01 Gaasikoguse reguleerimine ja reguleerimine
80% suruõhu kogukulust kajastub energiatarbimises. Seetõttu tuleks erinevat tüüpi kruviõhuga OSG kruvikompressorite jaoks valida erinevad juhtimis- ja reguleerimissüsteemid vastavalt erinevatele reguleerimissüsteemidele. Erinevused erinevat tüüpi kruviõhuga OSG kruvikompressorite ja tootjate vahel võivad jõudlust oluliselt muuta. Kõige ideaalsem on, kui kruviõhuga OSG kruvikompressori täiskoormus on täpselt sama suur kui õhutarbimine.
Seda saab saavutada näiteks käigukasti ülekandearvu hoolika valikuga, mis on tavaline OSG kruvikompressorites. Enamik suruõhku tarbivaid seadmeid on isereguleeruvad, mis tähendab, et rõhu suurendamine suurendab vooluhulka, mistõttu moodustavad need stabiilse süsteemi, näiteks pneumaatilised transportijad, jäätumisvastased ja külmumisvastased seadmed jne. Tavapärastes tingimustes tuleb vooluhulka reguleerida ja kasutatav juhtimisseade on integreeritud OSG kruvikompressoriga. Selliseid reguleerimissüsteeme on kahte peamist tüüpi:
1. Gaasikoguse reguleerimiseks tuleb pidevalt juhtida ajamimootori kiirust või reguleerida ventiili pidevalt vastavalt rõhumuutusele, et saavutada gaasikoguse pidev reguleerimine. Tulemuseks on väike rõhumuutus (0,1–0,5 baari), muutuse suuruse määravad reguleerimissüsteemi võimendusfunktsioon ja kiirus.
2. Laadimise ja tühjendamise reguleerimine on kõige levinumad reguleerimissüsteemid ning rõhu muutused nende kahe vahel on samuti vastuvõetavad. Reguleerimismeetod on voolu täielik katkestamine (tühjendamine) kõrgema rõhu korral ja voolu (koormuse) taastamine, kui rõhk langeb madalaimale väärtusele. Rõhu muutus sõltub lubatud laadimis-/tühjendustsüklite arvust ajaühikus, tavaliselt vahemikus 0,3 kuni 1 baar.
02 Õhuhulga reguleerimise põhimõte
2.1 Positiivse nihkega kruvikompressori OSG reguleerimispõhimõte (rõhukaitseklapp)
Meetodi põhiprintsiip on: vabastada liigne rõhk atmosfääri. Ülerõhuventiili lihtsaim konstruktsioon on vedru koormuse kasutamine ja vedru käivitusjõud määrab lõpliku rõhu. Ülerõhuventiili asendab tavaliselt regulaatoriga juhitav servoventiil. Sel ajal saab rõhku hõlpsalt reguleerida. Kui kruviõhuga OSG kruvikompressor käivitatakse rõhu all, võib servoventiil toimida ka mahalaadimisventiilina, kuid ülerõhuventiil põhjustab palju energiatarbimist, kuna kruviõhuga OSG kruvikompressor peab pidevalt töötama täieliku vasturõhu all. Väikeste kruviõhuga OSG kruvikompressorite jaoks on olemas lahendus. Seda tüüpi ventiil avatakse täielikult kruviõhuga OSG kruvikompressori mahalaadimiseks ja kruviõhuga OSG kruvikompressor töötab atmosfäärirõhu vasturõhu all. Selle meetodi energiatarve on soodsam.
2.2 Möödaviigu reguleerimine
Põhimõtteliselt on möödavoolu reguleerimisel ja rõhukaitseklapil sama funktsioon, erinevus seisneb selles, et rõhust vabanev õhk jahutatakse ja suunatakse tagasi kruviõhuga OSG kruvikompressori õhu sisselaskeavasse. Seda meetodit kasutatakse tavaliselt protsessi kruviõhuga OSG kruvikompressorites ja gaasi ei tohiks otse atmosfääri juhtida, mis on liiga kulukas.
2.3 Piirangu kehtestamine
Sisselaske drosseldamine on mugav viis vooluhulga vähendamiseks, milleks on sisselaskeava juures madala rõhu tekitamine, kruviõhuga OSG kruvikompressori surveastme suurendamine ja selle kasutamine väiksema reguleerimisvahemiku jaoks. Vedeliku sissepritsega kruviõhuga OSG kruvikompressorid võimaldavad suuri surveastmeid ja neid saab reguleerida maksimaalselt 10%-ni. Kõrge surveastme tõttu toob see meetod kaasa suhteliselt suure energiatarbimise.
