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螺桿空壓機(jī)怎么調(diào)節(jié)排氣?
螺桿空壓機(jī)選型時(shí)考慮的因素很多,必須照顧到高耗氣量并考慮一定的余量,但是日常運(yùn)行時(shí),空氣壓縮機(jī)并非總是在額定排氣工況下。據(jù)統(tǒng)計(jì),在中國空氣壓縮機(jī)的平均負(fù)載只有額定容積流量的79%左右,可以看出壓縮機(jī)選型時(shí)需要考慮額定負(fù)載工況和部分負(fù)載工況的功耗指標(biāo)。
所有的螺桿空壓機(jī)均有排氣量調(diào)節(jié)功能,只是實(shí)現(xiàn)的措施有不同,常見的方式有ON/OFF加載/卸載調(diào)節(jié)、吸氣節(jié)流、電機(jī)變頻、滑閥變?nèi)莸龋@些調(diào)節(jié)方式也可以靈活地組合使用來優(yōu)化設(shè)計(jì)。
在壓縮機(jī)主機(jī)能效一定的情況下,只能從壓縮機(jī)整機(jī)上進(jìn)行優(yōu)化控制方式達(dá)到進(jìn)一步節(jié)能的目的,從而在空氣壓縮機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域中實(shí)際達(dá)到綜合節(jié)能效果。螺桿空壓機(jī)的應(yīng)用范圍比較廣泛,很難找到一種適合所有場合并完全有效的控制方式,需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況綜合分析,以便選擇對應(yīng)合適的控制方式。以下簡要介紹4種常見的控制方式,包括其主要特點(diǎn)及用途。
2.1ON/OFF加載/卸載控制 ON/OFF加載/卸載控制是比較傳統(tǒng)、比較簡單的控制方式,它的功能是根據(jù)客戶用氣量的大小,自動調(diào)節(jié)壓縮機(jī)進(jìn)氣閥的開關(guān),使壓縮機(jī)加載或卸載,以減小供氣壓力的波動。該控制中有電磁閥、進(jìn)氣閥、放空閥和控制管線。 當(dāng)客戶用氣量等于或大于機(jī)組的額定排氣量時(shí),啟動/卸載電磁閥處在得電狀態(tài)控制管路不導(dǎo)通,壓縮機(jī)主機(jī)進(jìn)氣閥在吸氣真空作用下完全打開,機(jī)組保持滿負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行。
當(dāng)客戶用氣量小于額定排氣量時(shí),壓縮機(jī)管路的壓力會緩慢上升,當(dāng)排氣壓力達(dá)到并超過機(jī)組卸載壓力,壓縮機(jī)轉(zhuǎn)入卸載運(yùn)行。啟動/卸載電磁閥處在失電狀態(tài)控制管路導(dǎo)通,它一路氣去關(guān)閉進(jìn)氣閥;另一路氣去打開放空閥讓油氣分離罐中的壓力放空,直至油氣分離器罐內(nèi)部壓力穩(wěn)定(一般是15~35PSI),此時(shí)機(jī)組將在較低的背壓下運(yùn)行,保持空載狀態(tài)。
當(dāng)客戶用氣量增加使管路壓力下降到規(guī)定值時(shí),機(jī)組就繼續(xù)加載運(yùn)行。此時(shí)啟動/卸載電磁閥得電,控制管路不導(dǎo)通,機(jī)頭進(jìn)氣閥在吸氣真空作用下保持大開度。如此根據(jù)用戶端用氣量的變化機(jī)器反復(fù)加載、卸載運(yùn)行。 加載/卸載控制方式的主要特點(diǎn)是主機(jī)進(jìn)氣閥只有完全打開、完全關(guān)閉2種狀態(tài),機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)只有加載、卸載、自動停機(jī)3種狀態(tài)。
對客戶來說,壓縮空氣都是允許多但不允許不足,換言之,空氣壓縮機(jī)的排氣量是允許大,不允許小,因此當(dāng)機(jī)組排氣量大于用氣量時(shí),空壓機(jī)機(jī)組會自動卸載,以保持排氣量和用氣量維持平衡。
2.2吸氣節(jié)流控制 吸氣節(jié)流控制方式根據(jù)客戶所需的用氣量來調(diào)節(jié)壓縮機(jī)進(jìn)氣量的大小,以便達(dá)到供需平衡,主要元件包括電磁閥、壓力調(diào)節(jié)器、進(jìn)氣閥等。 當(dāng)用氣量等于機(jī)組的額定排氣量時(shí),進(jìn)氣閥完全打開,機(jī)組將在滿載狀態(tài)下運(yùn)行;當(dāng)用氣量小于額定排氣量時(shí),控制氣路自動調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥的開度,控制進(jìn)氣量的大小。
