一种空压机测试台发电系统及其方法与流程

1.本技术涉及螺杆压缩机测试用压缩气体再利用的技术领域，具体的涉及一种空压机测试台发电系统及其方法。


背景技术：

2.空压机是一种将电能转化为气体压力能的气压发生装置，如具有代表性的喷油螺杆空压机出厂前需要一系列的测试，每台螺杆空压机测试周期均在2小时以上，测试是为了产品的性能及稳定性，不可避免。空压机测试所产生的压缩空气基本是直接排放到大气中(也有是供应生产车间使用，但是使用的压缩空气极其有限)；但是长时间的性能测试，带来了大量的测试压缩空气的能源浪费；
3.①
根据jb/t 6430《一般用喷油螺杆空气压缩机》出厂检验要求，每台螺杆空压机出厂前需要满负荷连续运行时间不少于2小时；
4.②
根据jb/t10972《一般用变频喷油螺杆空气压缩机》出厂检验要求，每台螺杆空压机出厂前需要满负荷连续运行时间不少于3小时；
5.以上两个标准形式试验要求都在500小时以上，而这种长时间测试过程产生的压缩空气如果不能及时有效的利用，将会导致能源的浪费，降低了生产效益。


技术实现要素：

6.本技术针对现有技术的上述不足，提供一种能将余压二次能源回收发电，可以减少能源浪费的空压机测试台发电系统。
7.为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种空压机测试台发电系统，该系统包括空压机、气动马达、三相交流发电机和并网控制系统；所述的空压机的排气端与气动马达连接，所述的气动马达与三相交流发电机之间通过联轴器或者传动皮带相连接，所述的三相交流发电机产生的电通过所述的并网控制系统并网。
8.采用上述结构，本技术首次将空压机测试过程采用的测试用压缩空气进行充分、合理的利用，将其通过气动马达、三相交流发电机进行发电，从而将空气能转换成电能进行存储和利用，避免了现有将测试用压缩空气直接排空、造成能源大量浪费现象的出现；本技术的这种系统可以充分的利用空压机测试用压缩空气，将螺杆空压机性能测试所产生的压缩空气收集后，通过压缩空气推动气动马达所产生的动力驱动发电机组运行，发电机组发出电能通过并网控制系统总成回馈至电网。
9.进一步的，所述的气动马达为活塞式气动马达或者旋片式气动马达；采用上述结构，这些气动马达均属于大转矩气动马达，可以有效提高发电效率和压缩空气的利用率。
10.进一步的，所述的三相交流发电机可为异步三相交流发电机或同步三相交流发电机；采用上述结构，适应性强，设备容易获得，并且和气动马达之间组配性高。
11.进一步的，所述的气动马达通过联轴器与所述的三相交流发电机连接；采用该结构，二者彼此之间连接稳定性高，能量传递彻底。
12.更进一步的，所述的联轴器为梅花形弹性联轴器；采用上述结构，传递效率高，而且产品的成本低、比较经济实惠。
13.进一步的，所述的气动马达与所述的空压机排气端之间设置有通气管路或者储气罐；采用该结构，自空压机排气端处理的测试用气体不易损失，利用率高。
14.进一步的，本技术所述的气动马达的排气孔上设置有排气消音器；采用该结构，可以实现有效的静音效果。
15.进一步的，本技术所述的空压机的排气出口处设置有球阀，所述的球阀用于控制进入所述的气动马达的压缩气体的压力稳定性；采用上述结构，机器测试需要在额定排气压力下进行连续测试，球阀的作用是先将排压调整好以后，再通入气动马达。
16.本技术还提供一种空压机测试台测试用压缩气体的发电方法，具体的包括：
17.(1)首先将空压机测试用压缩气体自空压机排气端引出至气动马达内；
18.(2)然后气动马达被压缩空气推动产生机械能，并通过联轴器或者皮带传递至三相交流发电机上、以驱动三相交流发电机运行发出电能；
19.(3)将三相交流发电机发出电能通过并网控制系统总成回馈至电网。
20.进一步的，本技术所述的压缩空气进入气动马达的排气压力为7bar、8bar、10bar或者13bar 中的一种；采用上述这种排气压力，直接和测试机器的排气压力相同，因此自空压机排气端出来的气体压力直接可以达到上述限定的额定排气压力；排空状态是大气压，压力差就是排气压力和大气压的压差，这个压差完全可以满足气动马达的驱动需求，这样才可以最大效率的利用压缩空气的势能。
