用于沼气脱碳系统的压缩机系统控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于沼气脱碳系统的压缩机系统控制系统，所述控制系统包括：电源断路器Q1;变频器U1;三相交流接触器1KM;三相交流接触器1KM1;三相交流接触器1KM2;控制开关Kl、K2;继电器KA4-1;继电器KA16;继电器K00;继电器K01;延时继电器K02;延时继电器K03;本实用新型降低了运行成本和能源成本，尤其是当沼气脱碳系统应用于雨水较多的夏秋季节时节能效果十分明显。
【专利说明】用于沼气脱碳系统的压缩机系统控制系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及压缩机【技术领域】，具体为一种用于沼气脱碳系统的压缩机系统控 制系统。
【背景技术】
[0002] 沼气脱碳系统是沼气应用中为了除去沼气中大部分的二氧化碳，提高沼气中甲烷 的纯度，减少沼气体积的必不可少的系统，其中压缩机是沼气脱碳系统中的重要组成部件， 现有技术中沼气脱碳系统的压缩机一般为工频运行，当夏秋季雨水较多，各水厂送来的污 泥量减少，污泥中的有机质含量降低，产气量下降，以至于压缩机输送的沼气量下降，大大 浪费了电能。
【发明内容】
[0003] 本实用新型针对以上问题的提出，而研制一种降低运行成本、节能的用于沼气脱 碳系统的压缩机系统控制系统。
[0004] 本实用新型的技术方案是：
[0005] -种用于沼气脱碳系统的压缩机系统控制系统，所述压缩机系统包括：压缩机、风 机和油泵；所述控制系统包括：
[0006] 输入端连接三相交流电的电源断路器Q1 ;
[0007] 输入端连接所述电源断路器Q1输出端，输出端连接压缩机电机Ml定子端三相端 口的变频器U1 ;
[0008] 三相交流接触器1KM ;所述三相交流接触器1KM的触点串接在所述电源断路器Q1 输出端和所述变频器U1输入端之间；
[0009] 三相交流接触器1KM1 ;所述三相交流接触器1KM1的触点串接在所述电源断路器 Q1输出端和风机电机M2之间；
[0010] 三相交流接触器1KM2 ;所述三相交流接触器1KM2的第一触点串接在所述电源断 路器Q1输出端和油泵电机M3之间；
[0011] 控制开关K1、K2;
[0012] 继电器ΚΑ4-1 ;所述继电器ΚΑ4-1的线圈与控制开关Κ1相互串联接在三相交流电 供电回路中；
[0013] 继电器ΚΑ16 ;所述继电器ΚΑ16的线圈与控制开关Κ2相互串联接在三相交流电供 电回路中；
[0014] 继电器Κ00 ;所述继电器Κ00的线圈、所述继电器ΚΑ4-1的触点、以及所述继电器 ΚΑ16的触点相互串联接在单相交流电供电回路中；所述继电器Κ00的触点与所述三相交流 接触器1ΚΜ2的线圈相互串联接在三相交流电供电回路中；
[0015] 继电器Κ01 ;所述继电器Κ01的触点与所述三相交流接触器1ΚΜ的线圈相互串联 接在单相交流电供电回路中；
[0016] 延时继电器K02 ;所述延时继电器K02的线圈与所述三相交流接触器1KM的线圈 相互并联；所述延时继电器K02的触点与所述三相交流接触器1KM1的线圈相互串联接在单 相交流电供电回路中；
[0017] 以及延时继电器K03 ;所述延时继电器K03的线圈与所述三相交流接触器1KM2的 第二触点相互串联接在单相交流电供电回路中；所述延时继电器K03的触点与所述继电器 K01的线圈相互串联接在单相交流电供电回路中；
[0018] 进一步地，所述控制系统还包括：
[0019] 输入端连接所述电源断路器Q1输出端，输出端经由三相交流接触器1KM1的触点 连接风机电机M2的风机断路器1Q1 ;
[0020] 以及输入端连接所述电源断路器Q1输出端，输出端经由三相交流接触器1KM2的 触点连接油泵电机M3的油泵断路器1Q2 ;
