01 Gāzes tilpuma kontrole un regulēšana
80% no kopējām saspiestā gaisa izmaksām atspoguļojas enerģijas patēriņā. Tāpēc dažādiem OSG skrūves gaisa kompresoru veidiem jāizvēlas dažādas vadības un regulēšanas sistēmas atbilstoši dažādām regulēšanas sistēmām. Atšķirības starp dažādiem OSG skrūves gaisa kompresoru veidiem un ražotājiem var būtiski ietekmēt veiktspēju. Visideālākais stāvoklis ir tāds, lai OSG skrūves gaisa kompresora pilna slodze būtu tieši tāda pati kā gaisa patēriņš.
To var panākt, piemēram, rūpīgi izvēloties pārnesumkārbas pārnesumskaitli, kas ir izplatīts OSG skrūves gaisa kompresoros. Lielākā daļa iekārtu, kas patērē saspiestu gaisu, ir pašregulējošas, kas nozīmē, ka spiediena palielināšana palielina plūsmu, tāpēc tās veido stabilu sistēmu, piemēram, pneimatisko transportēšanu, pretapledojuma un sasalšanas sistēmas utt. Normālos apstākļos plūsma ir jākontrolē, un izmantotā vadības iekārta ir integrēta ar OSG skrūves gaisa kompresoru. Pastāv divi galvenie šādu regulēšanas sistēmu veidi:
1. Regulējiet gāzes daudzumu, nepārtraukti kontrolējot piedziņas motora ātrumu, vai nepārtraukti kontrolējiet vārstu atbilstoši spiediena izmaiņām, lai panāktu nepārtrauktu gāzes daudzuma regulēšanu. Rezultātā iegūst nelielas spiediena izmaiņas (0,1–0,5 bar), izmaiņu lielumu nosaka regulēšanas sistēmas pastiprināšanas funkcija un tās ātrums.
2. Iekraušanas un izkraušanas regulēšana ir visizplatītākās regulēšanas sistēmas, un spiediena izmaiņas starp tām ir pieņemamas. Regulēšanas metode ir pilnībā pārtraukt plūsmu (izkraušanu) augstākā spiedienā un atjaunot plūsmu (slodzi), kad spiediens nokrītas līdz zemākajai vērtībai. Spiediena izmaiņas ir atkarīgas no pieļaujamā iekraušanas/izkraušanas ciklu skaita laika vienībā, parasti diapazonā no 0,3 līdz 1 bar.
02 Gaisa tilpuma regulēšanas pamatprincips
2.1 Pozitīvās pārvietošanas skrūves gaisa kompresora OSG (spiediena samazināšanas vārsts) regulēšanas princips
Metodes pamatprincips ir šāds: atbrīvot lieko spiedienu atmosfērā. Vienkāršākā spiediena samazināšanas vārsta konstrukcija ir izmantot atsperes slodzi, un atsperes pacelšanās spēks nosaka galīgo spiedienu. Spiediena samazināšanas vārstu parasti aizstāj ar servovārstu, ko kontrolē regulators. Šajā laikā spiedienu var viegli kontrolēt. Kad skrūves gaisa OSG skrūves gaisa kompresors tiek iedarbināts zem spiediena, servovārsts var darboties arī kā izkraušanas vārsts, taču spiediena samazināšanas vārsts patērēs daudz enerģijas, jo skrūves gaisa OSG skrūves gaisa kompresoram ir nepārtraukti jāstrādā ar pilnu pretspiedienu. Ir risinājums maziem skrūves gaisa OSG skrūves gaisa kompresoriem. Šāda veida vārsts ir pilnībā atvērts, lai izkrautu skrūves gaisa OSG skrūves gaisa kompresoru, un skrūves gaisa OSG skrūves gaisa kompresors darbojas atmosfēras spiediena pretspiedienā. Šīs metodes enerģijas patēriņš ir pieejamāks.
2.2 Apvedceļa regulēšana
Principā apvada regulēšanai un spiediena samazināšanas vārstam ir viena un tā pati funkcija, atšķirība ir tāda, ka no spiediena atbrīvotais gaiss tiek atdzesēts un atgriezts skrūves gaisa OSG skrūves gaisa kompresora gaisa ieplūdes atverē. Šo metodi parasti izmanto procesa skrūves gaisa OSG skrūves gaisa kompresoros, un gāzi nedrīkst izvadīt tieši atmosfērā. Izmaksas ir pārāk augstas.
2.3 Ierobežošana
Ieplūdes droseļvārsta izmantošana ir ērts veids, kā samazināt plūsmu, proti, radīt zemu spiedienu ieplūdes atverē, palielināt skrūves gaisa OSG skrūves gaisa kompresora kompresijas pakāpi un izmantot to mazākam regulēšanas diapazonam. Šķidruma iesmidzināšanas skrūves gaisa OSG skrūves gaisa kompresori ļauj sasniegt lielu kompresijas pakāpi un to var regulēt līdz pat 10%. Augstās kompresijas pakāpes dēļ šī metode rada relatīvi augstu enerģijas patēriņu.
