温控技术论文范文1
关键词：测控技术；温度；智能测控系统
引言
物体的许多物理现象和化学性质都与温度有关，温度是工农业生产、科学实验研究以及日常生活中需要普遍进行测量和控制的一个非常重要的物理量，如：在冶金、石油化工、机械、电力等工业生产中的温度控制；在蔬果大棚、温室花房、粮仓等农业生产中的温度测控；高等院校实验室微机测控系统中将温度作为被测参数，供学生做综合实验、实训或课程设计等。温度控制对于小到人民的日常生活、大到钢铁等大型工业生产工程都具有广阔的应用前景。准确地测量和有效地控制温度是优质、高产、低耗和安全生产的重要条件，所以对温度进行控制是非常必要且有意义的。
1. 现代测控技术的特点
1.1 网络化
Internet 为代表的计算机信息网络的快速发展和技术的逐渐完善，突破了地域和事件上的限制，使现代测控技术得到很大的进步。现代测控技术具有网络化的特点，测控技术与网络技术的结合，使组建网络化、分布式的测控系统变得十分方便快捷。随着现代网络信息技术的迅猛发展及许多相关技术的不断完善，网络信息系统的规模得到越来越快的壮大。现代测控技术的广泛应用，使得国防、通信、气象和航空航天等领域也得到广泛、有效的运用。
1.2 智能化
现代测控系统中所应用的设备都是智能化的，具有方便灵活、快捷、功能多样等特点，使得现代测控技术得到很大的提高。随着人工智能技术的不断引进和发展以及微电子技术的发展，智能化的仪器设备越来越高科化，其计算方法和计算能力都得到很大的加强和提高。
1.3 数字化
数字化的测控特点在现代测控技术中起着非常重要的作用。数字化在测控领域中的主要应用体现在多个方面：传感器的数字化控制，控制器到远程终端设备的数字化控制，信号处理、通信等过程的数字化控制等。
1.4 分布式化
现代测控技术设备可以分布设在多个地方，可以有效地检测出最符合和最需要仪器设备的地方。分布式化测控技术是以网络技术和微型计算机术为基础的， 采用将系统内所使用设备分布式地连接起来，组合成为最符合要求的分布式测系统。在仪器设备生产过程的控制过程中，分布式的测控系统可以实现测量―控制―管理的全自动化，能够在很大程度上降低测控成本，提高测控效率。分布式测试系统有许多优点：安全可靠，某一部分出现故障不会影响其他部分系统的正常运作；可以不断开发增加新的功能模板或者是新的接口，加强系统功能；采用并行处理，运行速度相当快速；使用方式灵活，可以单模块系统，也可以多模块系统组网等。
2. 温度测控系统控制方案
温度测控系统常用的控制方案有以下三类经典控制方案、基于现代控制理论的设计方案和智能控制方案。
2.1经典控制方案
经典控制方案采用常规气动、液动和电动仪表，对生产过程中的温度、流量、压力和液位等进行控制，控制系统以单回路结构、PID 策略为主，同时针对不同的对象和要求，设计了一些专门的控制算法，如根轨迹法、模型跟踪法、达林算法和 Smith预估器算法等。经典控制方案能较好地解决生产过程中单输入单输出的问题，主要用于线性定常系统，是目前工业过程控制领域中占统治地位的一种控制方案。
2.2基于现代控制理论的设计方案
现代控制理论以线性代数和微分方程为主要的数学工具，以状态空间法为基础来分析和设计控制系统。此类设计方案主要有：最优控制、系统辨识、自校正控制等。这类设计方案适用范围广，适合于多输入多输出系统、某些非线性时变系统和一些具有随机扰动的系统。该方法优点是理论严谨，控制品质较好。缺点是需要知道被控对象确定的数学模型，对于许多结构复杂，随机干扰因素多而不易获取对象模型的系统，此方法的使用受到限制。
2.3智能控制方案
智能控制方案无需人的干预就能够针对控制对象的状态自动地调节控制规律以实现控制目标。智能控制避开了建立精确的数学模型和用常规控制理论进行定量计算与分析的困难性，是一种无模型控制方案，具有判断决策、信息处理、非线性、自寻优、变结构等特点及能力，适用于含有复杂性、不完全性、模糊性、不确定性和不存在已知算法的生产过程。
