Системы управления: нагрузка-разгрузка-остановка — Атлас Копко Россия
Наиболее распространенным принципом регулирования компрессоров объемного типа является принцип «производит воздух»/»не производит воздух» (контроль разгрузки). Когда требуется воздух, на электромагнитный клапан подается сигнал, который переводит впускной клапан компрессора в полностью открытое положение. Клапан находится либо в полностью открытом (загрузка), либо в полностью закрытом (разгрузка) положении; промежуточное положение отсутствует. При традиционном управлении, теперь применяемом на небольших компрессорах, используется реле давления, установленное в системе сжатого воздуха, которое имеет два выбираемых значения: одно для минимального давления (= загрузка) и одно для максимального давления (разгрузка).В этом случае компрессор работает в пределах установленных значений, например, в пределах 0,5 бар. Если потребность в воздухе очень мала, компрессор работает преимущественно в режиме без нагрузки (холостой ход).
Дальнейшим развитием этой традиционной системы стала замена реле давления аналоговым преобразователем давления и быстродействующей электронной системой регулирования. Совместно с системой регулирования аналоговый преобразователь может определить, как быстро изменяется давление в системе. Система запускает двигатель и контролирует открытие и закрытие заслонки в нужное время. Этот метод обеспечивает быстрое и точное регулирование в пределах ±0,2 бар.
Если воздух не используется, давление останется постоянным, а компрессор будет работать в режиме без нагрузки (холостой ход). Длительность периода холостого хода контролируется максимальным количеством запусков, которые может выдерживать электрический двигатель без перегрева, а также общей стратегией затрат на эксплуатацию, поскольку система может анализировать тенденции расхода воздуха и решать, остановить ли двигатель или продолжать работу в режиме холостого хода.
Как осуществляется загрузка и разгрузка в воздушном компрессоре?
Нагрузка/разгрузка и модуляция — разные схемы управления винтовыми компрессорами (для воздуха, аммиака или других газов). Оба метода используют ползунковый клапан для уменьшения мощности компрессора.
Модуляция управляет этим ползунковым клапаном для поддержания определенного давления в системе, однако он очень неэффективен по сравнению с современными средствами управления VFD. Load/Unload использует один и тот же ползунок, но работает с закрытым клапаном или полностью открыт. Таким образом, компрессор работает при максимальной производительности при загрузке и тратит меньше энергии, чем когда он находится в режиме ожидания.
У меня есть контракт с одним из наших 350HP воздушных компрессоров Quincy от модуляции для загрузки/выгрузки в понедельник. В воздушной системе уже есть компрессоры VFD для поддержания стабильного давления. Переключение компрессора на нагрузку/разгрузку повысит его общую эффективность.
Load/unload is much better than start/stop. While it does use more power, it greatly reduces wear and tear on the compressor and supporting electrical components.
This image shows the slider vavle (Image Source):
The rotary-screw wiki article explains load/unload and modulation operation:
Load/выгрузку
Эта схема используется почти всеми промышленными производителями воздушных компрессоров. Когда схема управления нагрузкой/разгрузкой объединяется с таймером, чтобы остановить компрессор после заданного периода непрерывной разгрузки, он известен как двойная или автоматическая двойная схема. Modulation
В схеме управления нагрузкой/разгрузкой компрессор остается постоянно включенным. Однако, когда потребность в сжатом воздухе удовлетворяется или уменьшается, вместо отключения мощности компрессора активируется устройство, известное как золотниковый клапан. Это устройство обнаруживает часть ротора и пропорционально уменьшает мощность машины до типично 25% от мощности компрессоров, тем самым выгружая компрессор. Это уменьшает количество циклов пуска/останова для электродвигателей по схеме управления пуском/остановкой в компрессорах с электрическим приводом, что увеличивает срок службы оборудования с минимальным изменением эксплуатационных расходов.
Вместо запуска и остановки компрессора, золотник, как описано выше, модулирует мощность по требованию. Хотя это дает постоянное давление нагнетания в широком диапазоне спроса, общее потребление энергии может быть выше, чем при схеме нагрузки/разгрузки, что приводит к примерно 70% от потребляемой мощности при полной нагрузке, когда компрессор находится в состоянии нулевой нагрузки.Из-за ограниченной регулировки потребляемой мощности компрессора относительно выходной мощности сжатого воздуха модуляция является обычно неэффективным методом управления по сравнению с приводами с переменной скоростью. Однако для приложений, где не всегда возможно часто прекращать работу и возобновлять работу компрессора (например, когда компрессор приводится в действие двигателем внутреннего сгорания и работает без присутствия приемника сжатого воздуха), модуляция подходит. 
This Youtube video shows the slider valve in operation.
Управление системой разгрузки компрессора
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение в целом относится к системе изменения производительности компрессора или группы компрессоров.
Уровень техники
В системах охлаждения, в частности в коммерческих и промышленных системах охлаждения, может использоваться один компрессор, хотя в таких системах часто используется несколько холодильных компрессоров. Как правило, имеется достаточное количество компрессоров, чтобы соответствовать ожидаемой пиковой нагрузке, требуемой от системы охлаждения. Однако большинство систем охлаждения работает при пиковой нагрузке только в течение нескольких часов в году и большую часть времени работает при нагрузке, меньшей расчетной пиковой. При этом желательно обеспечить возможность изменения производительности системы охлаждения для экономии энергии и уменьшения эксплуатационных затрат, когда нагрузка в системе охлаждения уменьшается.
В других обычных системах охлаждения компрессоры разгружают, используя систему перепуска газа. В системе перепуска газа сжатый хладагент рециркулирует со стороны выпуска компрессора обратно на сторону всасывания компрессора. Однако в таком способе снижения нагрузки компрессора энергия, затрачиваемая на сжатие хладагента, теряется в каждом цикле при рециркуляции хладагента обратно на сторону всасывания компрессора, уменьшая тем самым общую эффективность системы. В результате техническое обслуживание и эксплуатация таких систем охлаждения могут быть затратными.
Изобретение направлено на улучшение систем охлаждения с одним компрессором и с несколькими компрессорами. Эти и другие преимущества изобретения, а также дополнительные его свойства будут понятны из дальнейшего описания изобретения.
Раскрытие изобретения
Одним объектом изобретения является компрессор переменной производительности, который включает в себя корпус с входным отверстием для приема хладагента и выходным отверстием для возврата хладагента и множество сжимающих элементов, расположенных в корпусе между входным и выходным отверстиями.
Минимальное время задержки может находиться в диапазоне от 5 до 40 секунд.
В одном из вариантов осуществления изобретения указанный по меньшей мере один клапан содержит плунжер и соленоид, выполненный с возможностью управления движением плунжера. В частности, плунжер может быть расположен на пути протока между выпускной и всасывающей камерами компрессора. В дополнительном варианте осуществления изобретения по меньшей мере один клапан выполнен с возможностью управления потоком хладагента к одному сжимающему элементу. В еще одном варианте осуществления изобретения по меньшей мере один клапан выполнен с возможностью управления потоком хладагента к паре сжимающих элементов. Компрессор переменной производительности может включать в себя множество клапанов, каждым из которых управляет контроллер разгрузки. Контроллер разгрузки может быть запрограммирован для обеспечения минимального времени выдержки для аналогового сигнала управления таким образом, чтобы переходы между первым и вторым состояниями происходили только, когда аналоговый сигнал управления после пересечения порогового уровня напряжения или тока снова не пересечет пороговый уровень в течение минимального времени выдержки.
В некоторых вариантах выполнения команды от контроллера системы охлаждения передаются в виде аналогового сигнала управления, а переходы между первым и вторым состояниями определяются по аналоговому сигналу управления. В конкретных вариантах осуществления изобретения компрессор переменной производительности имеет заданный режим работы, в котором контроллер разгрузки запрограммирован так, что в ответ на аналоговый сигнал управления он изменяет, не ограничивая, период времени, в течение которого указанный по меньшей мере один клапан находится в первом или во втором состоянии, для достижения указанным компрессором заданного режима работы.
В одном из вариантов осуществления изобретения контроллер снижения нагрузки содержит контроллер с программируемой логикой (PLC), запрограммированный для подачи питания в соленоид в ответ на аналоговые сигналы управления от контроллера системы охлаждения.
В некоторых вариантах осуществления изобретения уровень напряжения или уровень тока аналогового сигнала управления имеет заданный диапазон, а указанный по меньшей мере один клапан выполнен с возможностью изменения своего состояния по команде, основанной на изменениях уровня напряжения или уровня тока аналогового сигнала управления.
Уровень напряжения аналогового сигнала управления может изменяться от минимального напряжения до максимального напряжения. В конкретном варианте осуществления изобретения контроллер снижения нагрузки запрограммирован так, чтобы по меньшей мере один клапан находился в одном из первого и второго состояний или переключался в эти состояния, когда уровень напряжения аналогового сигнала управления меньше заданного порогового минимального напряжения, и так, чтобы указанный по меньшей мере один клапан находился в другом из первого и второго состояний или переключался в эти другие состояния, когда уровень напряжения аналогового сигнала управления больше заданного порогового максимального напряжения.
Пороговое максимальное напряжение больше порогового минимального напряжения, а пороговые и минимальное, и максимальное напряжения больше минимального напряжения, но меньше максимального напряжения. При этом указанный по меньшей мере один клапан не меняет своего состояния, когда уровень напряжения аналогового сигнала управления находится между пороговым минимальным напряжением и пороговым максимальным напряжением.
В некоторых вариантах осуществления изобретения контроллер разгрузки запрограммирован так, что, когда уровень напряжения аналогового сигнала управления находится между пороговыми минимальным и максимальным напряжениями, указанный по меньшей мере один клапан меняет свое состояние на основе скорости изменения уровня напряжения или уровня тока аналогового сигнала управления. В некоторых вариантах осуществления изобретения контроллер разгрузки запрограммирован так, что, когда уровень напряжения аналогового сигнала управления находится между пороговыми минимальным и максимальным напряжениями, указанный по меньшей мере один клапан закрыт или меняет открытое состояние на закрытое, когда уровень напряжения или уровень тока аналогового сигнала управления падает на заданную величину в течение заданного периода времени, и открыт или меняет закрытое состояние на открытое, когда уровень напряжения или уровень тока аналогового сигнала управления повышается на заданную величину в течение заданного периода времени.
В дополнительном варианте осуществления изобретения уровень тока аналогового сигнала управления изменяется от минимального до максимального, а контроллер разгрузки запрограммирован так, чтобы указанный по меньшей мере один клапан находился в одном из первого и второго состояний или переключался в эти состояния, когда уровень тока аналогового сигнала управления меньше заданного порогового минимального тока, и так, чтобы указанный по меньшей мере один клапан находился в другом из первого и второго состояний или переключался в эти состояния, когда уровень тока аналогового сигнала управления больше заданного порогового максимального тока, причем пороговый максимальный ток больше порогового минимального тока, а пороговые и минимальный, и максимальный токи больше минимального тока, но меньше максимального тока. В некоторых случаях по меньшей мере один клапан не меняет своего состояния, когда уровень тока аналогового сигнала управления находится между пороговым минимальным током и пороговым максимальным током.
В конкретном варианте осуществления изобретения компрессор переменной производительности дополнительно содержит второй клапан, который вместе с указанным по меньшей мере одним клапаном управляет потоком газа в сжимающие элементы, число которых меньше их общего числа. В другом варианте осуществления изобретения компрессор переменной производительности дополнительно содержит третий клапан управления, который вместе с первым и вторым клапанами управления управляет потоком газа в сжимающие элементы, число которых меньше их общего числа.
Другим объектом изобретения является система охлаждения, которая включает в себя контур охлаждения с испарителем и конденсором. Система охлаждения содержит множество компрессоров, выполненных с возможностью циркуляции хладагента по контуру охлаждения. Множество компрессоров хладагента может включать в себя регулируемый компрессор с множеством цилиндров. Поток хладагента в регулируемый компрессор может изменяться так, чтобы изменять производительность системы охлаждения.
Хладагент сжимается в каждом из множества цилиндров. В таком варианте выполнения регулируемый компрессор включает в себя по меньшей мере один клапан управления для регулирования потока хладагента в часть из множества цилиндров. Указанный по меньшей мере один клапан управления выполнен с возможностью перехода между открытым и закрытым положениями и расположен в головке цилиндра регулируемого компрессора. Система охлаждения также включает в себя контроллер системы охлаждения, выполненный с возможностью управления общим расходом хладагента на выходе из множества компрессоров. Кроме того, система охлаждения включает в себя контроллер регулируемой разгрузки, выполненный с возможностью приема сигнала управления из контроллера системы охлаждения и передачи сигнала управления в указанный по меньшей мере один клапан управления для изменения расхода хладагента, выходящего из регулируемого компрессора.
В одном из вариантов осуществления изобретения регулируемый компрессор включает в себя множество клапанов управления, выполненных с возможностью регулирования потока хладагента в часть из множества цилиндров.
В частности, регулируемый компрессор может включать в себя шесть цилиндров и один или два клапана управления. В другом варианте регулируемый компрессор включает в себя восемь цилиндров и два или три клапана управления.
В конкретном варианте осуществления изобретения сигнал управления от контроллера системы охлаждения представляет собой аналоговый сигнал управления, который изменяется в соответствии с нагрузкой на систему охлаждения, а контроллер регулируемой разгрузки запрограммирован на обеспечение минимального времени задержки между переходами между открытым и закрытым положениями, но без максимального времени выдержки между переходами. В конкретном варианте осуществления изобретения минимальное время задержки находится в диапазоне от 10 до 30 секунд.
Система охлаждения может дополнительно содержать второй регулирующий компрессор, имеющий второй контроллер регулируемой разгрузки и по меньшей мере один клапан управления, расположенный в головке цилиндра второго регулирующего компрессора, при этом второй контроллер регулируемой разгрузки выполнен с возможностью подачи сигнала управления в по меньшей мере один клапан управления второго регулируемого компрессора для изменения скорости выходящего из второго регулируемого компрессора хладагента.
Контроллер регулируемой разгрузки и второй контроллер регулируемой разгрузки могут быть выполнены с возможностью работы независимо друг от друга.
В конкретном варианте осуществления изобретения уровень напряжения аналогового сигнала управления находится в диапазоне от минимального до максимального. Более конкретно, контроллер разгрузки запрограммирован так, чтобы по меньшей мере один клапан находился в одном из первого и второго состояний или переключался в эти состояния, когда уровень напряжения аналогового сигнала управления меньше четырех вольт, и так, чтобы указанный по меньшей мере один клапан находился в другом из первого и второго состояний или переключался в эти другие состояния, когда уровень напряжения аналогового сигнала управления больше шести вольт.
В альтернативном варианте уровень тока аналогового сигнала управления находится в диапазоне от минимального до максимального. Более конкретно контроллер разгрузки запрограммирован так, чтобы указанный по меньшей мере один клапан находился в одном из первого и второго состояний или переключался в эти состояния, когда уровень тока аналогового сигнала управления меньше заданного порогового минимального тока, и так, чтобы указанный по меньшей мере один клапан находился в другом из первого и второго состояний или переключался в эти состояния, когда уровень тока аналогового сигнала управления больше заданного порогового максимального тока
В дополнительном варианте осуществления изобретения по меньшей мере один клапан управления содержит плунжер и соленоид, выполненный с возможностью управления движением плунжера. В конкретном варианте осуществления изобретения контроллер регулируемой разгрузки содержит контроллер с программируемой логикой, запрограммированный для подачи питания в соленоид в ответ на аналоговые сигналы управления от контроллера системы охлаждения.