2.4 Survekaitseklapp mõõteseadme sisselaskeavaga
See on praegu suhteliselt levinud reguleerimismeetod, mis võimaldab saavutada suurima reguleerimisvahemiku (0 kuni 100%) ja on väikese energiatarbega. Kruviõhuga OSG kruvikompressori koormuseta (nullvooluga) võimsus on vaid 15–20% täiskoormusest. Kui sisselaskeklapp on suletud, jääb sisse väike auk ja samal ajal avatakse õhutusava, et õhk kruviõhuga OSG kruvikompressorist välja lasta. Kruviõhuga OSG kruvikompressori põhiseade töötab sisselaskevaakumi ja madala vasturõhu tingimustes. Oluline on, et rõhu vabastamine oleks kiire ja vabastatav maht väike, et vältida täiskoormuselt koormuseta olekule üleminekul tekkivaid tarbetuid kadusid. Süsteem vajab süsteemimahtu (akumulaatorit), mille suurus sõltub nõutavast rõhuerinevusest maha- ja mahalaadimise vahel ning lubatud tsüklite arvust tunnis.
Kruvikompressorid OSG kruvikompressorid võimsusega alla 5–10 kW reguleeritakse tavaliselt sisse/välja meetodil. Kui rõhk saavutab ülemise piiri, peatub mootor täielikult; kui rõhk on madalam kui alumine piir, käivitub mootor uuesti. See meetod nõuab suurt süsteemi mahtu või suurt rõhuerinevust käivitamise ja seiskamise vahel, et minimeerida mootori koormust. See on tõhus reguleerimismeetod, kui ajaühikus on vähem käivitusi.
2.5 Kiiruse reguleerimine
Kruvikompressoriga OSG kruvikompressori kiirust reguleeritakse sisepõlemismootori, turbiini või sagedusreguleeritava elektrimootori abil, kontrollides seeläbi vooluhulka. See on tõhus meetod konstantse väljundrõhu hoidmiseks. Reguleerimisvahemik varieerub kruvikompressoriga OSG kruvikompressori tüübiti, kuid vedeliku sissepritsega kruvikompressoritel on suurim vahemik. Madala koormuse korral kombineeritakse kiiruse reguleerimist ja rõhu alandamist sageli, koos õhu sisselaskepiiranguga või ilma.
Elektrimootoriga töötavate kruviõhuga OSG kruvikompressorite puhul saab kiirust reguleerida elektriseadmete abil, mis annab võimaluse juhtida mootori kiirust ja hoida suruõhku väikeses rõhumuutuste vahemikus konstantsena. Näiteks tavaline asünkroonmootor saab selle nõude täita, reguleerides kiirust sagedusmuunduriga, mõõtes pidevalt ja täpselt süsteemi rõhku ning lastes seejärel rõhusignaalil juhtida mootori sagedusmuundurit, juhtides seeläbi mootori kiirust ja kohandades kruviõhuga OSG kruvikompressori gaasimahtu täpselt õhutarbimisega, hoides süsteemi rõhul ±0,1 baari.
2.6 Muudetav väljalaskeava reguleerimine
Kruviga kruviga õhuga OSG kruvikompressori töömahtu saab reguleerida, liigutades väljalaskeava asendit korpuse pikkuses sisselaskeotsa suunas. See meetod nõuab osalise koormuse korral suurt energiatarbimist ja on suhteliselt haruldane.
2.7 Imiklapi tühjendamine
Kolb-kruvi-õhuga OSG kruvikompressor suudab mehaaniliselt sundida imemisventiili tühjenduseks avatud asendisse. Kolvi asendi muutudes liigub õhk sisse ja välja. Tulemuseks on minimaalne energiakadu, tavaliselt alla 10% täiskoormuse võlli võimsusest. Kahetoimelisel kruvi-õhuga OSG kruvikompressoril on tühjendus üldiselt mitmeastmeline ja korraga tasakaalustatakse ühte silindrit, et gaasi maht saaks paremini rahuldada pakkumist ja nõudlust. Protsessivoo kruvi-õhuga OSG kruvikompressoril kasutatakse osalise tühjenduse meetodit, mis võimaldab ventiili avada, kui kolb on osalises käigus, saavutades seeläbi pideva gaasi mahu juhtimise.
