一种动力系统的节能方法技术方案

本发明专利技术提供了一种动力系统的节能方法，动力系统包括用于存储介质或能量的存储装置以及与存储装置连接并用于转移介质或转换能量的动力装置；当存储装置中的介质或能量的测量值未达到切换值时，动力系统工作在第一工作状态；当存储装置中的介质或能量的测量值达到或越过切换值时，动力系统工作切换为第二工作状态；在等长时间段内，第二工作状态比第一工作状态消耗更少的能源。本发明专利技术的有益效果：在动力系统中，避免动力装置的卸载耗能，实现更大程度的节能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种工业节能方法，特别涉及一种应用于气体压缩机的节能方法，属于节能

技术介绍
气体压缩机是一种把机械能转换为气体压力能的动力设备，按工作原理可分为容积式压缩机、往复式压缩机、离心式压缩机。其中容积式压缩机主要类型为螺杆式压缩机，其工作原理是压缩气体的体积，使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力。离心式压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度，使气体分子具有的功能转化为气体的压力能，从而提高压缩空气的压力。往复式压缩机也称活塞式压缩机，其工作原理是直接压缩气体，当气体达到一定压力后排出。按压缩介质的不同，气体压缩机可细分为：空气压缩机、氧气压缩机、氮气压缩机、氢气压缩机等等，最常见的气体压缩机是空气压缩机。压缩空气是现代工业生产过程中应用最广泛的动力源之一，担负着为工厂所有气动元件(包括各种气动阀门)提供气源的职责，它是大多数生产型工业企业耗能量较大的载能工质。工业企业典型压缩空气系统由空气净化处理设备、空气压缩机、干燥机、冷却系统、储气罐、输送管网、用气设备等主要设备组成，以空气为原材料生产压缩空气。其中空气压缩机提供气源动力，是压缩空气系统的核心设备，它是将原动(通常是电动机)的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。绝大部分空气压缩机运行需求的能量为电能。据统计，空气压缩机电力消耗量约占企业全部电力消耗的8％～25％，节能问题在企业节能工作中逐渐受到重视。空气压缩机电动机的节能方法，目前主要靠变频等方式针对负载情况调节其输出功率以达到节能目的。对于加载——卸载——加载——卸载……模式运行的电动机，相当一部分能耗来自卸载运行(占总能耗的45％～55％)，存在巨大的节能潜力待开发。如何进一步减少上述卸载运行时的耗能，是本领域技术人员努力研究的方向。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：解决现有技术中气体压缩机的卸载耗能问题，提供一种更为经济可行的节能方法。为了解决以上技术问题，本专利技术提供了一种动力系统的节能方法，动力系统包括用于存储介质或能量的存储装置以及与存储装置连接并用于转移介质或转换能量的动力装置；当存储装置中的介质或能量的测量值未达到切换值时，动力系统工
作在第一工作状态；当存储装置中的介质或能量的测量值达到或越过切换值时，动力系统工作切换为第二工作状态；在等长时间段内，第二工作状态比第一工作状态消耗更少的能源。优选地，切换值包括第一切换值和第二切换值，当测量值未达到第一切换值时，动力系统工作在第一工作状态；当介质或能量的测量值达到第一切换值时，动力系统工作切换为第二工作状态；随着介质或能量的消耗，测量值趋向第二切换值，当介质或能量的测量值达到第二切换值时，动力系统再次切换为第一工作状态，同时测量值重新趋向第一切换值。更优选地，第一切换值或第二切换值之一是动力系统的预设值。再优选地，第一切换值和第二切换值均是动力系统的预设值。优选地，第一切换值和第二切换值均是根据动力系统运行参数计算获得的计算值。优选地，第二工作状态是指动力装置的主动力零耗能状态。优选地，动力装置是指电动机或内燃机。优选地，动力系统是指气体压缩机，动力装置是指气体压缩机的主电动机，存储装置是指气体压缩机的储气装置；第一切换值大于第二切换值，当储气装置的测量值上升到第一切换值时，主电动机关停；当储气装置的测量值下降到第二切换值时，主电动机重新开启。更优选地，气体压缩机是指空气压缩机。本专利技术的有益效果：在动力系统中，避免动力机械的卸载耗能，实现更大程度的节能。附图说明图1是本专利技术节能方法的工作流程示意图；图2是本专利技术一个较佳实施例的动力系统简单示意图。具体实施方式以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。本专利技术中动力系统至少包括相互连接的存储装置和动力装置。存储装置用于存储介质或能量，例如：储气罐、蓄电池、蓄水池等。动力装置用于转移介质或转换能量，例如，电动机、内燃机、蒸汽机等。存储装置可与动力装置直接相连，或者通过管道、线缆等相连。存储装置带输入端与输出端，动力装置可以与存储装置的输入端相连，或者与输出端相连，两者节能原理基本一致。本专利技术提供了上述动力系统的节能方法，步骤如图1所示。当动力系统开始工
作时，处于第一工作状态。第一工作状态是动力系统的常规工作状态，其中的动力装置满负荷或大负荷工作，并将介质或能量传导入存储装置中，存储装置中存储的介质或能量随之变化，由监测模块监测这种变化，获得测量值。当测量值达到或越过切换值时，动力系统进入第二工作状态。第二工作状态是比第一工作状态更节能的状态，确切地说，是指在等长工作时间内，第二工作状态比第一工作状态消耗更少的能量。典型地，动力系统在第二工作状态工作时，其中主动力不工作，但允许一些必要的辅助功能(如指示灯等)的微量耗能。主动力是指动力系统中耗能最多的部分。切换值是动力系统工作前或工作中预设的固定值。动力系统的工作条件和环境并非一成不变，而是时刻变化着的。因此，更佳地，切换值由动力系统的运行参数计算获得，运行参数可以是实时值或者运行一段时间内的参数统计值。以下以气体压缩机为例具体阐述本专利技术的构思。气体压缩机的节能方法，现有技术主要靠变频等方式针对负载情况调节主电动机输出功率，以达到节能目的。当气体压力达到工作要求时，气体压缩机降压卸载：关闭进气阀使主电动机处于空转状态，同时将分离罐中多余的压缩气体放空，这种方法导致大量压缩气体和能源的白白浪费。关闭进气阀使主电动机空转虽然可以使气体压缩机不做功，但气体压缩机在空转状态下其压缩机构(例如螺杆式压缩机的螺杆)仍然工作，气体压缩机卸载时能耗大概占到运行总能耗的45％～55％。因此，当气体压缩机在加卸载供气控制方式下，气体压缩机主电动机仍有巨大的节能潜力。对于负载——卸载——负载——卸载……模式运行的电动机，最好节能运行方法是：在气体压缩机卸载时主电动机停止工作。本专利技术的构思即是基于此节能运行方式，以下详述。动力系统对应气体压缩机，动力装置对应气体压缩机的主电动机，存储装置对应气体压缩机的储气装置(储气罐)，简单示意图如图2所示。主电动机驱动压缩机构对常压空气进行压缩，然后储存在储气罐中。实时监测气体压缩机运行参数(环境温度、排气压力、机内温度、用气量等)，根据算法计算出第一切换值和第二切换值，第一切换值和第二切换值分别是气体压缩机经济运行的上限值和下限值。因为实时运行参数不断变化，计算得到的第一切换值和第二切换值并非固定不变，而是分别对应一组数据——第一切换值数组和第二切换值数组。气体压缩机的工作过程如下：气体压缩机刚开机时，储气罐中气体压力较小，主电动机满负荷或大负荷工作，压缩气体源源不断地进入储气罐，通过气压传感器测量储气罐中气压，此测量值不断升高。当测量值上升到第一切换值时，主电动机关停，进入极低耗能甚至零耗能的状态。随着储气罐中压缩气体的耗用，测量值逐渐下降至第二切换值，主电动机收到指令重行运转，使压缩气体进入储气罐，测量值升高，直至再次达到第一切换值，主电动机停止运转，如此循环往复。本专利技术的气体压缩机，主动力间歇性地关停，这个过程可以节省大量能源。气体压缩机一般由电动机提供动力。在特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力系统的节能方法，其特征在于，所述动力系统包括用于存储介质或能量的存储装置以及与所述存储装置连接并用于转移所述介质或转换所述能量的动力装置；当所述存储装置中的所述介质或所述能量的测量值未达到切换值时，所述动力系统工作在第一工作状态；当所述存储装置中的所述介质或所述能量的测量值达到或越过所述切换值时，所述动力系统工作切换为第二工作状态；在等长时间段内，所述第二工作状态比所述第一工作状态消耗更少的能源。

