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“智能算法”,是如何优化多台空压机协同工作的?

发表时间:2024-10-08 01:22
  • “智能算法”,是如何优化多台空压机协同工作的?
  • 在珠三角,很多发展了十几年的工厂,空压机房里通常都不是单一品牌或型号的设备。随着生产规模的扩大,陆续添置了不同功率、不同类型(如工频、变频)的空压机。老板们普遍的做法是:设定一个简单的压力高低值,让机器们“轮流上班”。


    这看似简单,实际上是压缩空气系统里最常见的能耗陷阱。机器之间不是在协作,而是在内耗。今天,我就从一线经验出发,谈谈“智能算法”这个大脑,是如何指挥多台空压机协同作战,实现系统能效最大化的。


  • 传统控制方式的根本缺陷

  • 传统的“压力阶梯”控制,即为每台机器设定一个略微不同的加载/卸载压力带。例如,1号机7.0-8.0 bar,2号机6.9-7.9 bar,3号机6.8-7.8 bar。


    这种方式的问题非常突出:


    ● 系统压力虚高:为了保证最后一台机器能启动,整个管网的最低压力必须维持在较高水平,每升高1 bar的压力,就意味着约7%的额外能耗。


    ● 机器选型混乱:系统无法判断当前工况下,是启动一台大功率的机器更节能,还是启动一台小功率的变频机更划算。往往导致大马拉小车,或者频繁启停。


    ● 运行状态不均:某些机器可能长期处于高负荷或低负荷运行,加剧磨损,而另一些则长期闲置。


    在深圳、东莞的很多电子和五金厂,我们通过改造前的能耗审计发现,仅这一项不合理的控制方式,就造成了10%-20%的电力浪费。


  • 智能算法:从“各自为战”到“协同作战”

  • 智能联控系统,其核心就是一套复杂的优化算法。它不再是简单地看压力高低,而是像一位经验丰富的车间主管,进行全局调度。它的工作逻辑分为几步:


  • ① 实时数据采集与分析

  • 系统通过传感器,实时监测管网末端的实际用气压力和瞬时流量。它了解每一台空压机的当前状态:运行中、停机、加载还是卸载,以及变频机当前的运行频率。


  • ② 精准的负荷需求预测

  • 算法会学习工厂的用气规律,比如白班和夜班的用气量差异,某个生产环节启动时带来的瞬时用气高峰。基于这些数据,它可以提前预测接下来几分钟内的用气需求趋势。


  • ③ 寻找最优效率组合

  • 这是算法最关键的部分。它内部储存了机房里每一台空压机的效率曲线(即在不同负载率下的耗电量)。当预测到需要10m³/min的气量时,算法会瞬间计算出所有可能的机器组合方式:


    (1) 是A机(大功率工频机)加载运行最高效?

    (2) 还是B机(中功率变频机)+ C机(小功率变频机)的组合更节能?


    它会选择总输入功率最低的方案,并向对应的空压机发出指令。


  • ④ 动态平衡运行时间

  • 为了避免某些机器过度劳损,智能算法还会兼顾每台机器的累计运行时间,在保证能效的前提下,适当轮换主力机和辅助机,实现健康、均衡的运行,延长整套系统的使用寿命。


  • 现代空压系统的“智慧大脑”

  • 过去,实现这种智能联控需要加装昂贵的第三方中央控制器。而现在,领先的空压机制造商已经将这种“智慧大脑”的基因植入到产品设计中。


    以我们主营的中国中车空压机为例,其新一代产品普遍搭载了智能物联网系统,我们称之为“会说话的空压机”。它不仅能将自身的详细运行数据上传云端,其配套的智能联控系统更是兼容并包,可以接入并管理工厂内其他品牌的各类型空压机。


    这意味着,您无需更换全部设备,就能将原有的“杂牌军”整合成一支高效的“集团军”。对于东莞一家拥有多台不同品牌空压机的包装企业,我们通过部署这套系统,将系统压力稳定在单一精确值,并由算法进行智能调度,最终的综合节能率超过了18%,一年下来节省的电费相当可观。


    最终,智能算法解决的核心问题,是从单一设备的节能,转向整个压缩空气系统的能效最优。这需要对气体动力学、设备特性和算法逻辑都有深刻的理解,也是我们这类专业服务商的核心价值所在。


    如果您在空压机选型、节能改造或日常维护上还有任何疑问,随时可以找我们聊聊。


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