01 Regulacja i regulacja ilości gazu
80% całkowitego kosztu sprężonego powietrza znajduje odzwierciedlenie w zużyciu energii.Dlatego dla różnych typów śrubowych sprężarek powietrza OSG należy dobrać różne systemy sterowania i regulacji zgodnie z różnymi systemami regulacji.Różnice pomiędzy różnymi typami i producentami sprężarek śrubowych OSG mogą mieć ogromny wpływ na wydajność.Najbardziej idealnym stanem jest, aby pełne obciążenie sprężarki śrubowej OSG było dokładnie takie samo jak zużycie powietrza.
Można to osiągnąć na przykład poprzez staranny dobór przełożenia skrzyni biegów, co jest powszechne w śrubowych sprężarkach powietrza procesowego OSG.Większość urządzeń zużywających sprężone powietrze jest samoregulująca, co oznacza, że zwiększenie ciśnienia zwiększa przepływ, dlatego tworzą one stabilny system, np. transport pneumatyczny, zapobieganie oblodzeniu i zamarzaniu itp. W normalnych warunkach przepływ musi być kontrolowane, a zastosowane urządzenia sterujące są zintegrowane ze sprężarką śrubową OSG.Istnieją dwa główne typy takich systemów regulacji:
1. Wyreguluj objętość gazu, stale kontrolując prędkość silnika napędowego lub w sposób ciągły kontrolując zawór w zależności od zmiany ciśnienia, aby uzyskać ciągłą regulację objętości gazu.Rezultatem jest niewielka zmiana ciśnienia (0,1 do 0,5 bara), wielkość zmiany zależy od funkcji wzmocnienia układu regulacyjnego i jego prędkości.
2. Najpopularniejszymi systemami regulacji są regulacje załadunku i rozładunku, dopuszczalne są także zmiany ciśnienia pomiędzy nimi.Metoda regulacji polega na całkowitym odcięciu przepływu (odciążeniu) przy wyższym ciśnieniu i wznowieniu przepływu (dociążeniu) gdy ciśnienie spadnie do najniższej wartości.Zmiana ciśnienia zależy od dopuszczalnej liczby cykli załadunku/rozładunku w jednostce czasu, zwykle w zakresie od 0,3 do 1 bar.
02 Podstawowa zasada regulacji ilości powietrza
2.1 Zasada regulacji wyporowej sprężarki śrubowej OSG (zawór bezpieczeństwa)
Podstawową metodą jest: uwolnienie nadciśnienia do atmosfery.Najprostsza konstrukcja ciśnieniowego zaworu bezpieczeństwa polega na zastosowaniu obciążenia sprężyny, a siła startowa sprężyny określa ciśnienie końcowe.Zawór nadmiarowy ciśnienia jest zwykle zastępowany serwozaworem sterowanym przez regulator.W tym momencie ciśnienie można łatwo kontrolować.Kiedy sprężarka śrubowa OSG jest uruchamiana pod ciśnieniem, zawór serwo może również działać jako zawór rozładowujący, ale ciśnieniowy zawór nadmiarowy powoduje duże zużycie energii, ponieważ sprężarka śrubowa OSG musi pracować w sposób ciągły na pełnych obrotach. ciśnienie zwrotne.Istnieje rozwiązanie dla małych sprężarek śrubowych OSG.Ten rodzaj zaworu jest całkowicie otwarty, aby rozładować sprężarkę śrubową OSG, a sprężarka śrubowa OSG pracuje pod przeciwciśnieniem ciśnienia atmosferycznego.Zużycie energii w tej metodzie jest tańsze.
2.2 Regulacja obejścia
Zasadniczo regulacja obejścia i zawór bezpieczeństwa pełnią tę samą funkcję, z tą różnicą, że powietrze uwolnione pod ciśnieniem jest schładzane i zawracane do wlotu powietrza sprężarki śrubowej OSG.Metoda ta jest powszechnie stosowana w sprężarkach śrubowych powietrza procesowego OSG, przy czym gaz nie powinien być odprowadzany bezpośrednio do atmosfery., koszt jest zbyt wysoki.
2.3 Dławienie
Dławienie wlotowe to wygodny sposób na ograniczenie przepływu, który polega na wygenerowaniu podciśnienia na wlocie, zwiększeniu stopnia sprężania sprężarki śrubowej OSG i wykorzystaniu jej w mniejszym zakresie regulacji.Sprężarki śrubowe powietrza z wtryskiem cieczy OSG umożliwiają duży stopień sprężania i można go regulować maksymalnie do 10%.Metoda ta, ze względu na wysoki stopień sprężania, powoduje stosunkowo duże zużycie energii.
