阅读说明：本技术 一种智能气体增压系统及其使用方法 (Intelligent gas pressurization system and use method thereof ) 是由 孟建军 周军 束炎 于 2019-12-10 设计创作，主要内容包括：一种智能气体增压系统,包括通气管、费斯托增压泵、前缓冲罐和后缓冲罐；通气管两端分别设置有前缓冲罐和后缓冲罐；前缓冲罐和后缓冲罐之间的通气管上按照输送气体方向依次设置有手动蝶阀、气动蝶阀；前缓冲罐和后缓冲罐之间的通气管上还并联设置有增压系统；增压系统包括多个并联的增压管形成的增压回路；并联的增压管上按输送气体方向依次设置有气动蝶阀、同心变径管、费斯托增压泵、压力传感器、单向阀和手动蝶阀；前缓冲罐和后缓冲罐上设置有压力传感器；全部气动蝶阀和压力传感器分别通过控制电缆线和信号电缆线与控制室里的工控机连接。本发明使增压泵进行轮休,可以连续作业,供气管路稳定,用气量少,安装拆卸方便,节约了劳动成本。(An intelligent gas pressurization system comprises a breather pipe, a Fisher booster pump, a front buffer tank and a rear buffer tank; a front buffer tank and a rear buffer tank are respectively arranged at two ends of the vent pipe; a manual butterfly valve and a pneumatic butterfly valve are sequentially arranged on a vent pipe between the front buffer tank and the rear buffer tank according to the gas conveying direction; a supercharging system is also arranged on the vent pipe between the front buffer tank and the rear buffer tank in parallel; the supercharging system comprises a supercharging loop formed by a plurality of parallel supercharging pipes; the parallel pressure increasing pipes are sequentially provided with a pneumatic butterfly valve, a concentric reducer pipe, a Fisher booster pump, a pressure sensor, a one-way valve and a manual butterfly valve according to the gas conveying direction; pressure sensors are arranged on the front buffer tank and the rear buffer tank; all the pneumatic butterfly valves and the pressure sensors are respectively connected with an industrial personal computer in the control room through control cables and signal cables. The invention makes the booster pump have alternate rest, can continuously work, has stable air supply pipeline, less air consumption, convenient assembly and disassembly and saves the labor cost.)

一种智能气体增压系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及气体增压技术领域，尤其涉及一种智能气体增压系统及其使用方法。

背景技术

现有的气体增压泵或阀，都以压缩空气驱动大面积活塞端产生小面积活塞端的高压气体输出，在增压过程中会消耗掉大量的气体，能量损失很大，由于受流量的限制，无法实现大流量气体的增压，效率非常低，而且控制起来非常不方便。现有的工厂内实用的气动系统多采用空气压缩机作为供气气源，该供气方式存在以下缺陷：1、噪音大，每当空气压缩机运行时其电机带动活塞运动，该工作方式会产生极大的机械噪音；2、气体增压量不稳定，通常采用的空气压缩机无法精确地控制气压输出，现有技术中通常采用储气罐储存一定量的带压空气，当带压空气的压力低于某预定数值时，空气压缩机启动为储气罐内补压，但是若要保证气压使用设备的供气压力恒定，该设备所通入的气体压力必须小于令空气压缩机启动的预定压力数值，该控制方式虽可保证供气压力恒定，但是存在能源浪费，即必须始终保证有大于使用压力的高压气体存在。费斯特增压器单台使用时，增压的量比较小；由于使用寿命有限，不满足长期连续工作的场合，而且存在供气波动，气源不平稳的缺点。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种智能气体增压系统及其使用方法。

