Система регулирования производительности компрессора

Регулирование производительности компрессоров приходится осуществлять в связи с переменным расходом сжатого воздуха в сети.

Кратковременное несоответствие расхода и производительности компрессоров (компрессора) компенсируется воздухосборником, устанавливаемым на компрессорной станции при использовании поршневых компрессоров, и емкостью пневматической сети. В других случаях регулирование осуществляется специальными системами регулирования, которые должны обеспечивать плавность изменения производительности и экономичность регулирования [1].

Регулирование производительности может осуществляться периодически прекращением подачи воздуха в сеть, ступенчатым и плавным изменением производительности. Периодическое прекращение подачи может производиться остановкой компрессоров. Ступенчатое регулирование производительности компрессорной станции эффективно производить изменением числа одновременно работающих компрессоров. Плавное регулирование может осуществляться следующими способами:

1. Регулирование изменением частоты вращения привода наиболее экономично с точки зрения затрат энергии на сжатие. Однако из-за большой сложности регулируемого электрического привода этот способ не нашел пока практического применения на поршневых компрессорах, применяемых в горной промышленности.

2. Регулирование дросселированием на линии всасывания, т. е. увеличение сопротивления (частичным перекрытием) всасывающего трубопровода, обеспечивает понижение давления во всасывающей полости цилиндра компрессора с p1 до р1рег. Это приводит к уменьшению количества поступающего воздуха (газа) в цилиндр за один ход поршня с v1 до v1рег (рис. 6.4, а). При этом увеличиваются степень повышения давления воздуха и его конечная температура, что недопустимо для шахтных компрессоров. Регулирование дросселированием всасывания не получило распространения.

Рис. 6.4. Индикаторные диаграммы при регулировании дросселированием
на всасывании (а) и отжимом всасывающих клапанов (б)

3. Регулирование перепуском воздуха (газа) с нагнетания на всасывание с помощью, например, байпасного трубопровода обеспечивает изменение производительности компрессора и при нулевой производительности получение холостого хода. Способ регулирования неэкономичен и может приводить к повышению температуры.

4. Регулирование отжимом всасывающих клапанов основано на том, что при сжатии часть сжимаемого воздуха при неполном (негерметичном) закрывании всасывающих клапанов выталкивается обратно во всасывающий трубопровод. Для регулирования этим способом всасывающие клапаны снабжаются специальным устройством, отжимающим пластины клапанов при сжатии.

Индикаторная диаграмма цилиндра с регулирующим устройством для отжима пластин клапанов приведена на рис. 6.4, б, ее площадь заштрихована. На том же рисунке пунктиром показана для сравнения индикаторная диаграмма при выключенном устройстве или его отсутствии.

5. Регулирование воздействием на всасывающие клапаны является простым и распространенным способом снижения производительности поршневых компрессоров общего назначения.

Недостатком способа являются затраты энергии при холостом ходе компрессора, которые составляют около 15 % мощности, потребляемой компрессором при полной нагрузке.

6. Регулирование включением дополнительных вредных пространств позволяет снизить производительность за счет уменьшения количества всасываемого воздуха (газа). Сжатый при нагнетании воздух (газ), заключенный в дополнительном вредном пространстве, во время всасывания частично заполняет рабочее пространство цилиндра, уменьшая соответственно производительность компрессора.

По экономичности этот способ регулирования равноценен регулированию отжимом пластин всасывающего клапана.

Последние три способа применяются для регулирования производительности поршневых компрессоров на горных предприятиях.

Видео:Увеличение производительности воздушного компрессора своими руками .Скачать

Способы регулирования производительности компрессора

Изначально самым оптимальным режимом работы любой компрессорной установки является ее номинальный расчетный режим. Но объем вырабатываемого компрессором на номинальном режиме сжатого воздуха не всегда является точно соответствующим объему забора воздуха потребителями. Как правило, даже в течение одной рабочей смены уровень потребления воздуха может значительно колебаться. Поэтому производительность компрессора необходимо регулировать в соответствии с этими изменениями.

