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摘要：介绍了压缩机的节能内容和意义，集中阐述了压缩机的不同时期的节能发展和节能措施，并相互对比，最后对时间配流控制系统在压缩机的节能控制方面进行详细的探究，给谈压缩机的节能控制策略带来了积极的指导意义。
关键词：节能发展 节能控制 节能策略
中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：
1、前言
随着社会经济的高速发展，各种工业技术也得到了不同程度的更新，压缩机技术也不例外。压缩机在现代工业中的应用极为广泛，它的应用层面囊括了冶金、矿山和石油等多种工业应用领域。并且它也是工业生产中的重要设备，是整个工业生产流程中不可缺少的一个环节。但是压缩机身为大型机器的一种，不可避免的成为了高能耗设备。就我国目前的工业生产能耗结构现状来说，压缩机的能耗占据了很大的比重，并且还在逐年的增加。所以，对压缩机节能控制的研究对于目前的工业发展尤为重要。我国目前已经对压缩机节能控制方面有了相当程度的重视，而通过一定的技术革新来实现压缩机的节能降耗也成为了当下压缩机研究的热点之一。
2、压缩机的节能发展
压缩机用户主要根据最大耗气量来进行压缩机的选择，而在实际的使用中，因为成产流程的不同，使得相关用户对耗气量的需求也在不断变化。根据现在的市场情况，如果能够针对用户对耗气量的需求，实现压缩机的无级连续调节，那么压缩机的节能效果就会有很大程度的提升。
在目前的压缩机输出流量调节方面，主要有三种方法。第一是变频变速调节。它主要是利用改变压缩机的转速的方法来实现压缩机输出流量调节的。这种调节方式可以持续高宽度的调节输出流量，并且对功率的消耗也小。但是由于大功率的变频器不仅价格高昂，而且需要进行繁琐的维护，使用起来也有很大的弊端。所以此种方法一般只能在中小功率的范围内使用，限制了它的广泛应用。第二是旁通调节。此种调节结构简单，配上自动控制系统也可以达到较高调节精度。但因为浪费了多余流量的压缩功，因此不能达到很好的节能效果。第三是多缸分级调节，其主要是把压缩机的每个压缩缸都通过进气控制阀与输入管路相连，当控制阀打开时，该阀所在的缸直接与输入管路相通，因此当活塞压缩行程，流体都返回到输入管路中，此时这个压缩缸的输出流量为0。当进气控制阀关闭时，这个缸可以输出100% 的流量。此种方法可以最大程度的实现输出流量分级可调的效果，但因为其精度不够，在高精度的调节中不能得到良好的应用。
因为上述的方法都有了一定的缺陷，所以相关的研究人员经过科学的探究，提出了一些更为高效的控制方法，比如时间主动型流量可控系统。此系统可以根据用气量的不同对系统进行一定的调节，使多余的气体回到进气管中去，不仅调节了气量，还有很高的节能效果。这个技术的关键就在于实现了流量输出无级可调，从而使得压缩机的工作效率大大提高，并且实现了节能控制。下面主要通过时间配流控制系统在活塞式压缩机中节能控制的实现，对此系统的节能效果进行分析。
3、时间配流控制系统
配流控制系统是泵、发动机和压缩机等快速可控并需要输入流量设备的核心系统。因为这些设备在工作中，都需要利用相应的控制阀门把相关的工作介质定时的运送到各自的工作缸中去。所以，控制阀在进行开关时的动作变化，就决定了相应设备的节能效应和环保性能。
