一、 空壓機(jī)節(jié)電王的原理

1.1 空壓機(jī)本身的常見問題

空壓機(jī)是高耗能設(shè)備，它的使用成本將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一次性購置成本，因此，空壓機(jī)的節(jié)能減排非常重要。以下羅列出空壓機(jī)現(xiàn)場常見的節(jié)能點，作為一個參考：

1、空壓機(jī)設(shè)計的調(diào)節(jié)方式簡單粗放，效率低，不利于節(jié)能。無論是采用卸載閥、節(jié)氣門、蝶閥、滑閥等方式進(jìn)行排氣量的調(diào)節(jié)，都是簡單的調(diào)節(jié)方式，在設(shè)計之初，并未充分考慮能源的節(jié)省，因此耗電量非常大；即使是較新出現(xiàn)的變頻PID調(diào)節(jié)方式，也不能解決電機(jī)出力波動大的難題，這些落后的調(diào)節(jié)方式將造成能耗的上升。

2、由于調(diào)節(jié)方式的局限引起的氣壓寬幅波動或者周期性波動。由于調(diào)節(jié)方式不當(dāng)，將造成氣壓在很大范圍內(nèi)波動，無法穩(wěn)定。而氣壓的波動將造成三個問題：其一，由于氣壓不穩(wěn)，用戶為了保證最小氣壓，因此不得不提高設(shè)定氣壓，造成過度供應(yīng)，形成了浪費；其二，在氣壓偏高的過程中，壓縮機(jī)的排氣效率已經(jīng)顯著降低；其三，由于氣壓的頻繁波動，電動機(jī)和壓縮機(jī)的出力不穩(wěn)定，處在變動工況的過程中，達(dá)不到設(shè)計效率；即使采用變頻PID調(diào)節(jié)，仍不能避免出力不穩(wěn)定的現(xiàn)象，有時甚至更加嚴(yán)重。

3、空壓機(jī)壓縮過程中的熱量未能及時散出，特別是當(dāng)工作狀況不佳時，熱能積累造成溫度上升，會進(jìn)一步加大壓縮功，加大的壓縮功又會進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成更多的熱量，形成惡性循環(huán)，排氣溫度會有顯著的增加，此時壓縮機(jī)約有80%的電轉(zhuǎn)變成毫無用處的熱量。

綜上，空壓機(jī)的一些不利于節(jié)能的問題主要是在設(shè)計之時沒有充分考慮能源節(jié)省，雖然從一定程度上控制了空壓機(jī)的造價，但在用戶使用過程中會增大使用成本，加大的成本有時非常高昂，與節(jié)約的造價之間很不相稱。歸根結(jié)底還是在于空壓機(jī)是多變量、時變系統(tǒng)，其多個變量之間往往只是追求了其中一個（流量或壓力）而忘記了其余幾個（溫度、能耗等）。  

為此，時代科儀專門為空壓機(jī)研究了一套最優(yōu)節(jié)能系統(tǒng)，能夠兼顧主要的方面并且明顯降低能耗。

1.2 空壓機(jī)節(jié)電王的原理

北京時代科儀在科技部的支持下，承擔(dān)了空壓機(jī)節(jié)能的國家科研課題，研制出一套空壓機(jī)行之有效的節(jié)能方案。方案的主要原理在于根據(jù)空壓機(jī)的一系列變量的實時采樣，隨時計算出最優(yōu)工作狀態(tài)；這個方案兼顧了氣體供應(yīng)、能源消耗等方面，實現(xiàn)了最優(yōu)節(jié)能。類似于一個不知疲倦的空壓機(jī)專家一直在對空壓機(jī)進(jìn)行實時診斷，在調(diào)節(jié)的時候盡量做到最優(yōu)，并盡量減少重復(fù)調(diào)節(jié)，使得空壓機(jī)的出力為最穩(wěn)定狀態(tài)，達(dá)到設(shè)計最大效率運行，節(jié)能效果顯著。