Есть несколько методов регулирования уровня производительности компрессора, и они сильно разнятся и по затратам на реализацию, и по эффективности:

1)Включение-выключение компрессорной установки.

2)Сбрасывание лишнего воздуха в атмосферу.

3)Подключение дополнительного объема.

6)Использование частотного преобразователя для регулирования частоты вращения электрического двигателя.

7)Дискретный метод регулирования частоты вращения электрического двигателя.

Включение – выключение компрессорной установки является саамы элементарным способом регулирования производительности, предусматривающий отключение электродвигателя при повышении давления до максимального уровня и включение его при достижении минимально допустимого уровня давления. Во время простоя компрессора он не потребляет электроэнергию, что является позитивной стороной данного метода, но постоянные включения и выключения электродвигателя в целом негативно отражаются на работе системы и в результате могут повлечь за собой перегрев обмотки электродвигателя. Подобный способ чаще всего применяют по отношению к маломощным компрессорным установкам.

Читайте также: Стоимость компрессора кондиционера рено логан

Сбрасывание излишков воздуха считается самым неэкономичным способом регулирования производительности, но несмотря на это, некоторые производственные предприятия все еще пользуются им. Суть метода заключается в наличии специального клапана, который открывают, как только давление в системе достигает максимальных показателей. Это крайне нерационально, так как в итоге весь энергоресурс, затраченный на сжатие данного воздуха, оказывается растраченным впустую. Поэтому такой способ целесообразно применять только в очень мощных компрессорных установках, в которых к тому же крайне редко достигается максимальный уровень давления.

Еще один способ регулирования производительности компрессора – подключение дополнительного «мертвого объема». Он применяется только для компрессоров поршневого типа и основан на использовании зазора, который всегда предусмотрительно оставляют между поршнем и крышкой цилиндра для того, чтобы компенсировать тепловые деформации. Если искусственно увеличивать этот так называемый «мертвый объем», производительность компрессора будет уменьшаться. Но этот способ также сложно отнести к экономичным, ведь сжатие воздуха, находящегося в «мертвом объеме», также требует энергозатрат.

В машинах роторного типа (винтовых, спиральных или пластинчато-роторных) применяется способ, при котором регулирование осуществляется посредством перехода на «холостой ход». Это стандартная методика регулирования производительности винтовых компрессоров – при достижении максимальных показателей давления в системе срабатывает реле, которое закрывает заслонку всасывающего клапана. При этом работа компрессора не останавливается, он продолжает потреблять около 20% обычного количества энергоресурсов, но давление в системе не нагнетается.

Существует также способ регулирования производительности, основанный на дросселировании. Он осуществляется с помощью пропорционального всасывающего клапана, который не дает давлению в системе повышаться сверх меры, перекрывая путь всасываемому воздуху посредством газодинамического сопротивления. Производительность компрессора при этом значительно понижается, а давление в системе вскоре достигает номинального уровня. Этот метод удобен тем, что система регулирует производительность практически самостоятельно – заслонка пропорционального всасывающего клапана открывается под влиянием давления воздуха в системе. Кроме того, он более эффективен, чем метод «холостого хода», но в то же время обходится дороже.

Самый удобный и экономичный способ регулирования производительности компрессорной установки, известны на сегодняшний день – это регулирование частоты вращения электродвигателя посредством использования частотного преобразователя. Потери энергии при использовании этого метода минимизируются, а пределы регулирования производительности расширяются и составляют от 20% до 100% (другие методы не создают такого широкого диапазона регулирования). Но в то же время этот способ является наиболее дорогостоящим. Он применим для всех компрессорных установок объемного типа, но его использование в установках динамического типа (осевых, центробежных и т.д.) нередко вызывает проблемы – может возникнуть резонанс с собственными частотами колебаний турбокомпрессора установки.

Похожим методом является дискретное регулирование частоты вращения электродвигателя, посредством которого регулируется общая производительность компрессора. Основное отличие от предыдущего метода заключается в том, что вместо плавного изменения скорости вращения вала здесь имеет место дискретное изменение, основанное на применении специальных многоскоростных двигателей. Это обходится значительно дешевле, чем использование частотного преобразователя, а эффективность почти равнозначная.