总结
现代测控技术是现代工业技术中的重要支柱，现代测控技术的迅猛发展可以为整个社会技术的进步和产业的升级起到改造和推动提升的巨大作用，越来越多的创新、高科技测控自动化的成果得到广泛应用。现代测控技术的未来发展将朝着智能化、标准化、系统化及系统功能的综合性等趋势发展，并更加标准化、开放化和全球化推动技术水平的提高。随着对生产效率的要求不断提高，对温度检测的要求也越来越高，融合现代检测技术和控制理论的智能检测是当今温度检测的一大趋势，研究和开发适用场合多样化、测温对象多样化、检测设备数字化以及检测元件新型化的测温仪表是国内外测温仪表研究的重点。
参考文献
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作者简介：
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【关键词】变频器技术；冷结站；冷却塔
前言
近年来，随着大规模集成电路的逐渐发展和电力电子控制技术的逐渐成熟，变频技术被广泛应用于工业生产和生活中去，采用变频器直接控制具有较大波动特性的风机等负载成为了一种科学合理的控制方法。采用变频器技术可以很好地降低电机的故障率，增强电机的稳定性，做到即节能又经济。
平安煤业立井冻结工程项目部位于山西省寿阳县，隶属于山西寿阳段王集团平安煤业有限公司。在平安煤业立井冻结工程项目中，东区副立井采用冻结法进行施工，根据前期设计方案在冻结站中安装了两组半封闭螺杆式中低温机组，并于2012年11月2日开机运转，但近期因多种原因致使机组排气压力不稳定、系统运行效率低、盐水温度下降慢、冷却塔风机开关频繁、安全隐患大等问题相继出现。
1现状调查及目的
1.1 现状调查
在该平安煤业立井冻结工程项目中，冷却塔风机的控制方法与大多数冷却塔风机控制方式相同。当排气压力处于较低水平时需关闭冷却塔风机；当排气压力处于较高水平时就开启冷却塔风机，开启时差为2-3分钟。在使用冷却风机的过程中，进水温度及环境温度等因素都可能导致系统排气压力过高或者过低，无法使系统保持在最佳的运行状态，在直接影响盐水温度下降的同时，还缩短了冷却塔风机的使用寿命，延长了项目工程的工期。
1.2 目的
本文研究的主要目的是在满足施工要求的前提下，应用高冷变频技术，对原有系统进行改造，以保证氟制冷系统排气压力能够稳定在最佳值，使得盐水温度快速下降。该技术的应用必须满足以下技术约束：
1）规程规定：半封闭螺杆式中低温机组制冷系统排气压力为1.05～1.40Mpa，不得超过1.45Mpa。
2）应在提高系统制冷效率的同时保证系统能够安全稳定运行，不能对系统原有的主体结构产生较大影响。
2问题原因分析
对冷却塔风机控制所存在的问题进行详细的实地考察和分析是对系统进行优化和改造的最主要步骤，只有了解所存在问题对应的原因，才可以针对性地采取解决措施技术手段予以解决。本文对冷却塔风机控制所存在的问题进行了分点分析，如下所示。
2.1 问题分析一：培训不到位
1）为了了解操作人员的培训情况，小组成员抽查了部分操作人员教育培训档案，抽查结果显示，全体职工岗位技能培训考试合格率100%。
2）为了了解操作人员的实际操作能力，小组成员抽查了8人进行现场考核，成绩全部合格。
问题一结论：不存在培训不到位和操作能力较弱等情况。
2.2问题分析二：仪表出现故障
为了解现场仪表的使用情况，小组成员对现场使用的仪表进行了校验，校验结果显示，仪表工作状况正常，数据准确。
问题二结论：不存在仪表出现故障等情况。
2.3问题分析三：环境温度因素
在进行问题调查时，白天最高温度15℃左右，夜晚最低温度-8℃左右，昼夜温差较大，是人工制冷的好季节，所有环节温度都未出现较大异常。
问题三结论：不存在受环境温度因素影响的情况。
2.4问题分析四：清水管道泵泵压
小组成员现场调查了清水管道泵，其采用的是原冷凝器上的管道泵，如泵的扬程不够，泵压达不到设计效果会发生断流或对水温的变化也有一定的影响。施工现场对泵的扬程效果做了试验，经试验扬程达到10米，符合设计要求，所以不是要因。
