螺杆空压机在高粉尘环境中的应用

兖州矿业(集团)公司北宿煤矿针对英格索兰ML-160固定风冷式空压机长期在高粉尘环境中运转的情况,对空压机进行了改造。①空气吸入口。空气吸入口吸入空气后经过后冷却器。后冷却器中的热交换器呈网状,内部和表面易被粉尘和其它异物堵 【螺杆空压机在高粉尘环境中的应用】 在高粉尘环境下工作的螺杆空压机，如英格索兰ML-160固定风冷式空压机，面临着一系列挑战。空气吸入口是其中的关键环节，吸入的空气首先通过后冷却器。后冷却器的热交换器结构复杂，其网状设计使得粉尘和其他异物容易堵塞，导致空压机因“主机排气温度高”而停止运行。为解决这一问题，兖州矿业(集团)公司北宿煤矿采取了改造措施，如定期清理冷却器表面，并使用80目不锈钢网制作推拉式风罩，便于清扫而不影响生产。 此外，进气空气滤清器也是需要关注的部分。尽管对厂房和空气吸入口进行了改造，但极细粉尘仍可能进入机组，附着在滤清器芯表面。这不仅增加了吸气阻力，降低了系统压力，还可能导致主电机过载。由于原装滤清器芯不可修复，频繁更换会显著增加运行成本。因此，他们选择在原有滤清器芯外部增加额外的防护措施，以延长滤清器芯的使用寿命，降低维护频率。 【电机控制系统的设计】 电机控制系统在本文中主要涉及到直流电机的调速，采用了一些先进的控制技术。测速模块通过检测霍尔开关输出的低电平次数，结合定时器中断计算电机转速。这种设计中，定时器中断优先级高于外部中断，每40毫秒计算一次速度，速度值等于霍尔元件输出有效电平的次数乘以25。 接下来是脉宽调制（PWM）调速程序设计，PWM是一种通过改变脉冲宽度来调节输出量和波形的调制方式。LPC2131微控制器支持6个单边或3个双边PWM输出，可以实现灵活的功率控制。在本设计中，PWM的输出占空比与电机转速直接相关。 PID调节算法是转速闭环控制的核心，通过实时测得的速度值与给定的占空比对应的速度值之差，经过比例(KP)、积分(KI)和微分(KD)三个部分的计算，调整输出量，使得转速趋于稳定。PID算法的增量式实现允许不断更新误差并计算控制增量，最终将速度值转换为占空比，用于驱动模块的PWM输出。 系统调试结果显示，该设计可以实现按键控制电机、速度测量与显示以及PID转速闭环功能。系统具备良好的灵活性和较低的成本，对于直流电机速度控制系统的实施提供了实用的解决方案。 【总结】 本文结合了螺杆空压机在高粉尘环境中的实际问题，介绍了改进措施，如改造后的空气吸入口和进气空气滤清器。同时，详细阐述了直流电机调速系统的设计，包括测速模块、PWM调速和PID调节算法，展示了这些技术如何协同工作以实现高效稳定的电机控制。这样的设计对于工业环境中类似的设备具有重要的参考价值。