Способи регулювання продуктивності компресора - компресорне обладнання

Спочатку найоптимальнішим режимом роботи будь-якої компресорної установки є її номінальний розрахунковий режим. Але обсяг виробленого компресором на номінальному режимі стислого повітря не завжди є точно відповідним обсягом забору повітря споживачами. Як правило, навіть протягом однієї робочої зміни рівень споживання повітря може значно коливатися. Тому продуктивність компресора необхідно регулювати відповідно до цих змін.

Є кілька методів регулювання рівня продуктивності компресора, і вони сильно різняться і за витратами на реалізацію, і по еффектівності6

1. Включення-виключення компресорної установки.
2. Скидання зайвої повітря в атмосферу.
3. Підключення додаткового обсягу.
4. Робота «на холостому ходу».
5. Дроселювання.
6. Використання частотного перетворювача для регулювання частоти обертання електричного двигуна.
7. Дискретний метод регулювання частоти обертання електричного двигуна.

Включення - вимикання компресорної установки є саами елементарним способом регулювання продуктивності, що передбачає відключення електродвигуна при підвищенні тиску до максимального рівня і включення його при досягненні мінімально допустимого рівня тиску. Під час простою компресора він не споживає електроенергію, що є позитивною стороною даного методу, але постійні включення і виключення електродвигуна в цілому негативно відбиваються на роботі системи і в результаті можуть спричинити за собою перегрів обмотки електродвигуна. Подібний спосіб найчастіше застосовують по відношенню до малопотужних компресорних установок.

Скидання надлишків повітря вважається самим неекономічним способом регулювання продуктивності, але не дивлячись на це, деякі виробничі підприємства все ще користуються ним. Суть методу полягає в наявності спеціального клапана, який відкривають, як тільки тиск в системі досягає максимальних показників. Це вкрай нераціонально, так як в результаті весь енергоресурс, витрачений на стиск даного повітря, виявляється розтрачених даремно. Тому такий спосіб доцільно застосовувати лише в дуже потужних компресорних установках, в яких до того ж вкрай рідко досягається максимальний рівень тиску.

Ще один спосіб регулювання продуктивності компресора - підключення додаткового «мертвого об'єму». Він застосовується тільки для компресорів поршневого типу і заснований на використанні зазору, який завжди завбачливо залишають між поршнем і кришкою циліндра для того, щоб компенсувати теплові деформації. Якщо штучно збільшувати цей так званий «мертвий обсяг», продуктивність компресора буде зменшуватися. Але цей спосіб також складно віднести до економічним, адже стиснення повітря, що знаходиться в «мертвому обсязі», також вимагає енерговитрат.

В машинах роторного типу (гвинтових, спіральних чи пластинчато-роторних) застосовується спосіб, при якому регулювання здійснюється за допомогою переходу на «холостий хід». Це стандартна методика регулювання продуктивності гвинтових компресорів - при досягненні максимальних показників тиску в системі спрацьовує реле, яке закриває заслінку всмоктуючого клапана. При цьому робота компресора не зупиняється, він продовжує споживати близько 20% звичайної кількості енергоресурсів, але тиск в системі не нагнітається.

Існує також спосіб регулювання продуктивності, заснований на дроселювання. Він здійснюється за допомогою пропорційного всмоктуючого клапана, який не дає тиску в системі підвищуватися надміру, перекриваючи шлях всмоктуваному повітрю за допомогою газодинамічного опору. Продуктивність компресора при цьому значно знижується, а тиск в системі незабаром досягає номінального рівня. Цей метод зручний тим, що система регулює продуктивність практично самостійно - заслінка пропорційного всмоктуючого клапана відкривається під впливом тиску повітря в системі. Крім того, він більш ефективний, ніж метод «холостого ходу», але в той же час обходиться дорожче.

Найзручніший і економічний спосіб регулювання продуктивності компресорної установки, відомі на сьогоднішній день - це регулювання частоти обертання електродвигуна за допомогою використання частотного перетворювача. Втрати енергії при використанні цього методу мінімізуються, а межі регулювання продуктивності розширюються і складають від 20% до 100% (інші методи не створюють такого широкого діапазону регулювання). Але в той же час цей спосіб є найбільш дорогим. Він застосуємо для всіх компресорних установок об'ємного типу, але його використання в установках динамічного типу (осьових, відцентрових і т.д.) нерідко викликає проблеми - може виникнути резонанс з власними частотами коливань турбокомпресора установки.

Схожим методом є дискретне регулювання частоти обертання електродвигуна, за допомогою якого регулюється загальна продуктивність компресора. Основна відмінність від попереднього методу полягає в тому, що замість плавної зміни швидкості обертання валу тут має місце дискретне зміна, засноване на застосуванні спеціальних багатошвидкісних двигунів. Це обходиться значно дешевше, ніж використання частотного перетворювача, а ефективність майже рівнозначна.

Оскільки способів регулювання продуктивності компресорних установок багато, вибирати оптимальний для Вашого виробництва спосіб необхідно на підставі всіх існуючих чинників, в першу чергу - економічної доцільності та періоду окупності обраного методу.

Найбільш поширені запитання