸入端連接所述電源斷路器Q1輸出端，輸出端經由三相交流接觸器1KM1的觸點 連接風機電機M2的風機斷路器1Q1 ;
[0020] 以及輸入端連接所述電源斷路器Q1輸出端，輸出端經由三相交流接觸器1KM2的 觸點連接油泵電機M3的油泵斷路器1Q2 ;
[0021] 進一步地，所述控制系統還包括：
[0022] 串接在單相交流電供電迴路中的電源斷路器Q2 ;
[0023] 進一步地，所述延時繼電器K02的觸點在線圈通電預設時間後閉合；
[0024] 進一步地，所述延時繼電器K03的觸點在線圈斷電預設時間後斷開。
[0025] 由於採用了上述技術方案，本實用新型提供的用於沼氣脫碳系統的壓縮機系統控 制系統，能夠根據壓縮機系統的工作特性，自動有序地控制油泵電機首先工作，使得在壓縮 機工作前，通過油泵需要對壓縮機的各個工作部分進行必要的潤滑，然後經過預設時間後 變頻器電機和風機開始工作，進而壓縮機採用變頻調速方式進行工作，風機同步散熱，當系 統停止工作時，通過本實用新型的電路結構，使得風機能夠繼續運轉一定時間，從而保證壓 縮機停止工作後的餘熱能夠有效散除，結構簡單、操作方便、能夠保證壓縮機系統可靠運 行；同時，與現有技術中採用工頻運行的壓縮機系統相比，降低了運行成本和能源成本，尤 其是當沼氣脫碳系統應用於雨水較多的夏秋季節時節能效果十分明顯。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 圖1是本實用新型所述控制系統的電路原理圖；

【具體實施方式】
[0027] 如圖1所示的一種用於沼氣脫碳系統的壓縮機系統控制系統，所述壓縮機系統包 括：壓縮機、風機和油泵；所述控制系統包括：輸入端連接三相交流電的電源斷路器Q1 ;輸 入端連接所述電源斷路器Q1輸出端，輸出端連接壓縮機電機Ml定子端三相埠的變頻器 U1 ;三相交流接觸器1KM ;所述三相交流接觸器1KM的觸點串接在所述電源斷路器Q1輸出 端和所述變頻器U1輸入端之間；三相交流接觸器1KM1 ;所述三相交流接觸器1KM1的觸點 串接在所述電源斷路器Q1輸出端和風機電機M2之間；三相交流接觸器1KM2 ;所述三相交 流接觸器1KM2的第一觸點串接在所述電源斷路器Q1輸出端和油泵電機M3之間；控制開 關ΚΙ、K2 ;繼電器KA4-1 ;所述繼電器KA4-1的線圈與控制開關K1相互串聯接在三相交流 電供電迴路中；繼電器KA16 ;所述繼電器KA16的線圈與控制開關K2相互串聯接在三相交 流電供電迴路中；繼電器K00 ;所述繼電器K00的線圈、所述繼電器KA4-1的觸點、以及所述 繼電器KA16的觸點相互串聯接在單相交流電供電迴路中；所述繼電器K00的觸點與所述三 相交流接觸器1KM2的線圈相互串聯接在三相交流電供電迴路中；繼電器KOI ;所述繼電器 K01的觸點與所述三相交流接觸器1KM的線圈相互串聯接在單相交流電供電迴路中；延時 繼電器K02 ;所述延時繼電器K02的線圈與所述三相交流接觸器1KM的線圈相互並聯；所述 延時繼電器K02的觸點與所述三相交流接觸器1KM1的線圈相互串聯接在單相交流電供電 迴路中；以及延時繼電器K03 ;所述延時繼電器K03的線圈與所述三相交流接觸器1KM2的 第二觸點相互串聯接在單相交流電供電迴路中；所述延時繼電器K03的觸點與所述繼電器 K01的線圈相互串聯接在單相交流電供電迴路中；進一步地，所述控制系統還包括：輸入端 連接所述電源斷路器Q1輸出端，輸出端經由三相交流接觸器1KM1的觸點連接風機電機M2 的風機斷路器1Q1 ;以及輸入端連接所述電源斷路器Q1輸出端，輸出端經由三相交流接觸 器1KM2的觸點連接油泵電機M3的油泵斷路器1Q2 ;進一步地，所述控制系統還包括：串接 在單相交流電供電迴路中的電源斷路器Q2 ;進一步地，所述延時繼電器K02的觸點在線圈 通電預設時間後閉合；進一步地，所述延時繼電器K03的觸點在線圈斷電預設時間後斷開； 所述變頻器採用ABBACS800型；所述風機用於給壓縮機電機風冷散熱；所述油泵是壓縮機 潤滑系統的組成部分；其中的斷路器和接觸器選用施耐德系列產品，電流等級根據所在回 路實際工作電流進行取值；所述三相交流接觸器1KM2具有兩個同步工作的觸點，第一觸點 串接在所述電源斷路器Q1輸出端和油泵電機M3之間，第二觸點與延時繼電器K03的線圈 相互串聯接在單相交流電供電迴路中。
