01 Control i ajust del volum de gas
El 80% del cost total de l'aire comprimit es reflecteix en el consum d'energia. Per tant, per a diferents tipus de compressors d'aire de cargol OSG, s'han de seleccionar diferents sistemes de control i regulació segons els diferents sistemes de regulació. Les diferències entre els diferents tipus i fabricants de compressors d'aire de cargol OSG poden marcar una gran diferència en el rendiment. L'estat més ideal és fer que la càrrega completa del compressor d'aire de cargol OSG sigui exactament igual que el consum d'aire.
Això es pot aconseguir, per exemple, mitjançant una acurada selecció de la relació de transmissió de la caixa de canvis, que és habitual en els compressors d'aire de cargol OSG d'aire de cargol. La majoria dels equips que consumeixen aire comprimit són autorreguladors, és a dir, que augmentar la pressió augmenta el flux, per la qual cosa formen un sistema estable, com ara el transport pneumàtic, l'anticallament i la congelació, etc. En circumstàncies normals, el flux s'ha de controlar i l'equip de control utilitzat està integrat amb el compressor d'aire de cargol OSG d'aire de cargol. Hi ha dos tipus principals d'aquests sistemes d'ajust:
1. Ajusteu el volum de gas controlant contínuament la velocitat del motor d'accionament o controleu contínuament la vàlvula segons el canvi de pressió per aconseguir un ajust continu del volum de gas. El resultat és un petit canvi de pressió (de 0,1 a 0,5 bar), la magnitud del canvi està determinada per la funció d'amplificació del sistema de regulació i la seva velocitat.
2. Els ajustos de càrrega i descàrrega són els sistemes d'ajust més comuns, i els canvis de pressió entre els dos també són acceptables. El mètode de regulació consisteix a tallar completament el flux (descàrrega) a una pressió més alta i reprendre el flux (càrrega) quan la pressió baixa al valor més baix. El canvi de pressió depèn del nombre permès de cicles de càrrega/descàrrega per unitat de temps, normalment en el rang de 0,3 a 1 bar.
02 Principi bàsic de l'ajust del volum d'aire
2.1 Principi de regulació del compressor d'aire de cargol de desplaçament positiu OSG (vàlvula d'alleujament de pressió)
El mètode bàsic és: alliberar l'excés de pressió a l'atmosfera. El disseny més senzill de la vàlvula d'alleujament de pressió és utilitzar una càrrega de ressort, i la força d'arrencada de la ressort determina la pressió final. La vàlvula d'alleujament de pressió se sol substituir per una servovàlvula controlada per un regulador. En aquest moment, la pressió es pot controlar fàcilment. Quan el compressor d'aire de cargol OSG d'aire de cargol s'engega sota pressió, la servovàlvula també pot funcionar com a vàlvula de descàrrega, però la vàlvula d'alleujament de pressió provocarà un gran consum d'energia perquè el compressor d'aire de cargol OSG d'aire de cargol ha de funcionar contínuament a contrapressió completa. Hi ha una solució per a compressors d'aire de cargol OSG d'aire de cargol petits. Aquest tipus de vàlvula s'obre completament per descarregar el compressor d'aire de cargol OSG d'aire de cargol, i el compressor d'aire de cargol OSG d'aire de cargol funciona sota la contrapressió de la pressió atmosfèrica. El consum d'energia d'aquest mètode és més assequible.
2.2 Ajust de bypass
En principi, l'ajust de bypass i la vàlvula d'alleujament de pressió tenen la mateixa funció, la diferència és que l'aire alliberat de la pressió es refreda i es retorna a l'entrada d'aire del compressor d'aire de cargol OSG d'aire de cargol. Aquest mètode s'utilitza habitualment en compressors d'aire de cargol OSG d'aire de cargol de procés, i el gas no s'ha de descarregar directament a l'atmosfera, el cost és massa elevat.