问题四结论：清水管道泵泵压正常。
2.5问题分析五：进入系统水温
小组成员经过现场数据调查发现，当水温达到24℃时，排气压力1.01Mpa，当水温达到32℃时排气压力1.39Mpa，如何使水温稳定，使排气压力稳定是要因。
问题五结论：进入系统水温异常，可能是影响系统运行的主要原因之一。
2.6 问题分析六：冷却塔风机
小组成员根据需求现场调查发现，当排气压力达到1.35Mpa时就需人工开启风机，而且风机高速运行无法控速，在排气压力下降到1.10Mpa时就需人工关闭风机，时差2-3分钟，过于频繁操作使设备无法高效运行制冷。所以不需人工操控风机，而且能够自动控制风机转速，稳定水温与排气压力是要因。
问题六结论：冷却塔风机无法高效制冷，可能是影响系统运行的主要原因之一。
3 对策的制定与实施
3.1对策制定
小组成员根据问题分析结果，针对性地提出了相应的解决问题对策，如表3-1所示：
表3-1 解决问题对策
要因 对策 目标 措施
进入系统水温 通过一种设备根据水温变化调整风机转速，使进入系统水温与排气基本压力恒定。 1、稳定进入系统水温和排气压力，使设备高效运行。2、盐水温度迅速下降，无需人工多次操控，提高工作效率。 1、引进变频器与温度传感器。2、对全体人员进行操作技术交底。
3、对使用变频器后进行跟踪监测，总结出系统出水水温设定在多少度，排气压力达到多少Mpa，最终达到最佳制冷效果。
风机转速
3.2对策实施
1）对策实施一：系统出水温度监测
根据实施对策的需求，在系统的出水口处加装温度传感器，用于监测水温的变化，并将监控到的水温变数据传送给变频器，以使变频器能够根据实时水温进行调节。
2）对策实施二：风机转速的控制
根据系统需要，结合当前高冷变频器的应用技术，引进变频器。变频器根据出水口温度传感器传来的数据，结合原设定好的一个数值对冷却塔内的风机电流大小进行调整，目的控制风机转速，达到稳定系统内的水温和排气压力的效果。如图3-2所示。
图3-2 加装变频器调节风机电流大小
3）实施对策三：巩固相关管理措施
除了技术手段之外，还应从非技术手段上加强管理，以降低系统出现异常的可能性。具体应做到：根据工程特点对每一位职工进行技术交底，使每位职工都能熟练运用；强化项目部《技术管理制定》和《岗位责任制》，规范施工行为，明确施工责任；定期召开技术分析会和生产例会，及时解决施工中遇到的生产难题和技术问题；在施工中不断总结、分析、创新使技术更加成熟，逐步推广应用其他工程中去。
4结论
由于项目小组成员严谨细致的工作，在对氟系统运行的排气压力进行检测和调试后，及时采取了对策措施，使得氟系统排气压力得到稳定安全运行的目的，符合规程的规定。同时大大降低了人力与能耗，提高了效率，使井筒顺利交圈冒水提前了4天，确保了工程工期的顺利进行。
参考文献
[1] 苏丹. 变频器在中央空调循环水冷却塔中的节能应用方案[J]. 经营管理者， 2013 （8）
温控技术论文范文3
关键词 自动化；智能技术；电力系统
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）16-0005-01
20世纪50年代，在科学领域中，dartmouth提出了“人工智能”。“人工智能”是一项综合学科，即：各类机械器具、设备模拟作业、相关操作系统程序以及完善原有的人工职能技术等。随着世界日益减少的煤炭和石油储量以及世界能源结构的调整，电力的使用数量已经成为我国主要的能源。在电气设备的研发带动下，人们的生活和生产各个方面逐渐的深入到了电力能源的应用。电力系统的自身管理和技术研发也得到了提高。但是原有的技术在日益提高的电力使用压力下，受到了制约，为了促进有效利用电力能源，需要进行改革和拓展原有的技术，以便使电力系统的信用形象和经济效益得到提高。
1 模糊控制理论的运用