配流系统在传统四冲程发动机中，其控制阀的开关一般都是被固定好的。但是由于发动机的不同运行环境和工业的不同需求，完全固定的控制阀在特殊情况下不能完全发挥其功效。随着节能降耗的更高层次要求，很多的研究人员开始重视对配流方法的改进。因此在二十世纪八十年代，提出了很多以凸轮轴改进为主体的配流方案。这些方案虽然对发动机的性能有很大程度的改善，但是也因为装置本身的不可调节性，从而使得相应的配流系统不能根据发动机的变化实现无级可调。如果相应的配流系统的控制阀，能够在其发生相关动作的时候实现无级可调，那个就能大大降低发动机的能源损耗，同时也能提高发动机的工作效率，并且大大减少发动机工作时产生的磨损和噪音。此外，它还能够对发动机的内部结构做出一定的优化，减少发动机的成本和重量，最终实现增强发动机制动性能的目的。
根据多缸分级调节的运行机理，如果能够使相应的配流系统的控制阀，在其发生相关动作的时候实现无级可调，如下图所示。
上图的压缩缸在进行吸气的时候，就会把气门打开，气体也会随之进入压缩缸中。当压缩缸处于压缩阶段的时候，进气控制阀就会持续的处于打开状态，就会使得吸入的气体回到进气管路中去。经过一段时间，配流系统就会根据相应的流量标准，控制压缩机关闭控制阀，从而使得工作介质进入到真正的压缩行程中去，进而实现压缩机输出流量的调节。此种调节方式，一方面可以实现无级可调，一方面又能够避免整个系统出现严重的问题（例如低转速流量脉动等），还能大大提升压缩机的节能效果。
3.1 配流控制系统的实现
此种压缩机调节方式的实现，首先就要做好电液执行器等其他设备的控制工作。在实际的应用中，要根据先进的控制技术，对控制阀的延迟等方面进行必要的优化，以更好的实现无级控制，并且对系统的故障诊断进行科学的补充。其具体的设计流程主要分为三个方面：第一，根据相关的工艺要求和压缩机的参数规格，并结合实际的运行状况，科学的计算出压缩机在控制阀方面的延迟时间；第二，因为相关的执行器在接收到命令以后，进行执行时还需要一定的时间作为缓冲，并且缓冲时间会随着主机信号和操作技术等方面的影响而产生一定的变化，所以还需要对这些因素进行详细的分析，进而精确的计算出执行器的延迟时间，并进行一定的补偿工作；第三，控制系统一般情况下都需要长时间的持续工作，并且控制系统的运行现状在一定程度上也决定了工业生产情况。所以系统一定要有完整的故障检测和诊断系统，从而使得系统在出现异常的时候，可以得到及时的维护。
3.2 节能效果
为了验证整个系统的节能控制效果，进行了一定的试验，相关的试验数据如下。
表1时间配流系统的节能效果测试结果
从上表可以看出，当压缩机排气量降低的时候，电动机所消耗的电能也有一定程度的下降，从而大大提升了系统的节能效果。
4、结语
随着科学发展观的进一步贯彻，对于节能降耗也会有更多方面的要求。而壓缩机的节能控制随着相关技术的发展，在未来也将有其新的意义和内涵。本文所提到的时间主动配流系统在压缩机的节能方面，已经可以有效的达到预计的节能效果。作为一名压缩机节能研究人员，在当下更应该对压缩机节能控制技术的核心内容进行深入的了解，结合当下先进的节能控制技术和节能控制在未来的发展趋势，积极的研究压缩机节能新技术，给压缩机在未来的节能控制发展贡献自己的力量。
5、参考文献
[1] 耿爱农,耿葵花,李辛沫,陈君立,阮勤江. 新型摇摆活塞式无油润滑空气压缩机的研究[J]. 中国机械工程,2011,18:2186-2190+2202.
[2] 赵远扬,李连生,马丽强,卜高选,束鹏程. 散热对无油涡旋空气压缩机性能影响的实验研究[J]. 西安交通大学学报,2008,01:5-8.
[3] 崔景潭,晏刚,周晋,马贞俊,代德朋,孙民,李晓明. 变频空调压缩机及变频调速系统的技术现状[J]. 制冷与空调,2003,02:11-13+18.
[4] 邢子文,吴华根,束鹏程. 螺杆压缩机设计理论与关键技术的研究和开发[J]. 西安交通大学学报,2007,07:755-763+810.