В конкретных вариантах выполнения системы охлаждения уровень напряжения или уровень тока сигнала управления изменяется в пределах заданного диапазона, а команда на изменение состояния указанного по меньшей мере одного клапана управления поступает на основе изменений уровня напряжения или уровня тока сигнала управления. В некоторых вариантах осуществления изобретения уровень напряжения аналоговых сигналов управления изменяется от минимального до максимального, а контроллер регулируемой разгрузки запрограммирован так, чтобы указанный по меньшей мере один клапан находился в одном из первого и второго состояний или переключался в эти состояния, когда уровень сигнала управления меньше заданного порогового минимального напряжения, и так, чтобы указанный по меньшей мере один клапан находился в другом из первого и второго состояний или переключался в эти другие состояния, когда уровень сигнала управления больше заданного порогового максимального напряжения.
В этих случаях пороговое максимальное напряжение больше порогового минимального напряжения, а пороговые и минимальное, и максимальное напряжения больше минимального напряжения, но меньше максимального напряжения. В других вариантах осуществления изобретения уровень тока сигнала управления находится в диапазоне от минимального до максимального, а контроллер регулируемой разгрузки запрограммирован так, чтобы указанный по меньшей мере один клапан находился в одном из первого и второго состояний или переключался в эти состояния, когда уровень тока сигнала управления меньше заданного порогового минимального напряжения, и так, чтобы указанный по меньшей мере один клапан находился в другом из первого и второго состояний или переключался в эти другие состояния, когда уровень тока сигнала управления больше заданного порогового максимального тока. При этом пороговый максимальный ток больше порогового минимального тока, а пороговые и минимальный, и максимальный токи больше минимального тока, но меньше максимального тока.
В некоторых вариантах контроллер разгрузки запрограммирован так, чтобы указанный по меньшей мере один клапан находился в одном из первого и второго состояний или переключался в эти состояния, когда уровень напряжения сигнала управления меньше заданного порогового минимального напряжения, и так, чтобы указанный по меньшей мере один клапан находился в другом из первого и второго состояний или переключался в эти другие состояния, когда уровень напряжения сигнала управления больше заданного порогового максимального напряжения. Когда уровень напряжения сигнала управления находится между пороговыми минимальным и максимальным напряжениями, указанный по меньшей мере один клапан меняет свое состояние в зависимости от скорости изменения уровня напряжения или уровня тока сигнала управления.
В конкретном варианте осуществления изобретения контроллер разгрузки запрограммирован так, что, когда уровень напряжения сигнала управления находится между минимальным пороговым напряжением и максимальным пороговым напряжением, по меньшей мере один клапан остается закрытым или переключается из открытого в закрытое состояние, если уровень напряжения или уровень тока сигнала управления падает на заданную величину в течение заданного периода времени, и этот по меньшей мере один клапан управления остается открытым или переключается из закрытого состояния в открытое, если уровень напряжения или уровень тока сигнала управления повышаются на заданную величину в течение заданного периода времени.
Еще одним объектом изобретения является способ изменения потока хладагента в компрессоре переменной производительности, который включает в себя подачу хладагента во входное отверстие компрессора, который имеет множество сжимающих элементов, и раздельное управление потоком в разных наборах сжимающих элементов посредством множества соответствующих клапанов. Такой способ также может включать в себя управление указанными клапанами независимо друг от друга при переводе их между открытым и закрытым положениями.
В конкретном варианте осуществления изобретения отдельное управление потоком в разные наборы сжимающих элементов с множеством соответствующих клапанов включает в себя отдельное управление потоком в разные наборы сжимающих элементов, число которых меньше числа всех сжимающих элементов. Дополнительно отдельное управление потоком осуществляют в разные наборы сжимающих элементов с множеством соответствующих электромагнитных клапанов.
Управление соответствующими клапанами независимо друг от друга осуществляется через контроллер регулируемой разгрузки, электрически соединенный с каждым из соответствующих клапанов.
Другие особенности и преимущества изобретения будут более понятны из дальнейшего подробного описания со ссылками на чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан компрессор согласно изобретению, работающий в полностью нагруженном состоянии, вид в разрезе;
на фиг. 2 — компрессор согласно изобретению, работающий в ненагруженном состоянии, вид в разрезе;
на фиг. 3 показана схема системы охлаждения согласно изобретению, имеющей компрессор с множеством цилиндров;
на фиг. 4 — схема системы охлаждения, имеющей компрессор с множеством цилиндров, в соответствии с альтернативным вариантом осуществления изобретения;
на фиг. 5 показана схема системы охлаждения с множеством компрессоров, построенная в соответствии с вариантом осуществления изобретения.
Осуществление изобретения
В дальнейшем будут описаны варианты осуществления изобретения, используемые в системе охлаждения.
Однако для специалиста в данной области техники понятно, что изобретение необязательно ограничено системами охлаждения. Варианты осуществления изобретения также могут использоваться в других системах, где компрессоры используются для создания потока сжатого газа.
Как будет показано ниже, требования, установленные для системы охлаждения, могут изменяться в зависимости от нагрузки, подключенной к системе охлаждения. Один из способов повышения эффективности систем охлаждения включает в себя изменение производительности системы охлаждения, т.е. регулирование выходной мощности системы охлаждения в соответствии с изменениям потребности. Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к системе изменения производительности системы охлаждения, которая может быть реализована без специализированных компонентов и, кроме того, может использоваться для установки в существующих системах охлаждения для уменьшения стоимости эксплуатации этих систем.
Система снижения нагрузки компрессора, т.
е. уменьшения потока сжатого газа от него, соответствующая одному из вариантов осуществления изобретения, показана на фиг. 1. На фиг. 1 показан в сечении подходящий для использования в системе охлаждения компрессор 100, работающей в условиях предельной нагрузки. «Условия предельной нагрузки» означают, что компрессор 100 работает без каких-либо ограничений потока хладагента в компрессор 100. Компрессор 100 представляет собой компрессор поршневого типа, сжимающие элементы которого включают в себя цилиндр 102 и поршень 104 для сжатия газа. Однако для специалиста в данной области техники понятно, что изобретение можно использовать и с другими компрессорами, не только поршневого типа. Компрессор 100 также содержит всасывающую камеру 106 с входным отверстием 107 и выпускную камеру 108. На пути потока от всасывающей камеры 106 в цилиндр 102 установлен входной клапан 110, а на пути потока от цилиндра 102 в выпускную камеру 108 установлен выходной клапан 112.
Над цилиндром 102 расположена головка 114 цилиндра, образующая основную часть всасывающей камеры 106.
В головке 114 цилиндра установлен плунжер 116, по меньшей мере частично расположенный во всасывающей камере 106 и выполненный с возможностью регулирования или остановки потока газа во всасывающую камеру 106. Верхняя часть головки 114 цилиндра содержит клапан 118 управления. В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 1 и 2, клапан 118 управления представляет собой электромагнитный клапан, имеющий катушку 120 и якорь 122. Хотя возможны и другие типы клапанов 118 управления, в описанных ниже примерах клапан 118 управления будет называться электромагнитным клапаном такого типа, как представлено на фиг. 1 и 2. Кроме того, термины «клапан управления» и «электромагнитный клапан» в дальнейшем будут использоваться взаимозаменяемо. Якорь 122 расположен на пути порта 124 выпуска газа, который проходит вдоль головки 114 цилиндра от выпускной камеры 108 к плунжеру 116.
Во время работы компрессора 100 при полной нагрузке хладагент втекает во всасывающую камеру 106, а из всасывающей камеры через входной клапан 110 поступает в цилиндр 102.
В цилиндре 102 хладагент сжимается поршнем 104 и затем протекает через выпускное отверстие 112 в выпускную камеру 108. В по меньшей мере одном из вариантов осуществления изобретения во время работы при предельной нагрузке выключают питание электромагнитного клапана 118. Якорь 122 включает в себя смещающий элемент (не показан), например пружину, так что при выключенном питании электромагнита якорь 122 смещен от элемента смещения вниз (в ориентации, показанной на фиг. 1). В этом нижнем положении якорь 122 перекрывает канал порта 124 выпуска газа. Когда канал перекрыт, плунжер 116 остается в его поднятом положении (в ориентации, показанной на фиг. 1), обеспечивая тем самым непрерывный поток хладагента во всасывающую камеру 106.
На фиг. 2 показан в сечении компрессор 150 со сжимающим элементом, представленным на фиг. 1 и включающим в себя цилиндр 102 и поршень 104. Компрессор 150 работает в ненагруженном состоянии. Снижение нагрузки компрессора 150 возникает, когда в электромагнитный клапан 118 подают питание, что приводит к тому, что якорь 122 движется вверх, преодолевая силу смещающего элемента (в ориентации, показанной на фиг.
1). Такое движение вверх якоря 122 обеспечивает протекание хладагента к выпускной камере 109 через порт 124 выпуска газа мимо якоря 122 к плунжеру 116.
Как правило, хладагент в выпускной камере 109 сжат, и он находится при более высоком давлении, чем во всасывающей камере 106. Более высокое давление хладагента в выпускной камере 109 через порт 124 выпуска газа воздействует на плунжер 116, прикладывая к нему направленную вниз силу. Это приводит к тому, что плунжер 116 блокирует входное отверстие 107 во всасывающую камеру 106. Без потока хладагента во всасывающую камеру 106 отсутствует поток хладагента из цилиндра 102. В результате, когда плунжер блокирует поток хладагента во всасывающую камеру для конкретного цилиндра или пары цилиндров, происходит снижение нагрузки компрессора 150. В конкретных вариантах осуществления изобретения выполняющий возвратно-поступательное движение поршень 104 будет продолжать двигаться даже при отсутствии потока хладагента в цилиндр 102. В альтернативных вариантах осуществления изобретения для снижения нагрузки компрессора может использоваться, кроме электромагнитного, и другой клапан.
Кроме того, плунжер для такого клапана может приводиться в действие механическими средствами, а не газообразным хладагентом.
Предполагается, что компрессоры 100 и 150, показанные на фиг. 1 и 2, а также другие компрессоры, используемые в различных вариантах осуществления настоящего изобретения, представляют собой многоцилиндровые компрессоры поршневого типа, в которых поршни выполняют возвратно-поступательные движения. Кроме того, в таких многоцилиндровых компрессорах 100, 150 в то время, как один сжимающий элемент может включать в себя цилиндр 102, в который не подают хладагент (то есть разгруженный), имеются другие сжимающие элементы с цилиндрами в компрессоре 100, 150, которые подают хладагент. Как вариант, плунжер 116 может быть выполнен с возможностью регулировки потока хладагента в два цилиндра, расположенных рядом друг с другом.
Варианты осуществления изобретения характеризуют системы снижения нагрузки компрессора 100, 150, в которых устройство снижения нагрузки (т.
е. электромагнитный клапан 118 и плунжер 116) выполнено с возможностью регулирования потока хладагента не во всех цилиндрах компрессора 100, 150. По этой причине всегда присутствует определенный поток хладагента в цилиндрах 100, 150 компрессора, в которых не требуется блокировки электромагнитным клапаном 118 и плунжером 116 потока хладагента в камеры всасывания этих цилиндров. Во время снижения нагрузки компрессора 100, 150 это помогает предотвратить его перегрев, поскольку поток хладагента обеспечивает охлаждение, противодействуя теплу, вырабатываему поршнями и цилиндрами в компрессоре 100, 150, которые работает с уменьшенным потоком хладагента.
Показанный на фиг. 2 компрессор 150 включает в себя головку 115 цилиндра, в которой содержится плунжер, регулирующий поток хладагента в цилиндр 102, как показано на фиг. 1, и также второй цилиндр 130 (показан пунктирными линиями), имеющий второй поршень 132 (показан пунктирными линиями). Хладагент втекает во второй цилиндр 130 из всасывающей камеры 106 через второй входной клапан 134 (показан пунктирными линиями) и после сжатия протекает из второго цилиндра 130 в выпускную камеру 109 через второй клапан 136 выходного отверстия (показан пунктирными линиями).
Например, обычный многоцилиндровый компрессор представляет собой компрессор с четырьмя цилиндрами. На фиг. 3 представлено схематичное изображение типовой системы 200 охлаждения, содержащей два компрессора 205, каждый из которых имеет по четыре цилиндра 210, 212, линию 206 входного потока, выполненную с возможностью подачи хладагента в компрессоры 205, и линию 208 выходного потока, выполненную с возможностью отвода сжатого хладагента из компрессоров 205. Однако принципы, описанные здесь в отношении системы 200 охлаждения по фиг. 3, и системы по фиг. 4 в равной степени применимы так же, как и в системах охлаждения, имеющих больше чем два компрессора. В примере, показанном на фиг. 3, каждый компрессор 205 включает в себя контроллер 214 регулируемой разгрузки, выполненный с возможностью регулирования клапана 118 управления. Оба контроллера 214 регулируемой разгрузки электрически соединены с контроллером системы 215 охлаждения.
В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.
3, каждый четырехцилиндровый компрессор 205 содержит клапан 118 управления, который может представлять собой электромагнитный клапан, электрически соединенный с контроллером 214 регулируемой разгрузки, и плунжер 116 (показан на фиг. 1), выполненный с возможностью регулирования потока хладагента в два цилиндра 210 компрессора 205, как показано на фиг. 3. Таким образом, во время снижения нагрузки компрессора 205 посредством контроллера 214 регулируемой разгрузки потоки хладагента непрерывно поступают в два цилиндра 212. В этом варианте осуществления изобретения четырехцилиндровый компрессор 205 может работать в двух режимах: при 100%-ной производительности в состоянии предельной нагрузки или от 50% до 100% производительности в ненагруженном состоянии. Также предполагается, что в системах охлаждения могут использоваться двухцилиндровые или трехцилиндровые компрессоры, в которых электромагнитный клапан 118 и плунжер 116 регулируют поток в один цилиндр, как показано на фиг. 1. Возможно также, чтобы четырехцилиндровый компрессор имел один или несколько электромагнитных клапанов 118 и плунжеров 116, каждый из которых регулирует поток в один цилиндр компрессора.
Довольно часто в системах охлаждения используются также шести- или восьмицилиндровые компрессоры. На фиг. 3 также показана система 200 охлаждения с компрессорами 205, имеющими пятый и шестой цилиндры 216 (показаны пунктирными линиями). В соответствии с этим вариантом шестицилиндровый компрессор мог бы иметь один или два электромагнитных клапана 118 и плунжера 116, каждый из которых регулирует поток в два из этих шести цилиндров. На фиг. 3 также иллюстрируется конкретный вариант осуществления, в котором шестицилиндровые компрессоры 205 включают в себя второй клапан 118 управления (показан пунктирными линиями), который может представлять собой электромагнитный клапан, выполненный с возможностью регулирования потока хладагента в два цилиндра 212.
В шестицилиндровом компрессоре 205 с одним электромагнитным клапаном 118 и одним плунжером 116 (показан на фиг. 1) во время снижения нагрузки возможна подача хладагента без перерывов в четыре цилиндра 212, 216 из шести цилиндров компрессора.
При такой конфигурации шестицилиндровый компрессор 205 может работать в двух режимах: при 100%-ной производительности в условиях полной нагрузки или от 67% до 100% производительности в ненагруженном состоянии. В шестицилиндровый компрессор 205 с двумя электромагнитными клапанами 118 и плунжерами 116, каждый из которых регулирует поток в два из шести цилиндров, можно было бы подавать поток хладагента без перерыва в два цилиндра 216 и тогда бы он имел три режима работы: 100%-ную производительность в состоянии полной нагрузки; от 67% до 100% производительности при использовании только одного электромагнитного клапана 118 и плунжера 116 или от 33% до 100% производительности, когда оба электромагнитных клапана 118 и плунжера 116 снижают нагрузку компрессора. Специалисту в данной области техники понятно, что можно построить шестицилиндровый компрессор в соответствии с вариантами осуществления изобретения, в котором компрессор имеет от одного до пяти электромагнитных клапанов 118 и плунжеров 116, так что каждый из них регулирует поток в один цилиндр шестицилиндрового компрессора.
