2)頻繁采用打開和關(guān)閉放氣閥，致使放氣閥的耐用性得不到保障。

3 螺桿式空氣壓縮機(jī)改造方案的設(shè)計

針對原有供氣控制方式存在的諸多問題，經(jīng)過上述對比分析，應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行恒壓供氣控制。采用這一方案時，可以把管網(wǎng)壓力作為控制對象，壓力變送器YB 將儲氣罐的壓力P轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘査徒oPID智能調(diào)節(jié)器，與壓力設(shè)定值P0作比較，并根據(jù)差值的大小按既定的PID控制模式進(jìn)行運(yùn)算，產(chǎn)生控制信號送變頻調(diào)速器(VVVF)，通過變頻器控制電機(jī)的工作頻率與轉(zhuǎn)速，從而使實際壓力P始終接近設(shè)定壓力P0。同時，該方案可增加工頻與變頻切換功能，并保留原有的控制和保護(hù)系統(tǒng)，另外，采用該方案后，空壓機(jī)電機(jī)從靜止到旋轉(zhuǎn)工作可由變頻器來啟動，實現(xiàn)了軟啟動，避免了啟動沖擊電流和啟動給空壓機(jī)帶來的機(jī)械沖擊。

具體的控制系統(tǒng)流程圖如圖2所示。

4 空壓機(jī)變頻控制系統(tǒng)配置

4.1 JD-BP37-280F高壓變頻器

變頻器的主要參數(shù)如表1 所列。

4.2 PID智能控制器

選北京金立石PID 智能控制器1 個，型號為XM808-6，單路輸入為4~20 mA模擬信號，單路輸出為0~5 V的電壓信號，測量精度0.2%。

4.3 壓力變送器

壓力變送器(1 個)選北京虹潤儀表有限公司的產(chǎn)品。型號為HRK 2S 1G 1F 2Y 5F3，0耀1.6 MPa，量程0~1.6 MPa，輸出4~20 mA 的模擬信號，精確度0.5%FS。

5 項目改造

改造時在排風(fēng)管道出口安裝壓力變送器以檢測氣體壓力變化，并將輸出信號傳輸給高壓變頻器上的PID，PID檢測出口壓力的變化，并自動調(diào)整輸出電壓，高壓變頻器根據(jù)PID 的輸出電壓變化來控制電機(jī)運(yùn)行頻率，從而自動調(diào)節(jié)空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速以改變出口的壓力。當(dāng)高壓變頻器調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)生故障時，高壓變頻器給出跳閘信號，再人為地轉(zhuǎn)到工頻運(yùn)行。主回路的改造圖如圖3 所示。

圖中QF 為高壓控制斷路器，QS1、QS2、QS3 為單刀單擲刀閘，其中工、變頻回路的刀閘實現(xiàn)電磁和機(jī)械互鎖。當(dāng)QS1 閉合時，QS3不能合，只能合QS2;QS3吸合時，QS1、QS2不能合。這就確保了主回路的安全與可靠。

6 結(jié)語

經(jīng)過一系列的反復(fù)調(diào)整，將變頻器啟動時間設(shè)置為20 s，下降時間設(shè)置為25 s，最終系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行在40.5~42.5 Hz 的頻率范圍，管線壓力基本保持在0.68 MPa，供氣質(zhì)量得到提高。改造后空壓機(jī)運(yùn)行安全、可靠，達(dá)到了煤礦用氣的工藝要求。