Спосіб енергоефективного постачання підприємствам стиснутого повітря

1. Спосіб енергоефективного постачання підприємствам стиснутого повітря, в якому вимірюють пневматичну енергію на вході до споживача, контролюють режими роботи пневматичного обладнання і архівують їх параметри, який відрізняється тим, що додатково обробляють за допомогою контролера вхідні аналогові та дискретні сигнали кожної компресорної машини системи повітропостачання, які надходять від датчиків температури і тиску повітря, витрати повітря, і видають керуючі сигнали виконавчим пристроям для підтримки в заданих межах температури та тиску повітря, масла, захищають за допомогою датчиків напруги і струму електропривод від недопустимих змін параметрів електромережі і перевантажень привода, передають до електронної обчислювальної машини (ЕОМ) дані про стан та ефективність роботи системи повітропостачання за допомогою провідної або радіоелектронної системи зв'язку, підключають, за допомогою блока керування, лише необхідну частину компресорних машин в залежності від навантаження системи повітропостачання, контролюють роботу системи повітропостачання за допомогою ЕОМ, під'єднують до компресорного блока та системи розподі U 2 (11) 1 3 35193 чання стиснутого повітря і буде предметом розглядання в заявці, що подається. Відомий винахід який відноситься до техніки автоматичного регулювання і може використатися в системах водопостачання, газопостачання, постачання стиснутим повітрям на підприємствах та в інших випадках. Технічним результатом є підвищення точності підтримки вихідного тиску у широкому діапазоні зміни витрати і розширення функціональних можливостей. Регулятор тиску містить корпус, вхідн у і вихідну порожнини, порожнину управління, чуттєвий елемент у вигляді стакана, зв'язаного штоком з запірним елементом, сідло, порожнина, що задає з розташованою у неї пружиною чуттєво го елемента. Результат досягається введенням між запірним елементом і штоком компенсатора жорсткості пружних елементів у вигляді тіла обертання з утворюючою, виконаною по певної лінії, що дозволяє компенсувати або коректувати перемінну складову силу пружних елементів, що впливає на вихідні характеристики регулятора [патент RU №2121703 від 1997.02.06.; G05D16/066]. Недоліком винаходу стосовно заявки, що подається є те, що винахід вирішує лише частину проблем по організації ефективної системи постачання підприємств стислим повітрям. За прототип приймаємо відомий винахід, що відноситься до електроенергетики і який може бути використаний для автоматичного контролю і управління ефективністю енергопостачання підприємства. Технічним результатом винаходу є здійснення оперативного контролю і управління процесами передачі і перетворення енергії в елементах мереж споживача, контролю і управління ефективністю процесів одержання продуктів енерготехнологічних процесів на основі єдиного параметру - відносної енергоємності любого енергетичного процесу і підвищення ефективності загального енерговикористання по результатам аналізу величин відносної енергоємності по всім енергетичним процесам в системі. Спосіб полягає у вимірюванні енергії на вході до споживача, контролю режиму роботи енергетичного обладнання і архівуванні їх параметрів, при цьому розбивають енергетичну систему споживача по видам енергії від вхідного лічильника на елементи з певним функціональним призначенням, включаючи енерготехнологічні процеси одержання продукту [патент RU №2212746 від 2001.06.29.; H02J3/067]. Певним недоліком винаходу є те, що спосіб не передбачає оперативного втручання в розподіл стиснутого повітря на підприємстві, а також не має можливості вести підрахунки економічних показників роботи системи таких, наприклад, як питомі затрати стиснутого повітря на одиницю випущеної продукції. Задачею корисної моделі є створення ефективної системи постачання підприємствам стиснутого повітря, яка б враховувала як технологічні потреби підприємства, так і економічні показники процесу постачання стиснутим повітрям. Поставлене завдання вирішується створенням способу, в якому вимірюють пневматичну енергію на вході до споживача, контролюють режими ро 4 боти пневматичного енергетичного обладнання і архівують їх параметрі, згідно з корисною моделлю, додатково обробляють за допомогою контролера вхідні аналогові та дискретні сигнали кожної компресорної машини системи повітропостачання які надходять від датчиків температури і тиску повітря, розходу повітря і видають керуючі сигнали виконавчим пристроям для підтримки в заданих межах температури та тиску повітря, масла; захищають за допомогою датчиків