空压站系统降压装置的制作方法

本实用新型涉及一种空压站系统降压装置，主要用于集中供气行业。

背景技术：

目前在集中供气行业中高压端的高压空气常被作为废气排放掉，这将会造成能源的损耗、资源的浪费，针对于上述问题有必要将高压气体转换为低压气体，进而将低压气体应用于工厂的生产加工中，可以将高压气体经过转换为低压气体后作为动力源，来驱动工厂中的设备，但是现有技术中多数情况是通过减压阀来实现转换的，转换过程较为复杂，也难以观察数据情况。

利用杭州杭联热电有限公司场地，通过购置汽动离心式空气压缩机组，电动离心式空气压缩机，余热再生干燥机，精密过滤器等设备生产无油，干燥的压缩空气，通过建设压缩空气管道形成空气管网，管网全程几公里，向周边企业进行连续供气，项目建成后形成年供压缩空气5亿立方的规模。压缩空气系统分高压系统和低压系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的空压站系统降压装置。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该空压站系统降压装置，其结构特点在于：包括高压三通、低压三通、高压控制阀、低压控制阀、高压旁通管、低压旁通管、PID控制器、压力设定机构、旁通蝶阀和压力表，所述压力设定机构安装在PID控制器上，所述高压控制阀和低压控制阀均安装在PID控制器上，所述高压三通与高压控制阀连通，所述低压三通与低压控制阀连通，所述高压旁通管的一端与高压三通连通，所述低压旁通管的一端与低压三通连通，所述高压旁通管的另一端与低压旁通管的另一端通过旁通蝶阀连通，所述压力表安装在高压旁通管上，所述高压旁通管和低压旁通管上均安装有冷凝液排放口。该装置能让高压端的高压压缩空气补偿到低压端，有效防止压缩空气的无谓消耗，提高空压站的经济效益。

进一步地，所述高压控制阀和低压控制阀均为气动弹性密封控制阀，所述旁通蝶阀为手动旁通蝶阀。减小压力的损失。

进一步地，所述冷凝液排放口包括水平冷凝液排放口和垂直冷凝液排放口，所述水平冷凝液排放口水平设置，所述垂直冷凝液排放口垂直设置。安装灵活且方便。

进一步地，所述高压三通包括高压三通一号接口、高压三通二号接口和高压三通三号接口，所述低压三通包括低压三通一号接口、低压三通二号接口和低压三通三号接口，所述高压三通一号接口与高压控制阀连通，所述高压三通二号接口与高压旁通管的一端连通，所述低压三通一号接口与低压控制阀连通，所述低压三通二号接口与低压旁通管的一端连通。

进一步地，还包括储气罐、干燥器、气体驱动装置和显示屏，所述高压三通三号接口与高压气体进气管道连通，所述低压三通三号接口与储气罐连通，所述储气罐与干燥器连通，所述干燥器与气体驱动装置连通，所述气体驱动装置、储气罐和PID控制器均与显示屏连接。便于观察数据的情况。

进一步地，当高压控制阀和低压控制阀打开时，旁通蝶阀关闭。

相比现有技术，本实用新型具有以下优点：该装置能让高压端的高压压缩空气补偿到低压端，有效防止压缩空气的无谓消耗，提高空压站的经济效益。空压站系统降压装置可以在本身是带有的显示屏和调节按钮以数字的方式方便地设定目标压力，并且可以从显示屏和自带的压力表上，方便及时地读出调节后的输出压力。

附图说明

图1是本实用新型实施例的空压站系统降压装置的结构示意图。

图2是本实用新型实施例的空压站系统的系统控制图。

图中：高压三通11、低压三通12、高压控制阀21、低压控制阀22、高压旁通管31、低压旁通管32、冷凝液排放口4、水平冷凝液排放口41、垂直冷凝液排放口42、PID控制器5、压力设定机构6、旁通蝶阀7、压力表8、储气罐9、干燥器10、气体驱动装置101、显示屏102。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图2所示，须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中若用引用如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本实施例中的空压站系统降压装置，包括高压三通11、低压三通12、高压控制阀21、低压控制阀22、高压旁通管31、低压旁通管32、PID控制器5、压力设定机构6、旁通蝶阀7和压力表8，压力设定机构6安装在PID控制器5上，高压控制阀21和低压控制阀22均安装在PID控制器5上，高压三通11与高压控制阀21连通，低压三通12与低压控制阀22连通，高压旁通管31的一端与高压三通11连通，低压旁通管32的一端与低压三通12连通，高压旁通管31的另一端与低压旁通管32的另一端通过旁通蝶阀7连通，压力表8安装在高压旁通管31上，高压旁通管31和低压旁通管32上均安装有冷凝液排放口4。

本实施例中的高压控制阀21和低压控制阀22均为气动弹性密封控制阀，旁通蝶阀7为手动旁通蝶阀；冷凝液排放口4包括水平冷凝液排放口41和垂直冷凝液排放口42，水平冷凝液排放口41水平设置，垂直冷凝液排放口42垂直设置。

本实施例中的高压三通11包括高压三通一号接口、高压三通二号接口和高压三通三号接口，低压三通12包括低压三通一号接口、低压三通二号接口和低压三通三号接口，高压三通一号接口与高压控制阀21连通，高压三通二号接口与高压旁通管31的一端连通，低压三通一号接口与低压控制阀22连通，低压三通二号接口与低压旁通管32的一端连通。