2.4 Zawór nadmiarowy ciśnienia z wejściem pomiarowym
Jest to obecnie stosunkowo powszechna metoda regulacji, która pozwala uzyskać największy zakres regulacji (0 do 100%) i charakteryzuje się niskim zużyciem energii.Moc bez obciążenia (przepływ zerowy) sprężarki śrubowej OSG wynosi tylko 15 do 20% pełnego obciążenia.Gdy zawór dolotowy jest zamknięty, pozostaje niewielki otwór i jednocześnie otwiera się odpowietrznik w celu wypuszczenia powietrza ze sprężarki śrubowej OSG.Jednostka główna sprężarki śrubowej OSG pracuje w warunkach podciśnienia na wlocie i niskiego przeciwciśnienia.Ważne jest, aby uwolnienie ciśnienia było szybkie, a uwalniana objętość mała, tak aby uniknąć niepotrzebnych strat spowodowanych przejściem z pełnego obciążenia na brak obciążenia.System wymaga objętości systemowej (akumulatora), której wielkość zależy od wymaganej różnicy ciśnień pomiędzy rozładunkiem i załadunkiem oraz dopuszczalnej liczby cykli na godzinę.
Sprężarki śrubowe OSG o mocy mniejszej niż 5-10 kW są zwykle regulowane metodą włącz/wyłącz.Gdy ciśnienie osiągnie górną granicę, silnik zatrzymuje się całkowicie;gdy ciśnienie jest niższe niż dolna granica, silnik uruchamia się ponownie.Metoda ta wymaga dużej objętości układu lub dużej różnicy ciśnień pomiędzy rozruchem i zatrzymaniem, aby zminimalizować obciążenie silnika.Jest to skuteczna metoda regulacji, gdy liczba uruchomień w jednostce czasu jest mniejsza.
2.5 Regulacja prędkości
Prędkość sprężarki śrubowej OSG jest sterowana za pomocą silnika spalinowego, turbiny lub silnika elektrycznego o regulowanej częstotliwości, kontrolując w ten sposób przepływ.Jest to skuteczna metoda utrzymywania stałego ciśnienia wylotowego.Zakres regulacji różni się w zależności od typu sprężarki śrubowej OSG, ale największy zakres mają sprężarki śrubowe OSG z wtryskiem cieczy.Przy niskich poziomach obciążenia często łączy się regulację prędkości i redukcję ciśnienia, z ograniczeniem wlotu powietrza lub bez niego.
W przypadku śrubowych sprężarek powietrza OSG napędzanych silnikami elektrycznymi, prędkość może być kontrolowana za pomocą urządzeń elektrycznych, zapewniając w ten sposób możliwość kontrolowania prędkości silnika i utrzymywania stałego poziomu sprężonego powietrza w niewielkim zakresie zmian ciśnienia.Na przykład zwykły silnik indukcyjny może spełnić ten wymóg, regulując prędkość za pomocą przetwornicy częstotliwości, stale i dokładnie mierząc ciśnienie w układzie, a następnie pozwalając, aby sygnał ciśnienia sterował przetwornicą częstotliwości silnika, kontrolując w ten sposób prędkość silnik i wytwarzanie objętości gazu w sprężarce śrubowej OSG. Precyzyjnie dostosowana do zużycia powietrza, system może utrzymywać ciśnienie ±0,1 bar.
2.6 Zmienna regulacja otworu wylotowego
Przemieszczenie sprężarki śrubowej OSG można regulować, przesuwając położenie otworu wylotowego w kierunku końca wlotowego wzdłuż długości obudowy.Metoda ta wymaga dużego zużycia energii przy częściowym obciążeniu i jest stosunkowo rzadka.
2.7 Rozładunek zaworu ssącego
Sprężarka śrubowa tłokowo-śrubowa OSG może mechanicznie wymusić ustawienie zaworu ssącego w pozycji otwartej w celu rozładunku.Gdy zmienia się położenie tłoka, powietrze wpływa i wypływa.Rezultatem są minimalne straty energii, zwykle mniejsze niż 10% mocy na wale przy pełnym obciążeniu.W przypadku śrubowej sprężarki powietrza OSG dwustronnego działania rozładunek jest zazwyczaj wielostopniowy, a równoważenie jednego cylindra odbywa się na raz, dzięki czemu objętość gazu może lepiej odpowiadać podaży i popytowi.W sprężarce śrubowej OSG z przepływem procesowym stosowana jest metoda częściowego rozładunku, która umożliwia otwarcie zaworu, gdy tłok znajduje się w częściowym skoku, zapewniając w ten sposób ciągłą kontrolę objętości gazu.
