Похожие посадочные страницы
Типы компрессоров
![](/upload/medialibrary/8b6/8b6f4977d0a5c6958a485f814cb4b688.png)
Компрессоры объемного сжатия
- винтовые,
- поршневые,
- спиральные,
- мембранные и прочие
Компрессоры динамического сжатия
- турбокомпрессоры,
- воздуходувки и прочие
Принципы регулирования компрессоров объемного сжатия
- Сброс давления
- Байпасное регулирование
- Дросселирование входа
- Пуск / останов
- Нагрузка / разгрузка / останов
- Регулирование скорости вращения
![](/upload/medialibrary/b79/b79ab3ee3030262aaec677567eecd20e.png)
Сброс давления
- Позволяет держать постоянное давление
- Простота конструкции
- Низкая энергоэффективность
Байпасное регулирование
- Позволяет держать постоянное давление
- Низкая энергоэффективность
- Часто используется в компрессорах, когда газ непригоден или слишком дорог, чтобы стравливать его в атмосферу
![](/upload/medialibrary/f39/f39b2d4516049e68a55e7c0b84429b99.png)
Дросселирование входа
- Позволяет держать постоянное давление
- Низкая глубина регулировки
- Низкая энергоэффективность
![](/upload/medialibrary/fe9/fe995bfb152136d6bbbcf8a1f5972b51.png)
Дросселирование входа и сброс давления
- Позволяет держать постоянное давление
- Низкая энергоэффективность
Разгрузка впускным клапаном
Разгрузка поршневых компрессоров возможна при использовании механического способа, благодаря которому впускные клапаны остаются в открытом положении. Воздух всасывается и выталкивается в соответствии с движением поршня.
- Низкая энергоэффективность.
Регулируемый выпускной канал
Производительность винтовых компрессоров можно регулировать, перемещая положение выпускного канала вдоль оси винта по направлению к впускному каналу.
- Требует большого расхода энергии на дополнительные устройства.
- Сравнительно редко используется.
Пуск – Останов
![](/upload/medialibrary/538/538c195ac5956ebd8185f1106d07b665.png)
- Самая высокая энергоэффективность
- Простота исполнения
- Ограничение по мощности двигателя – не применяется на мощностях более 10 кВт
- Давление поддерживается в заданных пределах (Рмакс, Рмин)
![](/upload/medialibrary/7c3/7c3d2d46fb22adc9786687d8c74d7d94.png)
Нагрузка – Разгрузка – Останов
Если потребность в сжатом воздухе мала или отсутствует, компрессор работает разгруженным (на холостом ходу). Продолжительность периода холостого хода ограничивается таймером. По истечении этого времени компрессор останавливается и не запускается до тех пор пока давление в сети не упадет до минимума.- Простота исполнения.
- Более высокая энергоэффективность при загрузке близкой к номиналу.
- Меньшая энергоэффективность в случае если производительность изменяется сильно.
- Реле времени определяет время работы в разгрузке и количество пусков в час (Пример: 6 мин. = 10 пусков/час).
- Недостатком этой системы является замедленное регулирование.
![](/upload/medialibrary/e8a/e8a04e64f5e22e9acec512bfe71f2d2e.png)
Задержанный второй останов
![](/upload/medialibrary/f0e/f0e327b36a2a8142b62777567f10b07c.png)
Регулирование скорости вращения
![](/upload/medialibrary/798/7984a5740adb94f286c3f77a73fb226f.png)
Производительность компрессора изменяется в зависимости от потребления сжатого воздуха путем изменения частоты вращения двигателя.
- Самая высокая энергоэффективность (!)
- Глубокая степень регулировки
- Более высокая стоимость
Компрессор с нагрузкой / разгрузкой
Нагрузка / разгрузка + VSD компрессор
![](/upload/medialibrary/178/17872cd00eb66fe8bfbddedc528ac982.png)
Принципы регулирования компрессоров динамического сжатия
- Центробежные силы увеличивают кинетическую энергию при увеличении скорости
- Преобразование энергии в давление
![](/upload/medialibrary/e82/e828af6db836a82e88881176ef26fc08.png)
Компоненты центробежной ступени
![](/upload/medialibrary/453/453fee2ca8cfedf501be8dc3cd0fdff7.png)
Распределение скорости в ступени
![](/upload/medialibrary/967/967fc5b45e3d5dc375dc93094aaf9784.png)
Компоненты центробежной ступени
Импеллер
Вращающееся часть компрессора динамического сжатия, которая разгоняет воздух посредством центробежной силы. Состоит из множества лезвий, которые вращаются с валом.Диффузор
Стационарный проход, окружающий рабочее колесо, в котором энергия скорости, переданная воздуху рабочим колесом преобразуется в давление.Уплотнение
Устройство предназначенное для минимизации утечек между областями неравного давления.Компрессоры динамического сжатия
![](/upload/medialibrary/9a2/9a27c9ff298efd7aba5b2133e209f6e2.png)
- Сброс давления
- Дросселирование входа
- Управление лопатками входного направляющего аппарата
- Управление лопатками выходного направляющего аппарата (диффузора)
- Нагрузка / разгрузка / останов
- Регулирование скорости вращения
![](/upload/medialibrary/565/56555cb312765437a92305942ae58619.png)
![](/upload/medialibrary/b47/b47f37306b5314f2218ff36faa17c04d.png)
Почему ВНА эффективнее?