本发明是采取以下技术方案来实现的：

一种智能气体增压系统，包括通气管、费斯托增压泵、前缓冲罐和后缓冲罐；所述通气管两端分别设置有前缓冲罐和后缓冲罐；前缓冲罐和后缓冲罐之间的通气管上按照输送气体方向依次设置有手动蝶阀、气动蝶阀；前缓冲罐和后缓冲罐之间的通气管上还并联设置有增压系统；所述增压系统包括多个并联的增压管形成的增压回路；并联的增压管的主管道的两端按输送气体方向依次对称设置有手动蝶阀和压力表；并联的增压管上按输送气体方向依次设置有气动蝶阀、同心变径管、费斯托增压泵、压力传感器、单向阀和手动蝶阀；所述前缓冲罐和后缓冲罐上设置有压力传感器；全部气动蝶阀和压力传感器分别通过控制电缆线和信号电缆线与控制室里的工控机连接。

进一步的，所述并联的增压管的主管道的进气端设置汽水分离器。

进一步的，所述费斯托增压泵与气动蝶阀之间的增压管设置有螺纹连接部，增压管通过螺纹连接部进行旋紧。

进一步的，所述同心变径管的小径端与费斯托增压泵连接。

进一步的，所述前缓冲罐和后缓冲罐上设置有安全阀。

进一步的，所述增压系统中的气动蝶阀的前端设置有同心变径管；所述增压系统中的手动蝶阀后端设置有同心变径管。

进一步的，所述工控机通过以太网线与CPU主站连接；所述工控机通过交换机与现场控制柜连接，并通过现场触控屏控制信号电缆线和控制电缆线的信号传递。

一种智能气体增压系统的使用方法，前缓冲罐和后缓冲罐上的压力传感器通过信号电缆线传送压力值至工控机，工控机根据设定的差值参数来比对前缓冲罐和后缓冲罐上的压力，判断是否要进行增压，当不需要增压时，手动关闭位于并联的增压管的主管道进气端的手动蝶阀，打开通气管上的手动蝶阀，进行正常输送气体；当需要增压时，关闭通气管上的手动蝶阀，打开位于并联的增压管的主管道进气端和出气端的手动蝶阀，控制室里的工控机通过控制电缆线控制气动蝶阀的开启和闭合，启动增压系统，实现气体增压。

进一步的，所述工控机可以控制增压系统开启一个增压回路进行工作或者多个增压回路同时工作。

进一步的，所述前缓冲罐和后缓冲罐上的压力传感器传送的压力值会显示在现场触控屏上，可以根据显示的压力值确定是否要启动增压系统，或者是通过修改工控机的设定的差值参数来进行启动增压系统。

综上所述本发明具有以下有益效果：本发明可以使增压泵进行轮休，增加了单台增压泵的使用时间，而且可以连续作业，供气管路稳定，无噪音，满足长期连续工作的场合，用气量少，安装拆卸方便，而且减轻了劳动强度，降低人力资源需求，节约了劳动成本。

附图说明

图1为本发明原理结构示意图。

图2为本发明控制原理结构示意图。

其中：1、手动蝶阀；2、气动蝶阀；3、螺纹连接部；4、同心变径管；5、费斯托增压泵；6、汽水分离器；7、安全阀；8、压力表；9、压力传感器；10、前缓冲罐；11、后缓冲罐；12、单向阀；13、CPU主站；14、工控机；15、现场触控屏；16、现场控制柜；17、交换机；18、通气管；19、增压管。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明结合具体实施例和附图做进一步说明，本发明中的前端、后端是按照流向来判断前后。其中图中的代号及其部件名称如下：