通過節(jié)能設(shè)備—空壓機(jī)節(jié)電王，提高原有生產(chǎn)設(shè)備在能源使用方面的效率。空壓機(jī)節(jié)電王就是根據(jù)當(dāng)前空壓機(jī)的一些節(jié)能需求而設(shè)計的一種節(jié)能設(shè)備，它的設(shè)計目標(biāo)是：保證空壓機(jī)穩(wěn)定、持續(xù)的工作的同時，節(jié)約能源，并起到保護(hù)空壓機(jī)的作用。

節(jié)能原理：空壓機(jī)節(jié)電王是一個自尋優(yōu)系統(tǒng)，它的節(jié)能原理是尋找最穩(wěn)定、節(jié)能的工作狀況，并使空壓機(jī)運行于這種狀況下，它的設(shè)計思想是對空壓機(jī)的運行氣壓穩(wěn)定性、設(shè)備穩(wěn)定性、運行能耗等方面進(jìn)行折衷處理，在保證氣壓比較穩(wěn)定條件下（但不是恒壓供氣），使得空壓機(jī)的出力處于高效、穩(wěn)定的狀態(tài)，能夠提高空壓機(jī)的實際運行效率。同時它也能降低溫度、降低噪音、改善現(xiàn)場環(huán)境。它是空壓機(jī)的一個附屬設(shè)備，不影響空壓機(jī)的運行，也不改變空壓機(jī)的設(shè)定參數(shù)。

二、 螺桿空壓機(jī)節(jié)電王

螺桿空壓機(jī)節(jié)電王是為企業(yè)中的空壓機(jī)配套使用的節(jié)能裝置，通過對空壓機(jī)參數(shù)的測量、分析，將空壓機(jī)控制在最優(yōu)的節(jié)能狀態(tài)下，使之獲得最佳的節(jié)電效果。

本產(chǎn)品主要適用于螺桿空壓機(jī)，直接串接在空壓機(jī)前端，自動配合空壓機(jī)運行，無需人工操作和維護(hù)，不需要改動空壓機(jī)內(nèi)置PLC和控制面板的任何參數(shù)。

這是一套硬件和軟件復(fù)合系統(tǒng)，含有測量部件、計算部件、驅(qū)動部件、切換部件、顯示部件等各個部分，通過對空壓機(jī)的運行參數(shù)進(jìn)行測量，選擇內(nèi)置的10種算法進(jìn)行分析，對空壓機(jī)的運行加以控制，保持空壓機(jī)在最穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速工作。

三、 離心空壓機(jī)節(jié)電王

離心空壓機(jī)是大、中型企業(yè)的主要動力設(shè)備之一，用途較為廣泛，同時也是耗電大戶，其運轉(zhuǎn)成本占企業(yè)電力成本的30%以上，在有些企業(yè)甚至達(dá)到60%左右。時代科儀經(jīng)過數(shù)年的潛心研究和實踐，結(jié)合航空、航天技術(shù)，推出了離心空壓機(jī)節(jié)電王。節(jié)電王改善了能耗高的問題，能夠顯著降低運行成本，同時還具有提高離心空壓機(jī)產(chǎn)能、減少配電需求的作用。

離心空壓機(jī)節(jié)電王是為離心空壓機(jī)添加的一套附屬的節(jié)能設(shè)備，包含“人工智能控制中心”和特制的高壓驅(qū)動裝置兩部分。本節(jié)能產(chǎn)品填補(bǔ)了離心空壓機(jī)節(jié)能調(diào)節(jié)的技術(shù)空白，處于國際和國內(nèi)領(lǐng)先水平。

為了提高離心空壓機(jī)的能效，降速運行、全部打開進(jìn)口閥門（導(dǎo)葉）是解決耗能問題的有效途徑。然而，速度調(diào)節(jié)受到離心空壓機(jī)固有的“喘振”問題的影響，以往沒有成功應(yīng)用的案例。時代科儀采用“人工智能”與“大數(shù)據(jù)”融合的專家控制系統(tǒng)，攻克了“喘振”難題，并成功應(yīng)用在高壓離心空壓機(jī)，通過實時在線式調(diào)控運行，節(jié)能效果非常明顯，系統(tǒng)運行十分穩(wěn)定，效率大大提高。