Экономия э/энергии с ВНА
Лопатки выходного направляющего аппарата (диффузор)
![](/upload/medialibrary/e36/e3642cd717d67d1e2289c77e1d0ab36a.png)
Нагрузка / разгрузка / останов
- Система управления полностью закрывает впускной клапан, а выпускной клапан в это время открывается в атмосферу.
- Мощность потребляемая в режиме разгрузки достаточно велика – свыше 20% от полной загрузки и зависит от конструкции импеллера.
- Система управления может остановить компрессор или оставить его режиме максимальной разгрузки в случае если разбор сжатого воздуха значительно снизился или прекратился (ограничение количества пусков).
Регулирование скорости вращения
Регулирование числа оборотов чаще всего используется в компрессорах, в которых необходимо регулировать поток и допускаются колебания давления. Когда регулирование осуществляется с постоянным давлением, оно не дает каких-либо преимуществ по сравнению с другими способами регулирования.Как правило, использование этого способа ограничивается одноступенчатыми компрессорами (из-за сложности и роста затрат).
Смотри компрессоры «Atlas Copco» серии ZB VSD+.
Системы управления и контроля
Основные принципы регулирования производительности компрессоров Мы рассмотрели выше.Для управления компрессорами, в соответствии с этими принципами, требуется система, которая может предназначаться либо для собственно компрессора, либо для компрессорной станции в целом.
Реле давления
![](/upload/medialibrary/8ae/8ae70e9e8932dd19f65234601bf9d5f4.png)
Датчик давления устанавливается на выходе компрессора или в сети сжатого воздуха.
Реле давления имеет два установленных значения:
• минимальное – нагрузка (входная заслонка открыта)
• максимальное – разгрузка (входная заслонка закрыта)
Аналоговый преобразователь давления
![](/upload/medialibrary/498/4981e5dd944247fde0c1ec47cdd15c69.png)
Система управления отсчитывает количество пусков за последний час и в случае если их количество превышает допустимое значение, компрессор остается работать в режиме холостого хода.
Регулирование скорости вращения
![](/upload/medialibrary/4f9/4f9313c793334ae5bc1dee8564862f66.png)
Компрессоры динамического сжатия
Управление в целом
Терминология
Помпаж – при значительном уменьшении расхода сжатого воздуха, сопротивление сети возрастает до максимально возможного, а производительность снижается. Компрессор будучи не в состоянии преодолеть возросшее сопротивление, прекращает подачу сжатого воздуха в сеть, а импеллер при этом продолжает вращаться. В этот момент давление в сети превышает давление развиваемое компрессором, и при этом воздух устремляется в машину. Поскольку разбор воздуха продолжается, через некоторое время давление в сети снижается, в результате компрессор вновь начинает подавать воздух в сеть. Иногда повторяющееся явление помпажа, называют пульсацией. Но так как производительность превышает потребление явление помпажа повторяется.
Явление помпажа опасно для высоконапорных машин, так как толчкообразная подача воздуха их сети вызывает сотрясение и вибрацию последней. В результате этого может произойти сминание уплотнений, разрушение подшипников и т.д. В конечном счете машина может полностью выйти из строя.
Системы защиты компрессора
Защита от помпажа
- Постоянный мониторинг скорости изменения давления и производительность для надежной диагностики помпажа
- Наиболее полное использование диапазона регулирования
![](/upload/medialibrary/03c/03c615d058f67c8ea20f0b4ac983650e.png)
Помпаж распознается контроллером по изменению давления на выходе из компрессора. Помпаж характеризуется скачкообразными изменениями давления с периодом 1/4-1/5 секунды.
![](/upload/medialibrary/335/33511e6fd3678bd7a7af1340998ab7b3.png)
Контроль тока двигателя
- Больше мощности при низких температурах
- Больше воздуха в холодный период
- Производительность компрессора при разной температуре не ограничена двигателем
![](/upload/medialibrary/fa7/fa74b32b91aa4ff8f37192739c5c30c6.png)
Мониторинг вибрации
![](/upload/medialibrary/45d/45d4028ca9cf356bbf65823c309e6412.png)
- Датчик вибрации для каждой ступени
- Постоянный мониторинг вибрации
![](/upload/medialibrary/341/34146d204c67f9d655606c74a305c73e.png)
Системы контроля
- Измерение температуры
- окружающей среды (воздуха на входе) - воздуха на выходе из компрессора
- воздуха на выходе из компрессорного элемента
- масла
- точки росы
- Измерение давления / скорости изменения давления
- на выходе из компрессора- на выходе из компрессорного элемента
- масла
- перепада давления на воздушном фильтре
- перепад давления на маслосепаратора