在家用电器的使用中，模糊方法由于控制非常简单容易掌握，显示出它的优越性。在自动化系统的控制过程中，模糊方法通过建立模型来控制电器。这种方法在运用的范围和效果上具有很强的优越性。如：电冰箱、电风扇、电磁炉等日常生活用品中，实现操作和控制的方法就是迷糊控制。而在国外，学者扩大了其应用的范围，采用了模糊方法改造和完善了常规恒温器，通过几个档的选择区别温度，但是并不具备很高的灵敏度。如：斯洛文尼亚学者改进的常规恒温器。一般情况下，电热炉用恒温器保持60、80、100、140档温度，以备烹饪者选用，在100℃以下，其原有的恒温器灵敏度为±70℃。在超过100℃时，灵敏度误差控制在±15℃。所以，在现实应用中，要考虑两方面问题：首先是在电器设备实行冷态启动时，就会越过恒温值。其次，电器如果在恒温状态下，会发生轻微摆动震荡。在一定的程度上，这些现象无疑都会影响电器的争产使用。而如果对其改造采用了模糊方法，这些问题会很容易被解决。从原理上看，模糊控制的方法通过输入量定义了温度和其变化，在每一个定义语言的论域中，描述采用了五种不同的变量方式。因此，它是一个运用范围广泛，操作简单的智能化系统技术。
2 神经网络控制的运用
1934年，世界上开始出现了人工神经网络，在模型结构和学习算法上研究低潮经历了6-70年到现在，也取得了大量的研究成果。强鲁棒性、非线性特性、自组织自学习的能力和并行处理能力是人工神经网络基本特性，受到了人们的普遍关注。在20世纪的中期，人工神经网络技术逐渐的被运用到电力系统的操作和管理方面上。神经网络是大量简单的神经元，按照一定的连接方式组成的网络系统。在连接权值上，大量的信息隐含在神经网络系统中。神经网络通过学习不同的算法和调节权值，从m维空间到n维空间的非线性映射得以实现。目前在人工神经网络结构和模型的研究、神经网络硬件实现以及神经网络学习的算法研究等问题上，集中表现了神经网络理论的研究。
3 专家系统的运用
专家系统控制应用到电力系统中也很广泛。顾名思义，该系统是具有专家级别的管理效用和能力，通过计算机技术，在电力系统运行过程中，专家系统控制对异常状况能够及时准确的进行分析，并且根据自身的编制程序，自行处理轻微的故障，减少了系统故障对电力输送安全很大的影响。同时，还能够及时的报告重大的故障，争取时间处理故障，使危害带来的经济负担得到缩减。这种技术具有特殊的安全防护功能以及广泛涵盖范围，如：辨识紧急状态和警告状态、系统恢复控制、紧急处理、系统规划、电压无功控制、故障点的隔离、配电系统自动化以及调度员培训等等。但是，专家系统子啊一定程度上也存在着局限性，如：缺乏有效地学习机构；缺乏功能理解的深层适应，只采用了浅层的知识；知识库验证困难，应对突况能力有限，缺少分析问题的能力和解决复杂问题的工具等等。因此，在专家系统开发过程中要充分考虑专家系统效益问题，获取知识的问题，专家系统软、硬件的实现和有效性问题，以及他常规计算工具和专家系统是否兼容的问题，都值得高度思考。
4 线性的最优控制的运用
最优控制是近、现代自动控制理论中一个重要的组成部分，在现代控制问题上，最优化理论是一种集中的体现。线性最优控制是目前近、现代控制理论中运用最成熟，最广泛的一个分支。在改善动态品质和提高远距离输电线路能力的问题上，卢强等人提出了利用最优励磁控制手段，研究成果指出：利用最优励磁控制方式，可以使大型机组取代古典励磁方式。另外，在水轮发电机制动电阻的最优实践控制方面，最优控制理论也发挥着重要的作用，也获得了成功的运用。但是也应该注意，该技术融合了电力系统的独特特点，是针对电力系统设计而成的。所以，只能在电力系统内部的运行中，最优控制才能发挥独特的优势，而在电力系统之外不具备卓越的优势，成效不大。
5 综合智能系统的运用