2.4 Spiediena samazināšanas vārsts ar skaitītāja ieplūdi
Šī pašlaik ir samērā izplatīta regulēšanas metode, kas var iegūt vislielāko regulēšanas diapazonu (no 0 līdz 100%), un tai ir zems enerģijas patēriņš. Skrūves gaisa OSG skrūves gaisa kompresora jauda bez slodzes (nulles plūsmas) ir tikai 15–20% no pilnas slodzes. Kad ieplūdes vārsts ir aizvērts, paliek neliels caurums, un vienlaikus tiek atvērta ventilācijas atvere, lai izvadītu gaisu no skrūves gaisa OSG skrūves gaisa kompresora. Skrūves gaisa OSG skrūves gaisa kompresora galvenā iekārta darbojas ieplūdes vakuuma un zema pretspiediena apstākļos. Ir svarīgi, lai spiediena atbrīvošana būtu ātra un atbrīvotais tilpums būtu mazs, lai izvairītos no nevajadzīgiem zudumiem, kas rodas, pārslēdzoties no pilnas slodzes uz tukšgaitu. Sistēmai ir nepieciešams sistēmas tilpums (akumulators), kura lielums ir atkarīgs no nepieciešamās spiediena starpības starp izkraušanu un iekraušanu un pieļaujamā ciklu skaita stundā.
Skrūves gaisa OSG skrūves gaisa kompresori, kuru jauda ir mazāka par 5–10 kW, parasti tiek regulēti ar ieslēgšanas/izslēgšanas metodi. Kad spiediens sasniedz augšējo robežu, motors pilnībā apstājas; kad spiediens ir zemāks par apakšējo robežu, motors restartējas. Šai metodei ir nepieciešams liels sistēmas tilpums vai liela spiediena starpība starp ieslēgšanu un apturēšanu, lai samazinātu motora slodzi. Šī ir efektīva regulēšanas metode, ja ir mazāk ieslēgšanas reižu laika vienībā.
2.5 Ātruma regulēšana
Skrūves gaisa OSG skrūves gaisa kompresora ātrumu kontrolē iekšdedzes dzinējs, turbīna vai frekvences regulējams elektromotors, tādējādi kontrolējot plūsmu. Tā ir efektīva metode, lai uzturētu nemainīgu izejas spiedienu. Regulēšanas diapazons atšķiras atkarībā no skrūves gaisa OSG skrūves gaisa kompresora tipa, bet šķidruma iesmidzināšanas skrūves gaisa OSG skrūves gaisa kompresoriem ir visplašākais diapazons. Zemās slodzes līmeņos ātruma regulēšana un spiediena samazināšana bieži tiek apvienota ar vai bez gaisa ieplūdes ierobežojuma.
Ar elektromotoriem darbināmiem skrūvgaisa OSG skrūvgaisa kompresoriem ātrumu var regulēt ar elektriskām ierīcēm, tādējādi nodrošinot iespēju regulēt motora ātrumu un uzturēt saspiestā gaisa konstantu nelielā spiediena izmaiņu diapazonā. Piemēram, parasts indukcijas motors var izpildīt šo prasību, regulējot ātrumu ar frekvences pārveidotāju, nepārtraukti un precīzi mērot sistēmas spiedienu un pēc tam ļaujot spiediena signālam vadīt motora frekvences pārveidotāju, tādējādi kontrolējot motora ātrumu un pielāgojot skrūvgaisa OSG skrūvgaisa kompresora gāzes tilpumu gaisa patēriņam, sistēmu var uzturēt ±0,1 bar robežās.
2.6 Maināma izplūdes atveres regulēšana
Skrūves tipa gaisa kompresora OSG skrūves tipa gaisa kompresora pārvietojumu var regulēt, pārvietojot izplūdes atveres pozīciju ieplūdes gala virzienā visā korpusa garumā. Šī metode prasa lielu enerģijas patēriņu pie daļējas slodzes un ir samērā reti sastopama.
2.7 Sūkšanas vārsta izkraušana
Virzuļa skrūves gaisa OSG skrūves gaisa kompresors var mehāniski piespiest iesūkšanas vārstu atvērtā stāvoklī izkraušanai. Mainoties virzuļa pozīcijai, gaiss pārvietojas iekšā un ārā. Rezultātā tiek panākti minimāli enerģijas zudumi, parasti mazāk nekā 10% no pilnas slodzes vārpstas jaudas. Divkāršas darbības skrūves gaisa OSG skrūves gaisa kompresoram parasti ir daudzpakāpju izkraušana, un viens cilindrs tiek līdzsvarots vienlaikus, lai gāzes tilpums varētu labāk apmierināt piedāvājumu un pieprasījumu. Procesa plūsmas skrūves gaisa OSG skrūves gaisa kompresoram tiek izmantota daļējas izkraušanas metode, kas ļauj vārstu atvērt, kad virzulis atrodas daļējā gājienā, tādējādi realizējot nepārtrauktu gāzes tilpuma kontroli.