附图说明
21.图1本技术的发电系统第一角度的结构示意图。
22.图2本技术的发电系统第二角度的结构示意图。
23.图3本技术联轴器组配第一角度的结构示意图。
24.图4本技术联轴器组配第二角度的结构示意图。
25.图5本技术联轴器一侧半联轴器的凸爪不可见的结构示意图。
26.如附图所示：a.联轴器，1.空压机，2.气动马达，3.三相交流发电机，4.并网控制系统，5. 通气管路，6.空压机壳体，7.排气消音器。
具体实施方式
27.下面将结合实施例和附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是优选实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围；
28.此外要说明的是：当部件被称为“固定于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者也可以存在另一中间部件，通过中间部件固定。当一个部件被认为是“连接”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在另一中间部件。当一个部件被认为是“设置于”另一个部件，它可以是直接设置在另一个部件上或者可能同时存在另一中间部件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的
目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
29.如附图1-5所示，为本技术的一种空压机测试台发电系统，该系统包括空压机1、气动马达2、三相交流发电机3和并网控制系统4；所述的空压机1的排气端与气动马达2连接，所述的气动马达2与三相交流发电机3之间通过联轴器a或者传动皮带相连接，所述的三相交流发电机3产生的电通过所述的并网控制系统4并网(即将发电机产生的电传输至并网控制系统中，或者也可以直接用于电器的电源供给)。
30.采用上述结构，本技术首次将空压机测试过程采用的压缩空气进行合理的利用，将其通过气动马达、三相交流发电机进行发电，从而将空气能转换成电能进行存储和利用，避免了现有将测试用压缩空气直接排空、造成能源大量浪费现象的出现；本技术的这种系统可以充分的利用空压机测试用压缩空气，将螺杆空压机性能测试所产生的压缩空气收集后，通过压缩空气推动气动马达所产生的动力驱动发电机组运行，发电机组发出电能通过并网控制系统总成回馈至电网。
31.作为示例，本技术所述的气动马达为活塞式气动马达或者旋片式气动马达；采用上述结构，这些气动马达均属于大转矩气动马达，可以有效提高发电效率和压缩空气的利用率。
32.作为示例，本技术所述的三相交流发电机可为异步三相交流发电机或同步三相交流发电机；采用上述结构，适应性强，设备容易获得。
33.作为示例，如附图1-4所示，本技术所述的气动马达通过联轴器与所述的三相交流发电机连接；采用该结构，二者彼此之间连接稳定性高，能量传递彻底。
34.作为一种实施例，本技术所述的联轴器为梅花形弹性联轴器(梅花弹性联轴器)；具体的，可以参照附图3-4，该联轴器包括与气动马达端和三相交流发电机端分别连接的两个半联轴器的凸爪，在两个两个半联轴器的凸爪之间卡结有梅花形弹性环；两个半联轴器的凸爪与气动马达端和三相交流发电机端主要通过平键和定位销连接固定，轴向通过螺栓固定，实现完整的连轴效果，将气动马达的机械能传递给三相交流发电机，实现发电。
35.作为一种实施例，如附图1-4所示，本技术所述的气动马达2与所述的空压机1的排气端之间设置有通气管路5，通气管路5将通过球阀等调节至压力差稳定的压缩气体输送至气动马达内，不会出现气压的损失，并能够有效的驱动气动马达；采用该结构，自空压机排气端处理的测试用气体不易损失，利用率高。