综合智能控制是智能控制和现代控制方法结合应用的一个主要方面，如：模糊变结构控制、自适应神经网络控制、自适应或者自组织模糊控制、神经网络变结构控制等等。另外各种智能控制方法之间的交叉结合也在其范围之内。综合智能控制系统对复杂的电力大系统来说，具有很大的运用潜力。目前在电力系统中，主要有：专家系统结合模糊控制、神经网络结合专家系统、神经网络、模糊控制结合自适应控制以及神经网络结合模糊控制等方面上的研究。神经网络在处理非结构化信息方面更有效，更适合。结构化的知识更适合模糊系统来处理。因此，人工神经网络结合模糊逻辑控制理论具有很好的技术基础。在底层的计算方法上，主要运用了人工神经网络，这两种技术从不同的角度上服务于智能系统，在非统计性理论上，模糊逻辑则用以处理不确定性的问题，是语义层和语言层高层次的推理，正好这两种技术起到了互补的作用。神经网络安排和解释，感知器送来的大量数据，而提供运用和挖掘潜力框架的则是模糊逻辑。
6 总结
在电力系统自动化智能技术方面中，上述的理论分析和研究成果的运用只是一个方面。自适应控制、鲁棒控制、变结构控制、微分几何控制等也包括在电力系统自动化智能控制技术中。随着人们日益加强的对电力能源的依赖，以及电力系统管理人员高度重视技术，在自动化系统管理中，自动化系统已经深入到各个环节中，并且其特殊的优势影响到未来更广泛的运用，对电力系统起到了更加重要的作用。
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温控技术论文范文4
>> 企业自主创新与技术能力构建战略 论自主创新与自主创新型企业 自主创新 标准先行 自主创新与企业成长 自主创新战略下的企业机遇 战略联盟下企业自主创新的脆性探析 自主创新关键要素与战略风险提示 开放式自主创新与实施战略探析 企业自主创新浅析 汽车强国战略之自主创新 知识转移与企业自主创新能力提高 河北企业自主创新的问题与对策研究 企业社会责任与自主创新 外资研发中心与江苏的企业自主创新 企业自主创新能力确认测度与评价 自主创新能力与民营企业发展 企业文化构建与自主创新 企业自主创新问题与对策思考 FDI、行业技术差距与企业自主创新 技术差距、政府补贴与企业自主创新强度 常见问题解答 当前所在位置：l.2012年9月21日.
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温控技术论文范文5
关键词：LonWorks；中央空调；智能控制；系统设计
前言
近年来，中央空调设备功率及数量持续加大，以至于其能耗也在持续提高。据相关调查统计显示，国内建筑物能耗已经占据总能耗的30%以上，在具备中央空调的建筑物中其能耗也已经占到了70%左右，并且保持持续增长的态势。所以，分析中央空调智能控制系统设计技术有着极大的现实意义，要不断地强化其功能的完善，注重节能因素，科学合理地降低投资成本及运行维护费用。
1 中央空调系统构成及工作原理
系统构成，以夏季空调制冷为例：通常中央空调的循环水系统关键是包括着两个水循环系统，也就是使用敞开式系统冷却水循环系统以及使用封闭式系统冷冻水循环系统，以及制冷机组和风机盘管与冷却塔。需要进行降温的房间之内会装设风机，这里的风机关键是进行冷空气吹入至房间，进而能够促使房间内热交换程度加快便于实现降温。
工作原理，为了能够促使室内温度保持在一个非常舒适的范围之内，冬季的室内温度过低时中央空调体系会把循环热水送进风机盘管中，再将室外的低温空气进行循环经过风机盘管时，对应低温空气同样是和风机盘管铝片实行热交换来把风机盘管铝片热量传送于低温空气中，促使低温空气在进行加热之后送进房间之内，促使其室内温度得以有效升高；在夏季的室温过高时，中央空调系统就会运用水泵把经过制冷器主机所提供的冷冻水循环式送进风机盘管内，以便于在温度降低时风机盘管之内铝片及循环进的室外高温空气进行接触时能够展开热交换，最终将所得到的冷空气送进室内进行降温。
2 基于LonWorks的中央空调智能控制系统
该空调机组所控制的相关现场总线系统工作原理是温湿度控制器测出温度以及湿度之后，再经过运算得到对应阀门调节输出，此时的输出是经过Lon网络送至对应智能阀处以产生阀门开度。智能阀数量以及空调系统结构有着极大的关联。开关量控制器是用在启停机组上的，以便于有效监测空调实时状态以及进行警报。