напруги та струму електропривод від недопустимих змін параметрів електромережі і перевантажень привода, передають до електронної обчислювальної машини (ЕОМ) дані про стан та ефективність роботи системи повітропостачання за допомогою провідної або радіоелектронної системи зв'язку, підключають, за допомогою блоку управління, лише необхідну частину компресорних машин в залежності від навантаження системи повітропостачання, контролюють роботу системи повітропостачання за допомогою електронної обчислювальної машини (ЕОМ), під'єднують до компресорного блоку та системи розподільних повітропроводів ресивер і/або систему ресиверів, при цьому попередньо опитують, за допомогою контролера, датчики якості параметрів стиснутого повітря, значення з яких заносяться в пам'ять і передають до системи моніторингу енергоспоживання. Крім того, автоматично задають і/або лімітують, за допомогою блоку управління, споживачам дільниці, цеху використання стиснутого повітря у відповідності до технологічних потреб на виконання процесів по кожному з замовлень та заносять в базу даних кількість споживаної пневматичної енергії дільницею, цехом з зазначенням номера замовлення виконуваних робіт та його виконавця. Крім того, оснащають ЕОМ програмами для архівування даних та для розрахунку економічних показників роботи системи повітропостачання, значення яких висвітлюють на моніторі у вигляді даних про фактично спожиту пневматичну енергію з оцінкою її вартості в поточних цінах, значення яких заносять в базу даних для складання енергетичного паспорта дільниці, цеху, всього підприємства, включаючи розрахунки значень питомих затрат стиснутого повітря на одиницю випущеної продукції. Крім того, передають покази датчиків використання стиснутого повітря кожним споживачем до ЕОМ, яку оснащають програмою для складання балансу потоків стиснутого повітря, що дозволяє обчислювати його втрати в повітропроводах. Спосіб енергоефективного постачання підприємствам стиснутого повітря реалізується за допомогою технологічного ланцюжка устаткування, що складається із компресорних машин з контролерами, які можуть бути убудованими компонентами, або в якості зовнішніх пристроїв по відношенню до компресорів, систем трубопроводів, пристроїв, що вимірюють пневматичну енергію на вході споживача, ЕОМ, провідної або електронної системи зв'язку, пристрою, що відключає і/або підключає компресорні машини, блоку управління, системи моніторингу енергоспоживання і із самих споживачів пневматичної енергії. 5 35193 Таким чином, зазначений вище технічний результат, що досягається в процесі експлуатації запропонованої корисної моделі, забезпечується ознаками, які відрізняють її від ознак у способах енергоефективного постачання підприємствам стиснутого повітря, описаних згідно відомого рівня техніки, зокрема в способі прийнятим за прототип. На Фіг. схематично зображений технологічний ланцюжок для реалізації запропонованого способу енергоефективного постачання підприємствам стиснутого повітря. Те хнологічний ланцюжок містить компресорний блок - 1, систему усмоктування і блок регулювання продуктивності та холостого ходу - 2, електродвигун з частотнім регулятором 3, датчики напруги і струму - 4, систему скидання стиснутого повітря - 5, маслосистему з датчиками температури, систему відділення, охолодження і очистки мастила - 6, систему фільтрів - 7, систему датчиків температури повітря - 8, теплообмінник 9, систему датчиків тиску - 10, ресивер і/або систему ресиверів - 11, електроконтактний манометр 12, контролер - 13, компресорну машину першу 14, систему трубопроводів першу -15, пристрій, який вимірює пневматичну енергію на вході першого споживача - 16, споживача першого - 17, компресорну машину nу - 18, систему тр убопроводів nу -19, пристрій, який вимірює пневматичну енергію на вході nго споживача - 20, споживача nго - 21, пристрій, який відключає і/або підключає компресорні машини при перевантаженні і/або недовантаженні системи повітропостачання - 22, блок управління - 23, монітор - 24, ЕОМ - 25, провідну або електронну систему зв'язку - 26, систему моніторингу енергопостачання - 27. Технологічний ланцюжок обладнання працює наступним чином. Запускають автоматично або вручну електродвигун (3), наприклад, з блоком частотного регулювання, компресорного блока (1), наприклад, з гвинтовим компресором. На цій стадії компресорний блок (1) запускається при низькому числі обертів і регулятор системи всмоктування і блоку регулювання продуктивністю і холостого хода (2) знаходиться у закритому положенні. Компресорний блок (1) працює у вищеописаних умовах впродовж 