Компоновка, показанная на фиг. 3, также может применяться в системах, имеющих восьмицилиндровые компрессоры. В соответствии с описанным выше восьмицилиндровый компрессор может иметь один, два или три электромагнитных клапана 118 и плунжера 116 (показаны на фиг. 1), каждый из которых регулирует поток в два из восьми цилиндров. При использовании одного электромагнитного клапана 118 и плунжера 116 восьмицилиндровый компрессор мог бы работать в двух режимах: при 100%-ной производительности в состоянии полной нагрузки или от 75% до 100% производительности в ненагруженном состоянии.
При двух электромагнитных клапанах 118 и плунжерах 116 восьмицилиндровый компрессор мог бы работать в трех режимах: при 100%-ной производительности в состоянии полной нагрузки; от 75% до 100% производительности при использовании только одного электромагнитного клапана 118 и плунжера 116 или от 50% до 100% производительности, когда оба электромагнитных клапана 118 и плунжера 116 снижают нагрузку компрессора.
При использовании трех электромагнитных клапанов 118 и плунжеров 116 восьмицилиндровый компрессор мог бы работать в четырех режимах: при 100%-ной производительности в состоянии полной нагрузки; от 75% до 100% производительности только с одним электромагнитным клапаном 118 и плунжером 116 от 50% до 100% производительности с двумя электромагнитными клапанами 118 и плунжерами 116 или от 25% до 100% производительностью со всеми тремя электромагнитными клапанами 118 и плунжерами 116.
Специалисту в данной области техники понятно, что можно построить восьмицилиндровый компрессор в соответствии с изобретением, в котором компрессор имеет любое количество от одного до семи электромагнитных клапанов 118 и плунжеров 116, каждый из которых регулирует поток в одном цилиндре восьмицилиндрового компрессора. Кроме того, специалисту в данной области техники понятно, что описанные варианты осуществления изобретения можно использовать с компрессорами, имеющими любое количество цилиндров и поршней.
На фиг. 4В представлен альтернативный вариант выполнения системы 250 охлаждения с двумя четырехцилиндровыми компрессорами 255, линией 206 входного потока и линией 208 выходного потока. Как упомянуто выше, описанные принципы работы также применимы к системам охлаждения, имеющим больше двух компрессоров. Система 250 охлаждения аналогична системе 200 охлаждения, показанной на фиг. 3, за исключением того, что каждый компрессор 255 включает в себя два клапана 118 управления и плунжера 116 (показаны на фиг. 1), которые могут представлять собой электромагнитные клапаны, электрически соединенные с контроллером 214 регулируемой разгрузки, выполненным с возможностью регулирования потока хладагента во все цилиндры компрессора 255. В конкретном варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 4, компрессор 255 представляет собой четырехцилиндровый компрессор с двумя электромагнитными клапанами 118 и двумя плунжерами 116, выполненными с возможностью регулирования потока хладагента во все четыре цилиндра 210, 212. Также во время снижения нагрузки выход компрессора 255 может изменяться от определенной производительности несколько выше нуля процентов до производительности немного ниже 100% от номинальной производительности. В данном варианте выполнения оба клапана 118 управления представляют собой устройства регулируемой разгрузки, выполненные с возможностью их регулирования или циклического включения и выключения в соответствии с требованием достижения требуемых рабочих условий с помощью контроллера 214 регулируемой разгрузки во время работы компрессоров 255.
В дополнительном варианте осуществления изобретения один из клапанов 118 управления представляет собой устройство изменения снижения нагрузки, выполненное с возможностью циклического включения и выключения в соответствии с необходимостью регулировки производительности компрессора 255 в относительно узких пределах, так что система 250 охлаждения работает в пределах требуемой рабочей области, в то время как другой из клапанов 118 управления представляет собой фиксированное устройство снижения нагрузки, выполненное с возможностью оставаться либо в открытом или закрытым положениях в течение длительного периода времени.
В этом варианте осуществления изобретения как фиксированные, так и регулируемые клапаны 118 управления и плунжеры 116 (показаны на фиг. 1) являются идентичными. Единственное различие заключается в управлении этими клапанами 118 контроллером 214 регулируемой разгрузки. Когда фиксированный клапан 118 управления находится в положении выключено или в закрытом положении, регулируемый клапан 118 управления может изменять производительность компрессора 255 от определенной производительности несколько выше нуля процентов до 50% номинальной производительности. Когда фиксированный клапан 118 управления находится в состоянии включено или в открытом положении, регулируемый клапан 118 управления может изменять производительность компрессора 255 от 50% до 100% номинальной производительности.
Таким образом, контроллер 214 регулируемой разгрузки может быть сконфигурирован так, чтобы он включал в себя программы как для фиксированного, так и регулируемого снижения нагрузки многоцилиндрового компрессора 255.
Кроме того, использование фиксированного клапана 118 управления снижением нагрузки компрессора 255 может обеспечить грубое изменение производительности, а использование регулируемого клапана 118 управления переменным снижением нагрузки компрессора — точную регулировку производительности. Фиксированный клапан 118 управления снижением нагрузки выполнен с возможностью избирательного отключения потока хладагента к выбранным сжимающим элементам для уменьшения производительности по нагрузке так, чтобы соответствовать участкам производительности по нагрузке, представленным выбранными сжимающими элементами, в то время как регулируемый клапан 118 управления выполнен с возможностью циклического переключения в соответствии с необходимостью изменения потока хладагента к выбранным сжимающим элементам для регулировки производительности по нагрузке компрессора 255, используя фракцию общей производительности по нагрузке выбранного сжимающего элемента.
В другом варианте осуществления изобретения система 250 охлаждения может иметь два шестицилиндровых компрессора 255.
Как показано на фиг. 4, компрессор 255 имеет пятый и шестой цилиндры 216 (показаны пунктирными линиями) и третий электромагнитный клапан 118 и плунжер (показан на фиг. 1) для регулирования потока хладагента к пятому и шестому цилиндрам 216. Как и в представленном выше примере, во время снижения нагрузки при выполнении операции контроллера 214 регулируемой разгрузки, выходная производительность этого компрессора 255 может изменяться от определенной производительности несколько выше нуля процентов до несколько ниже 100% номинальной производительности. Как и в описанном выше четырехцилиндровом компрессоре, шестицилиндровый компрессор 255 может содержать как фиксированные, так и регулируемые электромагнитные клапаны 118 снижения нагрузки. Изобретение в соответствии с показанным на фиг. 4 вариантом его осуществления может включать в себя компрессор с двумя фиксированными электромагнитными клапанами 118 снижения нагрузки и одним регулируемым электромагнитным клапаном 118 снижения нагрузки или одним фиксированным электромагнитным клапаном 118 снижения нагрузки и двумя регулируемыми электромагнитными клапанами 118 снижения нагрузки.
Существует также множество возможных вариантов, согласно которым фиксированные электромагнитные клапаны 118 снижения нагрузки регулируют производительность компрессора 255 пошагово на 33%, а регулируемые электромагнитные клапаны 118 снижения нагрузки обеспечивает тонкую регулировку производительности с постепенным нарастанием.
В различных описанных выше вариантах осуществления изобретения электромагнитным клапаном 118 управляют с помощью контроллера регулируемой разгрузки. На фиг. 5 показана схема многокомпрессорной системы 300 охлаждения, имеющей N компрессоров. N компрессоров системы 300 охлаждения соединены в параллельную цепь, имеющую линию 206 входного потока, по которой поток хладагента подается к N компрессорам, и линию 208 выходного потока, по которой сжатый хладагент отводится от N компрессоров. Выходной поток хладагента по линии 208 подается в конденсор 304. В конкретном варианте осуществления изобретения конденсор 304 включает в себя теплообменник 306 с потоком текучей среды (например, воздушного или жидкого теплоносителя), проходящей через конденсор 304, охлаждая и обеспечивая тем самым конденсацию сжатого хладагента под высоким давлением.
Последовательно по потоку после конденсора 304 расположен расширительный модуль 308, предназначенный для обеспечения охлаждения. В альтернативном варианте конденсор 304 может обеспечивать подачу жидкого хладагента в несколько установленных параллельно расширительных модулей. В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 5, расширительный модуль 308 включает в себя включаемый/выключаемый клапан 310 остановки, управляемый контроллером 215 системы охлаждения для обеспечения работы расширительного модуля 308, т.е. для получения охлаждения, когда это необходимо в соответствии с требованием по нагрузке системы 300 охлаждения, или для прекращения работы расширительного модуля 308, когда такая потребность отсутствует. Расширительный модуль 308 также включает в себя расширительный клапан 312, реагирующий или частично управляемый давлением, измеряемым в области 314 за расширительным модулем 308. Расширительный клапан 312 выполнен с возможностью управления подачей хладагента в расширительный модуль 308, в котором в результате расширения тепло поглощается при переходе хладагента в газообразное состояние, создавая тем самым в расширительном модуле 308 эффект охлаждения/замораживания. Расширительный модуль 308 возвращает расширенный хладагент в газообразном состоянии по линии 206 входного потока в батарею из N выполняющих возвратно-поступательное движение компрессоров.
В одном из вариантов осуществления изобретения все N компрессоров в системе 300 охлаждения имеют несколько цилиндров. В по меньшей мере одном варианте осуществления изобретения один компрессор используют как регулируемый компрессор 302, имеющий один или несколько электромагнитных клапанов 118 и плунжеров 116 (показаны на фиг. 1), выполненных с возможностью регулировки потока хладагента не во всех цилиндрах. Регулируемый компрессор 302 включает в себя контроллер 214 регулируемой разгрузки, который соединен с контроллером 215 системы охлаждения. В некоторых вариантах осуществления изобретения регулируемый компрессор 302 в системе 300 охлаждения является первым, который включается, и последним, который выключается. На практике в отношении множества коммерческих и промышленных систем охлаждения предусматривается возможность непрерывной работы регулируемого компрессора.
Контроллер 214 регулируемой разгрузки, который в по меньшей мере одном варианте осуществления изобретения представляет собой стандартный программируемый логический контроллер (PLC), соединен с одним или несколькими электромагнитными клапанами 118 в регулируемом компрессоре 302 для регулирования потока хладагента в некоторых его цилиндрах для изменения производительности регулируемого компрессора 302, следовательно, для изменения производительности всей системы 300 охлаждения. В по меньшей мере одном из вариантов осуществления изобретения контроллер 215 системы охлаждения вырабатывает сигнал управления для изменения производительности системы 300 охлаждения. В конкретных вариантах осуществления изобретения такой сигнал управления является аналоговым. В некоторых системах охлаждения такой аналоговый сигнал управления вырабатывается в ответ на сигнал, поступающий от одного или нескольких датчиков (например, датчиков температуры, давления), которые обеспечивают определенный показатель того, что нагрузка подключена к системе охлаждения.
В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 5, контроллер 215 системы охлаждения соединен с датчиком 316. Датчик 316 может представлять собой датчик давления, выполненный с возможностью определения давления всасывания в системе 300 охлаждения, или в альтернативном варианте датчик 316 может представлять собой датчик температуры, расположенный в отсеках хранения, охлаждаемых системой 300 охлаждения. В конкретных вариантах осуществления изобретения контроллер 215 системы охлаждения использует данные от датчика 316 для определения напряжения или уровня тока аналогового сигнала управления. Кроме того, в некоторых обычных системах охлаждения такой аналоговый сигнал управления работает так, чтобы увеличить или уменьшить скорость электродвигателей компрессора для того, чтобы изменить производительность системы.
Однако в конкретном варианте осуществления изобретения контроллер 214 регулируемой разгрузки выполнен с возможностью преобразования аналоговых сигналов управления из контроллера 215 системы охлаждения в сигналы управления ВКЛЮЧЕНО/ВЫКЛЮЧЕНО (т.е. открыто/закрыто) для управления одним или несколькими электромагнитными клапанами 118 регулируемого компрессора 302. В одном из вариантов осуществления изобретения контроллер 214 регулируемой разгрузки выполнен с возможностью циклического управления электромагнитными клапанами 118 в зависимости от уровня напряжения аналогового сигнала управления. Например, когда регулирующий компрессор 302 должен быть разгружен, контроллер 214 регулируемой разгрузки переводит электромагнитный клапан 118 в закрытое состояние до тех пор, пока уровень напряжения аналогового сигнала управления не покажет, что этот клапан 118 должен быть открыт.
В конкретном варианте осуществления изобретения контроллер 214 регулируемой разгрузки выполнен с возможностью приема переменного аналогового сигнала управления из контроллера 215 системы охлаждения, который изменяется, например, от нуля до 10 вольт. Для обеспечения возможности работы с различными типами контроллеров 215 системы охлаждения в альтернативных вариантах осуществления изобретения контроллер 214 регулируемой разгрузки выполнен с возможностью приема различных аналоговых сигналов управления из контроллера 215 системы охлаждения, диапазон изменения тока которых находится, например, в диапазоне от 4 до 20 мА.
Однако в альтернативных вариантах осуществления изобретения контроллер 214 регулируемой разгрузки и контроллер 215 системы охлаждения могут быть выполнены с возможностью работы с различными диапазонами уровней напряжения аналогового сигнала управления, отличными от диапазона 0-10 вольт, или для других диапазонов тока, отличных от диапазона 4-20 мА. Диапазоны могут быть либо большими, либо меньшими, чем представлены в приведенном выше примере.
В конкретном варианте осуществления изобретения при величине аналогового сигнала управления в диапазоне 0-10 вольт система 300 охлаждения может включать в себя контроллер 214 регулируемой разгрузки, соединенный с регулируемыми компрессорами 302 и запрограммированный для циклического переключения клапана 118 управления всякий раз, когда уровень напряжения аналогового сигнала управления переходит пороговый уровень в 4 вольта или пороговый уровень в 6 вольт. Например, если нагрузка в системе 300 охлаждения является такой, что выход компрессоров в системе охлаждения может быть уменьшен для экономии энергии и для уменьшения эксплуатационных затрат, контроллер 215 системы охлаждения мог бы вырабатывать аналоговый сигнал управления величиной меньше четырех вольт, что приводит к закрытию клапана 118 управления контроллером 214 регулируемой разгрузки.
В определенный момент нагрузка на систему 300 охлаждения увеличивается или датчики системы охлаждения показывают на необходимость увеличения выхода системы 300 охлаждения. Это приводит к тому, что контроллер 215 системы охлаждения вырабатывает аналоговый сигнал управления свыше шести вольт, в результате чего контроллер 214 регулируемой разгрузки открывает клапан 118 управления. В данном варианте осуществления изобретения, когда напряжение аналогового сигнала управления находится между четырьмя и шестью вольтами, не возникает циклического переключения клапана 118 управления. Таким образом, контроллер 214 регулируемой разгрузки может непрерывно изменять производительность регулирующего компрессора 302 для изменения производительности системы 300 охлаждения. Конечно, контроллер 214 регулируемой разгрузки мог бы быть также легко запрограммирован на открытие клапана 118 управления, когда аналоговый сигнал управления составляет меньше четырех вольт, и закрывать клапан 118 управления, когда аналоговый сигнал управления превысит шесть вольт. Следует понимать, что пороговые уровни в четыре и шесть вольт представлены в качестве примеров. Пороговые уровни могут быть установлены на любую величину в пределах диапазона аналогового сигнала управления. Кроме того, как указано выше, контроллер 214 регулируемой разгрузки может быть запрограммирован так, чтобы можно было предпринимать конкретные действия или выполнять определенную функцию, когда пороговый уровень пересекается в любом направлении.
