01 Control e axuste do volume de gas
O 80 % do custo total do aire comprimido reflíctese no consumo de enerxía. Polo tanto, para os diferentes tipos de compresores de aire de parafuso OSG, débense seleccionar diferentes sistemas de control e regulación segundo os diferentes sistemas de regulación. As diferenzas entre os diferentes tipos e fabricantes de compresores de aire de parafuso OSG poden marcar unha gran diferenza no rendemento. O ideal é facer que a carga completa do compresor de aire de parafuso OSG sexa exactamente igual ao consumo de aire.
Isto pódese conseguir, por exemplo, mediante unha selección coidadosa da relación de transmisión da caixa de cambios, algo común nos compresores de aire de parafuso OSG de aire de parafuso de proceso. A maioría dos equipos que consomen aire comprimido son autorreguladores, o que significa que o aumento da presión aumenta o fluxo, razón pola cal forman un sistema estable, como o transporte neumático, a protección contra a formación de xeo e a conxelación, etc. En circunstancias normais, o fluxo debe controlarse e o equipo de control utilizado está integrado co compresor de aire de parafuso OSG de aire de parafuso. Existen dous tipos principais destes sistemas de axuste:
1. Axuste o volume de gas controlando continuamente a velocidade do motor de accionamento ou controle continuamente a válvula segundo o cambio de presión para lograr un axuste continuo do volume de gas. O resultado é un pequeno cambio de presión (de 0,1 a 0,5 bar); a magnitude do cambio vén determinada pola función de amplificación do sistema de regulación e a súa velocidade.
2. Os axustes de carga e descarga son os sistemas de axuste máis habituais, e tamén se aceptan cambios de presión entre os dous. O método de regulación consiste en cortar completamente o fluxo (descarga) a unha presión máis alta e retomar o fluxo (carga) cando a presión caia ao valor máis baixo. O cambio de presión depende do número admisible de ciclos de carga/descarga por unidade de tempo, normalmente no rango de 0,3 a 1 bar.
02 Principio básico do axuste do volume de aire
2.1 Principio de regulación do compresor de aire de parafuso de desprazamento positivo OSG (válvula de alivio de presión)
O método básico é: liberar o exceso de presión á atmosfera. O deseño máis sinxelo da válvula de alivio de presión é usar a carga dun resorte, e a forza de despegue do resorte determina a presión final. A válvula de alivio de presión adoita ser substituída por unha servoválvula controlada por un regulador. Neste momento, a presión pódese controlar facilmente. Cando o compresor de aire de parafuso OSG de aire de parafuso se arranca baixo presión, a servoválvula tamén pode funcionar como unha válvula de descarga, pero a válvula de alivio de presión provocará un gran consumo de enerxía porque o compresor de aire de parafuso OSG de aire de parafuso ten que funcionar continuamente a contrapresión completa. Existe unha solución para pequenos compresores de aire de parafuso OSG de aire de parafuso. Este tipo de válvula ábrese completamente para descargar o compresor de aire de parafuso OSG de aire de parafuso, e o compresor de aire de parafuso OSG de aire de parafuso funciona baixo a contrapresión da presión atmosférica. O consumo de enerxía deste método é máis accesible.
2.2 Axuste da derivación
En principio, o axuste de derivación e a válvula de alivio de presión teñen a mesma función, a diferenza é que o aire liberado da presión arrefríase e devolve á entrada de aire do compresor de aire de parafuso OSG de aire de parafuso. Este método úsase habitualmente nos compresores de aire de parafuso OSG de aire de parafuso de proceso e o gas non debe descargarse directamente á atmosfera, o custo é demasiado elevado.
2.3 Regulación
A estrangulación da entrada é unha forma cómoda de reducir o fluxo, que consiste en xerar baixa presión na entrada, aumentar a relación de compresión do compresor de aire de parafuso OSG e usalo para un rango de axuste máis pequeno. Os compresores de aire de parafuso OSG con inxección de líquido permiten relacións de compresión elevadas e pódense axustar ata un máximo do 10 %. Debido á alta relación de compresión, este método resulta nun consumo de enerxía relativamente alto.
2.4 Válvula de alivio de presión con entrada de contador
Este é un método de axuste relativamente común na actualidade, que permite obter o maior rango de axuste (de 0 a 100 %) e ten un baixo consumo de enerxía. A potencia sen descarga (fluxo cero) do compresor de aire de parafuso OSG é só do 15 ao 20 % da carga total. Cando se pecha a válvula de admisión, queda un pequeno orificio e, ao mesmo tempo, ábrese a ventilación para descargar o aire do compresor de aire de parafuso OSG. A unidade principal do compresor de aire de parafuso OSG funciona en condicións de baleiro de entrada e baixa contrapresión. É importante que a liberación de presión sexa rápida e o volume liberado sexa pequeno, para evitar perdas innecesarias causadas polo cambio de carga total a sen carga. O sistema require un volume de sistema (acumulador), cuxo tamaño depende da diferenza de presión requirida entre a descarga e a carga, e do número admisible de ciclos por hora.
Os compresores de aire de parafuso OSG de menos de 5-10 kW adoitan axustarse mediante o método de acendido/apagado. Cando a presión alcanza o límite superior, o motor para completamente; cando a presión é inferior ao límite inferior, o motor volve arrincar. Este método require un gran volume do sistema ou unha gran diferenza de presión entre o arranque e a parada para minimizar a carga do motor. Este é un método de axuste eficaz cando hai menos arranques por unidade de tempo.