2.1 系统硬件设计
关于智能阀门设计，相关智能阀门应该是直接连接于Lon网络之上的，并经过Lon总线接收其阀门的开度指令，此指令是以网络对应变量形式出现的。智能阀门关键硬件设计，从某种程度上来讲智能阀门是要求对应运算量和储存容量较少的，所以运用了神经元NeuronMC143120芯片和FTT-10A式的双绞线变压器耦合收发器，还有其电源是运用了LM2575式的降阶电压调节器芯片，其在进行滤波之后可以获得非常稳定的+5V电压，串行A/D转换器是使用TCL1549芯片，这样可以充分的满足于对应阀门开度有效控制精确度，继电器是使用了JGX-1F型式的固态继电器，该型号的继电器驱动能力较大且生命周期较长。
2.2 温湿度控制程序软件有效实现
温湿度控制器是最关键的主控制器，其是要求具备较大储存空间以及处理能力，所以是使用了3150CPU模块。关于温湿度控制程序软件的实现应该分为两大部分，节点内部功能，这包括着相关模拟量采集以及处理和显示，并且具有四个PID回路，可以充分的达到参数修改以及运算和网络变量形式输出结果至其余控制器或者是智能阀处；还有就是主控制器，也就是温湿度控制器务必要具有及上位机可以通信的功能。依据其工艺技术的要求，温湿度控制器之内具有专门开辟的储存区域，这是存放上位机组态之后所形成的相关程序链，并且控制器经过详细分析程序能够对储存区域之内各类数据展开分析，再合理的调用子程序来充分实现各类功能及完成控制。
3 中央空调节能理论分析
中央空调系统是经由制冷主机以及冷却泵和冷冻泵，还有冷却塔风机和风机盘管所组成的。应该说其制冷主机是经过压缩机来促使制冷剂快速冷冻循环水温度降低，通常通过制冷主机进行制冷之后的水温度大约是7摄氏度，这也是中央空调的冷源提供场所。冷冻水泵主要是将冷冻水进行加压至空调系统的对应末端系统，冷却水是经过冷却水泵将对应制冷主机中热量充分带走，通过冷却塔将这些热量有效的释放至空气中，之后就会回到冷水机组中。冷却风机能够合理的带动空气进行快速运动，经过空气带走冷却水热量，同时能够有效促使蒸发以致水温迅速降低。温度降低之后相关冷却水会进行再次循环，并进入制冷主机中，再次带走制冷机所存在的多余热量。
中央空调系统可以说是多变量复杂且时变的系统，相关过程要素主要是非线性以及大滞后、强耦合的关系。模糊控制是基于模糊集合论以及模糊语言变量、模糊逻辑推理的计算机智能化控制理论，能够充分的适应于中央空调各个方面控制要求及需求。
模糊控制下的变频调速技术能够充分达到中央空调水系统极好的温差变以及压差变和流量变的运行模式，可以促使控制系统具备极高跟随性以及应变能力，还能够依据相对被控制的动态过程特性识别来自主调节其运行参数，以便于得到最优化控制效果。模糊控制能够充分地适应于多变性特征，不过也正是因为该类复杂非线性才促使模糊控制极好地控制并克服了对应被控中央空调各个方面的要求及需求，进而实现极高的控制能力以及最佳运行状态。停机控制也就是确保空调区域完成运作后还能够具备较为舒适的环境，并有效计算出能够提前停止空调的最长时间。并且，在停止运用空调区域之前就有效控制区域空调关闭。
4 结束语
现今基于LonWorks的中央空调智能控制技术在该行业中的反响极大，LonWorks技术具备较高的可靠性且便于容错，全数字化及通讯距离较长和多节点等诸多优势。空调产品以及系统也都使用了信息技术与自动化控制技术，可以说所有的空调系统都有安装计算机控制设备，这样能够有效的依据其负荷变化来调节冷量以及水量，进而有效的保障节能以及最佳运作状态。随着自动化控制技术水平的持续提高，不断涌现出各类效果极好的控制方式及技术，这些控制方式及技术能够提供新的活力为空调系统控制管理。
参考文献
[1]黄文生.汽车客运站中央空调变频节能技术与控制系统设计[J].产业与科技论坛，2014（12）.