【技术特征摘要】
1.一种动力系统的节能方法，其特征在于，所述动力系统包括用于存储介质或能量的存储装置以及与所述存储装置连接并用于转移所述介质或转换所述能量的动力装置；当所述存储装置中的所述介质或所述能量的测量值未达到切换值时，所述动力系统工作在第一工作状态；当所述存储装置中的所述介质或所述能量的测量值达到或越过所述切换值时，所述动力系统工作切换为第二工作状态；在等长时间段内，所述第二工作状态比所述第一工作状态消耗更少的能源。2.根据权利要求1所述的一种动力系统的节能方法，其特征在于，所述切换值包括第一切换值和第二切换值，当所述测量值未达到所述第一切换值时，所述动力系统工作在第一工作状态；当所述介质或所述能量的测量值达到所述第一切换值时，所述动力系统工作切换为第二工作状态；随着所述介质或所述能量的消耗，所述测量值趋向所述第二切换值，当所述介质或所述能量的测量值达到所述第二切换值时，所述动力系统再次切换为所述第一工作状态，同时所述测量值重新趋向所述第一切换值。3.根据权利要求2所述的一种动力系统的节能方法，其特征在于，所述第一切换值...

【专利技术属性】
技术研发人员：卞光辉，
申请(专利权)人：东泽节能技术苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32