[0021] 进一步地，所述控制系统还包括：
[0022] 串接在单相交流电供电回路中的电源断路器Q2 ;
[0023] 进一步地，所述延时继电器K02的触点在线圈通电预设时间后闭合；
[0024] 进一步地，所述延时继电器K03的触点在线圈断电预设时间后断开。
[0025] 由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的用于沼气脱碳系统的压缩机系统控 制系统，能够根据压缩机系统的工作特性，自动有序地控制油泵电机首先工作，使得在压缩 机工作前，通过油泵需要对压缩机的各个工作部分进行必要的润滑，然后经过预设时间后 变频器电机和风机开始工作，进而压缩机采用变频调速方式进行工作，风机同步散热，当系 统停止工作时，通过本实用新型的电路结构，使得风机能够继续运转一定时间，从而保证压 缩机停止工作后的余热能够有效散除，结构简单、操作方便、能够保证压缩机系统可靠运 行；同时，与现有技术中采用工频运行的压缩机系统相比，降低了运行成本和能源成本，尤 其是当沼气脱碳系统应用于雨水较多的夏秋季节时节能效果十分明显。
【专利附图】
【附图说明】
[0026] 图1是本实用新型所述控制系统的电路原理图；
【具体实施方式】
[0027] 如图1所示的一种用于沼气脱碳系统的压缩机系统控制系统，所述压缩机系统包 括：压缩机、风机和油泵；所述控制系统包括：输入端连接三相交流电的电源断路器Q1 ;输 入端连接所述电源断路器Q1输出端，输出端连接压缩机电机Ml定子端三相端口的变频器 U1 ;三相交流接触器1KM ;所述三相交流接触器1KM的触点串接在所述电源断路器Q1输出 端和所述变频器U1输入端之间；三相交流接触器1KM1 ;所述三相交流接触器1KM1的触点 串接在所述电源断路器Q1输出端和风机电机M2之间；三相交流接触器1KM2 ;所述三相交 流接触器1KM2的第一触点串接在所述电源断路器Q1输出端和油泵电机M3之间；控制开 关ΚΙ、K2 ;继电器KA4-1 ;所述继电器KA4-1的线圈与控制开关K1相互串联接在三相交流 电供电回路中；继电器KA16 ;所述继电器KA16的线圈与控制开关K2相互串联接在三相交 流电供电回路中；继电器K00 ;所述继电器K00的线圈、所述继电器KA4-1的触点、以及所述 继电器KA16的触点相互串联接在单相交流电供电回路中；所述继电器K00的触点与所述三 相交流接触器1KM2的线圈相互串联接在三相交流电供电回路中；继电器KOI ;所述继电器 K01的触点与所述三相交流接触器1KM的线圈相互串联接在单相交流电供电回路中；延时 继电器K02 ;所述延时继电器K02的线圈与所述三相交流接触器1KM的线圈相互并联；所述 延时继电器K02的触点与所述三相交流接触器1KM1的线圈相互串联接在单相交流电供电 回路中；以及延时继电器K03 ;所述延时继电器K03的线圈与所述三相交流接触器1KM2的 第二触点相互串联接在单相交流电供电回路中；所述延时继电器K03的触点与所述继电器 K01的线圈相互串联接在单相交流电供电回路中；进一步地，所述控制系统还包括：输入端 连接所述电源断路器Q1输出端，输出端经由三相交流接触器1KM1的触点连接风机电机M2 的风机断路器1Q1 ;以及输入端连接所述电源断路器Q1输出端，输出端经由三相交流接触 器1KM2的触点连接油泵电机M3的油泵断路器1Q2 ;进一步地，所述控制系统还包括：串接 在单相交流电供电回路中的电源断路器Q2 ;进一步地，所述延时继电器K02的触点在线圈 通电预设时间后闭合；进一步地，所述延时继电器K03的触点在线圈断电预设时间后断开； 所述变频器采用ABBACS800型；所述风机用于给压缩机电机风冷散热；所述油泵是压缩机 润滑系统的组成部分；其中的断路器和接触器选用施耐德系列产品，电流等级根据所在回 路实际工作电流进行取值；所述三相交流接触器1KM2具有两个同步工作的触点，第一触点 串接在所述电源断路器Q1输出端和油泵电机M3之间，第二触点与延时继电器K03的线圈 相互串联接在单相交流电供电回路中。