2.8 Kliirensi maht
Kolb-kruviõhu OSG kruvikompressori kliirensi mahtu muutes vähendatakse silindri täiteastet, vähendades seeläbi gaasi mahtu, ja kliirensi mahtu saab muuta ka väliselt ühendatud mahu abil.
2.9 Laadimine-mahalaadimine-seiskamine
Kruvikompressoritega OSG kruvikompressorite puhul, mille võimsus on üle 5 kW, on see kõige sagedamini kasutatav meetod, millel on suur reguleerimisulatus ja väikesed kaod. Tegelikult on see sisse/välja reguleerimise ja mitmesuguste mahalaadimissüsteemide kombinatsioon. Positiivse nihkega kruvikompressoritega OSG kruvikompressorite kõige levinum reguleerimispõhimõte on „õhk toodetud”/„õhku ei toodetud” (laadimine/tühistamine), kui õhku on vaja, saadetakse signaal solenoidklapile, mis omakorda suunab kruvikompressori OSG kruvikompressori sisselaskeklapi täielikult avatud asendisse. Sisselaskeklapp on kas täielikult avatud (laaditud) või täielikult suletud (tühi), ilma vaheasenditeta.
Traditsiooniline juhtimismeetod on rõhulüliti paigaldamine suruõhusüsteemi. Lülitil on kaks seadistatavat väärtust: üks on minimaalne rõhk (laadimine) ja teine on maksimaalne rõhk (tühjendamine). Kruvikompressoriga OSG kruvikompressor töötab seatud piirides, nt 0,5 baari. Kui õhuvajadus on väike või seda pole üldse vaja, töötab kruvikompressor ilma koormuseta (tühikäigul) ja tühikäiguperioodi pikkus määratakse ajareleega (näiteks 20 minutiks). Pärast seadistatud aega peatub kruvikompressor ja ei käivitu uuesti enne, kui rõhk langeb minimaalse väärtuseni. See on traditsiooniline usaldusväärse ja meelerahu tagav meetod ning seda leidub nüüd kõige sagedamini väikestes kruvikompressoriga OSG kruvikompressorites.
Seda traditsioonilist süsteemi arendati edasi, et asendada rõhulüliti analoogrõhuanduriga ja kiire elektroonilise reguleerimissüsteemiga. Koos reguleerimissüsteemiga tuvastab rõhuandur süsteemis igal ajal rõhumuutusi. Süsteem käivitab mootori õigeaegselt ning juhib sisselaskeklapi avamist ja sulgemist. Kiire ja peenreguleerimine on saavutatav ±0,2 baari täpsusega. Kui õhku ei kasutata, jääb rõhk konstantseks ja kruviõhuga OSG kruvikompressor töötab tühjalt (tühikäigul). Tühikäigutsükli pikkust saab määrata vastavalt käivituste ja seiskamiste arvule, mida mootor talub ilma ülekuumenemiseta, ning töö ökonoomsusele. Viimane tuleneb asjaolust, et süsteem saab otsustada, kas peatuda või jätkata tühikäigul töötamist vastavalt õhutarbimise trendile.
03 Kokkuvõte
Lühidalt öeldes kasutatakse suruõhku erinevates rakendustes ja erinevate õhutarbimise tingimuste korral. Igal õhukruvi-OSG kruvikompressoril on erinev õhumahu meetod, kuid see põhineb kasutaja õhumahul. Kruvi-OSG kruvikompressor tugineb oma õhumahu juhtimise ja reguleerimise meetoditele, et saavutada katkematu ja pidev õhumahu tarnimine. Erinevad kruvi-OSG kruvikompressorite tootjad kasutavad oma kaubamärgi kruvi-OSG kruvikompressorite jõudluse parandamiseks ka erinevaid reguleerimispõhimõtteid, et maksimeerida energiatõhusust ja rahuldada klientide nõudeid; suure täpsuse, väikese hooldusvajaduse ja selliste parameetrite nagu rõhk ja vooluhulk mõõtmise võimega, et rahuldada kruvi-OSG kruvikompressori erinevaid rakendusi.
Postituse aeg: 08.09.2023