温控技术论文范文6
关键词：CNG；压缩机；节电设计；余隙空积；密封状态；压缩指数
中图分类号：TH455
文献标识码：A
文章编号：1009-2374（2012）29-0014-02
压缩天然气（简称CNG，以下均称为CNG）是天然气加压并以气态储存在容器中的压缩机处理模式。这套工艺要求的精密设备费用很低，只需要约15%的运作和维护费用。本文重点针对CNG压缩机节电设计的相关内容展开了全面研究。
1 CNG压缩机节电设计理论假设
CNG技术的广泛应用主要与其节电设计原理有关，其理论假设主要是为了更好地验证其是否能够在技术设计的革新前提下完成节电功效。CNG压缩过程的理论循环包括以下3个假设：
1.1 假设气缸密封状态
假设气缸密封状态的具体情况就是假设气缸没有余隙而且密封良好，气阀开关及时，在这样的状态下CNG压缩机是否有节电功效。之所以这样假设主要是因为压缩机的理论循环，在压缩机内，随着活塞的运动，气缸内气体的状态是不断变化的。为了研究问题方便起见，我们假定：气缸没有余隙容积而且密封良好，气阀开关及时，在这样的假设下，压缩机所消耗的功比单级的大为减少，级数愈多，省功愈多。同时，级数愈多，气体压缩后的温度也愈低，气缸所能吸入的气体的体积也愈大。往复式压缩机在吸气过程，须待残留在气缸余隙容积（所谓余隙容积系指压缩机在排气终了，活塞处于死点位置时活塞与气缸之间的空间以及连接气阀和，气缸间的通道的空间）内的高压气体膨胀到的压力稍低于迸气压力时，才能开始吸气。当然，缸中留有余隙就能给压缩机的装配、操作和安全使用带来很多好处，但余隙留得过大，不仅没有好处，反而对压缩机的工作带来不好的影响。因此这里讲的密封状态是指最大效率下的密封状态。
1.2 假设状态不变
假设气体在吸排气的过程中状态不变化，即吸气时状态同于气体被吸入前的状态，排气时状态同于压缩终了时的状态。状态的控制主要是燃料被直接喷射进燃烧室时，通过燃料分层喷射实现局部降温。由于单级点火对温度很敏感，如果燃油混合器温度足够高，则能实现压缩率的下降。目前压缩天然气属于较为优秀的发动机燃料，能够在氧化过程中实现能力的互相制衡，确保排放量，状态稳定的情况下节省能源。
1.3 假设压缩指数不变
气体被压缩时按不变的多方压缩指数进行，在这些假设条件下工作的机器称为理想机器。直到压力降低到规定值时，阀门打开，压缩机又进入正常运转。压缩一定质量的气体时，外界对气体做正功，而气体的温度不变，说明有热传递（热量从气体传递给外界）。在常温常压下，气体可看成理想气体，它的内能主要是看温度，所以在温度不变时，它的内能可认为不变。恒外压等温膨胀中系统对环境所做的功其绝对值小于恒外压等温压缩过程中环境对气体可逆过程和不可逆过程的影响。
2 CNG压缩机节电设计思考
通过对以上问题的假设不难发现，要控制压缩机的节电情况必须要把握好压缩指数和密闭运行
情况。
2.1 控制CNG压缩机的技术参数
2.2 控制CNG压缩机密闭情况
控制CNG压缩机密闭情况必须要保证其结构的合理，CNG压缩机气缸为水平对称平衡式结构，曲轴互成180°，使得惯性力、惯性力矩均平衡，而且切向力十分均匀，因此，振动非常小，运转平稳，运行噪声低。相对于角度式天然气压缩机，对称平衡式压缩机的转速更高，活塞环、填料的工作条件较好。结构的稳定性使得绝热循环功耗最大，等温循环功耗最小，多变循环介于两者之间。任意级的进气温度由于冷却不完善而使该级进气温度升高时，会使该级功耗也增加，第二级进气温度比第一级进气温度每增加3℃会使第二级功耗增加
控制CNG压缩机密闭情况除了要进行结构设计控制之外，还要以温度控制为主要评价标准，通过对压缩天然气的密闭情况开展来实现对节电性能的
维持。
综上所述，对于CNG压缩机而言，进行节电设计要进行节电性能的假设，然后在此基础上进行相应的技术措施运用，通过控制CNG压缩机的技术参数、控制CNG压缩机的密闭情况实现对节电技术的全面运用。
参考文献
[1] ，王龙龙．CNG压缩机的能耗与节能分析[J]．天然气技术，2008，（4）：456-457.