2.8 Wielkość rozliczenia
Zmieniając luz w sprężarce śrubowej tłokowo-śrubowej OSG, stopień napełnienia cylindra zmniejsza się, zmniejszając w ten sposób objętość gazu, a luz można również zmieniać za pomocą objętości podłączonej zewnętrznie.
2.9 Załadunek-rozładunek-zatrzymanie
W przypadku sprężarek śrubowych OSG o mocy większej niż 5kW jest to metoda najczęściej stosowana, charakteryzująca się dużym zakresem regulacji i niskimi stratami.W rzeczywistości jest to połączenie regulacji włączania/wyłączania i różnych systemów rozładunku.Śrubowe sprężarki powietrza wyporowego OSG, najpopularniejszą zasadą regulacji jest „wytwarzanie powietrza”/„brak wytwarzania powietrza” (załadunek/rozładunek). Gdy potrzebne jest powietrze, sygnał jest wysyłany do zaworu elektromagnetycznego, który z kolei kieruje zawór wlotowy sprężarki śrubowej OSG, aby osiągnął położenie całkowicie otwarte.Zawór wlotowy jest albo całkowicie otwarty (obciążony), albo całkowicie zamknięty (nieobciążony), bez położeń pośrednich.
Tradycyjną metodą sterowania jest zamontowanie wyłącznika ciśnieniowego w układzie sprężonego powietrza.Przełącznik ma dwie wartości, które można ustawić, jedna to ciśnienie minimalne (ładowanie), a druga to ciśnienie maksymalne (rozładunek).powietrze śrubowe Sprężarka śrubowa OSG pracuje w granicach wartości zadanych, np. 0,5bar.Jeżeli zapotrzebowanie na powietrze jest niewielkie lub w ogóle nie jest potrzebne, sprężarka śrubowa OSG będzie pracować bez obciążenia (na biegu jałowym), a długość okresu przestoju ustawiana jest za pomocą przekaźnika czasowego (na przykład na 20 minut). .Po upływie ustawionego czasu sprężarka śrubowa OSG zatrzymuje się i nie uruchamia się ponownie, dopóki ciśnienie nie spadnie do wartości minimalnej.Jest to tradycyjna metoda niezawodnej i spokojnej kontroli, obecnie najczęściej stosowana w małych sprężarkach śrubowych OSG.
Ten tradycyjny system został udoskonalony w celu zastąpienia przełącznika ciśnienia analogowym przetwornikiem ciśnienia i szybkim elektronicznym systemem regulacji.Przetwornik ciśnienia wraz z układem regulacyjnym w każdej chwili wykrywa zmiany ciśnienia w układzie.System uruchamia silnik na czas i kontroluje otwieranie i zamykanie zaworu wlotowego.Można uzyskać szybką i precyzyjną regulację w zakresie ±0,2 bara.Jeśli nie jest stosowane powietrze, ciśnienie pozostaje stałe, a sprężarka śrubowa OSG pracuje na pustym zbiorniku (na biegu jałowym).Długość cyklu pracy na biegu jałowym można określić na podstawie liczby uruchomień i zatrzymań, które silnik może wytrzymać bez przegrzania, oraz oszczędności podczas pracy.To drugie wynika z tego, że system może zdecydować, czy zatrzymać, czy kontynuować pracę na biegu jałowym, zgodnie z tendencją zużycia powietrza.
03 Podsumowanie
Krótko mówiąc, sprężone powietrze jest wykorzystywane w różnych zastosowaniach i przy różnych warunkach zużycia powietrza.Każda sprężarka śrubowa OSG ma inną metodę pomiaru objętości powietrza, ale opiera się ona na objętości powietrza użytkownika.Sprężarka śrubowa OSG wykorzystuje własne metody kontroli i regulacji ilości powietrza, aby uzyskać nieprzerwaną i ciągłą ilość powietrza.dostarczać.Różni producenci śrubowych sprężarek powietrza OSG również stosują różne zasady regulacji, aby poprawić wydajność sprężarek śrubowych OSG własnej marki, aby zmaksymalizować efektywność energetyczną i spełnić wymagania klientów;z dużą dokładnością, niskimi wymaganiami konserwacyjnymi i możliwością pomiaru parametrów, takich jak ciśnienie i przepływ, aby spełnić wymagania różnych zastosowań sprężarki śrubowej OSG.
Czas publikacji: 8 września 2023 r