36.作为另一种实施例，本技术所述的气动马达2与所述的空压机1的排气端之间设置有储气罐，储气罐上设置有压力调节阀，可以将其中的压力调节至能够驱动气动马达的压力之后、进入气动马达；采用上述结构，可以使得气体有一个储存过程，及时空压机测试结束，还可以通过储气罐内的气体进行气动马达驱动，也不会出现气压的损失，并能够有效的驱动气动马达。
37.如附图1-4所示，本技术所述的空压机包括了空压机壳体6，空压机在测试过程可以置于室内进行测试，保证周围环境的稳定性，可以在测试室内设置一个固定的位置，当一台空压机测试完成后换另一台继续测试。
38.如附图1-2所示，本技术所述的气动马达2的排气孔上设置有排气消音器7；采用该结构，可以实现有效的静音效果。
39.作为示例，本技术所述的空压机的排气出口处设置有球阀(图中未示出，具体的设置于螺杆压缩机的总机的出气口位置即可，球阀也是行业常规球阀，能够调整出口气体压力稳定性的阀均适应于本技术)，所述的球阀用于控制进入所述的气动马达的压缩气体的压力稳定性；采用上述结构，机器测试需要在额定排气压力下进行连续测试，球阀的作用是先将排压调整好以后，再通入气动马达，维持进入气动马达内压力的稳定性，既能有效提高发电效率，又能降低不稳定的忽高忽低的气体压力变化可能会对气动马达造成的损伤。
40.本技术的空压机可以是螺杆压缩机。
41.本技术的联轴器或者皮带能够实现气动马达和三相交流发电机同轴心传动。
42.本技术测试用压缩空气在螺杆压缩机出来后是整机的出口出来，在压缩机内部都已油气分离好了，后续进入气动马达之前无需再次分离机油。
43.本技术上述空压机测试台测试用压缩气体的发电方法，具体的包括：
44.(1)首先将空压机测试用压缩气体自空压机排气端引出至气动马达内；
45.(2)然后气动马达被压缩空气推动产生机械能，并通过联轴器或者皮带传递至三相交流发电机上、以驱动三相交流发电机运行发出电能；
46.(3)将三相交流发电机发出电能通过并网控制系统总成回馈至电网。
47.作为示例，本技术所述的压缩空气进入气动马达的排气压力为7bar、8bar、10bar或者13bar 中的一种；采用上述这种排气压力，直接和测试机器的排气压力相同，因此自空压机排气端出来的气体压力直接可以达到上述限定的额定排气压力；排空状态是大气压，压力差就是排气压力和大气压的压差，这个压差完全可以满足气动马达的驱动需求，这样才可以最大效率的利用压缩空气的势能，不需要额外设置增压设备(设置一个球阀调节气体压力稳定性即可)，使得测试用压缩气体直接的被再次利用，提高了利用效率；从而实现了将具有压力差的压缩气体进行有效的充分再利用的效果，也是首次将空压机或者说压缩机测试用的压缩气体进行充分利用的方案。
48.本技术的并网控制系统为现有发电系统采用的并网控制系统柜(发电机并网控制柜)等常规的并网控制系统(如一体式自动并网控制系统，将三相交流发电机发出的电能进行电力并网；如 201710636331.8、201822271790.3等中公开的并网控制系统)，其至少包含相位角调整，电压调整，相许调整等基础功能，以实现发电机产生的电顺利并网，本领域能够实现发电机发出的电进行有效并网的设备均可以适应于本技术，可以为发电领域常规的电能并网技术均可；本技术的气动马达和三相交流发电机可以根据不同的压缩机型号调整对应的规格，不局限于某种特定规格；本技术最为重要的创新点在于首次将空压机测试用压缩气体进行充分的回收利用进行发电，而不是如传统处理方式一样直接进行排空，本技术的这种测试用压缩气体的利用方法可以有效的节约能源的浪费，提高能源利用效率；本技术的气动马达和三相交流发电机可以作为一个移动式发电模块，与不同的空压机进行连接实现灵活的发电；本技术测试用压缩空气从空压机的出气口排出之后，其具有足够驱动气动马达发电的气压，只需要在出气口设置一个调节控制气体压力稳定的球阀即可，不需要加热，不需要其他更为复杂的辅助设备，因此发电效率高、压缩气体的利用率高，不会造成能源的浪费。