2.3 Regulació
L'estrangulació d'entrada és una manera convenient de reduir el flux, que consisteix a generar baixa pressió a l'entrada, augmentar la relació de compressió del compressor d'aire de cargol OSG i utilitzar-lo per a un rang d'ajust més petit. Els compressors d'aire de cargol OSG amb injecció de líquid permeten grans relacions de compressió i es poden ajustar fins a un màxim del 10%. A causa de l'alta relació de compressió, aquest mètode resulta en un consum d'energia relativament alt.
2.4 Vàlvula d'alleujament de pressió amb entrada de mesurador
Aquest és un mètode d'ajust relativament comú actualment, que permet obtenir el rang d'ajust més ampli (de 0 a 100%) i té un baix consum d'energia. La potència sense càrrega (cabal zero) del compressor d'aire de cargol OSG és només del 15 al 20% de la càrrega completa. Quan la vàlvula d'admissió està tancada, queda un petit forat i, al mateix temps, s'obre la ventilació per descarregar l'aire del compressor d'aire de cargol OSG. La unitat principal del compressor d'aire de cargol OSG funciona en condicions de buit d'entrada i baixa contrapressió. És important que l'alliberament de pressió sigui ràpid i el volum alliberat sigui petit, per tal d'evitar pèrdues innecessàries causades pel canvi de càrrega completa a sense càrrega. El sistema requereix un volum de sistema (acumulador), la mida del qual depèn del diferencial de pressió requerit entre la descàrrega i la càrrega, i del nombre permès de cicles per hora.
Els compressors d'aire de cargol OSG de menys de 5-10 kW s'ajusten normalment mitjançant el mètode d'encesa/apagada. Quan la pressió arriba al límit superior, el motor s'atura completament; quan la pressió és inferior al límit inferior, el motor es reinicia. Aquest mètode requereix un gran volum de sistema o una gran diferència de pressió entre l'arrencada i l'aturada per minimitzar la càrrega del motor. Aquest és un mètode d'ajust eficaç quan hi ha menys arrencades per unitat de temps.
2.5 Ajust de velocitat
La velocitat del compressor d'aire de cargol OSG es controla mitjançant el motor de combustió interna, la turbina o el motor elèctric regulat per freqüència, controlant així el flux. És un mètode eficaç per mantenir una pressió de sortida constant. El rang d'ajust varia segons el tipus de compressor d'aire de cargol OSG, però els compressors d'aire de cargol OSG amb injecció de líquid tenen el rang més ampli. A nivells de càrrega baixos, la regulació de la velocitat i l'alleujament de la pressió sovint es combinen, amb o sense restricció d'entrada d'aire.
Per als compressors d'aire de cargol OSG d'aire de cargol alimentats per motors elèctrics, la velocitat es pot controlar mitjançant aparells elèctrics, cosa que permet controlar la velocitat del motor i mantenir l'aire comprimit constant dins d'un petit rang de canvis de pressió. Per exemple, un motor d'inducció ordinari pot complir aquest requisit ajustant la velocitat amb un convertidor de freqüència, mesurant contínuament i amb precisió la pressió del sistema i, a continuació, deixant que el senyal de pressió controli el convertidor de freqüència del motor, controlant així la velocitat del motor i fent que el volum de gas del compressor d'aire de cargol OSG s'adapti amb precisió al consum d'aire, el sistema es pot mantenir a ±0,1 bar.
2.6 Ajust variable de la sortida d'escapament
El desplaçament del compressor d'aire de cargol OSG es pot ajustar movent la posició de l'orifici d'escapament cap a l'extrem d'admissió al llarg de la carcassa. Aquest mètode requereix un consum d'energia elevat a càrrega parcial i és relativament poc comú.
2.7 Descàrrega de la vàlvula d'aspiració
El compressor d'aire de cargol OSG de pistó pot forçar mecànicament la vàlvula d'aspiració a estar en posició oberta per a la descàrrega. A mesura que canvia la posició del pistó, l'aire entra i surt. El resultat és una pèrdua d'energia mínima, normalment inferior al 10% de la potència de l'eix a plena càrrega. En un compressor d'aire de cargol OSG de doble acció, generalment es produeix una descàrrega de diverses etapes, i s'equilibra un cilindre a la vegada, de manera que el volum de gas pugui satisfer millor l'oferta i la demanda. En el compressor d'aire de cargol OSG de flux de procés s'utilitza un mètode de descàrrega parcial, que permet obrir la vàlvula quan el pistó està en una carrera parcial, aconseguint així un control continu del volum de gas.