2.8 Klīrensa tilpums
Mainot virzuļa skrūves gaisa OSG skrūves gaisa kompresora klīrensa tilpumu, tiek samazināta cilindra piepildījuma pakāpe, tādējādi samazinot gāzes tilpumu, un klīrensa tilpumu var mainīt arī ar ārēji pievienota tilpuma palīdzību.
2.9 Iekraušana-izkraušana-apturēšana
Skrūves tipa gaisa OSG skrūves gaisa kompresoriem ar jaudu, kas lielāka par 5 kW, šī ir visbiežāk izmantotā metode ar plašu regulēšanas diapazonu un zemiem zudumiem. Faktiski tā ir ieslēgšanas/izslēgšanas regulēšanas un dažādu izkraušanas sistēmu kombinācija. Pozitīvās pārvietošanas skrūves tipa OSG skrūves gaisa kompresoriem visizplatītākais regulēšanas princips ir "ražots gaiss"/"nav ražots gaiss" (slodze/izslodze), kad ir nepieciešams gaiss, signāls tiek nosūtīts uz solenoīda vārstu, kas savukārt vada skrūves tipa OSG skrūves gaisa kompresora ieplūdes vārstu pilnībā atvērtā stāvoklī. Ieplūdes vārsts ir vai nu pilnībā atvērts (piekrauts), vai pilnībā aizvērts (bez slodzes), bez starppozīcijām.
Tradicionālā vadības metode ir spiediena slēdža uzstādīšana saspiestā gaisa sistēmā. Slēdžim ir divas iestatāmas vērtības: viena ir minimālais spiediens (slodze) un otra ir maksimālais spiediens (izslodze). Skrūves gaisa OSG skrūves gaisa kompresors darbojas iestatītās vērtības robežās, piemēram, 0,5 bar. Ja gaisa pieprasījums ir mazs vai vispār nav nepieciešams, skrūves gaisa OSG skrūves gaisa kompresors darbosies bez slodzes (tukšgaitā), un tukšgaitas perioda ilgumu iestata laika relejs (piemēram, iestatīts uz 20 minūtēm). Pēc iestatītā laika skrūves gaisa OSG skrūves gaisa kompresors apstājas un neieslēdzas atkārtoti, kamēr spiediens nenokrītas līdz minimālajai vērtībai. Šī ir tradicionālā uzticamas un mierīgas vadības metode, un tagad tā visbiežāk atrodama mazos skrūves gaisa OSG skrūves gaisa kompresoros.
Šī tradicionālā sistēma tika tālāk attīstīta, lai aizstātu spiediena slēdzi ar analogu spiediena devēju un ātru elektronisko regulēšanas sistēmu. Kopā ar regulēšanas sistēmu spiediena devējs jebkurā laikā uztver spiediena izmaiņas sistēmā. Sistēma savlaicīgi iedarbina motoru un kontrolē ieplūdes vārsta atvēršanu un aizvēršanu. Ātru un precīzu regulēšanu var panākt ±0,2 bar robežās. Ja netiek izmantots gaiss, spiediens paliek nemainīgs un skrūves gaisa OSG skrūves gaisa kompresors darbojas tukšgaitā (tukšgaitā). Tukšgaitas cikla ilgumu var noteikt atkarībā no ieslēgšanas un izslēgšanas reižu skaita, ko motors var izturēt bez pārkaršanas, un no ekonomijas darbības laikā. Pēdējais ir tāpēc, ka sistēma var izlemt, vai apstāties vai turpināt darboties tukšgaitā, atkarībā no gaisa patēriņa tendences.
03 Kopsavilkums
Īsāk sakot, saspiestu gaisu izmanto dažādos pielietojumos un dažādos gaisa patēriņa apstākļos. Katram OSG skrūves gaisa kompresoram ir atšķirīga gaisa tilpuma metode, taču tā ir balstīta uz lietotāja gaisa tilpumu. OSG skrūves gaisa kompresora iekārta izmanto savas gaisa tilpuma kontroles un regulēšanas metodes, lai nodrošinātu nepārtrauktu un nepārtrauktu gaisa tilpuma padevi. Dažādi OSG skrūves gaisa kompresoru ražotāji izmanto arī dažādus regulēšanas principus, lai uzlabotu savu zīmolu OSG skrūves gaisa kompresoru veiktspēju, maksimāli palielinātu energoefektivitāti un apmierinātu klientu prasības; ar augstu precizitāti, zemu apkopi un spēju izmērīt tādus parametrus kā spiediens un plūsma, lai atbilstu dažādiem OSG skrūves gaisa kompresora pielietojumiem.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 8. septembris