Контроллер 214 регулируемой разгрузки может продолжить работу регулируемого компрессора 302 таким образом: циклическое управление клапаном 118 всякий раз, когда аналоговый сигнал управления переходит пороговое значение в 4 или 6 вольт. Однако для предотвращения чрезмерно частого циклического переключения клапана 118 управления, что может привести к частой замене компонентов соленоида в нем, контроллер 214 регулируемой разгрузки может быть запрограммирован так, чтобы обеспечивалось минимальное время задержки между переходами электромагнитного клапана 118 между открытым и закрытым положениями. В конкретных вариантах осуществления изобретения минимальное время задержки может составлять только 5 секунд или вплоть до 40 секунд или, возможно, больше. Однако следует отметить, что в конкретных вариантах осуществления изобретения контроллер изменения снижения нагрузки может быть запрограммирован для работы без минимального времени задержки. Соответствующая стабильная система охлаждения, в которой сигнал аналогового управления быстро не изменяется, может работать без минимального времени задержки. В этом случае клапан 118 управления будет менять состояние всякий раз, когда аналоговый сигнал управления пересекает пороговый уровень напряжения (или тока).
В системах, в которых контроллер 214 регулируемой разгрузки запрограммирован для выполнения такого минимального времени задержки, чем короче минимальное время задержки, тем быстрее регулируемый компрессор 302 может реагировать на потребности контроллера 215 системы охлаждения, в то время как более длительное минимальное время задержки обычно используется для обеспечения большего срока службы электромагнитного клапана 118. В одном из вариантов осуществления изобретения контроллер 214 регулируемой разгрузки может быть запрограммирован для обеспечения минимального времени задержки в 20 секунд, а в альтернативных вариантах контроллер 214 регулируемой разгрузки может быть запрограммирован для обеспечения минимального времени задержки 10 или 30 секунд. Возможно также использование системы охлаждения с контроллерами 214 регулируемой разгрузки, имеющими минимальное время задержки меньше пяти секунд или больше одной минуты.
В качестве примера будет рассмотрен вариант осуществления изобретения, согласно которому минимальное время задержки составляет 20 секунд, а диапазон аналогового сигнала управления составляет от нуля до 10 вольт. При этом контроллер 214 регулируемой разгрузки запрограммирован для цикличного переключения электромагнитного клапана 118, когда аналоговый сигнал управления пересекает пороговое значение в 4 вольта или пороговое значение в 6 вольт. Если аналоговый сигнал управления переходит от менее четырех вольт до 6,5 вольт, обеспечивая открывание электромагнитного клапана 118 контроллером 214 регулируемой разгрузки, а затем через пять секунд напряжение аналогового сигнала управления падает до 3,5 вольт, то контроллер 214 регулируемой разгрузки будет ожидать 15 секунд прежде, чем начнется переключение электромагнитного клапана 118 в его закрытое положение. После закрытия электромагнитного клапана 118 он остается закрытым в течение по меньшей мере 20 секунд прежде, чем может быть выполнено его переключение в открытое положение.
В альтернативном варианте, согласно которому аналоговый сигнал управления имеет диапазон от 4 до 20 мА, система 300 охлаждения может включать в себя соединенный с регулируемым компрессором 302 контроллер 214 регулируемой разгрузки, запрограммированный на переключение клапана 118 управления всякий раз, когда уровень тока аналогового сигнала управления пересекает пороговый уровень 9 мА или 12 мА. Например, если нагрузка системы 300 охлаждения будет такой, что выход компрессоров в системе охлаждения может быть уменьшен для экономии энергии и снижения эксплуатационных затрат, контроллер 215 системы охлаждения будет вырабатывать аналоговый сигнал управления меньше 9 мА, что приводит к закрытию клапана 118 управления контроллером 214 регулируемой разгрузки.
В некоторый момент нагрузка в системе 300 охлаждения увеличится или датчики системы охлаждения покажут необходимость увеличения выхода системы 300 охлаждения. Это приводит к тому, что контроллер 215 системы охлаждения будет вырабатывать аналоговый сигнал управления больше 12 мА, в результате чего контроллер 214 регулируемой разгрузки откроет клапан 118 управления. В таком варианте, когда ток аналогового сигнала управления находится на уровне от 9 до 12 мА, не происходит переключения клапана 118 управления. Таким образом, контроллер 214 регулируемой разгрузки может постоянно изменять производительность регулируемого компрессора 302 для изменения производительности системы 300 охлаждения. Конечно, контроллер 214 регулируемой разгрузки также можно было бы легко запрограммировать для открывания клапана 118 управления, когда аналоговый сигнал управления находится на уровне меньше 9 мА, и закрывать клапан 118 управления, когда аналоговый сигнал управления составляет больше 12 мА. Как в описанном выше примере, следует понимать, что пороговые уровни 12 мА и 9 мА приведены в качестве примеров. Пороговые уровни могут быть установлены любой величины в пределах диапазона аналогового сигнала управления. Кроме того, как указано выше, контроллер 214 регулируемой разгрузки может быть запрограммирован так, чтобы предпринимать определенные действия или выполнять определенную функцию, когда пороговый уровень пересекается в любом направлении.
Как и в предыдущем примере, контроллер 214 регулируемой разгрузки может продолжать работу регулируемого компрессора 302, циклически переключая клапан 118 управления всякий раз, когда аналоговый сигнал управления пересекает пороговый уровень 9 мА или 12 мА. Например, если минимальное время задержки составляет 20 секунд, а диапазон аналогового сигнала управления составляет от 4 до 20 мА, контроллер 214 регулируемой разгрузки может быть запрограммирован для циклического переключения электромагнитного клапана 118, когда аналоговый сигнал управления пересекает порог 9 мА или 12 мА. Если аналоговый сигнал управления изменяется от уровня менее чем 9 мА до 13 мА, контроллер 214 регулируемой разгрузки открывает электромагнитный клапан 118 через пять секунд после этого, а если ток аналогового сигнала управления после этого падает до 8 мА, контроллер 214 регулируемой разгрузки будет ожидать 15 секунд перед началом переключения электромагнитного клапана 118 в закрытое положение. После того как он будет закрыт, электромагнитный клапан 118 остается в закрытом положении в течение, по меньшей мере, 20 секунд прежде, чем его можно снова переключать в открытое положение.
В то время как в конкретных вариантах осуществления изобретения используется минимальное время задержки между переходами электромагнитного клапана 118, обычно отсутствует максимальное время выдержки электромагнитного клапана 118 после выполнения перехода. Это означает, что, когда регулируемый компрессор 302 включается, контроллер 214 регулируемой разгрузки поддерживает электромагнитный клапан в открытом положении до тех пор, пока контроллер 215 системы охлаждения не покажет через аналоговый сигнал управления, что выход системы 300 охлаждения необходимо уменьшить. Например, когда уровень аналогового сигнала управления падает ниже четырех вольт в одних случаях или 9 мА в других случаях, в соответствии с предыдущим примером контроллер 214 регулируемой разгрузки может привести к закрыванию электромагнитного клапана 118, при этом клапан 118 остается закрытым, снижая нагрузку регулируемого компрессора 302 до тех пор, пока контроллер 215 системы охлаждения не определит, что выход системы охлаждения необходимо увеличить.
В то время как в одних вариантах осуществления изобретения отсутствует максимальное время выдержки, в других вариантах имеется минимальное время выдержки для аналогового сигнала управления. Таким образом, контроллер 214 регулируемой разгрузки будет запрограммирован на изменение состояния клапана 118 управления, только если аналоговый сигнал управления пересечет пороговое значение и не пересечет его снова в течение минимального времени выдержки. Если аналоговый сигнал управления не пересечет пороговое значение до истечения минимального времени выдержки, клапан 118 управления не изменит своего состояния. Таким образом, быстрые колебания аналогового сигнала управления не приводят к быстрому циклическому переключению клапана 118 управления. В конкретном варианте такой подход осуществлен путем программирования контроллера 214 регулируемой разгрузки для сброса часов каждый раз, когда аналоговый сигнал управления пересекает пороговое значение. Например, в конкретных вариантах выполнения контроллер 214 регулируемой разгрузки запрограммирован на изменение состояний клапана 118 управления, когда аналоговый сигнал управления находится на соответствующей стороне порогового значения, а часы отмерили минимальное время выдержки.
Например, если напряжение аналогового сигнала управления изменяется от менее 4 вольт до более 6 вольт, что приводит к открыванию электромагнитного клапана 118, если только напряжение остается выше шести вольт, тогда электромагнитный клапан 118 остается в открытом положении. Кроме того, электромагнитный клапан 118 будет оставаться в открытом положении, пока напряжение аналогового сигнала управления составляет выше четырех вольт, поскольку не происходит циклическое переключение электромагнитного клапана 118 между пороговыми значениями 4 вольта и 6 вольт. Этот пример также относится к случаю, когда напряжение аналогового сигнала управления понижается ниже четырех вольт и электромагнитный клапан 118 выполняет переключение в закрытое положение. В этом случае электромагнитный клапан остается закрытым, пока напряжение аналогового сигнала управления будет ниже шести вольт. Однако при минимальном времени выдержки в пять секунд, например, если аналоговый сигнал управления поднимается от уровня ниже четырех вольт до выше шести вольт в течение четырех секунд и падает обратно ниже четырех вольт до истечения пяти секунд, электромагнитный клапан 118 не будет выполнять переключения, оставаясь в закрытом положении.
В другом еще одном варианте осуществления изобретения электромагнитный клапан 118 выполняет переключение на основе скорости изменения аналогового сигнала управления. В этом случае контроллер 214 регулируемой разгрузки запрограммирован на снижение нагрузки регулируемого компрессора 302, когда напряжение аналогового сигнала управления составляет меньше двух вольт, и повышает нагрузку регулируемого компрессора 302, когда напряжение аналогового сигнала управления больше восьми вольт. Между уровнями в два и восемь вольт, если регулируемый компрессор 302 находится в режиме снижения нагрузки, электромагнитный клапан 118 будет выполнять переключение для повышения нагрузки регулируемого компрессора 302, когда напряжение аналогового сигнала управления повышается больше, чем на 2,5 вольта за три секунды, или проходит указанный выше уровень в 8 вольт. Если повышают нагрузку для регулируемого компрессора 302, электромагнитный клапан 118 будет выполнять переключение для снижения нагрузки регулируемого компрессора 302, когда напряжение аналогового сигнала управления понижается больше, чем на 2,5 вольта в течение трех секунд или опускается ниже уровня 2 вольта.
Такой вариант осуществления изобретения также может включать в себя минимальное время выдержки для предотвращения слишком частого переключения электромагнитного клапана 118. Таким образом, если минимальное время переключения составит 12 секунд, то электромагнитный клапан 118, например, будет ожидать по меньшей мере это время между последовательными циклами. Как пояснялось выше, минимальное время выдержки работает как отсчитывающие время часы, сброс которых выполняется после каждого изменения состояния электромагнитного клапана 118. После истечения минимального времени выдержки в соответствии с представленным выше примером электромагнитный клапан 118 в зависимости от его исходного состояния может изменять свое состояние, если аналоговый сигнал управления падает ниже нижнего порогового уровня (например, два вольта), поднимается выше верхнего порогового уровня (например, восемь вольт) или повышается или падает больше, чем на 2,5 вольта в течение трех секунд.
Возможность контроллера 214 регулируемой разгрузки переключать электромагнитный клапан 118 для повышения или снижения нагрузки регулируемого компрессора 302 так, как требуется, чтобы достичь требуемого рабочего состояния, совместно с возможностью регулировать поток хладагента в меньшем количестве, чем во всех цилиндрах, регулируемый компрессор 302 обеспечивает недорогой и эффективный способ поддержания чрезвычайно точного управления выходом системы 300 охлаждения в пределах определенного диапазона. Определенный диапазон зависит от количества цилиндров в регулируемом компрессоре 302 и количества цилиндров, которые включают в себя электромагнитный клапан 118 и плунжер 116 для регулировки потока хладагента в этот цилиндр. Например, в четырехцилиндровом регулируемом компрессоре 302 с одним электромагнитным клапаном 118 и плунжером 116, который регулирует поток хладагента в два цилиндра, указанный определенный диапазон составляет 50%. В частности, с помощью контроллера 214 регулируемой разгрузки можно изменить производительность регулируемого компрессора 302 от 50 до 100%.
С учетом представленного выше примера понятно, что в аналогичной ситуации шестицилиндровый регулируемый компрессор 302 мог бы посредством контроллера 214 регулируемой разгрузки изменять производительность в пределах либо 67-100%, либо в пределах 33-100% в зависимости от того, имеет ли регулируемый компрессор 302 один электромагнитный клапан 118 и плунжер 116, регулирующий поток хладагента в два или четыре цилиндра, или два электромагнитных клапана 118 и плунжера 116, регулирующих поток хладагента в четыре цилиндра. Аналогично, в восьмицилиндровом регулируемом компрессоре 302 в аналогичной ситуации можно было бы посредством контроллера 214 регулируемой разгрузки регулировать производительность от 75 до 100%, от 50 до 100% или от 25 до 100% в зависимости от того, имеет ли регулируемый компрессор 302 один, два или три электромагнитных клапана 118 и плунжера 116, каждый из которых управляет потоком хладагента в два цилиндра.
В описанных выше примерах только один компрессор 302 из группы компрессоров в системе 300 охлаждения выполнен регулируемым. Это позволяет обеспечить эффективный и недорогой способ регулировки выхода системы 300 охлаждения, поскольку только один компрессор включает в себя электромагнитные клапаны 118 и плунжеры 116, а программирование контроллера 214 регулируемой разгрузки несколько упрощается, когда требуется управлять выходом только одного компрессора. Такая компоновка может быть удовлетворительной для коммерческих или промышленных систем охлаждения, которые работают непрерывно в районе максимальной производительности системы. Когда требуется только незначительное изменение выхода системы охлаждения, может быть достаточным использовать только один регулируемый компрессор 302.
Однако в системах охлаждения, имеющих больше вариаций подключаемой нагрузки, может быть желательным иметь больше одного регулируемого компрессора 302. Как показано на фиг. 5, второй контроллер 214 регулируемой разгрузки (показан пунктирными линиями) представлен так, что он закреплен на компрессоре 318, который выполнен в виде второго регулируемого компрессора. Второй контроллер 214 регулируемой разгрузки соединен с контроллером 215 системы охлаждения и с одним или несколькими электромагнитными клапанами 118 и плунжерами 116 на втором регулируемом компрессоре 318. Кроме того, в соответствии с описанными вариантами осуществления изобретения могут быть реализованы системы охлаждения с тремя, четырьмя или большим количеством регулируемых компрессоров. В конкретном варианте осуществления изобретения независимая работа первого и второго контроллеров 214 регулируемой разгрузки компрессоров 302, 318 обеспечивает возможность точного управления выходом системы 300 охлаждения в большем диапазоне выходной производительности системы по сравнению с системой, в которой используется только один регулируемый компрессор 302.
Все упомянутые выше ссылки, включая публикации, заявки и патенты, представлены так и в той же степени, как если бы каждая из этих ссылок была бы полностью описана.
Термины «содержащий», «имеющий» и «включающий в себя» следует рассматривать в неограничительном смысле (то есть как означающие «включающий в себя, но не ограниченный этим»), если только не будет указано иное. Представленные диапазоны значений предназначены только для использования в качестве сокращенного способа ссылки индивидуально на каждое отдельное значение, попадающее в этот диапазон, если только другое не будет указано, и каждое отдельное значение включено в описание, как если бы оно было упомянуто индивидуально. Все описанные выше способы могут быть выполнены в любом соответствующем порядке, если только другое не будет указано или не будет явно противоречить контексту. Использование любого из всех представленных здесь примеров или примерных формулировок (например, «такой, как») предназначено просто для лучшего освещения изобретения и не накладывает ограничение на объем изобретения, если только не будет указано другое. Никакую формулировку в описании не следует рассматривать как обозначающую любой незаявленный элемент, как существенный для практической реализации изобретения.