現(xiàn)針對一臺工作壓力為8~8.6bar的壓縮機(jī)機(jī)組運(yùn)行過程中的4種工況,分別介紹吸氣節(jié)流控制方式的功能。 (1)啟動工況0~3.5bar 壓縮機(jī)機(jī)組啟動后,進(jìn)氣閥關(guān)閉著,油氣分離器罐中壓力迅速建立;當(dāng)達(dá)到設(shè)定時(shí)間會自動切換到滿載狀態(tài),進(jìn)氣閥靠真空吸氣作用微微打開。 (2)常規(guī)運(yùn)行工況3.5~8bar 當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)壓力超過3.5bar后,沖開小壓力閥使壓縮空氣進(jìn)入供氣管,電腦板實(shí)時(shí)監(jiān)控管線壓力,進(jìn)氣閥完全打開。
(3)氣量調(diào)節(jié)工況8~8.6bar 當(dāng)管線壓力超過8bar時(shí),控制氣路調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥的開度,使排氣量與用氣量相平衡,在此期間排氣量調(diào)節(jié)范圍是50%~99%。 (4)卸載工況-壓力超過8.6bar 當(dāng)所需用氣量減少或不需用氣時(shí),管線壓力超過設(shè)定值8.6bar時(shí),控制氣路關(guān)閉進(jìn)氣閥并打開放空閥,釋放油氣分離罐中的壓力;機(jī)組在很低的背壓下運(yùn)行,耗能減少。
當(dāng)管線壓力降至設(shè)定的低壓力時(shí),控制氣路關(guān)閉放空閥,打開進(jìn)氣閥,機(jī)組轉(zhuǎn)換為加載工況運(yùn)行。 吸氣節(jié)流控制通過對進(jìn)氣閥的開度控制,進(jìn)而調(diào)節(jié)進(jìn)氣量,從而減小了壓縮機(jī)的功耗,并降低了頻繁加載/卸載的頻率,因此有一定的節(jié)能效果。
2.3變頻調(diào)速控制 壓縮機(jī)變頻轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)控制是通過改變驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)速,進(jìn)而調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)排氣量。
變頻壓縮機(jī)的氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的功能是根據(jù)客戶用氣量的大小,通過變頻改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速來配合不斷變化的空氣需求量,以便達(dá)到供需平衡。每款變頻機(jī)組根據(jù)型號的不同,設(shè)定有機(jī)組實(shí)際運(yùn)行時(shí)變頻器大輸出頻率及電機(jī)高轉(zhuǎn)速。當(dāng)客戶用氣量等于機(jī)組的額定排氣量時(shí),變頻機(jī)組調(diào)節(jié)變頻電機(jī)的頻率而提高主機(jī)轉(zhuǎn)速,機(jī)組在滿載狀態(tài)下運(yùn)行;當(dāng)用氣量小于額定排氣量時(shí),變頻機(jī)組將通過降低變頻電機(jī)的頻率從而低主機(jī)轉(zhuǎn)速,相應(yīng)進(jìn)氣量;當(dāng)客戶停止用氣時(shí),變頻電機(jī)的頻率降低,同時(shí)關(guān)閉進(jìn)氣閥不再進(jìn)氣,機(jī)組處于空載狀態(tài)在較低的背壓下運(yùn)行。
壓縮機(jī)變頻機(jī)組配備的驅(qū)動電機(jī)其額定功率是一定的,但電機(jī)的實(shí)際軸功率跟其負(fù)載、轉(zhuǎn)速直接相關(guān)。壓縮機(jī)機(jī)組采用變頻調(diào)速,在負(fù)載的情況下同時(shí)轉(zhuǎn)速,可大大提高輕載運(yùn)行時(shí)的工作效率,同時(shí)能方便地連續(xù)調(diào)節(jié),保持排氣量和排氣壓力的穩(wěn)定。
變頻壓縮機(jī)相對于工頻壓縮機(jī)來說,驅(qū)動馬達(dá)需要為變頻電機(jī),配有變頻器及相應(yīng)的電控柜,因此成本會比較高。所以選用變頻壓縮機(jī)初次投資成本較大,變頻器本身有功率消耗以及變頻器散熱通風(fēng)限制等原因,只是用戶耗氣量變化范圍大的空氣壓縮機(jī),經(jīng)常處在較低負(fù)載才有選擇變頻器的必要。
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