01 Gasmængdekontrol og -justering
80 % af de samlede omkostninger til trykluft afspejles i energiforbruget. Derfor bør der for forskellige typer OSG-skrueluftkompressorer vælges forskellige kontrol- og reguleringssystemer i henhold til de forskellige reguleringssystemer. Forskelle mellem forskellige typer og producenter af OSG-skrueluftkompressorer kan gøre en verden til forskel i ydeevne. Den mest ideelle tilstand er at gøre den fulde belastning af OSG-skrueluftkompressoren nøjagtig den samme som luftforbruget.
Dette kan f.eks. opnås ved omhyggeligt valg af gearkassens udvekslingsforhold, hvilket er almindeligt i OSG-skrueluftkompressorer til procesbrug. Det meste udstyr, der forbruger trykluft, er selvregulerende, hvilket betyder, at en forøgelse af trykket øger flowet, hvilket er grunden til, at de danner et stabilt system, såsom pneumatisk transport, anti-isning og frostsikring osv. Under normale omstændigheder skal flowet styres, og det anvendte styreudstyr er integreret med OSG-skrueluftkompressoren. Der er to hovedtyper af sådanne justeringssystemer:
1. Juster gasmængden ved kontinuerligt at styre drivmotorens hastighed, eller styr ventilen kontinuerligt i henhold til trykændringen for at opnå kontinuerlig justering af gasmængden. Resultatet er en lille trykændring (0,1 til 0,5 bar), hvis størrelse bestemmes af reguleringssystemets forstærkningsfunktion og dets hastighed.
2. Justering af på- og aflæsning er de mest almindelige justeringssystemer, og trykændringer mellem de to er også acceptable. Reguleringsmetoden er helt at afbryde flowet (aflæsning) ved højere tryk og genoptage flowet (belastning), når trykket falder til den laveste værdi. Trykændringen afhænger af det tilladte antal på-/aflæsningscyklusser pr. tidsenhed, normalt i området 0,3 til 1 bar.
02 Grundprincip for justering af luftmængden
2.1 Reguleringsprincip for positiv fortrængningsskrueluft OSG-skrueluftkompressor (overtryksventil)
Den grundlæggende metode er: frigiv overtryk til atmosfæren. Det enkleste design af en trykaflastningsventil er at bruge fjederbelastning, og fjederens udgangskraft bestemmer det endelige tryk. Trykaflastningsventilen erstattes normalt af en servoventil, der styres af en regulator. På dette tidspunkt kan trykket let styres. Når OSG-skrueluftkompressoren startes under tryk, kan servoventilen også fungere som en aflastningsventil, men trykaflastningsventilen vil forårsage et stort energiforbrug, fordi OSG-skrueluftkompressoren skal arbejde kontinuerligt ved fuldt modtryk. Der findes en løsning til små OSG-skrueluftkompressorer. Denne type ventil åbnes helt for at aflaste OSG-skrueluftkompressoren, og OSG-skrueluftkompressoren arbejder under modtrykket af det atmosfæriske tryk. Strømforbruget ved denne metode er mere overkommeligt.
2.2 Bypass-justering
I princippet har bypassjusteringen og trykaflastningsventilen samme funktion. Forskellen er, at den luft, der frigives fra trykket, afkøles og returneres til luftindtaget på OSG-skrueluftkompressoren. Denne metode anvendes almindeligvis i OSG-skrueluftkompressorer til procesbrug, og gassen bør ikke udledes direkte i atmosfæren, da omkostningerne er for høje.
2.3 Indregulering
Indløbsregulering er en bekvem måde at reducere flowet på, hvilket er at generere lavt tryk ved indløbet, øge kompressionsforholdet for OSG-skrueluftkompressoren og bruge den til et mindre justeringsområde. Væskeindsprøjtede OSG-skrueluftkompressorer tillader store kompressionsforhold og kan justeres ned til maksimalt 10 %. På grund af det høje kompressionsforhold resulterer denne metode i et relativt højt energiforbrug.
2.4 Overtryksventil med målerindløb
Dette er en relativt almindelig justeringsmetode i øjeblikket, som kan opnå det største justeringsområde (0 til 100%), og har et lavt energiforbrug. Den aflastede effekt (nul flow) for OSG-skrueluftkompressoren er kun 15 til 20% af den fulde belastning. Når indsugningsventilen er lukket, efterlades et lille hul, og samtidig åbnes udluftningen for at udlede luften fra OSG-skrueluftkompressoren. Hovedenheden i OSG-skrueluftkompressoren arbejder under indløbsvakuum og lavt modtryk. Det er vigtigt, at trykaflastningen er hurtig, og at den frigivne volumen er lille for at undgå unødvendige tab forårsaget af skift fra fuld belastning til ingen belastning. Systemet kræver et systemvolumen (akkumulator), hvis størrelse afhænger af den nødvendige trykforskel mellem aflastning og belastning og det tilladte antal cyklusser i timen.
Skrueluft OSG-skrueluftkompressorer på mindre end 5-10 kW justeres normalt ved hjælp af tænd/sluk-metoden. Når trykket når den øvre grænse, stopper motoren helt; når trykket er lavere end den nedre grænse, genstarter motoren. Denne metode kræver et stort systemvolumen eller en stor trykforskel mellem opstart og stop for at minimere belastningen på motoren. Dette er en effektiv justeringsmetode, når der er færre starter pr. tidsenhed.
2.5 Hastighedsjustering
Hastigheden på OSG-skrueluftkompressoren styres af forbrændingsmotoren, turbinen eller den frekvensregulerede elmotor, hvorved flowet kontrolleres. Det er en effektiv metode til at opretholde et konstant udløbstryk. Justeringsområdet varierer afhængigt af typen af OSG-skrueluftkompressor, men OSG-skrueluftkompressorer med væskeindsprøjtning har det største område. Ved lave belastningsniveauer kombineres hastighedsregulering og trykaflastning ofte med eller uden luftindtagsbegrænsning.