[0028] 本实用新型所述用于沼气脱碳系统的压缩机系统控制系统的工作原理如下：
[0029] 压缩机系统开车前首先如下相关检查：
[0030] ①联系罐区了解气量是否正常充足②透过油滴观察压缩机润滑油油位是否正常 ③循环冷却水系统、仪表气动系统等是否运行正常④检查沼气压力平衡系统中的气动调节 阀、前后手动阀等是否全部打开。
[0031] 另外，根据压缩机运行工艺的要求，在压缩机工作前，需要对压缩机的各个工作部 分进行必要的润滑，因此在压缩机电机工作前，压缩机润滑系统的组成部分油泵要进行工 作，以保证压缩机可以顺利的工作。
[0032] 当上述相关检查处于正常状态时，闭合电源断路器Q1，闭合电源断路器Q2,给压 缩机系统送电（包括三相交流电和单相交流电）；闭合控制开关K1和控制开关K2,其中控 制开关K1当仪表处于正常状态时闭合，控制开关K2当允许开车时闭合；闭合油泵断路器 1Q2,闭合风机断路器1Q1，此时继电器KA4-1的线圈、以及继电器KA16的线圈通电，则继电 器KA4-1的触点、以及继电器KA16的触点闭合，则继电器K00的线圈通电，进一步地，继电 器K00的触点闭合，则三相交流接触器1KM2的线圈通电，进一步地，三相交流接触器1KM2 的第一触点闭合，三相交流电经由电源断路器Q1、油泵断路器1Q2、以及三相交流接触器 1KM2的触点给油泵电机供电，油泵开始工作，实现对压缩机的润滑；同时三相交流接触器 1KM2的第二触点闭合，则延时继电器K03的线圈通电，延时继电器K03的触点延时闭合，延 时继电器K03的触点为常开延时闭合触点，即该触点从线圈得电时开始延时，延时预设时 间后闭合；进一步地，所述继电器K01的线圈通电，则继电器K01的触点闭合，进一步地，三 相交流接触器1KM的线圈通电，则三相交流接触器1KM的触点闭合，三相交流电经由电源断 路器Q1、以及三相交流接触器1KM的触点给变频器U1，变频器U1改变交流电频率后供电给 压缩机电机，实际应用时所述变频器U1还可连接有数字转速表和速度给定电位器，便于手 动通过速度给定电位器调节变频器输出频率，进而改变压缩机电机转速；当继电器KOI的 触点闭合的同时，延时继电器K02的线圈通电，则延时继电器K02的触点闭合，进一步地，三 相交流接触器1KM1的线圈通电，则三相交流接触器1KM1的触点闭合，三相交流电经由电源 断路器Q1、风机断路器1Q1、以及三相交流接触器1KM1的触点给风机电机，风机工作，同理， 当压缩机电机断电后（即三相交流接触器1KM断开后），由于延时继电器K02的作用，三相 交流接触器1KM1仍保持闭合，风机继续运转，保证了风冷的需要，所述延时继电器K02的触 点为常开延时断开触点，即该触点当线圈得电后闭合，当线圈失电后延时断开触点，延时时 间根据实际所需冷却时间进行确定。
[0033] 本实用新型提供的用于沼气脱碳系统的压缩机系统控制系统，能够根据压缩机 系统的工作特性，自动有序地控制油泵电机首先工作，使得在压缩机工作前，通过油泵需 要对压缩机的各个工作部分进行必要的润滑，然后经过预设时间后变频器电机和风机开 始工作，进而压缩机采用变频调速方式进行工作，风机同步散热，当系统停止工作时，通过 本实用新型的电路结构，使得风机能够继续运转一定时间，从而保证压缩机停止工作后的 余热能够有效散除，结构简单、操作方便、能够保证压缩机系统可靠运行；同时，与现有技 术中采用工频运行的压缩机系统相比，降低了运行成本和能源成本，尤其是当沼气脱碳系 统应用于雨水较多的夏秋季节时节能效果十分明显；另外，采用变频调速方式，减轻了设 备的机械冲击，控制精度较高，有效地提高了工况的质量，表1给出了现有技术中采用工 频运行的压缩机系统，与采用本实用新型所述控制系统的压缩机系统耗电量的比较数据， 如表1所示，8月21日至9月12日共23天，日平均外送沼气量7602. 