[5] 张猛,李永东,赵铁夫,黄立培. 一种减小变频空调压缩机低速范围内转速脉动的方法[J]. 电工技术学报,2006,07:99-104.
关键词：节能发展 节能控制 节能策略
中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：
1、前言
随着社会经济的高速发展，各种工业技术也得到了不同程度的更新，压缩机技术也不例外。压缩机在现代工业中的应用极为广泛，它的应用层面囊括了冶金、矿山和石油等多种工业应用领域。并且它也是工业生产中的重要设备，是整个工业生产流程中不可缺少的一个环节。但是压缩机身为大型机器的一种，不可避免的成为了高能耗设备。就我国目前的工业生产能耗结构现状来说，压缩机的能耗占据了很大的比重，并且还在逐年的增加。所以，对压缩机节能控制的研究对于目前的工业发展尤为重要。我国目前已经对压缩机节能控制方面有了相当程度的重视，而通过一定的技术革新来实现压缩机的节能降耗也成为了当下压缩机研究的热点之一。
2、压缩机的节能发展
压缩机用户主要根据最大耗气量来进行压缩机的选择，而在实际的使用中，因为成产流程的不同，使得相关用户对耗气量的需求也在不断变化。根据现在的市场情况，如果能够针对用户对耗气量的需求，实现压缩机的无级连续调节，那么压缩机的节能效果就会有很大程度的提升。
在目前的压缩机输出流量调节方面，主要有三种方法。第一是变频变速调节。它主要是利用改变压缩机的转速的方法来实现压缩机输出流量调节的。这种调节方式可以持续高宽度的调节输出流量，并且对功率的消耗也小。但是由于大功率的变频器不仅价格高昂，而且需要进行繁琐的维护，使用起来也有很大的弊端。所以此种方法一般只能在中小功率的范围内使用，限制了它的广泛应用。第二是旁通调节。此种调节结构简单，配上自动控制系统也可以达到较高调节精度。但因为浪费了多余流量的压缩功，因此不能达到很好的节能效果。第三是多缸分级调节，其主要是把压缩机的每个压缩缸都通过进气控制阀与输入管路相连，当控制阀打开时，该阀所在的缸直接与输入管路相通，因此当活塞压缩行程，流体都返回到输入管路中，此时这个压缩缸的输出流量为0。当进气控制阀关闭时，这个缸可以输出100% 的流量。此种方法可以最大程度的实现输出流量分级可调的效果，但因为其精度不够，在高精度的调节中不能得到良好的应用。
因为上述的方法都有了一定的缺陷，所以相关的研究人员经过科学的探究，提出了一些更为高效的控制方法，比如时间主动型流量可控系统。此系统可以根据用气量的不同对系统进行一定的调节，使多余的气体回到进气管中去，不仅调节了气量，还有很高的节能效果。这个技术的关键就在于实现了流量输出无级可调，从而使得压缩机的工作效率大大提高，并且实现了节能控制。下面主要通过时间配流控制系统在活塞式压缩机中节能控制的实现，对此系统的节能效果进行分析。
3、时间配流控制系统
配流控制系统是泵、发动机和压缩机等快速可控并需要输入流量设备的核心系统。因为这些设备在工作中，都需要利用相应的控制阀门把相关的工作介质定时的运送到各自的工作缸中去。所以，控制阀在进行开关时的动作变化，就决定了相应设备的节能效应和环保性能。
配流系统在传统四冲程发动机中，其控制阀的开关一般都是被固定好的。但是由于发动机的不同运行环境和工业的不同需求，完全固定的控制阀在特殊情况下不能完全发挥其功效。随着节能降耗的更高层次要求，很多的研究人员开始重视对配流方法的改进。因此在二十世纪八十年代，提出了很多以凸轮轴改进为主体的配流方案。这些方案虽然对发动机的性能有很大程度的改善，但是也因为装置本身的不可调节性，从而使得相应的配流系统不能根据发动机的变化实现无级可调。如果相应的配流系统的控制阀，能够在其发生相关动作的时候实现无级可调，那个就能大大降低发动机的能源损耗，同时也能提高发动机的工作效率，并且大大减少发动机工作时产生的磨损和噪音。此外，它还能够对发动机的内部结构做出一定的优化，减少发动机的成本和重量，最终实现增强发动机制动性能的目的。