Предпочтительные варианты осуществления данного изобретения описаны, включая в себя наилучший известный для авторов изобретения способ реализации изобретения. Специалистам в данной области техники должны быть понятны изменения этих предпочтительных вариантов для ознакомления с представленным выше описанием. Авторы изобретения ожидают, что специалисты в данной области техники будут использовать такие варианты соответствующим образом и авторы изобретения предполагают, что изобретение может быть на практике реализовано по-другому, в частности иначе, чем описано выше. В соответствии с этим настоящее изобретение включает в себя все такие модификации и эквиваленты сущности изобретения, представленного в формуле изобретения. Кроме того, любая комбинация описанных выше элементов во всех возможных ее вариациях охватывается изобретением, если только другое не будет указано или не будет явно противоречить контексту.
Конструкция всасывающего клапана | НПП Ковинт
В данной статье расскажем о типичной конструкции всасывающего клапана (регулятора всасывания) винтового компрессора.
Отметим, что в основном во всех винтовых компрессорах используются клапаны (регуляторы всасывания) производства компании VMC (Италия).
Всасывающие клапаны (регуляторы всасывания) других производителей могут иметь небольшие отличия, но структура и назначение остаются одинаковыми.
Итак…
Винтовой компрессор может работать в двух режимах – нагрузки и холостого хода. Для переключения между этими режимами служит всасывающий клапан, который устанавливается на линии всасывания винтового блока.
Конструкция всасывающего клапана может отличаться в зависимости от мощности компрессора. Мы рассмотрим наиболее типичные варианты. Следует отметить, что все всасывающие клапаны имеют пневматическое управление, т.е. состояние клапана (открыт/закрыт) определяется наличием/отсутствием давления на его управляющем входе.
Дисковый клапан
Дисковый клапан
- Входной фильтр.
- Диск клапана.
- Регулируемый дроссель.
- Обратный клапан.
- Обводная линия.
- Вентиляционная линя камеры холостого хода.
- Поршень.
- Пружина.
- Линия управления камеры холостого хода.
- Разгрузочный электромагнитный клапан.
- Вход управления из масляного резервуара.
- Редуктор (3 бара).
- Управляющий электромагнитный клапан.
- Линия управления камерой нагрузки.
- Камера холостого хода.
- Камера нагрузки.
- Вентиляционная линия камеры нагрузки.
- Винтовой блок.
- Шток клапана
Управление работой всасывающего клапана осуществляется при помощи двух электромагнитных клапанов (10 и 13).
При открытии нормально открытого (без подачи управляющего напряжения) клапана 10 происходит перемещение диска 2 всасывающего клапана влево (по рисунку) и закрытие всасывающей горловины винтового блока 18.
При этом некоторое количество воздуха попадает в винтовой блок через обводную линию 5 с обратным клапаном 4 и редуктором 3 и сжимается для поддержания в масляном резервуаре давления, необходимого для нормальной циркуляции масла в контуре компрессора (как правило, порядка 1,5 бар). Компрессор работает в режиме холостого хода, не производя сжатый воздух).
При закрытии электромагнитного клапана 10 и переключении электромагнитного клапана 13 давление из масляного резервуара подается в камеру нагрузки 16 привода всасывающего клапана. Диск клапана перемещается вправо (по рисунку) и открывает всасывающую горловину винтового блока 18. Компрессор начинает производить сжатый воздух, т.е. работать в режиме нагрузки.
Более подробно конструкция дискового всасывающего клапана показана на рисунке ниже.
Конструкция дискового всасывающего клапана
- Трубка.
- Дроссель.
- Обратный клапан.
- Коннектор.
- Коннектор.
- Коннектор.
- Коннектор.
- Коннектор.
- Корпус клапана.
- Уплотняющее кольцо*.
- Уплотняющее кольцо*.
- Шток клапана.
- Поршень*.
- Уплотняющее кольцо*.
- Болт.
- Коннектор.
- Коннектор.
- Крышка клапана.
- Уплотняющее кольцо*.
- Пружина*.
- Гайка.
- Прокладка.
- Уплотняющее кольцо*.
- Диск клапана.
- Уплотняющее кольцо.
- Втулка*.
- Коннектор.
- Коннектор.
- Гайка.
- Коннектор.
- Индикатор вакуума (засоренности входного фильтра).
Поворотный клапан (заслонка)
Поворотный клапан (заслонка)
- Регулируемый дроссель.
- Корпус клапана.
- Входной фильтр.
- Заслонка.
- Регулируемый дроссель разгрузки.
- Электромагнитный клапан разгрузки.
- Вход управления из масляного резервуара.
- Управляющий электромагнитный клапан.
- Пневмоцилиндр.
- Поршень.
- Пружина.
- Винтовой блок.
- Пружина.
- Обратный клапан.
Работа клапана такой конструкции сходна с дисковым всасывающим клапаном. Управление состоянием клапана также осуществляется при помощи двух электромагнитных клапанов 6 и 8.
Через клапан 8 сжатый воздух из масляного резервуара воздействует на поршень пневмоцилиндра 10, управляя положением заслонки 4, открывающей/закрывающей горловину винтового блока 12.
Через клапан 6 происходит разгрузка компрессора (сброс излишнего давления из масляного резервуара) в режиме холостого хода и после остановки компрессора.
Обводная линия (для поддержания давления в масляном резервуаре в режиме холостого хода на уровне 1,5 бар) представляет из себя регулируемый дроссель 1.
Обратный клапан 14 с пружиной 13 служит для предотвращения выброса масла из винтового блока 12 во входной фильтр 3 при аварийной остановке компрессора, т.к. заслонка 4 при этом не может закрыться мгновенно.
Дисковый клапан имеет показанную ниже конструкцию:
Дисковый клапан
- Болт.
- Крышка клапана.
- Гайка.
- Крышка пневмоцилиндра.
- Пружина*.
- Поршень.
- Уплотняющее кольцо*.
- Седло пружины*.
- Корпус пневмоцилиндра.
- Резьбовой штифт.
- Регулируемый дроссель*.
- Уплотняющее кольцо.
- Корпус клапана.
- Стопор пружины*.
- Пружина.
- Обратный клапан*.
- Уплотняющее кольцо*.
- Прокладка*.
- Стопорное кольцо.
- Уплотняющее кольцо*.
- Стопор пружины*.
- Пружина*.
- Клапан разгрузки*.
Следует отметить, что позиции на рисунках, обозначенные «звездочкой» (*), должны входить в комплект поставки сервисных наборов для обслуживания всасывающих клапанов. Это гарантирует их длительную безотказную работу.
На этом все.
Все возникшие вопросы вы можете задать в форме ниже. Мы ответим в течение 1-2 рабочих дней.
С уважением,
Константин Широких & Сергей Борисюк
Вернуться в раздел Полезная информация
Еще по теме:
Винтовые компрессоры. Общая информация
Принцип работы винтового компрессора
Конструкция/устройство винтового компрессора
Конструкция винтового газового компрессора. Видео
Конструкция винтового блока компрессора
Конструкция всасывающего клапана (регулятора всасывания) винтового компрессора
Конструкция термостата. Назначение термостата в винтовом компрессоре
Конструкция клапана минимального давления (КМД). Назначение КМД в винтовом компрессоре
Конструкция масляного резервуара. Назначение и принцип действия
Конструкция сепаратора тонкой очистки. Назначение и функции в винтовом компрессоре
Схема управления работой винтового компрессора. Общая информация
Силовая часть схемы управления винтового компрессора
Методы управления компрессором — CASCO USA
Как отмечалось в описании различных типов компрессоров, существует несколько методов управления, доступных для воздушных компрессоров, и методы управления могут сильно повлиять на общую эффективность работы компрессора.
Модуляция впускного клапана / Дросселирование впускного клапана
Используется в: Маслозаполненные винтовые, маслозаполненные роторно-лопастные компрессоры
Модуляция впускного клапана (часто называемая просто модуляцией) ограничивает поступление воздуха в компрессор, когда давление поднимается выше заданного значения.Это приводит к тому, что компрессор втягивает меньше воздуха, согласовывая мощность компрессора с использованием воздуха для относительно стабильного регулирования давления. Однако это также заставляет компрессор создавать разрежение на входе, так что он пытается создать высокое давление из более низкого начального давления. Это приводит к очень плохой производительности при частичной нагрузке (машина, которая модулирует мощность до 0, по-прежнему использует около 70% своей мощности при полной нагрузке). Модулирующий компрессор обычно может регулировать давление нагнетания без или с минимальным накоплением воздуха в ресивере
Некоторые машины с регулируемой модуляцией могут быть настроены на полную разгрузку или «продувку», если производительность снижается до определенного уровня, например 40%.Это экономит энергию, но требует использования ресиверов для хранения воздуха для удовлетворения спроса в полностью ненагруженном состоянии.
Управление загрузкой / разгрузкой (двойное)
Используется в: Практически любой тип компрессора
Нагрузка / разгрузка (иногда называемая нагрузкой / холостым ходом или двойным управлением) требует объема накопительного резервуара и работает с компрессором на полную мощность до тех пор, пока не будет достигнута уставка давления разгрузки (отключения). При давлении разгрузки компрессор переключается на разгрузку, не производя сжатый воздух и сбрасывая его внутреннее давление (продувка).Во время этого периода разгрузки потребность установки должна удовлетворяться за счет воздуха, хранящегося в ресивере (ах) и трубопроводах. Как только достигается более низкое давление нагрузки (включения), компрессор возвращается на полную мощность, и цикл повторяется.
В период разгрузки компрессор достигает низкого энергопотребления без нагрузки (примерно 25% полной нагрузки для винтовых и лопастных компрессоров со смазкой и от 10 до 20% для поршневых, безмасляных винтовых и центробежных компрессоров). Однако на маслозаполненных винтовых и лопастных компрессорах для достижения минимального энергопотребления без нагрузки компрессору может потребоваться время разгрузки от 30 до 60 секунд.По этой причине на эффективность этих компрессоров также сильно влияет объем ресивера, присутствующего в системе. Больший объем ресивера обеспечивает более длительные периоды без нагрузки при меньшем потреблении энергии. Кроме того, больший объем ресивера заставляет компрессор меньше работать, что снижает износ машины.
Управление нагрузкой / разгрузкой также включает варианты, такие как «Auto Dual», при котором компрессор полностью отключается, если он остается в ненагруженном состоянии в течение заданного времени задержки.Другие варианты могут контролировать запуск двигателя и / или температуру двигателя, чтобы максимально увеличить время простоя двигателя, при этом ограничивая запуск двигателя до разумной частоты.
Регулируемый регулятор рабочего объема
Используется в: маслозаполненных винтовых компрессорах, поршневых компрессорах двойного действия
Регуляторы переменного рабочего объема изменяют производительность компрессора, открывая отверстия в насосе, которые ограничивают объем цилиндра или компрессорного блока, который используется для сжатия. Для поршневых компрессоров двустороннего действия и некоторых ротационных винтовых компрессоров это выполняется дискретными шагами (0, 25%, 50%, 75% и 100% для поршневых компрессоров, 50%, 62.5%, 75%, 87,5% и 100% для винтовых компрессоров). Другие конструкции вращающегося винта можно плавно регулировать в пределах от 50 до 100%. Эффективность, как правило, хорошая в диапазоне переменного рабочего объема, но винтовые компрессоры иногда жертвуют некоторыми характеристиками при полной нагрузке, чтобы использовать этот метод, а винтовые компрессоры, работающие ниже 50%, должны прибегать к другому методу управления, например, модуляции впуска или нагрузке / разгрузке.
Регулировка скорости
Используется в: маслозаполненных винтовых компрессорах, маслозаполненных лопастных компрессорах, водяных винтовых компрессорах
Привод с переменной скоростью (частотно-регулируемый привод) в системе управления компрессором используется частотный привод для управления частотой электрического сигнала, подаваемого на двигатель.Это, в свою очередь, изменяет скорость двигателя и компрессорного блока, регулируя мощность. Это обеспечивает почти пропорциональное отношение расхода к мощности при частичной нагрузке. Однако при полной нагрузке потери привода делают компрессор с регулируемой скоростью несколько менее эффективным, чем компрессор с фиксированной скоростью.
Компрессоры с регулируемой скоростью могут снижать нагрузку примерно до 25%, при которой компрессор должен загружаться / разгружаться или запускаться и останавливаться.
Приводы
с регулируемой скоростью иногда рассматриваются для модернизации существующих компрессоров, но это создает некоторые уникальные сложности.Типичные приводы с регулируемой скоростью, такие как насосы и вентиляторы, представляют собой приложения с регулируемым крутящим моментом, где крутящий момент значительно падает с увеличением скорости. В компрессорах используется постоянный крутящий момент, когда крутящий момент остается относительно постоянным (при условии постоянного давления воздуха) при изменении скорости.
Кроме того, компрессорные блоки с фиксированной скоростью вращения обычно разрабатываются для работы в узком диапазоне скоростей без учета значительного изменения скорости. В этом случае эффективность насоса часто существенно падает, когда скорость отличается от проектной.
Управление центробежным компрессором
Центробежные компрессоры обычно дросселируют свои входные регуляторы примерно до 70-80% мощности. Ниже этого диапазона поток воздуха через машину недостаточен для преодоления давления на выходе. Это вызывает обратный поток воздуха через компрессор, состояние, известное как «помпаж».
Помпаж не является желательным состоянием и может повредить компрессор или вызвать нежелательные отключения, поэтому, если потребность снижается ниже диапазона динамического диапазона при заданном давлении, компрессор должен управлять другим способом.Традиционным вариантом является поддержание минимального расхода путем отвода избыточного воздуха через выпускной клапан, называемый продувочным клапаном (BOV) или модулирующим продувочным клапаном (MBOV). Производители называют этот метод управления «модуляцией» или «постоянным давлением», поскольку он позволяет удовлетворить потребность в воздухе без значительного объема хранилища или колебаний давления.
В качестве альтернативы компрессор может разгрузиться, полностью открыв нагнетательный клапан и закрыв впускной канал. В этом случае нагнетательный клапан называется байпасным клапаном (BPV) и может быть регулирующим клапаном, который работает только в полностью открытом или полностью закрытом положении, или может быть двухпозиционным клапаном.Элементы управления разгрузкой могут называться несколькими разными названиями, такими как двойное управление, двойное автоматическое управление и т. Д. Хотя разгрузка снижает энергопотребление до 10-20% от потребляемой мощности при полной нагрузке, она требует значительного объема хранилища и допускает колебания давления до происходить.
Какой компрессор мне подходит?
Что такое разгрузочный клапан нагнетательного или электрического компрессора?
Обычный компрессор работает более эффективно, если давление внутри головки блока цилиндров и / или линии нагнетания сбрасывается после каждого цикла.Поскольку давление увеличивает нагрузку на процесс запуска компрессора, поиск способа его сброса приведет к более плавному запуску компрессора и снижению пускового момента двигателя. Это обеспечивает максимальную эксплуатационную надежность, повышенную эффективность системы и меньший износ компонентов.
Вот здесь и вступает в действие разгрузочный клапан. Разгрузочные клапаны, соединенные соответствующими трубками и фитингами с нагнетательной линией или головкой блока цилиндров компрессора, обычно устанавливаются в различных моделях компрессоров для уменьшения пусковой нагрузки.
Кроме того, разгрузочный клапан обеспечивает надежное средство контроля производительности. В приложениях HVAC / R, где тепловая нагрузка может сильно варьироваться в зависимости от количества людей, освещения, окружающих погодных условий, загрузки продукта и других факторов, регулирование производительности может обеспечить меньшее количество циклов компрессора, оптимальную производительность системы, повышенную энергоэффективность, эксплуатационную гибкость и лучшее осушение. .
Обычный компрессор, оборудованный одним или несколькими разгрузочными клапанами, в зависимости от требований системы, по эффективности приближается к компрессору с регулируемой скоростью.