[0028] 本實用新型所述用於沼氣脫碳系統的壓縮機系統控制系統的工作原理如下：
[0029] 壓縮機系統開車前首先如下相關檢查：
[0030] ①聯繫罐區了解氣量是否正常充足②透過油滴觀察壓縮機潤滑油油位是否正常 ③循環冷卻水系統、儀表氣動系統等是否運行正常④檢查沼氣壓力平衡系統中的氣動調節 閥、前後手動閥等是否全部打開。
[0031] 另外，根據壓縮機運行工藝的要求，在壓縮機工作前，需要對壓縮機的各個工作部 分進行必要的潤滑，因此在壓縮機電機工作前，壓縮機潤滑系統的組成部分油泵要進行工 作，以保證壓縮機可以順利的工作。
[0032] 當上述相關檢查處於正常狀態時，閉合電源斷路器Q1，閉合電源斷路器Q2,給壓 縮機系統送電（包括三相交流電和單相交流電）；閉合控制開關K1和控制開關K2,其中控 制開關K1當儀表處於正常狀態時閉合，控制開關K2當允許開車時閉合；閉合油泵斷路器 1Q2,閉合風機斷路器1Q1，此時繼電器KA4-1的線圈、以及繼電器KA16的線圈通電，則繼電 器KA4-1的觸點、以及繼電器KA16的觸點閉合，則繼電器K00的線圈通電，進一步地，繼電 器K00的觸點閉合，則三相交流接觸器1KM2的線圈通電，進一步地，三相交流接觸器1KM2 的第一觸點閉合，三相交流電經由電源斷路器Q1、油泵斷路器1Q2、以及三相交流接觸器 1KM2的觸點給油泵電機供電，油泵開始工作，實現對壓縮機的潤滑；同時三相交流接觸器 1KM2的第二觸點閉合，則延時繼電器K03的線圈通電，延時繼電器K03的觸點延時閉合，延 時繼電器K03的觸點為常開延時閉合觸點，即該觸點從線圈得電時開始延時，延時預設時 間後閉合；進一步地，所述繼電器K01的線圈通電，則繼電器K01的觸點閉合，進一步地，三 相交流接觸器1KM的線圈通電，則三相交流接觸器1KM的觸點閉合，三相交流電經由電源斷 路器Q1、以及三相交流接觸器1KM的觸點給變頻器U1，變頻器U1改變交流電頻率後供電給 壓縮機電機，實際應用時所述變頻器U1還可連接有數字轉速表和速度給定電位器，便於手 動通過速度給定電位器調節變頻器輸出頻率，進而改變壓縮機電機轉速；當繼電器KOI的 觸點閉合的同時，延時繼電器K02的線圈通電，則延時繼電器K02的觸點閉合，進一步地，三 相交流接觸器1KM1的線圈通電，則三相交流接觸器1KM1的觸點閉合，三相交流電經由電源 斷路器Q1、風機斷路器1Q1、以及三相交流接觸器1KM1的觸點給風機電機，風機工作，同理， 當壓縮機電機斷電後（即三相交流接觸器1KM斷開後），由於延時繼電器K02的作用，三相 交流接觸器1KM1仍保持閉合，風機繼續運轉，保證了風冷的需要，所述延時繼電器K02的觸 點為常開延時斷開觸點，即該觸點當線圈得電後閉合，當線圈失電後延時斷開觸點，延時時 間根據實際所需冷卻時間進行確定。
[0033] 本實用新型提供的用於沼氣脫碳系統的壓縮機系統控制系統，能夠根據壓縮機 系統的工作特性，自動有序地控制油泵電機首先工作，使得在壓縮機工作前，通過油泵需 要對壓縮機的各個工作部分進行必要的潤滑，然後經過預設時間後變頻器電機和風機開 始工作，進而壓縮機採用變頻調速方式進行工作，風機同步散熱，當系統停止工作時，通過 本實用新型的電路結構，使得風機能夠繼續運轉一定時間，從而保證壓縮機停止工作後的 餘熱能夠有效散除，結構簡單、操作方便、能夠保證壓縮機系統可靠運行；同時，與現有技 術中採用工頻運行的壓縮機系統相比，降低了運行成本和能源成本，尤其是當沼氣脫碳系 統應用於雨水較多的夏秋季節時節能效果十分明顯；另外，採用變頻調速方式，減輕了設 備的機械衝擊，控制精度較高，有效地提高了工況的質量，表1給出了現有技術中採用工 頻運行的壓縮機系統，與採用本實用新型所述控制系統的壓縮機系統耗電量的比較數據， 如表1所示，8月21日至9月12日共23天，日平均外送沼氣量7602. 