螺杆空压机加卸载工况下节能运行分析_孔德文

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1、DOI:10.13700/j.bh.1001-5965.2012.03.0192012年3月北京航空航天大学学报March2012第38卷第3期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsVol．38No.3螺杆空压机加卸载工况下节能运行分析孔德文林惟锓蔡茂林秦宏波(北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院，北京100191)(上海理工大学能源与动力工程学院，上海200093)摘要:介绍了螺杆空压机的消耗功率，分析了空压机排气压力对其容积效率的影响，得到了空压机容积流量的计算方法，建立了

2、螺杆空压机的运行能耗模型．在加卸载运行工况下，利用MATLAB对其运行过程、运行能耗进行仿真，通过仿真证明了存在最优的卸载压力线，使其运行能耗最小化．最后结合螺杆空压机加卸载运行频率和最优卸载压力线，给出了其在加卸载运行工况下最优控制方案．关键词:压缩功率;容积流量;卸载压力线;最优控制;节能中图分类号:TH138．21;TP271．4文献标识码:A文章编号:1001-5965(2012)03-0405-05Analysisonenergy-savingoperationofscrewcompressorunderload/unloadoperati

3、ngconditionsKongDewenLinWeiqinCaiMaolin(SchoolofAutomationScienceandElectricalEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)QinHongbo(CollegeofEnergyandPowerEngineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China)Abstract:Air

4、compressorpowerconsumptionwasdescribed．Basedonanalyzingscrewaircompressorvolumeflowefficiencyunderdischargepressurefluctuationconditions，thescrewaircompressorvolumeflowformulawasobtained，andpowerconsumptionmathematicmodelwereestablishedalso．Underload/unloadoperatingconditions，t

5、ochangetheunloadpressurevalueinaccordancewiththespacestepof0．01MPaandconsiderthepowerconsumptionaffectedbycurrentfromunloadtoload，thescrewcompressorpowerconsump-tionweresimulatedbyMATLAB．Thesimulationshowsthattheexistenceoftheoptimalunloadpressurevalueisproved．Powerconsumptioni

6、sminimalwithusingtheoptimalunloadpressurevalue．Finally，combiningtheload/unloadoperatingfrequencywiththeoptimalunloadpressurevalue，theoptimalcontrolmethodofscrewcompressorisgiven．Keywords:compressionpower;volumeflow;unloadpressurevalue;optimalcontrol;energy-saving进入2l世纪以来，节能环保事业

7、越来越得到本文选择双螺杆式单级压缩空压机为例，即重视．中国政府颁布实施一系列的节能政策和节通常所说的螺杆空压机，是因为双螺杆式单级压能措施，尤其是2009年末的哥本哈根会议上，中缩空压机正在大量应用于工业生产中，并有不断［2］国政府郑重地宣布到2020年中国单位国内生产上升的趋势．尽管许多专家学者从双螺杆式单总值二氧化碳排放比2005年下降40%至45%的级压缩空压机的结构、理论等不同角度进行过研［3－4］目标．在我国工业生产中占据工厂总耗电量究，但是对加卸载运行工况下螺杆空压机的10%～20%，占全国总用电量6%左右的工业压运行控制方式并未进行深入

8、研究．本文认为，导致［1］缩机将不可避免地成为节能工作的对象．工业空压机能耗高、资源利用率低等问题的重要收稿