Типы разгрузочных клапанов
В настоящее время существуют разные типы разгрузочных клапанов, которые могут сильно отличаться от одного производителя к другому. Эти клапаны делятся на две основные категории:
- Механические разгрузочные клапаны — Эти клапаны работают на основе разницы давлений между давлением нагнетания и давлением всасывания. Точнее, клапан открывается, когда давление нагнетания достигает заданного значения. Как давление, так и перепуск горячего газа считаются механическими разгрузочными клапанами.
- Электрические разгрузочные клапаны — эти клапаны открываются в результате подачи электрического тока на катушку соленоида, которая создает магнитное поле и инициирует механический процесс в ответ на повышение давления внутри головки блока цилиндров или нагнетательной линии.
Принцип работы
В обычном компрессоре подача питания на двигатель прекращается, когда компрессор достигает уставки давления отключения. В результате компрессор останавливается независимо от положения поршня в цилиндре.По сути, это означает, что сжатый пар холодильника может задерживаться над поршнем и в нагнетательной линии при остановке или отключении компрессора. Сжатый пар хладагента увеличивает нагрузку на пусковой контур, потенциально увеличивая пусковой момент и даже предотвращая запуск двигателя.
Разгрузочные клапаны компрессорамогут помочь вам избежать этой проблемы. Как электрические, так и механические разгрузочные клапаны содержат подвижный элемент, который блокирует поток из напорной линии. Когда пар хладагента под высоким давлением накапливается внутри головки блока цилиндров и линии нагнетания, он оказывает усилие на штифт (в клапанах механического разгрузки) или поршень (в клапанах электрического разгрузки), сжимая пружину и открывая клапан.Поскольку поток идет в направлении наименьшего сопротивления, пар хладагента будет течь из компрессора в конденсатор через разгрузочный клапан.
При снижении давления нагнетания палец или поршень разгрузочного устройства больше не сжимаются. Клапан полностью закрывается, предотвращая дальнейший поток паров хладагента. В этот момент пар хладагента направляется во всасывающий клапан (вместо конденсатора) для следующего цикла.
Этот процесс позволяет пользователям предохранять обычные компрессоры HVAC / R от достижения уставок давления отключения и, неявно, от отключения, когда тепловая нагрузка меньше их полной мощности.Без разгрузочного клапана давление на линии всасывания в обычном компрессоре может упасть слишком сильно, что может привести к многократному включению и выключению компрессора для соответствия условиям колеблющейся нагрузки. Следовательно, система может никогда не проработать достаточно долго, чтобы должным образом охладить помещения с регулируемой температурой и удалить влагу из воздуха.
Возможные проблемы с разгрузочными клапанами компрессора
Хотя отказ разгрузочного клапана встречается довольно редко, скопление мусора может помешать правильному закрытию пальца / поршня и пружины.Когда разгрузочный клапан не герметичен, сжатый пар хладагента будет продолжать выходить. Как только давление внутри головки блока цилиндров и линии нагнетания достигнет уставки включения, компрессор включится. Это может привести к коротким циклам, что может значительно снизить эффективность системы и даже вызвать серьезное повреждение компрессора. Чтобы этого не произошло, системы HVAC / R должны регулярно проверяться опытными специалистами, которые могут диагностировать различные проблемы, включая неисправные клапаны компрессора.
Регуляторы сжатого воздуха | Лучшие практики сжатого воздуха
Выдержано и представлено Роном Маршаллом и Биллом Скейлсом для конкурса сжатого воздуха
Системы управления сжатым воздухом обеспечивают соответствие подачи сжатого воздуха потребностям системы и являются одним из наиболее важных факторов, определяющих общую энергоэффективность системы. Правильный контроль важен для эффективной работы системы и высокой производительности. «Хотя есть и другие действия, которые влияют на использование энергии для производства сжатого воздуха, правильно примененная и работающая система управления производительностью компрессора — единственный способ перевести меньшее количество используемого сжатого воздуха в более низкую входную электрическую мощность и потребление энергии.»Консультирует Хэнка Ван Ормера из Air Power USA, Inc, старшего аудитора сжатого воздуха и инструктора CAC продвинутого уровня. Целью любой стратегии управления также является отключение ненужных компрессоров или отсрочка включения дополнительных компрессоров до тех пор, пока они не понадобятся. Все работающие агрегаты должны работать с полной нагрузкой, за исключением одного агрегата для обрезки.
Компрессорные системы обычно состоят из нескольких компрессоров, подающих воздух в общий воздушный коллектор завода. Суммарная мощность этих машин обычно рассчитана на удовлетворение максимальной потребности завода в воздухе.Системные элементы управления почти всегда необходимы для управления снижением производительности отдельного компрессора (ов) в периоды пониженной нагрузки. Системы сжатого воздуха обычно проектируются для работы в фиксированном диапазоне давления и для подачи объема воздуха, который изменяется в зависимости от требований системы. Давление в системе контролируется, и система управления снижает мощность компрессора, когда давление достигает заданного уровня. Затем мощность компрессора снова увеличивается, когда давление падает до более низкого заданного уровня.
Разница между этими двумя уровнями давления называется диапазоном регулирования. В зависимости от требований воздушной системы диапазон регулирования может составлять от 2 до 20 фунтов на квадратный дюйм. В прошлом управление отдельными компрессорами и неконтролируемые системы нескольких машин работали медленно и неточно. Это привело к широкому диапазону регулирования и большим колебаниям давления. В результате этих больших колебаний были установлены индивидуальные уставки регулирования давления компрессора для поддержания давления выше необходимого. Это гарантировало, что колебания не будут ниже минимальных требований к системе.Сегодня более быстрые и точные микропроцессорные системы управления и компрессоры с регулируемой скоростью с более узкими диапазонами регулирования позволяют устанавливать более низкие уставки давления в системе. Точные системы управления способны поддерживать более низкое среднее давление, не снижая минимальных системных требований.
Эмпирическое правило для систем в диапазоне 100 фунтов на квадратный дюйм состоит в том, что на каждые 2 фунта на кв. Дюйм увеличения давления нагнетания потребление энергии будет увеличиваться примерно на 1 процент при полном выходном потоке (проверьте рабочие характеристики центробежных и двухступенчатых ротационных винтовых компрессоров с впрыском смазки) .Есть еще один штраф за давление, превышающее необходимое. Повышение давления нагнетания компрессора увеличивает потребность в каждом нерегулируемом использовании, включая утечки, открытую продувку и т. Д. Хотя это зависит от установки, нерегулируемое использование обычно достигает 30-50 процентов от потребности в воздухе. Для систем в диапазоне 100 фунтов на кв. Дюйм с нерегулируемым использованием на 30–50 процентов увеличение давления в коллекторе на 2 фунта на кв. Дюйм увеличит потребление энергии еще примерно на 0,6–1,0 процента из-за дополнительного расхода нерегулируемого воздуха.Комбинированный эффект приводит к общему увеличению потребления энергии примерно на 1,6–2 процента на каждые 2 фунта на кв. Дюйм увеличения давления нагнетания для системы в диапазоне 100 фунтов на кв. Дюйм при нерегулируемом использовании на 30–50 процентов.
Следует соблюдать осторожность при снижении среднего давления в коллекторе системы, поскольку резкие резкие изменения спроса могут привести к падению давления ниже минимальных требований, что может привести к неправильному функционированию оборудования. Этих проблем можно избежать при тщательном согласовании элементов управления системой и емкости хранилища.
Элементы управления и производительность системы
Немногие воздушные системы работают постоянно с полной нагрузкой. Поэтому производительность при частичной нагрузке имеет решающее значение и в первую очередь зависит от типа компрессора и стратегии управления. Тип управления, установленный для данной системы, в значительной степени определяется типом используемого компрессора и профилем потребности объекта. Если в системе есть один компрессор с очень стабильной потребляемой мощностью, может быть достаточно простой системы управления компрессором.С другой стороны, сложная система с несколькими компрессорами, меняющимся спросом и многими типами конечного использования потребует более сложной стратегии. В любом случае следует внимательно рассмотреть выбор как компрессора, так и управления системой, поскольку они могут быть наиболее важными факторами, влияющими на производительность и эффективность системы.
IoT и системы управления сжатым воздухом — запись вебинараЗагрузите слайды и посмотрите запись БЕСПЛАТНОЙ интернет-трансляции, чтобы узнать:
Перейти на вебинар |
Индивидуальные стратегии управления компрессором
За прошедшие годы производители компрессоров разработали несколько различных типов стратегий управления.Такие элементы управления, как пуск / останов и нагрузка / разгрузка, реагируют на уменьшение потребности в воздухе, увеличивая давление нагнетания компрессора путем выключения или разгрузки компрессора, так что он не подает воздух в течение определенных периодов времени. Регулирующий вход и многоступенчатое управление позволяют компрессору работать с частичной нагрузкой и подавать меньшее количество воздуха в периоды пониженной нагрузки.
Старт / Стоп . Пуск / останов — это простейший доступный элемент управления, который может применяться как к поршневым, так и к ротационным винтовым компрессорам.Двигатель, приводящий в движение компрессор, включается или выключается в зависимости от давления нагнетания машины. Как правило, простой реле давления выдает сигнал пуска / останова двигателя. Этот тип управления не следует использовать в приложениях с частым циклическим переключением, поскольку повторные запуски вызовут перегрев двигателя, а другие компоненты компрессора потребуют более частого обслуживания. Эта схема управления обычно используется только для приложений с очень низкими рабочими циклами для компрессоров мощностью 25 л.с. и ниже.Его преимущество состоит в том, что мощность используется только во время работы компрессора, но это компенсируется необходимостью сжатия до более высокого давления в ресивере, чтобы воздух мог вытягиваться из ресивера, когда компрессор остановлен.
Загрузка / выгрузка . Управление нагрузкой / разгрузкой, также известное как управление постоянной скоростью, позволяет двигателю работать непрерывно, но разгружает компрессор, когда давление нагнетания является адекватным. Производители компрессоров используют разные стратегии для разгрузки компрессора, но в большинстве случаев ненагруженный винтовой компрессор потребляет 15-35 процентов мощности при полной нагрузке, не выполняя при этом полезной работы.В результате некоторые схемы управления загрузкой / разгрузкой могут быть неэффективными.
Плавное регулирование . Регулирующее (дросселирующее) управление впуском позволяет изменять мощность компрессора в соответствии с требованиями к расходу. Дросселирование обычно осуществляется путем закрытия впускного клапана, тем самым ограничивая поступление воздуха в компрессор. Эта схема управления применяется к центробежным винтовым компрессорам и компрессорам с впрыском масла. Этот метод управления нельзя использовать в поршневых или не содержащих смазку ротационных винтовых компрессорах, а при применении в ротационных винтовых компрессорах с впрыском смазки он является неэффективным средством изменения производительности компрессора.При использовании в центробежных компрессорах достигаются более эффективные результаты, особенно при использовании входных направляющих лопаток, которые направляют воздух в том же направлении, что и вращение рабочего колеса. Однако степень снижения мощности ограничена возможностью скачка и минимальной пропускной способностью.
Модуляция впускного клапана, используемая в ротационных воздушных компрессорах с впрыском смазочного материала, позволяет регулировать мощность компрессора в соответствии с потребностями. Регулирующий клапан определяет давление в системе или нагнетание в заданном диапазоне (обычно около 10 фунтов на кв. Дюйм) и посылает пропорциональное давление для управления впускным клапаном.Закрытие (или дросселирование) впускного клапана вызывает падение давления на нем, уменьшая давление на входе в компрессор и, следовательно, массовый расход воздуха. Поскольку давление на входе компрессора снижается, а давление нагнетания немного повышается, степени сжатия увеличиваются, так что экономия энергии в некоторой степени ограничена. Модуляция впускного клапана обычно ограничивается диапазоном от 100 процентов до примерно 40 процентов от номинальной производительности, в этот момент давление нагнетания достигнет давления полной нагрузки плюс 10 фунтов на кв. система.На этом этапе компрессор может полностью разгрузиться, как описано ранее для компрессора, с использованием управления нагрузкой / разгрузкой.
Двойное управление / Двойное автоматическое управление. Для небольших поршневых компрессоров двойное управление позволяет выбрать либо Пуск / Стоп, либо Нагрузка / Разгрузка. Для винтовых компрессоров с впрыском смазки автоматическое двойное управление обеспечивает модуляцию до предварительно установленной пониженной производительности с последующей разгрузкой с добавлением таймера перебега для остановки компрессора после работы без нагрузки в течение предварительно установленного времени.
Переменный рабочий объем. Некоторые компрессоры предназначены для работы в двух или более условиях частичной нагрузки. С такой схемой управления выходное давление можно точно контролировать, не требуя запуска / остановки компрессора или загрузки / разгрузки.
Поршневые компрессорыбывают двухступенчатыми (пуск / останов или нагрузка / разгрузка), трехступенчатыми (0%, 50%, 100%) или пятиступенчатыми (0%, 25%, 50%, 75%, 100%). %) контроль. Эти схемы управления обычно демонстрируют почти прямую зависимость между потребляемой мощностью двигателя и нагрузочной способностью.
Некоторые винтовые компрессоры с впрыском смазки могут изменять объем (степень) сжатия с помощью скользящих или поворотных клапанов. Обычно они применяются в сочетании с регулирующими впускными клапанами, чтобы обеспечить более точное регулирование давления с улучшенной эффективностью при частичной нагрузке.
Приводы с регулируемой скоростью. Регулируемая скорость признана эффективным средством управления производительностью роторного компрессора с использованием встроенных частотно-регулируемых приводов переменного тока или вентильных реактивных приводов постоянного тока. Давление нагнетания компрессора может поддерживаться в пределах +/- 1 фунт / кв.дюйм в широком диапазоне производительности, что обеспечивает дополнительную экономию энергии в системе.
Винтовые компрессоры с фиксированной скоростью вращения можно останавливать и запускать только определенное количество раз в течение заданного периода времени. В зависимости от используемой схемы управления вместо остановки компрессора он будет разгружен, дросселирован или будет изменяться рабочий объем компрессора в приложениях, где потребность в воздухе изменяется с течением времени. В некоторых случаях эти методы управления могут быть неэффективным способом изменения производительности компрессора. Компрессоры, оснащенные средствами управления приводом с регулируемой скоростью, непрерывно регулируют скорость приводного двигателя в соответствии с меняющимися требованиями.
В ротационном компрессоре прямого вытеснения рабочий объем прямо пропорционален скорости вращения входного вала воздушной части. Однако важно отметить, что при постоянном давлении нагнетания, если эффективность остается постоянной во всем диапазоне скоростей, требование входного крутящего момента останется постоянным, в отличие от требований динамических компрессоров, вентиляторов или насосов. Фактический КПД также может упасть на более низких скоростях, что потребует увеличения крутящего момента. В настоящее время доступны электродвигатели и контроллеры для удовлетворения этих потребностей, но необходимо учитывать их КПД и коэффициент мощности на пониженных скоростях.
Ежемесячный электронный информационный бюллетень по технологии воздушных компрессоровС акцентом на Оптимизация на стороне подачи , технологии воздушных компрессоров и системы управления компрессорами профилированы. В статьях об оценке системы подробно рассказывается, какие регуляторы компрессора позволяют потреблять кВтч в соответствии с потребностями системы. Получать электронный бюллетень |
Управление несколькими компрессорами
В системах с несколькими компрессорами используются более сложные средства управления для управления работой компрессора и подачи воздуха в систему.Сетевые элементы управления используют микропроцессоры встроенных элементов управления компрессором, соединенные вместе, чтобы сформировать цепочку связи, которая принимает решения об остановке / запуске, загрузке / разгрузке, модуляции, изменении рабочего объема и изменении скорости. Обычно один компрессор принимает на себя ведущую роль, а другие подчиняются командам этого компрессора. Основные элементы управления системы координируют все функции, необходимые для оптимизации использования сжатого воздуха. Основные элементы управления системы обладают множеством функциональных возможностей, включая возможность мониторинга и управления всеми компонентами в системе, а также отслеживание данных для улучшения функций обслуживания и минимизации эксплуатационных расходов.Другие системные контроллеры, такие как контроллеры давления / расхода, также могут существенно улучшить производительность некоторых систем.
