Как отрегулировать расход сжатого воздуха
В данной статье рассмотрим существующие способы регулирования подачи сжатого воздуха из компрессора.
Из этой статьи вы узнаете:
1Типы систем регулирования расхода сжатого воздуха
Как известно, система сжатого воздуха использует до 80% всей энергии промышленного предприятия. Значительное энергопотребление определяет необходимость тщательного выбора того или иного способа регулировки расхода рабочей среды, поступающей из компрессорной системы. Существует несколько способов управления расходом, которые зависят от:
- типа компрессорной установки и ее характеристик,
- допустимых потерь энергии,
- допустимых изменений давления,
- колебаний потребления сжатого воздуха.
Многие воздушные системы являются саморегулируемыми. В них повышенное давление создает повышенный расход рабочей среды, что положительно сказывается на производстве (обеспечивается стабильная работа потребителей). Примером саморегулируемой системы являются промышленные системы охлаждения, транспортировочные линии, системы анти обледенения.
Идеальным способом регулирования расхода сжатого воздуха можно назвать вариант, при котором полная мощность компрессора точно согласована с потреблением рабочей среды. Такое согласование достигается при тщательном выборе коэффициента передачи редуктора.
Но в работе большинства компрессорных систем скорость подачи сжатого воздуха конечным потребителям необходимо регулировать. С этой целью в компрессорные агрегаты встраивают регулирующее оборудование.
Существуют две основные группы систем регулирования:
- Регулирование загрузки/разгрузки. Данный вариант является наиболее распространенным способом регулирования подачи рабочей среды, так как он предполагает большие колебания давления между двумя предельными значениями. Изменения происходят при полном прекращении подачи сжатого воздуха при высоком давлении (режим – разгрузка) и восстановлением подачи (режим – загрузка) в тот момент, когда давление падает до предельно низкого значения. Подобные колебания давления в системе сжатого воздуха зависят от допустимого количества циклов загрузки/разгрузки в единицу времени. Обычно данный диапазон составляет 0,3-1,0 бар.
- Беспрерывное регулирование расхода. При таком способе выполняется постоянное управление приводным двигателем или впускным клапаном в соответствии с изменениями давления. В зависимости от коэффициента усиления системы регулирования и скорости ее реакции могут наблюдаться незначительные колебания давления: от 0,1 до 0,6 бар.
2Принципы регулирования компрессоров объемного типа
Регулирование компрессоров объемного типа выполняется несколькими способами. Рассмотрим их подробнее.
Сброс давления
Данный способ предполагает применение разгрузочного клапана простой конструкции для сброса избыточного давления в окружающую атмосферу. Арматуру подпружинивают, чтобы остаточное давление определялось натяжением пружины. В некоторых случаях может использоваться гидравлическое устройство – сервоклапан, который управляется регулятором.
При использовании данной схемы управления давление легко контролируется, а сам клапан может использоваться в качестве разгрузочного для сброса давления при старте компрессора. При выборе варианта сброса давления следует помнить, что он достаточно энергозатратен, так как компрессорная установка должна работать без остановки, преодолевая полное противодавление. Для небольших компрессоров есть способ снизить потребление энергии. Для этого полностью открывают клапан, чтобы разгрузить агрегат, работающий против атмосферного давления.
Дросселирование впуска
Дросселирование впуска – простой способ понижения давления рабочей среды за счет прохождения ее через узкий диаметр трубопровода. В компрессоре повышается коэффициент сжатия, который в свою очередь зависит от созданного разрежения на впуске. Однако использовать данный метод регулирования расхода можно не для каждой пневмосистемы. Ограничение связано с небольшим диапазоном регулировки – до 10% (компрессоры с впрыском жидкости). Кроме того, дросселирование впуска требует большого расхода энергии, вследствие высокого коэффициента сжатия, что также влечет за собой определенные трудности.
Перепускной клапан
Регулирование расхода воздуха с помощью перепускного клапана предполагает сброс давления с помощью отвода рабочей среды в отдельный трубопровод, после чего сбрасываемый воздух охлаждается и возвращается обратно. Данный способ часто используют в технологических процессах, где нет возможности стравливать рабочую среду в атмосферу.
Пуск/остановка
Расход воздуха в компрессорах с мощностью в диапазоне 5-10 кВт часто управляется путем полной остановки двигателя, когда давление достигает верхнего предела. После этого давление падает и когда оно достигает нижнего уровня, выполняется перезапуск двигателя. Применение данного способа предполагает наличие воздушного ресивера большого объема, или большой разности между давлением пуска и давлением остановки, что позволит снизить тепловую нагрузку на электродвигатель. Данный метод регулирования экономически обоснован для тех систем с ограниченным количеством запуска двигателя.
Сброс давления с дросселированием впуска
Также в пневмосети должен быть установлен большой ресивер, объем которого должен определяться, как разница между предельными значениями давления нагрузки и разгрузки, а также допустимым количеством циклов разгрузки в час.
Регулирование частоты вращения
Двигатель внутреннего сгорания, электродвигатель с частотным регулированием или турбина могут управлять скоростью компрессора (числом оборотов), и соответственно – расходом. Данный метод представляет собой эффективный и экономный способ поддерживать устойчивое давление в системе. Диапазон регулирования расхода зависит от типа компрессорного аппарата, но наибольший интервал имеется в агрегатах с впрыском жидкости. Регулирование частоты вращения во многих случаях выполняется с режимами пуска-остановки при невысоких нагрузках и сбросом давления при остановке аппарата.
Еще одним действенным способом регулирования производительности винтовых компрессоров является перемещение выпускного клапана вдоль оси винта по направлению к впускному клапану. Но метод редко используется виду больших энергозатрат на дополнительные устройства.
Если вам нужна консультация по выбору компрессорного оборудования и составляющих системы сжатого воздуха, свяжитесь с нашим менеджером одним из способов:
- По телефону: 8 800 555 95 28 (звонок бесплатный)
- По электронной почте: to+316131@novatecs.ru
- Заполнив заявку в нашем онлайн-чате.
Товары
- Комментарии