根据多缸分级调节的运行机理，如果能够使相应的配流系统的控制阀，在其发生相关动作的时候实现无级可调，如下图所示。
上图的压缩缸在进行吸气的时候，就会把气门打开，气体也会随之进入压缩缸中。当压缩缸处于压缩阶段的时候，进气控制阀就会持续的处于打开状态，就会使得吸入的气体回到进气管路中去。经过一段时间，配流系统就会根据相应的流量标准，控制压缩机关闭控制阀，从而使得工作介质进入到真正的压缩行程中去，进而实现压缩机输出流量的调节。此种调节方式，一方面可以实现无级可调，一方面又能够避免整个系统出现严重的问题（例如低转速流量脉动等），还能大大提升压缩机的节能效果。
3.1 配流控制系统的实现
此种压缩机调节方式的实现，首先就要做好电液执行器等其他设备的控制工作。在实际的应用中，要根据先进的控制技术，对控制阀的延迟等方面进行必要的优化，以更好的实现无级控制，并且对系统的故障诊断进行科学的补充。其具体的设计流程主要分为三个方面：第一，根据相关的工艺要求和压缩机的参数规格，并结合实际的运行状况，科学的计算出压缩机在控制阀方面的延迟时间；第二，因为相关的执行器在接收到命令以后，进行执行时还需要一定的时间作为缓冲，并且缓冲时间会随着主机信号和操作技术等方面的影响而产生一定的变化，所以还需要对这些因素进行详细的分析，进而精确的计算出执行器的延迟时间，并进行一定的补偿工作；第三，控制系统一般情况下都需要长时间的持续工作，并且控制系统的运行现状在一定程度上也决定了工业生产情况。所以系统一定要有完整的故障检测和诊断系统，从而使得系统在出现异常的时候，可以得到及时的维护。
3.2 节能效果
为了验证整个系统的节能控制效果，进行了一定的试验，相关的试验数据如下。
表1时间配流系统的节能效果测试结果
从上表可以看出，当压缩机排气量降低的时候，电动机所消耗的电能也有一定程度的下降，从而大大提升了系统的节能效果。
4、结语
随着科学发展观的进一步贯彻，对于节能降耗也会有更多方面的要求。而壓缩机的节能控制随着相关技术的发展，在未来也将有其新的意义和内涵。本文所提到的时间主动配流系统在压缩机的节能方面，已经可以有效的达到预计的节能效果。作为一名压缩机节能研究人员，在当下更应该对压缩机节能控制技术的核心内容进行深入的了解，结合当下先进的节能控制技术和节能控制在未来的发展趋势，积极的研究压缩机节能新技术，给压缩机在未来的节能控制发展贡献自己的力量。
5、参考文献
[1] 耿爱农,耿葵花,李辛沫,陈君立,阮勤江. 新型摇摆活塞式无油润滑空气压缩机的研究[J]. 中国机械工程,2011,18:2186-2190+2202.
[2] 赵远扬,李连生,马丽强,卜高选,束鹏程. 散热对无油涡旋空气压缩机性能影响的实验研究[J]. 西安交通大学学报,2008,01:5-8.
[3] 崔景潭,晏刚,周晋,马贞俊,代德朋,孙民,李晓明. 变频空调压缩机及变频调速系统的技术现状[J]. 制冷与空调,2003,02:11-13+18.
[4] 邢子文,吴华根,束鹏程. 螺杆压缩机设计理论与关键技术的研究和开发[J]. 西安交通大学学报,2007,07:755-763+810.
[5] 张猛,李永东,赵铁夫,黄立培. 一种减小变频空调压缩机低速范围内转速脉动的方法[J]. 电工技术学报,2006,07:99-104.