Сетевые элементы управления. Сетевые элементы управления используют микропроцессоры встроенных элементов управления компрессором, соединенные вместе, чтобы сформировать цепочку связи, которая принимает решения об остановке / запуске, загрузке / разгрузке, модуляции, изменении рабочего объема и скорости. Обычно один компрессор принимает на себя ведущую роль, а другие подчиняются командам этого компрессора.
Менее сложные сетевые элементы управления используют каскадную схему уставок для управления системой в целом. Эти системы позволяют избежать использования компрессоров с частичной нагрузкой, но все же могут представлять проблему приближения к минимальному производственному давлению, поскольку добавляется все больше и больше компрессоров, а диапазон уставок нагрузки и разгрузки компрессора увеличивается.
Более сложные системы управления сетью используют логику единой уставки для принятия оперативных решений о запуске / остановке и т. Д.В системах с компрессорами прямого вытеснения (поршневые, винтовые и т. Д.) Все компрессоры остаются полностью загруженными, за исключением одного компрессора, который работает с частичной нагрузкой в зависимости от конструкции машины.
Три основных недостатка средств управления сетевой системой:
• Они могут управлять только воздушными компрессорами,
• Их нельзя объединить в сеть с удаленными компрессорными комнатами без какого-либо главного устройства управления, и
• Обычно они работают только с компрессорами той же марки и конфигурации из-за проблем совместимости с микропроцессором.
Может потребоваться дорогостоящая модернизация или модернизация, чтобы заставить работать в системе компрессоры разных марок или более старые версии одной и той же марки. В некоторых случаях модернизация невозможна, и в схеме управления нельзя использовать компрессоры другой марки или устаревшие.
Нет доступных сетевых элементов управления, которые могли бы координировать управление винтовыми, поршневыми и центробежными компрессорами как одной системой. Для этого требуются главные элементы управления системы, особенно если есть желание контролировать и управлять компрессорами, системами охлаждения, осушителями, фильтрами, ловушками, накопителями, регуляторами давления / расхода и любой другой частью системы сжатого воздуха, которая находится на объекте. может захотеть включить в схему управления.
Системные главные органы управления. Если сложность превосходит возможности локального и сетевого управления, требуется системное главное управление для координации всех функций, необходимых для оптимизации использования сжатого воздуха в качестве вспомогательного оборудования. Основные элементы управления системы обладают множеством функциональных возможностей, включая возможность мониторинга и управления всеми компонентами в системе, а также отслеживание данных для улучшения функций обслуживания и минимизации эксплуатационных расходов. Главный элемент управления системы взаимодействует со всеми марками и типами воздушных компрессоров и может координировать работу вспомогательных компрессорных комнат, расположенных по всему объекту или в разных зданиях на территории промышленного кампуса.Основная функция этих элементов управления, как и сетевых элементов управления, заключается в согласованной работе системы с несколькими компрессорами. «Центральные системы управления производительностью, приводимые в действие давлением, в основном являются реактивными по своей природе, что означает, что, независимо от времени отклика, никакие действия не могут быть предприняты до тех пор, пока что-то не произойдет». По словам Ван Ормера: «В недавно разработанных системах централизованного управления воздухом наблюдается тенденция использования системного давления в сочетании с данными на основе расхода для создания более активных систем. Объединение множества важных данных, вводимых в программный анализ, таких как положение нагрузки агрегата, удельная мощность и, особенно в случае компрессоров с массовым расходом, условия окружающей среды и всасывания, часто позволяет своевременно выполнять корректировку до фактического события, оптимизируя систему еще больше.Используется множество входных данных о действиях. См. Статью «Системы управления сжатым воздухом», журнал «Compressed Air Best Practices Magazine», октябрь 2009 г. »
У наименее сложных есть несколько функций, упомянутых выше, если они вообще есть, и они используют каскадную логику уставок для управления компрессорами. Самые сложные и современные системы главного управления используют одноточечную логику управления с динамическим анализом скорости изменения для принятия решений о том, как система сжатого воздуха реагирует на изменения. Эти изменения могут происходить на стороне спроса, предложения или в условиях окружающей среды — все они влияют на производительность системы и влияют на то, как система должна реагировать.Некоторые из них требуют краткосрочной поддержки, например дополнительного хранилища.
Управление несколькими компрессорами с VSD
Управление несколькими компрессорами в системе, которая включает компрессоры с фиксированной скоростью и VSD, требует особого подхода, чтобы избежать непредвиденных проблем с системой и управлением. Эта тема выходит за рамки данной статьи и запланирована для будущей подачи CAC. Если эта ситуация применима к вам, или вы заинтересованы в применении нового компрессора VSD в своей системе, мы рекомендуем прочитать дальнейшее обсуждение управления несколькими компрессорами, которое содержится в Приложении 2 CAC «Лучшие практики для систем сжатого воздуха».A.4 (Это руководство на 325 страницах доступно в книжном магазине CAC). Чтобы приобрести копию, перейдите на наш веб-сайт Compressed Air Challenge®.
Чтобы узнать больше о Air Compressor Technology статьях, посетите сайт www.airbestpractices.com/technology/air-compressors.
Разгрузочные системы
Разгрузка СистемыМост компрессоров, используемых на борту судов, используют электродвигатели в качестве тягачей.Ты необходимо понимать, что в момент запуска электродвигатель требует максимальная мощность от системы распределения электроэнергии. Поэтому при любом двигатель должен быть запущен, необходимо, чтобы двигатель был максимально разгружен. возможный. Любая попытка запустить любой насос с моторным приводом, например, воздушный компрессор, когда он нагружен, вызовет автоматический выключатель питания распределительный щит (и даже главный выключатель на распределительном щите) для отключения блок отключен от сети.При запуске приводной двигатель возвратно-поступательного движения воздуха компрессор малонагружен (только из-за трения в подшипниках и поршневых кольцах к стенкам цилиндра) из-за системы разгрузки воздуха компрессор. Разгрузчик может использовать комбинацию пневматического, электропневматического (соленоид) или клапаны с гидравлическим приводом для управления функцией разгрузки. В разгрузчик воздушного компрессора выполняет следующие две основные функции:
1. Когда агрегат останавливается, разгрузчик выпускает воздух, скопившийся в цилиндрах.(Вы должны услышать, как устройство выключается, когда оно выключается.)
2. Когда приводной двигатель запускается, разгрузчик предотвращает сжатие воздуха. на любой стадии, пока двигатель не достигнет рабочей скорости.
квартир с устройствами управления старт-стоп будет иметь систему разгрузки, которая является отдельной из системы управления. Компрессоры с устройствами регулирования постоянной скорости будут имеют системы разгрузки и управления как составные части друг друга.
ср не может дать вам подробное объяснение для каждого типа разгрузочного устройства, которое разгружает цилиндры воздушного компрессора. Тем не менее, вы должны кое-что знать об общих методах разгрузки воздушного компрессора. Эти методы включать закрытие или дросселирование впуска компрессора, принудительное закрытие впускных клапанов свои места, сбрасывая интеркулеры в атмосферу, освобождая заключительный сброса в атмосферу (или открытие байпаса от слива к впуск) или открыв зазоры цилиндров.
ср обсудим один пример типичного разгрузочного устройства компрессора — РАЗГРУЗЧИК МАГНИТНОГО ТИПА. См. Рисунок 14-13 и изучите разгрузочный клапан. договоренность. Магнитный разгрузчик состоит из электромагнитного клапана. приводится в действие контроллером двигателя. Когда компрессор находится в состоянии покоя, электромагнитный клапан обесточен, и два шаровых клапана находятся в положении показано. Давление воздуха направляется от ресивера к разгрузочному механизму.Когда приводной двигатель компрессора достигает рабочей скорости, соленоидный клапан срабатывает. под напряжением. Два шаровых крана будут прижаты вниз. Верхний шар будет заблокируйте вход из ресивера, а нижний шар заблокирует выхлоп порт, который позволяет компрессору загружать и создавать давление воздуха.
Для подробности о разгрузочных устройствах, используемых с компрессорами на борту вашего корабля, вам следует обратиться к конкретному техническому руководству NAVSEA для каждого устройства.
Разгрузочный клапан воздушного компрессора: объяснение, регулировка и общие проблемы
В поршневых, винтовых воздушных компрессорах и даже компрессорах, работающих на ископаемом топливе, сжатый воздух может попасть в поршень, когда компрессор достигнет давления отключения и остановится.
Если этот воздух не может выйти, создается значительная дополнительная нагрузка для запуска двигателя компрессора, когда реле давления снова включает компрессор, и этого повышения давления может быть достаточно для предотвращения запуска компрессора.
Это подчеркивает важность разгрузочного клапана реле давления воздушного компрессора.
Если вас интересуют более общие принципы работы воздушного компрессора, а не только разгрузочный клапан, вам следует ознакомиться с нашим руководством, объясняющим, как работает каждый тип воздушного компрессора.
Теперь поговорим о том, как работают разгрузочные клапаны, их поломка и как их регулировать!
Содержание
Что такое разгрузочный клапан?
Разгрузочные клапаны газового воздушного компрессора — одна из многочисленных небольших, общих и важных частей воздушного компрессора и всего процесса поддержания давления.Они являются важной функцией для обеспечения возможности перезапуска и нормальной работы воздушного компрессора.
Где-то в гараже, мастерской или на заводе повсюду раздается «катампинг» поршневого воздушного компрессора. Внезапно удары прекращаются, и иногда слышно… «пссссссшшххх», звук выходящего воздуха, но всего на секунду или около того. Это работает разгрузочный клапан и такой звук, который вы ожидаете услышать!
Где находится разгрузочный клапан?
Разгрузочный клапан, скорее всего, будет расположен внутри реле давления или прикреплен к нему на большинстве воздушных компрессоров.Во время работы воздушного компрессора переключатель выключает компрессор, который активирует разгрузочный клапан. Обратный клапан разгрузочного клапана воздушного компрессора предотвращает опорожнение всего резервуара и имеет трубу, ведущую к разгрузочному клапану.
** вставьте фотографию разгрузочного клапана, прикрепленного к реле давления **
Выше представлена схема разгрузочного клапана, на которой клапан прикреплен к реле давления. Однако разгрузочный клапан также может быть расположен рядом с компрессором на более крупных воздушных компрессорах.Здесь пилотный разгрузочный клапан используется для регулирования давления воздуха, возникающего в разгрузочном клапане.
Как работает разгрузочный клапан?
На поршневом компрессоре сжатый воздух может задерживаться над поршнем, когда компрессор достигает давления отключения и останавливается. Если этот воздух не может выйти, создается значительная дополнительная нагрузка для запуска двигателя компрессора, когда реле давления снова включает компрессор. Этого повышения давления может быть достаточно для предотвращения запуска компрессора.
Сжатый воздух, попавший в цилиндр над поршнем после отключения компрессора, увеличивает нагрузку, с которой электродвигатель должен работать для запуска. Если нагрузка на двигатель увеличивается слишком сильно, двигатель компрессора может не запуститься полностью или он может потреблять слишком много ампер, изо всех сил сопротивляясь этой дополнительной и ненужной нагрузке, и поджарить предохранитель или сломать прерыватель.
Когда компрессор выключается, открывается стандартный разгрузочный клапан и выгружает воздух, который может задерживаться над поршнем, в атмосферу, и проблема перегрузки двигателя решается.
Отличия разгрузочного клапана
Важно отметить, что разгрузочные клапаны не всегда выглядят или работают одинаково.
Разгрузочный клапан очень часто является частью узла реле давления. Во многих случаях он открывается тумблером, выходящим со стороны реле давления во время работы переключателя, или внутренним механизмом внутри переключателя, который открывает и закрывает разгрузочный клапан, встроенный в реле давления.
Как упоминалось ранее, более крупные промышленные воздушные компрессоры могут иметь совершенно другую конфигурацию разгрузочного клапана.Тем не менее, если компрессор совершает возвратно-поступательное движение и имеет поршни, вы найдете один или несколько разгрузчиков где-то в водопроводе этого воздушного компрессора.
Очень маленькие, дробные воздушные компрессоры высокого давления, могут не иметь видимого разгрузочного клапана. У некоторых из них есть небольшое отверстие на линии от насоса к резервуару, которая часто находится под крышкой. Это отверстие стравливает воздух все время, пока компрессор работает, а затем, когда компрессор останавливается, это отверстие, разгрузочное устройство для этого компрессора, продолжает стравливать воздух до тех пор, пока весь воздух над поршнем не уйдет.Тогда стравливание воздуха должно прекратиться, пока работает обратный клапан бака!
Выбирая разгрузочный клапан, вы должны убедиться, что найдете тот, который подходит для ваших приложений, это видео на YouTube ниже может помочь вам в правильном направлении!
Типы разгрузочных клапанов
Клапан непрерывного хода
Некоторые компрессоры не могут останавливаться и запускаться достаточно часто для подачи сжатого воздуха на заводы с большим объемом потребления. Если время цикла между заданными значениями высокого и низкого давления воздуха слишком велико, это увеличивает износ компрессора и может сократить ожидаемый срок службы некоторых деталей компрессора.
Если ваш воздушный компрессор включает и выключает более 15-20 раз в час, вы достигли эталонной частоты для этого типа компрессора. Пришло время подумать о переходе от типа воздушного компрессора с остановкой и запуском к непрерывному режиму работы.
Пилотный разгрузочный клапан
Пилотный разгрузочный клапан необходимы для правильного функционирования большинства компрессоров непрерывного действия. Когда воздушный компрессор работает непрерывно, воздух непрерывно сжимается в баке, вызывая экспоненциальный рост давления.Этот уровень давления может превысить безопасный предел давления, что может привести к потенциально катастрофическим результатам. Здесь задействуется пилотный разгрузочный клапан, позволяющий сбросить давление воздуха из головки компрессора, когда давление достигает заданного значения.
Этот компонент позволяет активировать управление двигателем и снизить расход масла. Это происходит между обратным клапаном разгрузки воздушного компрессора и клапаном насоса, выравнивая давление. Это выравнивание включает в себя отклонение и выпуск давления воздуха при достижении уставки верхнего давления в баке воздушного компрессора и при достижении уставки максимального давления воздуха в воздушном компрессоре соответственно.
Установка и регулировка разгрузочного клапана
Установка
Общее руководство по установке пилотного разгрузочного клапана на воздушный компрессор можно понять здесь:
- Поместите шар клапана в отверстие пилотного клапана в корпус воздушного компрессора и рукой затягивает узел пилотной крышки в корпусе пилотного отверстия. Затяните контргайку дифференциала.
- Вверните узел разгрузочного винта в узел пилотной крышки соответствующим образом, чтобы установить давление отключения.Затяните контргайку прижимного винта.
- Убедитесь, что вы проверили работу пилотного клапана и результирующее давление, при необходимости можно внести корректировки.
Важно понимать, что это общее руководство по установке пилотного разгрузочного клапана, и что оно, безусловно, будет варьироваться в зависимости от производителя и типа клапана, который у вас есть. См. Инструкции, прилагаемые к вашему типу клапана, или обратитесь к производителю.
Регулировка
Давление включения и выключения внутри воздушного компрессора можно контролировать, регулируя разгрузочный клапан.Здесь можно понять несколько важных шагов, которые необходимо выполнить:
- Убедитесь, что воздушный компрессор выключен.