65公斤，日平均耗 电2427kWh;6月25日至7月17日共23天，日平均外送沼气量6568. 39公斤，日平均耗电 3288. 48kWh ;则平均每天增加气量为7602. 65-6568. 39 = 1034. 26公斤，平均每天节约耗电 量为3288. 48-2427 = 861. 48kWh，平均每天节省电费861. 48X0. 72 = 620. 26元（电费的 平均值0. 72元/kWh)，由此看出，本实用新型的节能效果十分明显，具有较好的应用价值。 [0034] 表1、采用工频运行的压缩机系统，与采用本实用新型所述控制系统的压缩机系统 耗电量的比较表。
[0035]
【权利要求】
1. 一种用于沼气脱碳系统的压缩机系统控制系统，所述压缩机系统包括：压缩机、风 机和油泵；其特征在于，所述控制系统包括： 输入端连接三相交流电的电源断路器Q1 ; 输入端连接所述电源断路器Q1输出端，输出端连接压缩机电机Ml定子端三相端口的 变频器U1 ; 三相交流接触器1KM ;所述三相交流接触器1KM的触点串接在所述电源断路器Q1输出 端和所述变频器U1输入端之间； 三相交流接触器1KM1 ;所述三相交流接触器1KM1的触点串接在所述电源断路器Q1输 出端和风机电机M2之间； 三相交流接触器1KM2 ;所述三相交流接触器1KM2的第一触点串接在所述电源断路器 Q1输出端和油泵电机M3之间； 控制开关K1、K2 ; 继电器ΚΑ4-1 ;所述继电器ΚΑ4-1的线圈与控制开关Κ1相互串联接在三相交流电供电 回路中； 继电器ΚΑ16 ;所述继电器ΚΑ16的线圈与控制开关Κ2相互串联接在三相交流电供电回 路中； 继电器Κ00 ;所述继电器Κ00的线圈、所述继电器ΚΑ4-1的触点、以及所述继电器ΚΑ16 的触点相互串联接在单相交流电供电回路中；所述继电器Κ00的触点与所述三相交流接触 器1ΚΜ2的线圈相互串联接在三相交流电供电回路中； 继电器KOI ;所述继电器KOI的触点与所述三相交流接触器1ΚΜ的线圈相互串联接在 单相交流电供电回路中； 延时继电器K02 ;所述延时继电器K02的线圈与所述三相交流接触器1KM的线圈相互 并联；所述延时继电器K02的触点与所述三相交流接触器1KM1的线圈相互串联接在单相交 流电供电回路中； 以及延时继电器K03 ;所述延时继电器K03的线圈与所述三相交流接触器1KM2的第二 触点相互串联接在单相交流电供电回路中；所述延时继电器K03的触点与所述继电器K01 的线圈相互串联接在单相交流电供电回路中。
2. 根据权利要求1所述的一种用于沼气脱碳系统的压缩机系统控制系统，其特征在 于，所述控制系统还包括： 输入端连接所述电源断路器Q1输出端，输出端经由三相交流接触器1KM1的触点连接 风机电机M2的风机断路器1Q1 ; 以及输入端连接所述电源断路器Q1输出端，输出端经由三相交流接触器1KM2的触点 连接油泵电机M3的油泵断路器1Q2。
3. 根据权利要求1所述的一种用于沼气脱碳系统的压缩机系统控制系统，其特征在 于，所述控制系统还包括： 串接在单相交流电供电回路中的电源断路器Q2。
4. 根据权利要求1所述的一种用于沼气脱碳系统的压缩机系统控制系统，其特征在 于，所述延时继电器K02的触点在线圈通电预设时间后闭合。
5. 根据权利要求1所述的一种用于沼气脱碳系统的压缩机系统控制系统，其特征在 于，所述延时继电器K03的触点在线圈断电预设时间后断开。
【文档编号】H02P27/04GK204031018SQ201420391754
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】杨蒙, 刘程, 张松立, 吕丹, 夏元亮, 陈领军, 杨水永 申请人:大连东泰有机废物处理有限公司