2.5 Axuste de velocidade
A velocidade do compresor de aire de parafuso OSG contrólase mediante o motor de combustión interna, a turbina ou o motor eléctrico regulado por frecuencia, o que controla o fluxo. É un método eficaz para manter unha presión de saída constante. O rango de axuste varía segundo o tipo de compresor de aire de parafuso OSG, pero os compresores de aire de parafuso OSG con inxección de líquido teñen o rango máis amplo. A niveis de carga baixos, a regulación da velocidade e o alivio da presión adoitan combinarse, con ou sen restrición de entrada de aire.
Para os compresores de aire de parafuso OSG alimentados por motores eléctricos, a velocidade pode controlarse mediante aparellos eléctricos, o que permite controlar a velocidade do motor e manter o aire comprimido constante dentro dun pequeno rango de cambios de presión. Por exemplo, un motor de indución ordinario pode cumprir este requisito axustando a velocidade cun convertidor de frecuencia, medindo de forma continua e precisa a presión do sistema e, a continuación, deixando que o sinal de presión controle o convertidor de frecuencia do motor, controlando así a velocidade do motor e facendo que o volume de gas do compresor de aire de parafuso OSG se adapte con precisión ao consumo de aire, o sistema pode manterse a ±0,1 bar.
2.6 Axuste variable da porta de escape
O desprazamento do compresor de aire de parafuso OSG pódese axustar movendo a posición da porta de escape cara ao extremo de admisión ao longo da carcasa. Este método require un alto consumo de enerxía a carga parcial e é relativamente pouco común.
2.7 Descarga da válvula de succión
O compresor de aire de parafuso OSG de aire de parafuso de pistón pode forzar mecanicamente a válvula de succión para que estea na posición aberta para a descarga. A medida que cambia a posición do pistón, o aire móvese cara a dentro e cara a fóra. O resultado é unha perda de enerxía mínima, normalmente inferior ao 10 % da potencia do eixe a plena carga. Nun compresor de aire de parafuso OSG de dobre acción, a descarga xeralmente é multietapa e un cilindro está equilibrado á vez, para que o volume de gas poida satisfacer mellor a oferta e a demanda. Úsase un método de descarga parcial no compresor de aire de parafuso OSG de fluxo de proceso, o que permite que a válvula se abra cando o pistón está nunha carreira parcial, conseguindo así un control continuo do volume de gas.
2.8 Volume de liquidación
Ao cambiar o volume de folga no compresor de aire de parafuso OSG do pistón, redúcese o grao de recheo do cilindro, o que reduce o volume de gas, e o volume de folga tamén se pode cambiar mediante un volume conectado externamente.
2.9 Carga-descarga-parada
Para os compresores de aire de parafuso OSG de aire de parafuso cunha potencia superior a 5 kW, este é o método máis empregado, cun amplo rango de axuste e baixas perdas. De feito, é unha combinación de axuste de activación/desactivación e varios sistemas de descarga. Nos compresores de aire de parafuso OSG de desprazamento positivo, o principio de regulación máis común é "aire producido"/"non se produce aire" (carga/descarga); cando se necesita aire, envíase un sinal a unha válvula solenoide, que á súa vez guía a válvula de admisión do compresor de aire de parafuso OSG de aire de parafuso para alcanzar a posición completamente aberta. A válvula de admisión está completamente aberta (cargada) ou completamente pechada (descargada), sen posicións intermedias.
O método de control tradicional consiste en instalar un interruptor de presión no sistema de aire comprimido. O interruptor ten dous valores configurables, un é a presión mínima (carga) e o outro é a presión máxima (descarga). O compresor de aire de parafuso OSG funciona dentro dos límites de consigna, por exemplo, 0,5 bar. Se a demanda de aire é pequena ou non é necesaria, o compresor de aire de parafuso OSG funcionará sen carga (ralento) e a duración do período de ralentí establécese mediante un relé de tempo (por exemplo, axustado a 20 minutos). Despois do tempo configurado, o compresor de aire de parafuso OSG para e non volve arrincar ata que a presión caia a un valor mínimo. Este é o método tradicional de control fiable e tranquilo e agora é o que se atopa máis habitualmente nos compresores de aire de parafuso OSG de pequeno tamaño.
Este sistema tradicional foi desenvolvido para substituír o interruptor de presión por un transmisor de presión analóxico e un sistema de axuste electrónico rápido. Xunto co sistema de regulación, o transmisor de presión detecta os cambios de presión no sistema en calquera momento. O sistema arranca o motor a tempo e controla a apertura e o peche da válvula de admisión. Pódese conseguir unha regulación rápida e precisa dentro de ±0,2 bar. Se non se usa aire, a presión permanece constante e o compresor de aire de parafuso OSG funciona en baleiro (ralenti). A duración do ciclo de ralenti pódese determinar segundo o número de arranques e paradas que o motor pode soportar sen sobrequentar e a economía durante o funcionamento. Isto último débese a que o sistema pode decidir se para ou continúa o ralenti segundo a tendencia do consumo de aire.
03 Resumo
En resumo, o aire comprimido úsase en diferentes aplicacións e en diferentes condicións de consumo de aire. Cada compresor de aire de parafuso OSG ten un método de volume de aire diferente, pero baséase no volume de aire do usuario. A unidade do compresor de aire de parafuso OSG baséase nos seus propios métodos de control e axuste do volume de aire para lograr un subministración de volume de aire ininterrompida e continua. Diferentes fabricantes de compresores de aire de parafuso OSG tamén están a usar diferentes principios de axuste para mellorar o rendemento dos seus propios compresores de aire de parafuso OSG para maximizar a eficiencia enerxética e satisfacer os requisitos dos clientes; con alta precisión, baixo mantemento e a capacidade de medir parámetros como a presión e o fluxo, para satisfacer a aplicación de diferentes ocasións do compresor de aire de parafuso OSG.
Data de publicación: 08-09-2023