本实施例中的空压站系统降压装置，还可以包括储气罐9、干燥器10、气体驱动装置101和显示屏102，高压三通三号接口与高压气体进气管道连通，低压三通三号接口与储气罐9连通，储气罐9与干燥器10连通，干燥器10与气体驱动装置101连通，气体驱动装置101、储气罐9和PID控制器5均与显示屏102连接。

本实施例中，高压气体转换为低压气体后储存在储气罐9内，低压气体经过干燥器10进行干燥，干燥器10可以将低压空气内的水分除去，干燥后的低压气体来驱动气体驱动装置101，通过显示屏102可以清楚的观察到PID控制器5、储气罐9和气体驱动装置101的参数，气体驱动装置101，指的是将高压气体转换为低压气体后，用低压气体作为动力源，来驱动的装置称之为气体驱动装置101，通过该空压站系统降压装置可以将高压气体转换为低压气体合理的利用起来，减少能量的损失。

本实施例中，在对PID控制器5检修时，高压控制阀21和低压控制阀22均处于关闭状态，旁通蝶阀7打开，高压气体依次流经高压旁通管31、旁通蝶阀7和低压旁通管32，转换为低压气体，同时高压气体中含有的液体可从水平冷凝液排放口41和垂直冷凝液排放口42排出，可以通过压力表8观察压力；但是在通常情况下旁通蝶阀7关闭，高压控制阀21和低压控制阀22均处于打开状态，高压气体流经PID控制器5转换为低压气体；压力设定机构6也可以安装在低压控制阀22和PID控制器5之间，通过压力设定机构6设定目标压力。

本实施例中的空压站系统降压装置是一种中间控制装置,用于精确控制下游系统的空气压力；该空压站系统降压装置，采用低压力损失无缝钢管、气动弹性密封控制阀及手动旁通蝶阀设计；最高进气温度可达65.6℃，适用于各种品牌的空气系统；保证用户系统无间断运行；PID控制器5，两行显示，压力状态一目了然；IP54,环境温度2–46℃；Modbus通讯接口，可与外部设备进行通讯；100-240V/1Ph/50Hz；水平冷凝液排放口41和垂直冷凝液排放口42，安装方式灵活；空压站系统降压装置的压降不超过1psig(0.07bar)，实际调节输出压力范围1.7-10.3bar(g)。

本实施例中的空压站系统降压装置采用比例积分控制的算法，它是有关实际系统压力和系统压力设定值间差异的一种线性特性曲线。该空压站系统降压装置可以根据系统压力波动的情况通过调节其控制参数使系统的压力控制处于最优化的状态。如果空气系统中的压力经常波动，可将它设定在低值带，以便能及时跟得上系统的变化。否则,如果系统很稳定,可采用较大的数值。

本实施例中的空压站系统降压装置的控制过程如下：当压力高于目标控制压力时，此时空压站系统降压装置会自动将通过的压缩空气流量调节变小，直到压力与目标控制压力一致为止；当压力低于目标控制压力时，此时空压站系统降压装置会自动将通过的压缩空气流量调节变大，直到压力与目标控制压力一致为止。

本实施例中的空压站系统降压装置与减压阀的比较：

（1）该空压站系统降压装置可以调节按钮以数字的方式方便地设定目标压力，并且可以从显示屏102和自带的压力表8上，方便及时地读出调节后的输出压力；常用的减压阀是通过调整弹簧压紧力等方式来调节压力的输出，由于没有直观的显示，其调节过程和调节结果观察都较为复杂。

（2）该空压站系统降压装置通过自带的压力传感器（精度±0.5%）持续监视系统压力，并且通过比例积分微分PID控制器5精确低控制输出压力，其精度达±0.05bar，稳定的输出压力意味着压缩空气使用设备的高生产力和压缩空气的最经济使用量；常用的减压阀是通过活塞式或弹簧式或杠杆式，调节精度为±2%-10%，变化范围的增加会引起压缩空气的浪费，以250kW，5.5bar，年工作8000小时，电费单价0.5/kWhr为例，±5%的误差意味着每年多泄漏和因不良压力调节所消耗的能源价值约29600。

（3）该空压站系统降压装置采用的较低压力损失的气动弹性密封控制阀，该装置的压降不超过1PSIG（0.06bar）；常用的减压阀由于其不可避免的节流原理，在流体流经减压阀时，会产生压力损失，即能量损失，这部分损失的能量转化是造成振动和噪声的根源，减压阀在工作时产生振动和噪声是不可避免的现象，若减压阀的噪声过高，则不仅会影响操作者的身体将康，而且还会威胁到整个设备系统的安全运行，这种噪声已被列为公害之一，其损失的压力与设定的目标压力有关，目标压力越低，压力损失越大，每年因压力损失所消耗的能源价值也越大。

（4）该空压站系统降压装置可以于本地显示目标和实际压力数值，同时带有Modbus通讯接口，可与外部设备进行（如英格索兰icotrol系统）通讯并在外部设置参数并监控运行状况；常用的减压阀没有通讯方式，并且无法在外部同时显示目标压力和设定压力数值。

（5）该空压站系统降压装置在无内、外控制信号时低压控制阀22和高压旁通管31会处于打开状态，保证压缩空气系统的无间断运行；常用减压阀在失效时无法保证系统是否被切断。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。