Поскольку способов регулирования производительности компрессорных установок много, выбирать оптимальный для Вашего производства способ необходимо на основании всех существующих факторов, в первую очередь – экономической целесообразности и периода окупаемости выбранного метода.

Видео:Устройство и принцип работы винтового компрессораСкачать

Регулирование поршневых компрессоров

Компрессор рассчитывается и проектируется на определенные заданные номинальные параметры, при этом необходимо, чтобы номинальный режим работы компрессора совпадал или находился вблизи оптимального режима (режима с максимальным КПД).

В условиях эксплуатации компрессор, как правило, должен работать при разных режимах (производительностях). Представление об энергетических возможностях компрессора дают его характеристики.

Условия работы компрессора в значительной мере определяются свойствами системы, в которой он должен работать.

Необходимо оценить возможности компрессора, обеспечить те или иные условия работы системы, правильно подобрать компрессор и обеспечить его эффективную и экономическую эксплуатацию.

Регулирование работы поршневого компрессора — это обеспечение равенства производительности компрессора и расхода сжатого газа потребителем. При превышении количества газа, нагнетаемого компрессором, над потреблением давление в ресивере за компрессором растет, и, наоборот, давление падает, если потребление превышает производительность компрессора. Потребление сжатого газа, например, воздухоразделительной установкой меняется в зависимости от времени года, режима работы (пусковой режим, режим с увеличенным потреблением газа), продолжительности работы (ухудшается теплообмен в холодильниках). За расчетную (номинальную) производительность поршневого компрессора обычно принимают производительность, соответствующую максимальному потреблению, т. е. при регулировании в подавляющем большинстве случаев производительность компрессора следует уменьшать.

Читайте также: Как нанести мовиль компрессором

Номинальный (расчетный) режим характеризуется, как правило, Лмакс- Поэтому при регулировании КПД имеет тенденцию к уменьшению. За критерий экономичности любого способа регулирования принимают уменьшение КПД по сравнению с номинальным, или просто значение КПД, или удельный расход энергии, кВт/м³. Целесообразнее за номинальный режим принимать режим максимальной продолжительности работы. В этом случае регулирование ведется в обе стороны.

Возможны следующие способы регулирования поршневых компрессоров:

• воздействие на привод;
• воздействие на коммуникацию трубопроводов до и после компрессора;
• воздействие на клапаны;
• воздействие на мертвый объем;
• комбинированный (совокупность из предшествующих).

Регулирование может быть ручным и автоматическим, ступенчатым и непрерывным, должно быть высокоэкономичным, компактным и удобным в эксплуатации.

Способы воздействия на привод

Периодические остановки двигателя компрессора (применяемые до N = 250 кВт). При остановке агрегата мощность не потребляется; при работе в постоянном режиме КПД сохраняется. Недостатки резкоеизменение параметров тока в сети, частые повторения процедур пуска и остановки компрессорного агрегата (рис. 6.1).

Периодические остановки компрессора путём отключения его от работающего двигателя (например, автоматически с помощью электромагнитной муфты). Преимущества: нет колебаний параметров тока. Указанный способ менее экономичен — потери энергии в результате холостого хода двигателя.

Изменение частоты вращения вала компрессора. Ступенчатое регулирование — при использовании многоскоростных электродвигателей (N

Видео:Как настроить КОМПРЕССОР правильноСкачать

Регуляторы компрессора

Главной задачей регулятора производительности является обеспечение уменьшения тепловой нагрузки на систему охлаждения и сохранение заданной температуры кипения хладагента. При повышении мощности компрессора выше заданного показателя, температура кипения и давление опустятся ниже необходимых значений. В то же время при снижении производительности компрессора будет наблюдаться повышение значений температуры кипения и давления.

С целью сохранения надлежащих условий эксплуатации компрессора необходимо тщательно следить за тем, чтобы он работал в рамках допустимых значений температур и давлений.