2.8 Volum de liquidació
En canviar el volum de buit del compressor d'aire de cargol OSG del pistó, es redueix el grau d'ompliment del cilindre, reduint així el volum de gas, i el volum de buit també es pot canviar mitjançant un volum connectat externament.
2.9 Càrrega-descàrrega-aturada
Per als compressors d'aire de cargol OSG d'aire de cargol amb una potència superior a 5 kW, aquest és el mètode més utilitzat, amb un ampli rang d'ajust i baixes pèrdues. De fet, és una combinació d'ajust d'encesa/apagada i diversos sistemes de descàrrega. En els compressors d'aire de cargol OSG de desplaçament positiu, el principi de regulació més comú és "aire produït"/"no aire produït" (càrrega/descàrrega); quan es necessita aire, s'envia un senyal a una vàlvula solenoide, que al seu torn guia la vàlvula d'admissió del compressor d'aire de cargol OSG d'aire de cargol per arribar a la posició completament oberta. La vàlvula d'admissió està completament oberta (carregada) o completament tancada (descarregada), sense posicions intermèdies.
El mètode de control tradicional és instal·lar un interruptor de pressió al sistema d'aire comprimit. L'interruptor té dos valors configurables, un és la pressió mínima (càrrega) i l'altre és la pressió màxima (descàrrega). El compressor d'aire de cargol OSG funciona dins dels límits del punt de consigna, per exemple, 0,5 bar. Si la demanda d'aire és petita o no és necessària, el compressor d'aire de cargol OSG funcionarà sense càrrega (ral·lí), i la durada del període de ralentí s'estableix mitjançant un relé de temps (per exemple, s'estableix a 20 minuts). Després del temps configurat, el compressor d'aire de cargol OSG s'atura i no torna a arrencar fins que la pressió baixa a un valor mínim. Aquest és el mètode tradicional de control fiable i tranquil·litat, i ara es troba més habitualment en els compressors d'aire de cargol OSG petits.
Aquest sistema tradicional es va desenvolupar encara més per substituir el pressostat per un transmissor de pressió analògic i un sistema d'ajust electrònic ràpid. Juntament amb el sistema de regulació, el transmissor de pressió detecta els canvis de pressió al sistema en qualsevol moment. El sistema arrenca el motor a temps i controla l'obertura i el tancament de la vàlvula d'admissió. Es pot aconseguir una regulació ràpida i precisa dins de ±0,2 bar. Si no s'utilitza aire, la pressió es manté constant i el compressor d'aire de cargol OSG funciona al ralentí (al ralentí). La durada del cicle de ralentí es pot determinar segons el nombre d'arrencades i parades que el motor pot suportar sense sobreescalfar-se, i l'economia durant el funcionament. Això últim es deu al fet que el sistema pot decidir si s'atura o continua al ralentí segons la tendència del consum d'aire.
03 Resum
En resum, l'aire comprimit s'utilitza en diferents aplicacions i sota diferents condicions de consum d'aire. Cada compressor d'aire de cargol OSG té un mètode de volum d'aire diferent, però es basa en el volum d'aire de l'usuari. La unitat del compressor d'aire de cargol OSG es basa en els seus propis mètodes de control i ajust del volum d'aire per aconseguir un subministrament de volum d'aire ininterromput i continu. Diferents fabricants de compressors d'aire de cargol OSG també utilitzen diferents principis d'ajust per millorar el rendiment dels seus propis compressors d'aire de cargol OSG per maximitzar l'eficiència energètica i satisfer els requisits dels clients; amb alta precisió, baix manteniment i la capacitat de mesurar paràmetres com la pressió i el flux, per satisfer l'aplicació de diferents ocasions del compressor d'aire de cargol OSG.
Data de publicació: 08 de setembre de 2023