压力表。

压力传感器。

单向阀。

安全阀。

同心变径管。

螺纹连接部。

气动蝶阀。

手动蝶阀。

实施例1

一种智能气体增压系统，包括通气管18、费斯托增压泵5、前缓冲罐10和后缓冲罐11；所述通气管18两端分别设置有前缓冲罐10和后缓冲罐11；前缓冲罐10和后缓冲罐11之间的通气管18上按照输送气体方向依次设置有手动蝶阀1、气动蝶阀2；前缓冲罐10和后缓冲罐11之间的通气管18上还并联设置有增压系统；所述增压系统包括多个并联的增压管19形成的增压回路；并联的增压管19的主管道的两端按输送气体方向依次对称设置有手动蝶阀1和压力表8；并联的增压管19上按输送气体方向依次设置有气动蝶阀2、同心变径管4、费斯托增压泵5、压力传感器9、单向阀12和手动蝶阀1；所述前缓冲罐10和后缓冲罐11上设置有压力传感器9；全部气动蝶阀2和压力传感器9分别通过控制电缆线和信号电缆线与控制室里的工控机14连接。费斯托增压泵5工作寿命是20万次冲程，如果一只泵长期连续工作的话，增压器内胆与活塞之间极易磨损，尤其是内胆磨损后，只能更换增压器，影响设备的连续工作，本发明设置有多个并联的增压管19形成的增压回路，可以实现连续工作，而且费斯托增压泵5可以单个工作，多个同时工作，和减少某个费斯托增压泵5连续工作的情况，从而即可以实现整个系统装置的工作时间，也便于对单个费斯托增压泵5进行维修和更换，而不影响整体系统的运行。所述工控机14采用西门子1200系统及人机界面，能与PLC系统局域网进行通讯连接,实时异地处理此生产过程的控制，接受现场信号，执行逻辑运算、PID等各种控制程序。

实施例2

一种智能气体增压系统，包括通气管18、费斯托增压泵5、前缓冲罐10和后缓冲罐11；所述通气管18两端分别设置有前缓冲罐10和后缓冲罐11；前缓冲罐10和后缓冲罐11之间的通气管18上按照输送气体方向依次设置有手动蝶阀1、气动蝶阀2；前缓冲罐10和后缓冲罐11之间的通气管18上还并联设置有增压系统；所述增压系统包括多个并联的增压管19形成的增压回路；并联的增压管19的主管道的两端按输送气体方向依次对称设置有手动蝶阀1和压力表8；并联的增压管19上按输送气体方向依次设置有气动蝶阀2、同心变径管4、费斯托增压泵5、压力传感器9、单向阀12和手动蝶阀1；所述前缓冲罐10和后缓冲罐11上设置有压力传感器9；全部气动蝶阀2和压力传感器9分别通过控制电缆线和信号电缆线与控制室里的工控机14连接所述并联的增压管19的主管道的进气端设置汽水分离器6，汽水分离器6可以截留容器内空气中所携带水分。所述费斯托增压泵5与气动蝶阀2之间的增压管19设置有螺纹连接部3，增压管19通过螺纹连接部3进行旋紧。所述同心变径管4的小径端与费斯托增压泵5连接。所述前缓冲罐10和后缓冲罐11上设置有安全阀7，安全阀7可以使容器或设备压力超过设计值(压力容器的设计值)时，进行压力释放，保证安全性。所述增压系统中的气动蝶阀2的前端设置有同心变径管4；所述增压系统中的手动蝶阀1后端设置有同心变径管4。所述工控机14通过以太网线与CPU主站13连接；所述工控机14通过交换机17与现场控制柜16连接，并通过现场触控屏15控制信号电缆线和控制电缆线的信号传递。前缓冲罐10可以解决在费斯托增压泵5连续增压供气的过程中，管路进气不足的问题；后缓冲罐11可以解决在费斯托增压泵5连续增压供气的过程中，供气高峰增压气供气不足的问题。

实施例3

一种智能气体增压系统的使用方法，前缓冲罐10和后缓冲罐11上的压力传感器9通过信号电缆线传送压力值至工控机14，工控机14根据设定的差值参数来比对前缓冲罐10和后缓冲罐11上的压力，判断是否要进行增压，当不需要增压时，手动关闭位于并联的增压管19的主管道进气端的手动蝶阀1，打开通气管18上的手动蝶阀1，进行正常输送气体；当需要增压时，关闭通气管18上的手动蝶阀1，打开位于并联的增压管19的主管道进气端和出气端的手动蝶阀1，控制室里的工控机14通过控制电缆线控制气动蝶阀2的开启和闭合，启动增压系统，实现气体增压。

