01 Dujų kiekio valdymas ir reguliavimas
80 % visų suspausto oro sąnaudų atsispindi energijos suvartojime. Todėl skirtingų tipų sraigtiniams oro OSG sraigtiniams oro kompresoriams reikia pasirinkti skirtingas valdymo ir reguliavimo sistemas pagal skirtingas reguliavimo sistemas. Skirtumai tarp skirtingų sraigtinių oro OSG sraigtinių oro kompresorių tipų ir gamintojų gali turėti didelės įtakos našumui. Idealiausia būsena yra ta, kad sraigtinio oro OSG sraigtinio oro kompresoriaus pilna apkrova būtų tiksliai tokia pati kaip oro suvartojimas.
Tai galima pasiekti, pavyzdžiui, kruopščiai parinkus reduktoriaus perdavimo santykį, kas įprasta OSG sraigtiniuose oro kompresoriuose. Dauguma suslėgtą orą naudojančių įrenginių yra savireguliuojantys, o tai reiškia, kad didinant slėgį, padidėja srautas, todėl jie sudaro stabilią sistemą, pavyzdžiui, pneumatinis transportavimas, apsauga nuo apledėjimo ir užšalimo ir kt. Įprastomis aplinkybėmis srautą reikia reguliuoti, o naudojama valdymo įranga yra integruota su OSG sraigtiniu oro kompresoriumi. Yra du pagrindiniai tokių reguliavimo sistemų tipai:
1. Reguliuokite dujų kiekį nuolat valdydami pavaros variklio greitį arba nuolat valdykite vožtuvą pagal slėgio pokytį, kad dujų tūris būtų nuolat reguliuojamas. Rezultatas yra nedidelis slėgio pokytis (0,1–0,5 baro), o pokyčio dydį lemia reguliavimo sistemos stiprinimo funkcija ir jos greitis.
2. Pakrovimo ir iškrovimo reguliavimas yra labiausiai paplitusios reguliavimo sistemos, o slėgio pokyčiai tarp jų taip pat yra priimtini. Reguliavimo metodas yra visiškai nutraukti srautą (iškrauti) esant didesniam slėgiui ir atnaujinti srautą (apkrauti), kai slėgis nukrenta iki žemiausios vertės. Slėgio pokytis priklauso nuo leistino pakrovimo / iškrovimo ciklų skaičiaus per laiko vienetą, paprastai nuo 0,3 iki 1 baro.
02 Pagrindinis oro kiekio reguliavimo principas
2.1 Teigiamo tūrio sraigtinio oro OSG sraigtinio oro kompresoriaus (slėgio ribojimo vožtuvo) reguliavimo principas
Pagrindinis metodo principas yra toks: išleisti perteklinį slėgį į atmosferą. Paprasčiausia slėgio mažinimo vožtuvo konstrukcija yra spyruoklinė apkrova, o spyruoklės pakėlimo jėga lemia galutinį slėgį. Slėgio mažinimo vožtuvas paprastai pakeičiamas servo vožtuvu, valdomu reguliatoriaus. Šiuo metu slėgį galima lengvai valdyti. Kai sraigtinis oro OSG sraigtinis oro kompresorius paleidžiamas esant slėgiui, servo vožtuvas taip pat gali veikti kaip iškrovimo vožtuvas, tačiau slėgio mažinimo vožtuvas sunaudos daug energijos, nes sraigtinis oro OSG sraigtinis oro kompresorius turi nuolat dirbti esant visu priešslėgiu. Yra sprendimas mažiems sraigtiniams oro OSG sraigtiniams oro kompresoriams. Šio tipo vožtuvas yra visiškai atidarytas, kad iškrautų sraigtinį oro OSG sraigtinį oro kompresorių, o sraigtinis oro OSG sraigtinis oro kompresorius veikia esant atmosferos slėgio priešslėgiui. Šio metodo energijos suvartojimas yra pigesnis.
2.2 Apėjimo reguliavimas
Iš esmės apėjimo reguliavimas ir slėgio mažinimo vožtuvas atlieka tą pačią funkciją, skirtumas yra tas, kad iš slėgio išleistas oras yra aušinamas ir grąžinamas į sraigtinio oro OSG sraigtinio oro kompresoriaus oro įleidimo angą. Šis metodas dažniausiai naudojamas sraigtinio oro OSG sraigtiniuose oro kompresoriuose, o dujos neturėtų būti išleidžiamos tiesiai į atmosferą, todėl kaina yra per didelė.
2.3 Apribojimas
Įleidimo angos droselis yra patogus būdas sumažinti srautą, t. y. sukurti žemą slėgį įleidimo angoje, padidinti sraigtinio oro OSG sraigtinio oro kompresoriaus suspaudimo laipsnį ir naudoti jį mažesniam reguliavimo diapazonui. Skysčio įpurškimo sraigtiniai oro OSG sraigtiniai oro kompresoriai leidžia pasiekti didelį suspaudimo laipsnį ir jį galima sumažinti iki 10 %. Dėl didelio suspaudimo laipsnio šis metodas lemia santykinai dideles energijos sąnaudas.
