Metody regulacji ciśnienia w układach sprężonego powietrza

image

Czy wiesz, że ciśnienie jest jednym z głównych czynników decydujących o wydajności i mocy systemu sprężonego powietrza? Oznacza to, że bardzo ważne jest poznanie wymagań ciśnieniowych danego obiektu, procesu i/lub zastosowania oraz odpowiednie zaprojektowanie systemu sprężonego powietrza. Jeśli system sprężarek zostanie zaprojektowany dla znacznie wyższego lub niższego ciśnienia niż wymagane, może to prowadzić do zwiększenia kosztów eksploatacji - lub dalszych inwestycji, jeśli trzeba będzie dostosować i zmodyfikować system do niższego ciśnienia.

Korzyści wynikające z regulacji ciśnienia

Aby uniknąć niepotrzebnych kosztów i narażania na szwank innych elementów systemu sprężonego powietrza, należy pomyśleć o wprowadzeniu jakiejś formy regulacji ciśnienia. Jest to sposób na zapewnienie wymaganej wartości ciśnienia roboczego urządzenia bez problemów wymienionych powyżej. Najlepiej zaprojektowane układy będą wytwarzać odpowiednie ciśnienie zgodnie z wymaganiami procesu, utrzymując je bez większych wahań. Inne korzyści, jakie można osiągnąć poprzez dodanie odpowiednich układów sterowania do systemu sprężarek, obejmują

  • Zmniejszenie zużycia energii i kosztów. Pomoże to poprawić regulację ciśnienia i wydajność operacyjną w przypadku posiadania wielu sprężarek.
  • Ochrona procesu i produktów końcowych przed powietrzem pod wysokim ciśnieniem, które może uszkodzić kolejne instrumenty, urządzenia, zawory i inne wyposażenie pneumatyczne.
  • Dostarczanie wymaganej wartości ciśnienia do aplikacji i unikanie wszelkich awarii, przestojów lub usterek w aplikacji spowodowanych dostarczaniem powietrza o niskim ciśnieniu.

Systemy regulacji ciśnienia

Start/Stop

Regulacja start/stop jest jednym z najprostszych dostępnych schematów sterowania. Sterownik wysyła sygnał do silnika głównego sprężarki, informując ją, kiedy ma się uruchomić lub zatrzymać na podstawie zadanych punktów ciśnienia. Układy sterowania start/stop są najbardziej podstawowe i są stosowane w sprężarkach o niskim cyklu pracy, o mocy 25 KM lub niższej.

Obciążenie/rozładowanie

Regulacja obciążenia/odciążenia jest również znana jako regulacja stałej prędkości, ponieważ silnik pracuje stale. Jest to również najbardziej rozpowszechniona metoda regulacji ciśnienia. Zamiast wyłączać silnik po osiągnięciu zapotrzebowania na powietrze, silnik będzie nadal pracował, ale zawór wlotowy zostanie zamknięty, co spowoduje recyrkulację powietrza wewnątrz sprężarki i zapobiegnie wydmuchiwaniu sprężonego powietrza z wlotu. Sterownik sprężarki zatrzymuje urządzenie, gdy tylko jest to możliwe, aby zmniejszyć zużycie energii, i uruchamia je ponownie automatycznie, gdy ciśnienie netto spada. Jeśli przewidywany okres rozładowania jest zbyt krótki, urządzenie jest utrzymywane w ruchu, aby zapobiec zbyt krótkim okresom przestoju.

Modulacja

W przypadku modulowanej regulacji wlotu moc sprężarki jest zmieniana w celu spełnienia wymagań dotyczących przepływu, zazwyczaj za pomocą zaworu wlotowego. Najpierw zawór regulacyjny wykrywa ciśnienie na tłoczeniu i wysyła proporcjonalne ciśnienie do zaworu wlotowego. Gdy ciśnienie w sprężarce wzrasta, zawór wlotowy zaczyna się zamykać lub dławić, co powoduje ograniczenie ilości powietrza wlotowego i spadek ciśnienia. Taka sytuacja powoduje ostatecznie powstanie podciśnienia po stronie wlotowej sprężarki, podczas gdy ciśnienie na wylocie pozostaje w miarę stałe.

Zmienna objętość skokowa

W przypadku zmiennej wydajności wydajność wyjściowa sprężarki jest zmieniana za pomocą zaworów regulacyjnych, znanych również jako zawory spiralne, obrotowe lub grzybkowe. Ten schemat sterowania umożliwia regulację ciśnienia wyjściowego i poboru mocy sprężarki poprzez zmianę długości komory sprężania.

Napęd o zmiennej prędkości obrotowej

Napęd o zmiennej prędkości obrotowej (VSD) to system ciągłej regulacji przepływu, który wykorzystuje specjalny napęd do sterowania prędkością silnika przy zachowaniu stałego ciśnienia tłoczenia. Wykorzystuje on falownik do łagodnego rozruchu, podczas gdy silnik zwiększa swoją prędkość. Zmieniając częstotliwość lub napięcie silnika elektrycznego, można sterować jego pracą w zależności od zapotrzebowania na powietrze. Wahania ciśnienia są wyeliminowane, ponieważ ciśnienie jest utrzymywane poprzez regulację prędkości silnika za pomocą sterownika sprężarki - wszystko na podstawie przewidywania wzrostu lub spadku ciśnienia w systemie. Regulacja VSD może przynieść znaczne oszczędności dzięki wyeliminowaniu pracy sprężarki bez obciążenia.

Nie jesteś pewien, który system regulacji ciśnienia będzie najlepszy dla Twojej firmy? Chętnie służymy pomocą. Odwiedź naszą stronę www.atlascopco.com/air-usa, aby dowiedzieć się więcej, lub skontaktuj się z nami bezpośrednio tutaj.