实施例4

一种智能气体增压系统的使用方法，前缓冲罐10和后缓冲罐11上的压力传感器9通过信号电缆线传送压力值至工控机14，工控机14根据设定的差值参数来比对前缓冲罐10和后缓冲罐11上的压力，判断是否要进行增压，当不需要增压时，手动关闭位于并联的增压管19的主管道进气端的手动蝶阀1，打开通气管18上的手动蝶阀1，进行正常输送气体；当需要增压时，关闭通气管18上的手动蝶阀1，打开位于并联的增压管19的主管道进气端和出气端的手动蝶阀1，控制室里的工控机14通过控制电缆线控制气动蝶阀2的开启和闭合，启动增压系统，实现气体增压。所述工控机14可以控制增压系统开启一个增压回路进行工作或者多个增压回路同时工作。所述前缓冲罐10和后缓冲罐11上的压力传感器9传送的压力值会显示在现场触控屏15上，可以根据显示的压力值确定是否要启动增压系统，或者是通过修改工控机14的设定的差值参数来进行启动增压系统。具体使用过程如下：以三个增压回路来进行举例说明：

1、用气系统不需要增压的情况：主要满足生产检修和主要设备有故障及生产用气量少的情况下来执行，工控机14控制系统关闭增压泵前气动蝶阀F-1、F-2、F-3，打开旁路气动蝶阀F-4。前缓冲罐10压力显示值和后缓冲罐11压力显示相同值0.6MPa满足于系统要求值，不需要增压。

2、用气系统需要增压的情况：主要满足大生产过程中生产用气量大的情况下，前缓冲罐10压力显示值和后缓冲罐11压力显示值(小于0.6MPa)，其差值大于设定参数值来执行，系统在执行增压程序控制中，先打开增压泵Z-1前气动蝶阀F-1，增压泵Z-1工作，再关闭旁路气动蝶阀F-4，让其增压系统满足于后缓冲罐压力达到其0.6MPa上下。

3、在气体增压系统开启一台增压泵Z-1控制执行过程中，后缓冲罐压力低于设定值时，系统自动打开增压泵Z-2前气动蝶阀F-2，增压泵Z-2工作，让其增压系统满足于后缓冲罐压力达到其0.6MPa上下；或自动打开增压泵Z-3前气动蝶阀F-3，增压泵Z-3工作，让其增压系统满足于后缓冲罐压力达到其0.6MPa上下。

4、在气体增压系统开启二台增压泵Z-1、Z-2(或Z-3)控制执行过程中，后缓冲罐压力低于设定值时，系统自动打开增压泵Z-3(或Z-2)前气动蝶阀F-3(或F-2)，增压泵Z-3(或Z-2)工作，让其增压系统满足于后缓冲罐11压力达到其0.6MPa前后。

5、在气体增压系统开启三台增压泵Z-1、Z-2、Z-3控制执行过程中,后缓冲罐11压力高于设定值时，系统自动关闭增压泵Z-3(或Z-2,Z-1)前气动蝶阀F-3(或F-2,F-1)，增压泵Z-3(或Z-2,Z-1)停止工作，让其增压系统满足于后缓冲罐11压力达到其0.6MPa前后，如果后缓冲罐11压力还高于设定值时，系统自动关闭增压泵Z-2(或Z-3,Z-1)前气动蝶阀F-2(或F-3,F-1)，增压泵Z-2(或Z-3,Z-1)停止工作。

6、系统均衡运行时，系统自动检索压力与阀门的开闭情况，轮换开启与关闭；在增压泵长时间工作，增压泵出口压力显示和前缓冲罐10压力显示值相同无差值，系统提示报警时，增压泵出现问题需要更换及检修，这时，关闭需要维修的增压管路手动蝶阀，通过旋松螺纹连接部3，进行更换，非常方便，而且不影响其他增压回路的运行。手动蝶阀F-11、F-21、F-31的设置，主要是为了在不停机的情况下，分别与F-1、F-2、F-3和每一路螺纹活接配合，更换某一台增压器。

尽管上文对本发明的具体实施方式给与了详细描述和说明，但是应该指明的是：我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。