2.4 Slėgio ribojimo vožtuvas su matuoklio įleidimo anga
Šiuo metu tai gana įprastas reguliavimo metodas, leidžiantis pasiekti didžiausią reguliavimo diapazoną (nuo 0 iki 100 %) ir pasižymintis mažomis energijos sąnaudomis. Sraigtinio oro OSG sraigtinio oro kompresoriaus neapkrauta (nulinio srauto) galia sudaro tik 15–20 % visos apkrovos. Uždarius įsiurbimo vožtuvą, lieka maža skylutė, o tuo pačiu metu atidaroma ventiliacijos anga, kad oras išeitų iš sraigtinio oro OSG sraigtinio oro kompresoriaus. Pagrindinis sraigtinio oro OSG sraigtinio oro kompresoriaus blokas veikia esant įleidimo vakuumui ir mažam priešslėgiui. Svarbu, kad slėgis būtų išleidžiamas greitai, o išleidžiamas tūris būtų mažas, kad būtų išvengta nereikalingų nuostolių, atsirandančių perjungiant iš pilnos apkrovos į tuščiąją eigą. Sistemai reikalingas sistemos tūris (akumuliatorius), kurio dydis priklauso nuo reikiamo slėgio skirtumo tarp iškrovimo ir pakrovimo bei leistino ciklų skaičiaus per valandą.
Sraigtiniai oro kompresoriai OSG, kurių galia mažesnė nei 5–10 kW, paprastai reguliuojami įjungimo/išjungimo metodu. Kai slėgis pasiekia viršutinę ribą, variklis visiškai sustoja; kai slėgis nukrenta žemiau apatinės ribos, variklis vėl paleidžiamas. Šiam metodui reikalingas didelis sistemos tūris arba didelis slėgio skirtumas tarp paleidimo ir sustabdymo, kad būtų sumažinta variklio apkrova. Tai efektyvus reguliavimo metodas, kai per laiko vienetą yra mažiau paleidimų.
2.5 Greičio reguliavimas
Sraigtinio oro OSG sraigtinio oro kompresoriaus greitį reguliuoja vidaus degimo variklis, turbina arba dažnio reguliavimo elektros variklis, tokiu būdu kontroliuojant srautą. Tai efektyvus būdas palaikyti pastovų išleidimo slėgį. Reguliavimo diapazonas priklauso nuo sraigtinio oro OSG sraigtinio oro kompresoriaus tipo, tačiau skysčio įpurškimo sraigtiniai oro OSG sraigtiniai oro kompresoriai turi didžiausią diapazoną. Esant mažam apkrovos lygiui, greičio reguliavimas ir slėgio mažinimas dažnai derinami, su oro įsiurbimo apribojimu arba be jo.
Sraigtinių oro OSG sraigtinių oro kompresorių, varomų elektros varikliais, greitį galima reguliuoti elektros prietaisais, todėl galima valdyti variklio greitį ir palaikyti pastovų suslėgto oro kiekį nedideliame slėgio pokyčių diapazone. Pavyzdžiui, įprastas indukcinis variklis gali atitikti šį reikalavimą reguliuodamas greitį dažnio keitikliu, nuolat ir tiksliai matuodamas sistemos slėgį, o tada leisdamas slėgio signalui valdyti variklio dažnio keitiklį, taip kontroliuojant variklio greitį ir tiksliai pritaikant sraigtinio oro OSG sraigtinio oro kompresoriaus dujų tūrį prie oro suvartojimo, sistemą galima palaikyti ±0,1 baro slėgyje.
2.6 Kintamas išmetimo angos reguliavimas
Sraigtinio oro OSG sraigtinio oro kompresoriaus darbinį tūrį galima reguliuoti perkeliant išmetimo angos padėtį įsiurbimo galo link išilgai korpuso. Šis metodas reikalauja didelių energijos sąnaudų esant dalinei apkrovai ir yra gana neįprastas.
2.7 Siurbimo vožtuvo iškrovimas
Stūmoklinis sraigtinis oro OSG sraigtinis oro kompresorius gali mechaniškai priversti įsiurbimo vožtuvą būti atidarytoje padėtyje, kad būtų galima iškrauti. Keičiant stūmoklio padėtį, oras juda į vidų ir iš jo. Dėl to energijos nuostoliai yra minimalūs, paprastai mažiau nei 10 % visos apkrovos veleno galios. Dvigubo veikimo sraigtiniame oro OSG sraigtiniame oro kompresoriuje iškrovimas paprastai vyksta keliais etapais, o vienu metu balansuojamas vienas cilindras, kad dujų tūris geriau atitiktų pasiūlą ir paklausą. Proceso srauto sraigtiniame oro OSG sraigtiniame oro kompresoriuje naudojamas dalinio iškrovimo metodas, kuris leidžia atidaryti vožtuvą, kai stūmoklis yra dalinėje eigoje, taip užtikrinant nuolatinį dujų tūrio valdymą.