Видео:Как настроить регулятор давления воздуха на гаражном компрессоре QUATTRO ELEMENTI KM 50-380Скачать

Регулирование производительности

Известны следующие способы регулирования производительности компрессора:

• ступенчатый. Это простой и удобный способ регулирования. Метод ступенчатого регулирования основан на частичной разгрузке цилиндров компрессора (для винтового компрессора на открытии и закрытии всасывающих каналов, в многокомпрессорных системах – на включении и отключении нескольких компрессоров). При небольшой тепловой нагрузке на систему эффективность компрессора снижается незначительно. Ступенчатое регулирование производительности компрессора рекомендуют применять для систем оборудованных несколькими многоцилиндровыми поршневыми компрессорами;
• при помощи золотникового клапана. Данным способом производительность компрессора можно регулировать от 10 до 100% от начальной мощности. В это время КПД устройства во время частичной тепловой нагрузке заметно снижается. Под золотниковым клапаном понимают устройство, которое используют с целью регулирования мощности винтовых компрессоров. Он оборудован гидравлическим приводом и перепускает часть газа на линии всасывания мимо компрессора;
• изменение скорости вращения электродвигателя. Метод регулирования производительности компрессора можно использовать к различным типам компрессора. Скорость вращения меняется при помощи преобразователя частоты или посредством применения двухскоростного электродвигателя. Последний регулирует производительность компрессора, вращаясь с высокой скоростью. В режиме захолаживания тепловая нагрузка на систему наибольшая, а в режиме хранения – минимальная. При помощи преобразователя частоты скорость вращения электродвигателя изменяется в зависимости от тепловой нагрузки на систему;
• путем перепуска горячего газа. Данный способ регулирования производительности применяется к компрессорам постоянной производительности. С целью изменения производительности из линии нагнетания горячий газ направляется в линию низкого давления. В это время холодопроизводительность снижается, поскольку уменьшается подача жидкого хладагента в испаритель (в результате отдачи тепла в линию низкого давления).

Для ступенчатого регулирования производительности применяют регулятор ЕКС 331 (1). Он представляет собой четырехступенчатый контроллер, обладающий 4-мя выходами для реле. С его помощью и происходит нагрузка или разгрузка компрессора (а также поршней и электродвигателя), согласно установленным на линии всасывания датчикам AKS 33 (2) или AKS 32R (3). Данный регулятор с нейтральной зоной способен контролировать производительность установки с четырьмя компрессорами одинаковой мощности или двумя регулируемой мощности.

Читайте также: Вентилятор для компрессора винтового

Видео:Проверка реальной производительности компрессора на выходеСкачать

Нейтральная зона регулятора

В компрессорах постоянной производительности с целью регулирования холодопроизводительности используют перепуск горячего газа. Его расход меняют при помощи вентиля ICS (2) и CVC.

Когда давление на линии всасывания опускается ниже заданного уровня, то пилотный вентиль CVC открывает вентиль ICS и повышает расход газа. Перед компрессором давление всасывания поддерживается на заданном уровне, а холодопроизводительность соответствует фактической тепловой нагрузке на систему.

Видео:Система регулировки давления PACE на дизельном компрессоре XAHS 400 PACE Atlas CopcoСкачать

Технические характеристики пилотного вентиля ICS и CVC

Видео:Схема работы компрессора Atlas CopcoСкачать

Регулирование температуры нагнетания

В то время, когда температура нагнетания становится больше заданной термостатом RT107 (5) величины, он подает питание на соленоидный клапан EVRA (2). Именно через него жидкий хладагент попадает в боковой штуцер винтового компрессора. Расход впрыскиваемой жидкости регулирует термочувствительный инжекторный клапан ТЕ-АТ (3) и не позволяет увеличиваться температуре нагнетания. При помощи электроприводного вентиля ICM (3) осуществляется электронное регулирование впрыска жидкости, а датчик температуры AKS 21 РТ 1000 (6) передает данные об измерениях температуры нагнетания в контроллер ЕКС 361 (5).

