1.本实用新型属于空气处理技术领域，涉及空压机预处理优化装置。
背景技术：2.压缩空气来源于大气，是继水、电、煤之后的“第四种能源”，与其他能源相比，它具有可压缩、无害、安全、取用方便等特点，被广泛应用于气动系统中。而我国是一个纺织大国，其中空压系统的能耗占整个纺织企业的30％以上，其中压缩空气系统能耗的96％为空压机的耗电，约占全国总耗电量的6％。
3.纺织厂空压站通常对室外空气经过简单的过滤除尘后直接进行压缩。当空压机进气口温湿度较高时，压缩后空气的温湿度也会升高，高温高湿的压缩空气进入冷却器会恶化空压机组冷却环境，加剧机组积碳现象，后续设备负担较大，增加空压机能耗，排气量和排气压力降低，还会加剧设备内部磨损，降低空压机的使用寿命。因此在高温高湿的环境中，空压机工作时需要对进气空气进行预处理。
4.根据各地区气候条件不同，全国可划分为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区、温和地区。各区域的预处理使用效果、应用时间和投资回收期各不相同，因此需要判断预处理方案在各区域的适用性。目前在空压站进行试用的预处理装置采用的是组合式空调机组或表冷器对空压机进行“一对一”预处理模式，经试验发现：预处理装置需要人工手动开启；在温度较高期间，由于无人开启预处理装置，造成空压机预处理不及时，装置应用时间减少；“一对一”预处理模式的初投资大且节能效果不显著。基于以上原因，研究预处理系统在不同区域的适用性以及对预处理装置进行优化就非常有意义了。
技术实现要素：5.本实用新型的目的是提供空压机预处理优化装置，解决了现有装置需人工操作、空压机预处理不及时、装置利用不充分、空压机节能效果不显著的问题。
6.本实用新型所采用的技术方案是，空压机预处理优化装置，包括通道，通道内按照空气的流动方向依次设置有温湿度传感器、表冷器，通道的出口端连接有出风管，出风管内设置有轴流风机，出风管远离通道的一端通过支风管连接有空压机，表冷器的进水口连接有供水管，表冷器的出水口连接有回水管，供水管上设置有电动阀，电动阀连接有pid控制器。
7.本实用新型的特征还在于，
8.通道内且位于入口处设置有过滤器。
9.通道内且位于表冷器的后方设置有挡水板。
10.支风管包括主管，主管上设置有若干支管，主管与出风管连接，每个支管均连接有空压机。
11.每个支管内设置有电动风阀。
12.本实用新型的有益效果是，本实用新型空压机预处理优化装置中电动阀连接pid
控制器，pid控制器可根据计算出的临界焓值，采用电动阀对供水管进行控制，可随时对空压机进气口进行降温减湿处理，使得空压机的产气量增加，能耗降低；同时使用预处理装置对多台空压机进行预处理，可减少投资成本，增加节能，且在不需要预处理的冬季和过渡季节，可拆卸表冷器，以满足正常通风要求。
附图说明
13.图1是本实用新型空压机预处理优化装置的结构示意图；
14.图2是本实用新型空压机预处理优化装置对空压机预处理方案的区域适用性判断方法的流程图。
15.图中，1.过滤器，2.温湿度传感器，3.表冷器，4.挡水板，5.轴流风机，6.出风管，7.支风管，8.电动风阀，9.空压机，10.供水管，11.回水管，12.电动阀，13.pid控制器，14.通道；
16.7-1.主管，7-2.支管。
具体实施方式
17.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
18.本实用新型提供一种空压机预处理优化装置，结构如图1所示，包括通道14，通道14内按照空气的流动方向依次设置有过滤器1、温湿度传感器2、表冷器3、挡水板4，通道14的出口端连接有出风管6，出风管6内设置有轴流风机5，出风管6远离通道14的一端通过支风管7连接有空压机9，表冷器3的进水口连接有供水管10，表冷器3的出水口连接有回水管11，供水管10上设置有电动阀12，电动阀12连接有pid控制器13。
19.支风管7包括主管7-1，主管7-1上设置有若干支管7-2，主管7-1与出风管6连接，每个支管7-2均连接有空压机9，且每个支管7-2内设置有电动风阀8。
20.其中，各个关键部件的作用如下：
21.过滤器1用于对室外空气进行除尘净化，防止堵塞表冷器。
22.温湿度传感器2用来实时测量空压机进气的初始温湿度，以计算空气焓值。
23.轴流风机5用于吸取足够的风量供给空压机。
24.电动风阀8用于实时调控进气开关。