2.8 Tarpinis tūris
Keičiant stūmoklinio sraigtinio oro OSG sraigtinio oro kompresoriaus prošvaisos tūrį, sumažinamas cilindro užpildymo laipsnis, taip sumažinant dujų tūrį, o prošvaisos tūrį taip pat galima keisti naudojant išoriškai prijungtą tūrį.
2.9 Pakrovimas-iškrovimas-išjungimas
Sraigtiniams oro OSG sraigtiniams oro kompresoriams, kurių galia didesnė nei 5 kW, tai yra dažniausiai naudojamas metodas, pasižymintis dideliu reguliavimo diapazonu ir mažais nuostoliais. Iš tikrųjų tai yra įjungimo/išjungimo reguliavimo ir įvairių iškrovimo sistemų derinys. Teigiamo tūrio sraigtiniams oro OSG sraigtiniams oro kompresoriams labiausiai paplitęs reguliavimo principas yra „oras gaminamas“ / „oras negaminamas“ (apkrova / iškrova). Kai reikia oro, signalas siunčiamas į solenoidinį vožtuvą, kuris savo ruožtu nukreipia sraigtinio oro OSG sraigtinio oro kompresoriaus įsiurbimo vožtuvą, kad jis pasiektų visiškai atidarytą padėtį. Įsiurbimo vožtuvas yra arba visiškai atidarytas (apkrautas), arba visiškai uždarytas (be apkrovos), be tarpinių padėčių.
Tradicinis valdymo metodas yra slėgio jungiklio įrengimas suspausto oro sistemoje. Jungiklis turi dvi nustatomas vertes: viena yra minimalus slėgis (apkrova), o kita – maksimalus slėgis (iškrovimas). Sraigtinis oro OSG sraigtinis oro kompresorius veikia nustatytose ribose, pvz., 0,5 baro. Jei oro poreikis mažas arba jo visai nereikia, sraigtinis oro OSG sraigtinis oro kompresorius veiks be apkrovos (tuščiąja eiga), o tuščiosios eigos periodo trukmė nustatoma laiko rele (pavyzdžiui, 20 minučių). Po nustatyto laiko sraigtinis oro OSG sraigtinis oro kompresorius sustoja ir vėl neįsijungia, kol slėgis nenukrenta iki minimalios vertės. Tai tradicinis patikimo ir ramaus valdymo metodas, dabar dažniausiai sutinkamas mažuose sraigtiniuose oro OSG sraigtiniuose oro kompresoriuose.
Ši tradicinė sistema buvo toliau tobulinama siekiant pakeisti slėgio jungiklį analoginiu slėgio davikliu ir greita elektronine reguliavimo sistema. Kartu su reguliavimo sistema slėgio davikliu bet kuriuo metu fiksuoja slėgio pokyčius sistemoje. Sistema laiku paleidžia variklį ir kontroliuoja įsiurbimo vožtuvo atidarymą ir uždarymą. Galima pasiekti greitą ir tikslų reguliavimą ±0,2 baro tikslumu. Jei nenaudojamas oras, slėgis išlieka pastovus, o sraigtinis oro OSG sraigtinis oro kompresorius veikia tuščiąja eiga (tuščiąja eiga). Tuščiosios eigos ciklo trukmę galima nustatyti pagal paleidimų ir sustabdymų skaičių, kurį variklis gali atlaikyti neperkaisdamas, ir ekonomiškumą eksploatavimo metu. Pastarasis yra todėl, kad sistema gali nuspręsti, ar sustoti, ar tęsti darbą tuščiąja eiga, atsižvelgdama į oro suvartojimo tendencijas.
03 Santrauka
Trumpai tariant, suslėgtas oras naudojamas skirtingose srityse ir esant skirtingoms oro suvartojimo sąlygoms. Kiekvienas OSG sraigtinis oro kompresorius turi skirtingą oro tūrio metodą, tačiau jis pagrįstas naudotojo oro kiekiu. Sraigtinio oro OSG sraigtinio oro kompresoriaus agregatas naudoja savo oro tūrio valdymo ir reguliavimo metodus, kad užtikrintų nepertraukiamą ir nuolatinį oro tūrio tiekimą. Skirtingi OSG sraigtinių oro kompresorių gamintojai taip pat taiko skirtingus reguliavimo principus, kad pagerintų savo prekės ženklo OSG sraigtinių oro kompresorių našumą, maksimaliai padidintų energijos vartojimo efektyvumą ir patenkintų klientų reikalavimus; jie pasižymi dideliu tikslumu, maža priežiūra ir galimybe matuoti tokius parametrus kaip slėgis ir srautas, kad atitiktų įvairių OSG sraigtinių oro kompresorių taikymo atvejus.
Įrašo laikas: 2023 m. rugsėjo 8 d.