For skrueluftkompressorer af typen OSG, der drives af elektriske motorer, kan hastigheden styres af elektriske apparater, hvilket giver mulighed for at styre motorens hastighed og holde trykluften konstant inden for et lille område af trykændringer. For eksempel kan en almindelig induktionsmotor opfylde dette krav ved at justere hastigheden med en frekvensomformer, kontinuerligt og nøjagtigt måle systemets tryk og derefter lade tryksignalet styre motorens frekvensomformer, hvorved motorens hastighed styres og gasvolumenet i skrueluftkompressoren af typen OSG tilpasses præcist til luftforbruget, så systemet kan holdes på ±0,1 bar.
2.6 Variabel justering af udstødningsporten
Skrueluftkompressorens forskydning kan justeres ved at flytte udstødningsportens position mod indsugningsenden langs husets længde. Denne metode kræver et højt strømforbrug ved delbelastning og er relativt sjælden.
2.7 Aflastning af sugeventil
Stempelskrueluft-OSG-skrueluftkompressoren kan mekanisk tvinge sugeventilen til at være i åben position for aflastning. Når stemplets position ændrer sig, bevæger luften sig ind og ud. Resultatet er minimalt energitab, typisk mindre end 10 % af fuldlastakseleffekten. På en dobbeltvirkende skrueluft-OSG-skrueluftkompressor er der generelt flertrinsaflastning, og én cylinder afbalanceres ad gangen, så gasmængden bedre kan imødekomme udbud og efterspørgsel. En delvis aflastningsmetode anvendes på processtrømsskrueluft-OSG-skrueluftkompressoren, som gør det muligt at åbne ventilen, når stemplet er i et delvist slag, hvilket realiserer kontinuerlig gasmængdekontrol.
2.8 Oprydningsvolumen
Ved at ændre frirumsvolumenet på OSG-skrueluftkompressoren med stempel reduceres cylinderens fyldningsgrad, hvorved gasvolumenet reduceres, og frirumsvolumenet kan også ændres ved hjælp af et eksternt tilsluttet volumen.
2.9 Læsning-aflæsning-nedlukning
For skrueluft-OSG-skrueluftkompressorer med en effekt på over 5 kW er dette den mest anvendte metode med et stort justeringsområde og lave tab. Faktisk er det en kombination af on/off-justering og forskellige aflastningssystemer. For positive fortrængningsskrueluft-OSG-skrueluftkompressorer er det mest almindelige reguleringsprincip "produceret luft"/"ingen luft produceret" (påfyldning/aflastning). Når der er behov for luft, sendes et signal til en magnetventil, som igen styrer indsugningsventilen på skrueluft-OSG-skrueluftkompressoren til den helt åbne position. Indsugningsventilen er enten helt åben (påfyldt) eller helt lukket (ubelastet) uden mellempositioner.
Den traditionelle styringsmetode er at installere en trykafbryder i trykluftsystemet. Afbryderen har to indstillelige værdier, den ene er minimumstrykket (belastning) og den anden er maksimumtrykket (aflastning). Skrueluft-OSG-skrueluftkompressoren arbejder inden for sætpunktsgrænserne, f.eks. 0,5 bar. Hvis luftbehovet er lille eller slet ikke nødvendigt, kører skrueluft-OSG-skrueluftkompressoren uden belastning (tomgang), og tomgangsperiodens længde indstilles af et tidsrelæ (f.eks. indstillet til 20 minutter). Efter den indstillede tid stopper skrueluft-OSG-skrueluftkompressoren og starter ikke igen, før trykket falder til en minimumsværdi. Dette er den traditionelle metode til pålidelig og rolig styring, og den findes nu mest almindeligt i små skrueluft-OSG-skrueluftkompressorer.
Dette traditionelle system blev videreudviklet for at erstatte trykafbryderen med en analog tryktransmitter og et hurtigt elektronisk justeringssystem. Sammen med reguleringssystemet registrerer tryktransmitteren trykændringerne i systemet til enhver tid. Systemet starter motoren i tide og styrer åbning og lukning af indsugningsventilen. Hurtig og fin regulering kan opnås inden for ±0,2 bar. Hvis der ikke bruges luft, forbliver trykket konstant, og OSG-skrueluftkompressoren kører tom (tomgang). Længden af tomgangscyklussen kan bestemmes i henhold til antallet af starter og stop, som motoren kan modstå uden overophedning, og økonomien under drift. Sidstnævnte skyldes, at systemet kan beslutte, om det skal stoppe eller fortsætte tomgangen i henhold til luftforbrugets tendens.
03 Resumé
Kort sagt bruges trykluft i forskellige anvendelser og under forskellige luftforbrugsforhold. Hver OSG-skrueluftkompressor har en forskellig luftvolumenmetode, men den er baseret på brugerens luftvolumen. OSG-skrueluftkompressorenheden er afhængig af sin egen luftvolumenkontrol og justeringsmetoder for at opnå uafbrudt og kontinuerlig luftvolumenforsyning. Forskellige producenter af OSG-skrueluftkompressorer bruger også forskellige justeringsprincipper for at forbedre ydeevnen af deres egne mærker af OSG-skrueluftkompressorer for at maksimere energieffektiviteten og opfylde kundernes krav; med høj nøjagtighed, lav vedligeholdelse og evnen til at måle parametre som tryk og flow for at imødekomme anvendelsen af forskellige lejligheder for OSG-skrueluftkompressoren.
Opslagstidspunkt: 8. september 2023