25.pid控制器13用于调节电动阀12的开关，同时依据临界焓值与室外空气焓值的差值大小来调节电动阀开度，设定值与实测空气焓值的差越大，电动阀开度越大，以便控制供水管10向表冷器3提供冷水。
26.本实用新型空压机预处理优化装置能够对空压机预处理方案的区域适用性进行判断，判断方法具体如下：
27.步骤1，采用温湿度传感器2测量空压机室外空气温度t1和相对湿度计算室外空气焓值h1；
28.步骤2，测量预处理前的空压机9耗电量w1，计算预处理后的空压机9耗电量w2、空压机预处理优化装置所耗的水侧能耗和风侧w
预
、预处理后的节约能耗w
节
；
29.预处理后的节约能耗w
节
的表达式为：w
节
＝w1–
w2–w预
；
30.步骤2.1，计算空压机预处理优化装置能耗w
预
中的水侧能耗
31.w
水
＝qmδh/cop
32.式中，w
水
为冷水机组的输入功率，kw；qm为被处理空气的质量流量，kg/s；δh为预处理前后空气的焓差，kj/kg；cop为冷水机组的性能系数；
33.步骤2.2，计算空压机预处理优化装置能耗w
预
中的风侧能耗
[0034][0035]
式中，w
风
为轴流风机的输入功率，kw；q为轴流风机风量，m3/h；p为全压，pa；η为全压效率，k为风机容量系数；
[0036]
步骤2.3，计算空压机预处理优化装置所需的能耗w
预
[0037]w预
＝w
水
+w
风
[0038]
步骤3，根据步骤1得到的室外空气焓值h1和步骤2得到的预处理后的节约能耗w
节
数据，通过excel中的回归分析，可得到两者之间的函数关系，当节约能耗w
节
≥0时，对应的空气焓值为临界焓值h2，求出h2；
[0039]
步骤4，根据临界焓值h2，并结合该区域全年气象参数，找出该地区全年中高于此焓值的天数d，即空压机预处理优化装置的运行天数d；
[0040]
步骤5，根据空压机预处理优化装置的使用天数和运行成本，计算空压机预处理优化装置使用率和投资回收期；
[0041]
步骤5.1，预处理设备使用率计算
[0042][0043]
步骤5.2，投资回收期计算
[0044]
计算空压机预处理优化装置的各部分投资总成本x，经预处理后的节约能耗w
节
，工业电价按a元/(kw
·
h)算，则预处理节约电费为a
×w节
，投资回收期n可根据下式计算：
[0045][0046]
步骤6，结合步骤5中的计算公式，计算该区域的空压机预处理优化装置使用率和投资回收期。根据纺织厂空压站运行情况，一般空压机预处理优化装置使用率达到80％以上，投资回收期小于2年的空压机预处理优化装置视为适用效果良好，以此来综合分析判断空压机预处理优化装置在该区域是否适用。
技术特征：1.空压机预处理优化装置，其特征在于，包括通道(14)，所述通道(14)内按照空气的流动方向依次设置有温湿度传感器(2)、表冷器(3)，所述通道(14)的出口端连接有出风管(6)，所述出风管(6)内设置有轴流风机(5)，所述出风管(6)远离通道(14)的一端通过支风管(7)连接有空压机(9)，所述表冷器(3)的进水口连接有供水管(10)，所述表冷器(3)的出水口连接有回水管(11)，所述供水管(10)上设置有电动阀(12)，所述电动阀(12)连接有pid控制器(13)。2.根据权利要求1所述的空压机预处理优化装置，其特征在于，所述通道(14)内且位于入口处设置有过滤器(1)。3.根据权利要求1所述的空压机预处理优化装置，其特征在于，所述通道(14)内且位于表冷器(3)的后方设置有挡水板(4)。4.根据权利要求1所述的空压机预处理优化装置，其特征在于，所述支风管(7)包括主管(7-1)，所述主管(7-1)上设置有若干支管(7-2)，所述主管(7-1)与出风管(6)连接，每个所述支管(7-2)均连接有空压机(9)。5.根据权利要求4所述的空压机预处理优化装置，其特征在于，每个所述支管(7-2)内设置有电动风阀(8)。
技术总结本实用新型公开了空压机预处理优化装置，包括通道，通道内按照空气的流动方向依次设置有温湿度传感器、表冷器，通道的出口端连接有出风管，出风管内设置有轴流风机，出风管远离通道的一端通过支风管连接有空压机，表冷器的进水口连接有供水管，表冷器的出水口连接有回水管，供水管上设置有电动阀，电动阀连接有PID控制器。本实用新型装置解决了现有装置需人工操作、空压机预处理不及时、装置利用不充分、空压机节能效果不显著的问题。压机节能效果不显著的问题。压机节能效果不显著的问题。
技术研发人员：颜苏芊 陈倩倩 石博 柳志强 鱼登辉
受保护的技术使用者：西安工程大学
技术研发日：2022.05.24
技术公布日：2022/12/16
