空压机余热回收利用系统设计和控制算法研究

发布时间：2021-11-23 12:12

　　为提高公司现用空压机的使用效率,降低使用成本,设计一种空压机余热回收利用系统。采用板式换热器实现空压机出口高温气体热量的回收,利用主和副两套水箱、可变频调速循环泵、电动阀门和电加热器组成余热回收水循环系统,并对水循环系统的关键参数进行计算。空压机余热回收后,利用的目的是满足公司员工的洗浴用水,因此,采用模糊PID控制对主水箱中的热水量进行精确控制,以确保主水箱热水量满足供应。最后,对本系统的经济效益进行了分析,不考虑初期的一次性成本投入,则本系统每年会给公司节约至少70余万元。 

【文章来源】：节能. 2020,39(05)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

余热回收利用系统组成

本系统的控制流程如图2所示。本系统启动之后，先根据主水箱的温度情况，开启进入两个换热器的冷却回路，然后开启主水箱循环水泵，对主水箱中的介质进行升温处理。如果在主水箱升温过程中，油气分离器分离的油液温度经冷却后过低，则关闭该冷却回路的入水口，以提高油液温度，防止降低空压机润滑效果。

图3中的执行机构，就是图1中的B2，为了快速对主水箱中的水量进行控制，此处的B2水泵采用变频控制。图3中的检测单元，就主水箱的液位传感器。模糊PID控制方法在空压机余热回收利用控制系统中实现原理：首先控制系统采用西门子S7-1200可编程逻辑控制器，该控制器配合其扩展模块，可实现余热回收利用控制系统的所有功能；其次，模糊PID控制方法的核心还是传统的PID控制，并且S7-1200可编程逻辑控制器内嵌PID控制模块，可实现PID控制；再次，模糊控制器是一个双输入三输出的控制系统，结合模糊控制算法原理，利用S7-1200可编程逻辑控制器的系统组织块和控制功能块，即可实现模糊控制算法[9-10]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]雷达稳定平台模糊PID串级控制设计与仿真[J]. 梅栋,俞竹青.  计算机测量与控制. 2020(02)
[2]基于PLC的模糊PID冷却液温度控制系统的设计[J]. 范蟠果,刘经纬,王超然,刘晓航.  工业仪表与自动化装置. 2020(01)
[3]煤矿离心式空压机余热回收利用系统的改造[J]. 孟全.  煤矿机电. 2019(06)
[4]煤矿风井场地空压机余热回收制备洗浴热水的应用[J]. 范恺.  山东煤炭科技. 2019(10)
[5]空压机的余热回收方式分析与研究[J]. 李清波.  矿业装备. 2019(05)
[6]模糊控制理论综述[J]. 楚焱芳,张瑞华.  科技信息. 2009(20)
[7]模糊数学基本理论及其应用[J]. 周浩亮.  建井技术. 1994(Z1)

硕士论文
[1]火电机组空气压缩机余热回收系统特性及性能分析[D]. 刘烨.华北电力大学(北京) 2019
[2]水蓄冷及余热回收综合系统的研制[D]. 彭昆.江苏大学 2018
[3]有油螺杆空压机余热回收的换热器选型及应用技术的研究[D]. 程艳.西安工程大学 2016



本文编号：3513857