65公斤，日平均耗 電2427kWh;6月25日至7月17日共23天，日平均外送沼氣量6568. 39公斤，日平均耗電 3288. 48kWh ;則平均每天增加氣量為7602. 65-6568. 39 = 1034. 26公斤，平均每天節約耗電 量為3288. 48-2427 = 861. 48kWh，平均每天節省電費861. 48X0. 72 = 620. 26元（電費的 平均值0. 72元/kWh)，由此看出，本實用新型的節能效果十分明顯，具有較好的應用價值。 [0034] 表1、採用工頻運行的壓縮機系統，與採用本實用新型所述控制系統的壓縮機系統 耗電量的比較表。
[0035]

【權利要求】
1. 一種用於沼氣脫碳系統的壓縮機系統控制系統，所述壓縮機系統包括：壓縮機、風 機和油泵；其特徵在於，所述控制系統包括： 輸入端連接三相交流電的電源斷路器Q1 ; 輸入端連接所述電源斷路器Q1輸出端，輸出端連接壓縮機電機Ml定子端三相埠的 變頻器U1 ; 三相交流接觸器1KM ;所述三相交流接觸器1KM的觸點串接在所述電源斷路器Q1輸出 端和所述變頻器U1輸入端之間； 三相交流接觸器1KM1 ;所述三相交流接觸器1KM1的觸點串接在所述電源斷路器Q1輸 出端和風機電機M2之間； 三相交流接觸器1KM2 ;所述三相交流接觸器1KM2的第一觸點串接在所述電源斷路器 Q1輸出端和油泵電機M3之間； 控制開關K1、K2 ; 繼電器ΚΑ4-1 ;所述繼電器ΚΑ4-1的線圈與控制開關Κ1相互串聯接在三相交流電供電 迴路中； 繼電器ΚΑ16 ;所述繼電器ΚΑ16的線圈與控制開關Κ2相互串聯接在三相交流電供電回 路中； 繼電器Κ00 ;所述繼電器Κ00的線圈、所述繼電器ΚΑ4-1的觸點、以及所述繼電器ΚΑ16 的觸點相互串聯接在單相交流電供電迴路中；所述繼電器Κ00的觸點與所述三相交流接觸 器1ΚΜ2的線圈相互串聯接在三相交流電供電迴路中； 繼電器KOI ;所述繼電器KOI的觸點與所述三相交流接觸器1ΚΜ的線圈相互串聯接在 單相交流電供電迴路中； 延時繼電器K02 ;所述延時繼電器K02的線圈與所述三相交流接觸器1KM的線圈相互 並聯；所述延時繼電器K02的觸點與所述三相交流接觸器1KM1的線圈相互串聯接在單相交 流電供電迴路中； 以及延時繼電器K03 ;所述延時繼電器K03的線圈與所述三相交流接觸器1KM2的第二 觸點相互串聯接在單相交流電供電迴路中；所述延時繼電器K03的觸點與所述繼電器K01 的線圈相互串聯接在單相交流電供電迴路中。
2. 根據權利要求1所述的一種用於沼氣脫碳系統的壓縮機系統控制系統，其特徵在 於，所述控制系統還包括： 輸入端連接所述電源斷路器Q1輸出端，輸出端經由三相交流接觸器1KM1的觸點連接 風機電機M2的風機斷路器1Q1 ; 以及輸入端連接所述電源斷路器Q1輸出端，輸出端經由三相交流接觸器1KM2的觸點 連接油泵電機M3的油泵斷路器1Q2。
3. 根據權利要求1所述的一種用於沼氣脫碳系統的壓縮機系統控制系統，其特徵在 於，所述控制系統還包括： 串接在單相交流電供電迴路中的電源斷路器Q2。
4. 根據權利要求1所述的一種用於沼氣脫碳系統的壓縮機系統控制系統，其特徵在 於，所述延時繼電器K02的觸點在線圈通電預設時間後閉合。
5. 根據權利要求1所述的一種用於沼氣脫碳系統的壓縮機系統控制系統，其特徵在 於，所述延時繼電器K03的觸點在線圈斷電預設時間後斷開。
【文檔編號】H02P27/04GK204031018SQ201420391754
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月15日 優先權日:2014年7月15日
【發明者】楊蒙, 劉程, 張松立, 呂丹, 夏元亮, 陳領軍, 楊水永 申請人:大連東泰有機廢物處理有限公司