5-7 секунд. По закінченні цього терміну відбувається переключення електродвигуна (3) з зірки на трикутник, регулятор системи всмоктування відкривається і забезпечується забір атмосферного повітря через фільтр системи всмоктування повітря. На цій стадії компресорний блок працює у номінальному режимі. Подальшу роботу компресорної машини (14, 18) розглянемо через опис її управління контролером (13). При роботі компресорного блока температура масла в маслосистемі (6) на лінії упорскування збільшується. При досягненні гранично припустимої величини, контролер (13) включає електродвигун вентилятора маслосистеми (6). В разі зниження температури електродвигун вентилятора відключається. Якщо в процесі роботи компресорної машини один з контрольованих параметрів досягає максимально припустимого значення, компресорна машина зупиняється, на екран . дисплея видається відповідне повідомлення і включа 6 ється звуковий сигнал. Одночасно інформація подається за допомогою провідної або електронної системи зв'язку (26) на електронну обчислювальну машину ЕОМ (25), систему моніторингу енергоспоживання (27) та монітор (24). При зміні споживання стиснутого повітря, система управління компресорною машиною дозволяє автоматично підтримувати тиск повітря у споживача (17,21). З цією метою-на повітряному колекторі або ресивері (12) споживача встановлюють електроконтактний манометр ЕКМ (12), настроєний на мінімальний і максимальний тиск. При досягненні верхньої межі тиску контролер (13) відкриває електромагнітні клапани в системі всмоктування і блоці регулювання продуктивністю і холостого ходу (2). Один із яких відкриває доступ стиснутого повітря на пневмопривод дросельної заслінки на вході в компресорний блок, закриваючи її і переводячи компресорний блок в режим холостого хода, а другий стравлює повітря в атмосферу, що робиться в виняткових випадках так як суперечить суті енергоефективного постачання підприємств стиснутим повітрям. Тому і передбачається регулювання потужності компресорної машини (14, 18) на підставі постійного вимірювання тиску в системі споживання (17, 21), в системі трубопроводу (15, 19) за допомогою системи датчиків тиску (10), пристрою, що вимірює пневматичну енергію (16, 20), використовуючи частотний блок електродвигуна (3). Крім того, на підставі даних отриманих ЕОМ (25) від пристроїв, що вимірюють пневматичну енергію (16, 20) на вході споживачів, від самих споживачів (17, 21), блок управління (23), за допомогою пристрою, який відключає і/або підключає компресорні машини (22), забезпечує в системі із декілька компресорних машин (14, 18) часткову загрузку тільки однієї із них, при цьому інші компресорні машини або працюють на повну потужність, або виключені. З метою економії людських ресурсів, часу, здійснюють дистанційний контроль за допомогою системи моніторингу енергоспоживання (27). ЕОМ (25) також контролює роботу системи повітропостачання. За допомогою спеціальної програми ЕОМ спільно з блоком управління (23) автоматично задають і/або лімітують споживачам дільниці, цеху використання стиснутого повітря у відповідності до технологічних потреб на виконання процесів по кожному з замовлень. При цьому заносять в базу даних кількість споживаної пневматичної енергії дільницею, цехом з зазначенням номера замовлення виконуваних робіт та його виконавця. Крім того, ЕОМ (25) оснащають програмами для архівування даних та для розрахунку економічних показників роботи системи повітропостачання, значення яких висвітлюють на моніторі у вигляді даних про фактично спожиту пневматичну енергію з оцінкою її вартості в поточних цінах. Також дані про спожиту пневматичну енергію заносять в базу даних для складання енергетичного паспорта дільниці, цеху, всього підприємства, включаючи розрахунки значень питомих затрат стиснутого повітря на одиницю випущеної продукції. До того ж, передають покази датчиків розходу повітря кожним споживачем до ЕОМ, яку для цього оснащають програмою для складання балансу потоків 7 35193 стиснутого повітря, а це дозволяв обчислювати його втрати в повітропроводах. Перед подачею стиснутого повітря споживачу, він очищається системою фільтрів (7), охолоджується в теплообміннику (9), при цьому його температура контролюється за допомогою системи дат Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко 8 чиків температури повітря (8). Система датчиків тиску (10) контролює тиск в системі повітропостачання. Датчики напруги і струм у (4) захи щають електропривод від недопустимих змін параметрів електромережі і перевантажень привода. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601