Как только температура нагнетания доходит до определенной величины, контроллер отправляет сигнал на привод ICAD, ограничивающий температуру нагнетания газа путем открытия электроприводного вентиля ICM.

Видео:Работа винтового компрессора, его принцип действия и устройство.Скачать

Регулятор давления

Данная ситуация имеет несколько путей решения. В первом случае запуск компрессора выполняют с неполной нагрузкой, что достигается путем регулировки производительности компрессора. С этой целью производят отключение нескольких цилиндров компрессора. В результате часть газа на линии всасывания будет проходить мимо винтовых компрессоров при помощи золотниковых клапанов.

Второй способ заключается в регулировании давления в картере компрессора. Сохранить давление всасывания на заданном уровне можно при помощи регулирующего клапана. Он будет находиться в закрытом положении до тех пор, пока давление на линии всасывания не опустится ниже установленного уровня.

После оттаивания испарителя давление в картере во время запуска компрессора можно контролировать путем монтажа сервоприводного ICS (1) и пилотного CVC вентиля. Сервоприводный вентиль с пилотным управлением будет находиться в закрытом состоянии до тех пор, пока давление всасывания не станет ниже величины, заданной пилотом. Таким образом, высокое давление пара на линии всасывания, переходит в картер, гарантируя компрессору должную производительность.

Если в холодильном оборудовании давление всасывании более 17 бар, то пилотный вентиль CVC не используется. В этом случае в качестве регулятора давления выступает пилотный вентиль постоянного давления типа CVР. Как только давление всасывания достигает установленной отметки, вентиль CVР открывается, пар высокого давления проходит через сервопоршень вентиля ICS в сторону линии всасывания, после чего давление в нем снижается и вентиль закрывается. Благодаря этому давление всасывание не поднимается выше заданного уровня.

Через некоторое время после начала работы компрессор откачает значительную часть пара, и давление кипения опустится значительно ниже отметки, заданной вентилем CVР. Как только это случится, он закроется, а вентиль ICS начнет открываться. При стабильной работе системы вентиль ICS остается открытым. В то же время регуляторы REG (2) и (3) также будут пребывать в открытом положении.

Видео:Как узнать производительность компрессор? ВидеоСкачать

Регулировка обратного течения хладагента

Для того чтобы хладагент не попадал в маслоотделитель во время остановки компрессора необходимо на выходе из него установить обратный клапан.

Запорный обратный клапан SCA (1) сочетает в себе функции обратного клапана, во время работы системы охлаждения и применятся в роли запорного вентиля. С его помощью можно также перекрывать во время обслуживания системы линию нагнетания. По сравнению с обычным запорным вентилем он имеет меньшее гидравлическое сопротивление и легко монтируется.

Выбирая запорный обратный клапан, также нужно учитывать производительность системы, а не диаметр трубопровода. Важными показателями являются условия работы при номинальной и неполной нагрузке на систему. Скорость потока в первом случае должна быть в пределах рекомендованных значений, а во втором — выше минимального уровня.

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/sistema-regulirovaniya-proizvoditelnosti-kompressora

  💡 Видео

  Производительность компрессора.Скачать

  

  Регулировка давления компрессора. Настройка автоматики компрессора. Регулировка прессостатаСкачать

  

  Теперь Компрессор качает лучше чем новый.Скачать

  

  ОБУЧАЮЩЕЕ ВИДЕО О РАБОТЕ КОМПРЕССОРА "EKOMAK DMD 200CRD" - 8 БАРСкачать

  

  Пять ошибок в ремонтах винтового компрессораСкачать

  

  Как проверить производительность компрессора.Испытываем SKIPERСкачать

  

  Структура винтового компрессора Bitzer СSHСкачать

  

  Система сжатого воздуха в мастерской.Скачать

  

  Маленькая производительность компрессора! Что делать?Скачать

  

  Как узнать производительность компрессора на ВЫХОДЕ. Часть 2.4.1Скачать

  

  Повышение производительности компрессора почти на халявуСкачать