- Поверните винт дифференциала по часовой стрелке, чтобы ослабить контргайку дифференциала. Когда опорное гнездо винта дифференциала соприкасается с шаром, затяните контргайку.
- Отрегулируйте воздушный компрессор, установив давление нагрузки на минимум, а затем выключите его.
- Медленно ввинтите прижимной винт на место, пока не почувствуете, как воздух выходит через верхнюю часть клапана.Затем устанавливается нижнее давление, поэтому вы должны закрепить контргайку прижимного винта.
- Исследуйте регулировку компрессора до тех пор, пока вы не сможете выйти за пределы установленного вами минимального давления. Поворот прижимного винта по часовой стрелке поможет увеличить давление, а поворот винта против часовой стрелки поможет уменьшить давление.
- Повторите вышеуказанные шаги для максимального значения давления.
- Убедитесь, что после этого все контргайки закреплены.
Опять же, важно понимать, что это приблизительное руководство по регулировке разгрузочных клапанов, и вам следует стремиться следовать предоставленным вам инструкциям и / или связаться с производителем.
Проблемы, вопросы и ответы
Разгрузочный воздушный шипение продолжается
Когда разгрузочный клапан работает, относительно небольшое количество воздуха, захваченного поршнем, выходит. Обычно одна или две секунды выхода воздуха — это столько времени, сколько необходимо для выхода всего воздуха, задержанного над поршнем. Однако иногда воздух, выходящий из разгрузочного клапана, не мешает разгрузочному клапану продолжать утечку воздуха после остановки компрессора.
Если бы не было способа предотвратить это, при открытии разгрузочного клапана весь воздух, уже сжатый в резервуар, выходил бы из разгрузочного клапана, который открыт в атмосферу все время, пока компрессор выключен.
Для предотвращения этого установлен обратный клапан бака. Часто в штуцере, где линия от головки компрессорного насоса входит в бак воздушного компрессора. Этот обратный клапан (также известный как односторонний клапан) удерживает сжатый воздух в резервуаре, когда открывается разгрузочный клапан.
Если воздух непрерывно стекает из разгрузочного клапана, это хорошая ставка на то, что обратный клапан резервуара либо вышел из строя, либо установился неправильно. Сжатый воздух в резервуаре снова выходит из резервуара к разгрузочному клапану и выходит в атмосферу.
Когда обратный клапан резервуара не герметичен или не герметичен, сжатый воздух будет продолжать стравливаться до тех пор, пока давление в резервуаре не достигнет уставки давления включения на реле давления, а затем воздушный компрессор начнет накачивать давление в баллоне снова.
Этот цикл будет продолжаться до тех пор, пока обратный клапан не будет отремонтирован или заменен.
Реле давления достигло установленного давления — разгрузочный клапан требует регулировки?
, Norman
Я строил компрессоры в течение нескольких лет, но у меня возникла проблема с перезапуском электродвигателя после того, как реле давления достигнет установленного давления и отключит двигатель.
Я видел некоторые компрессоры, у которых есть клапан давления, который удерживает впускной клапан открытым до перезапуска двигателя, и некоторые, которые позволяют двигателю свободно работать, пока давление не упадет.
Я хочу найти поставщика для одного из этих клапанов. Мне нужна ваша помощь в этом вопросе, спасибо.
Привет, Норман…
Спасибо за ваш вопрос.
Я думаю, вам понадобится разгрузочный клапан, который автоматически сбрасывает давление воздуха над поршнем после того, как компрессор достигнет давления отключения.
Если вы не сбросите это давление через цилиндр, это очень затруднит запуск электродвигателя. Поскольку у электродвигателя уже есть требования к пуску тока, превышающие требования многих цепей электропитания, без « конденсатора » (я думаю, это название), обеспечивающего наддув при запуске двигателя, автоматический выключатель или предохранитель будет срабатывать каждый раз, когда двигатель переключается на Начните.
Механизм разгрузочного клапана обычно является частью узла реле давления компрессора. Вы можете приобрести комбинированный переключатель давления / разгрузочный клапан у поставщика запчастей для компрессора.
Кроме того, все электродвигатели имеют пусковой ток при запуске, а затем, когда они работают, потребляют меньше ампер. Некоторые двигатели поставляются со стартерами, которые в основном (если я правильно понимаю моего друга-электрика) позволяют быстро подавать энергию на двигатель, когда он запускается. Это снижает пусковой ток и помогает предотвратить перегорание предохранителей или срабатывание прерывателей при запуске двигателя.
Не «разгружая» компрессор поршневого типа, вы добавляете нагрузку к требованиям пускового тока, и, возможно, именно поэтому вы перегружаете двигатель при запуске и перегораете предохранитель.
Компрессоры имеют разгрузочный клапан для выпуска сжатого воздуха через поршень при остановке компрессора, так что при запуске компрессора нагрузка меньше.
Ваши электрические выключатели отключают двигатель, но не разгружают сжатый воздух через поршень. Вы должны использовать реле давления, предназначенное для компрессоров, и когда вы это сделаете, оно будет укомплектовано разгрузочным клапаном.
Или вы можете использовать вырез для управления небольшим клапаном 2/2, который будет выполнять ту же функцию, но включение его в схему, вероятно, будет стоить больше материалов и разочарований, чем покупка реле давления и установка компрессора таким образом.
Регулировка разгрузочного клапана на реципиенте. 75 л.с.
Роберт ДеЛаплаза
(Орландо Флорида США)
У меня двухступенчатый компрессор с разгрузочным клапаном, после нескольких лет работы разгрузочный клапан наполнился липким остатком, я думаю, из-за небольшого количества утечки масла из компрессор в бак.
Однажды я заметил, что компрессор работал слишком долго, чтобы достичь давления останова.
Я проверил компрессор, пока он работал, и мне показалось, что он работает на холостом ходу.
Затем заметил небольшую утечку в разгрузочном клапане, и когда я положил палец на разгрузочный клапан, звук компрессора изменился, и снова начал работать очень хорошо, и давление останова достигло менее чем за 3 минуты. .
Разобрал разгрузочный клапан и очень хорошо очистил его растворителем, затем я собрал его обратно, проверив, что все уплотнительные кольца герметичны.
После установки разгрузочного клапана все сорвалось… он полностью не отрегулирован, имеет 3 точки, где его можно отрегулировать.
1.- Ручка сверху, настоящая регулировка, задуманная производителем. Что это регулирует?
Клапан имеет 3 секции
2.- Таким образом, верхняя и средняя части могут регулироваться и устанавливаться контргайкой.
что настроить? а как его установить?
3.- Средняя и нижняя части также могут регулироваться и устанавливаться контргайкой.
что настроить? а как его установить?
когда я меняю регулировку на нижних частях, он дребезжит. Повозившись с ним, я могу заставить его разгрузить компрессор, но тогда он не перекачивает, пока я снова не поверну регулировку клапана … Я чувствую себя действительно потерянным.
КАК ОТРЕГУЛИРОВАТЬ РАЗГРУЗОЧНЫЙ КЛАПАН 3 секции и верхнюю ручку?
Привет, Роберт:
Черт возьми, это невозможно сделать без переключателя здесь и игры с ним на компрессоре.
Вы не указываете марку компрессора, поэтому я даже не могу направить вас на завод, если вы его найдете.
Сходите в местный «крупный магазин», где продаются компрессоры. У них, вероятно, не будет мастерской по ремонту компрессоров, но у них будет местная компания, которую они используют для гарантийного ремонта компрессоров, которые они продают.Узнайте, кто эта компания.
Отнесите реле давления к ним и либо попросите показать вам, как его настроить, либо, учитывая, что вы разобрали его полностью, было бы лучше попросить их заменить его.
Вы помните настройки давления компрессора до того, как у вас начались проблемы? Вы хотите установить переключатель замены OEM на те же уровни при его переустановке.
разгрузка холодильного компрессора Архив
Контроль или регулирование производительности в холодильных компрессорах позволяет холодильной установке работать с частичной нагрузкой в соответствии с потребностью хладагента в системе.
Регулирование производительности достигается, когда электромагнитный клапан, установленный в верхней крышке, закрывает доступ к двум цилиндрам, расположенным под одной и той же верхней крышкой. Это приводит к падению давления на входе в цилиндр до нуля бар. При этом мощность компрессора снижается до 50%. Однако через закрытый соленоидный клапан будет проходить небольшое количество газа, обеспечивая тем самым необходимое охлаждение и смазку цилиндров. Такое регулирование производительности позволяет снизить энергопотребление.
Управление производительностью
(A) Управляемая работа:
Когда электромагнитный клапан находится под напряжением, всасывающий патрубок в соответствующей головке блока цилиндров перекрывается с помощью сервоклапана; Поршни этого ряда цилиндров работают на холостом ходу без давления газа.
(B) Нормальная работа:
Когда электромагнитный клапан обесточен, газовые порты в пластине клапана и головке блока цилиндров открыты.
Примечание:
Остановите компрессор и проверьте правильность работы электромагнитного клапана.При подаче импульса тока на электромагнитный клапан должен быть слышен характерный ход клапана!
Пусковой разгрузчик холодильного компрессора
При пуске электродвигателей со звезды на треугольник часто считается необходимым ограничить работу по сжатию машины в момент пуска, чтобы уменьшить пусковой момент электродвигателя. Обычно в байпасной схеме используется соленоидный клапан, который в фазе пуска закорачивает нагнетательную сторону и всасывающую сторону компрессора.В то же время на линии нагнетания конденсатора должен быть установлен обратный клапан, предотвращающий обратный поток нагнетаемого газа в компрессор.
Когда электродвигатель достиг макс. количество оборотов в минуту, происходит переключение со звезды на треугольник. Электромагнитный клапан закрыт, и теперь компрессор работает в нормальных условиях.
Установите обратный клапан в нагнетательную линию после компрессора. Убедитесь, что на электромагнитном клапане стрелка потока указывает со стороны высокого давления на сторону низкого давления.Неправильно установленный клапан или негерметичный клапан приведет к перегреву
и поломке компрессора.
В некоторых случаях необходимо использовать реле задержки, удерживая соленоидный клапан открытым до тех пор, пока двигатель не достигнет макс. количество оборотов. Реле задержки установлено на задержку 1-2 сек. после переключения со звезды на треугольник.
Нагревательные стержни для холодильного компрессора масляного отопления
- Холодильные компрессоры поставляются в стандартном исполнении со встроенными нагревательными змеевиками или стержнем в картере.
- Назначение нагревательного змеевика или стержня — поддерживать масло в картере в тепле даже во время простоя компрессора. Это обеспечивает низкое содержание хладагента в масле.
- Избыток хладагента в масле приводит к потере смазывающих свойств. Это может привести к повреждению подвижных частей компрессора.
- Кроме того, существует опасность того, что масло во время запуска компрессора вспенивается настолько сильно, что давление смазки исчезнет.
- Перед запуском нагревательный стержень должен быть включен минимум на 8 часов.
- Нельзя включать нагревательный змеевик или стержень, если уровень масла в резервуаре ниже минимального значения в смотровом стекле. Во время работы компрессор обычно выключен.
- Кроме того, не забудьте выключить нагревательный стержень, если картер компрессора открывается для проверки.
СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ: Руководство по эксплуатации поршневых компрессоров SABROE SBO 21, 22, 41, 42, 43
Ссылки по теме:
Судовая холодильная установка для испытания под давлением
Откачка холодильной установки на судах
Техническое обслуживание поршневых холодильных компрессоров на судах
Поиск и устранение неисправностей в поршневой компрессорной установке на судах
Контроль или регулирование производительности холодильного компрессора на кораблях
Что такое разгрузочный клапан компрессора?
Практически в каждом воздушном компрессоре есть такой компрессор. Если он выходит из строя, возникают проблемы, так что же такое разгрузочный клапан компрессора?
Когда бак воздушного компрессора с приводом от электродвигателя наполняется воздухом, реле давления реагирует на это отключением питания двигателя компрессора.Двигатель останавливается, и, поскольку насос компрессора прикреплен к валу двигателя, насос компрессора также останавливается.
Насос этого типа является возвратно-поступательным, что означает, что поршень или поршни вращаются вверх и вниз или назад и вперед, и при этом попеременно втягивают или направляют этот воздух в резервуар, в зависимости от того, где находится поршень. цикл.
Это означает, что всякий раз, когда насос компрессора останавливается, в цилиндре над поршнем остается некоторое количество воздуха. Может быть, немного, может быть много, но немного воздуха будет, и этот воздух добавит нагрузку на двигатель, когда двигатель попытается запустить и сдвинуть поршень.
Только один тип разгрузочного клапана воздушного компрессора
К двигателю компрессора может быть добавлена такая большая дополнительная нагрузка, что двигатель не сможет запуститься против нагрузки, и вы можете получить гудение двигателя компрессора, или ваш двигатель может перегреться и отключиться при тепловой перегрузке. Конечно, ваш компрессор не перекачивает воздух, если двигатель компрессора не запускается.
Воздух, скопившийся над поршнем или поршнями, должен уйти!
Что же такое разгрузочный клапан компрессора?
Это устройство, одно из которых показано выше, которое открывается при срабатывании реле давления компрессора в положение ВЫКЛ. И позволяет воздуху, который находится в ловушке над поршнем, выйти, так что, когда двигатель воздушного компрессора пытается запуститься, не происходит нагрузка на поршень, препятствующая этому.
Типы разгрузочных клапанов компрессора
В зависимости от марки и размера компрессора разгрузочный клапан может иметь разные формы.
Разгрузочный клапан, показанный на изображении выше, обычно находится на стороне реле давления компрессора и приводится в действие рычагом переключения, выходящим со стороны реле давления.
Другие реле давления компрессора имеют встроенные разгрузочные клапаны. Вы можете обнаружить их, заглянув под реле давления и увидев, есть ли воздушная линия, подключенная к нижней части реле давления, идущая к нему от обратного клапана резервуара.
У небольших воздушных компрессоров тоже есть разгрузчики. Обычно это небольшое отверстие, протыкающее фитинг или линию от насоса к резервуару. Небольшой воздух выходит из отверстия все время, пока компрессор работает, и в течение нескольких секунд после остановки компрессора, эффективно удаляя воздух через маленький поршень. Компрессор с этим типом разгрузочного устройства обычно имеет реле давления, которое вставляется в резервуар под крышкой компрессора, и этот тип переключателя не имеет места для подключения разгрузочного клапана.
Разгрузочные клапаны компрессора с бензиновым или дизельным приводом
Воздушные компрессоры с бензиновым, дизельным или даже пропановым двигателем также имеют разгрузочные клапаны.
На этих типах воздушных компрессоров разгрузочный клапан теперь также известен как дроссельный клапан. Когда давление в баке компрессора достигает точки, при которой мощность двигателя компрессора с электрическим приводом будет отключена реле давления, с топливным компрессором происходит снижение оборотов двигателя до холостого хода, когда бак полон.
Двигателям, работающим на газе, действительно сложно останавливаться и запускаться, поэтому, чтобы справиться с переменным давлением в баке на компрессорах этих типов — которые вы видите почти на каждой строительной площадке, которую вы проезжаете, — дроссельный клапан разгрузочного устройства снижает поток топлива к двигателю. , позволяя ему замедлиться почти до полной остановки, медленно работать на холостом ходу, пока реле давления снова не потребует больше воздуха. В этот момент дроссельная заслонка открывает поток топлива к двигателю, и двигатель набирает обороты до оптимальной скорости для сжатия воздуха в данном конкретном компрессоре.
Поиск и устранение неисправностей клапана разгрузки компрессора
Если ваш воздушный компрессор с электрическим приводом не запускается, попробуйте потянуть за шнур питания и открыть сливной клапан, чтобы удалить весь воздух из резервуара.
Это будет эффективно имитировать работу разгрузочного клапана, так как любой воздух, захваченный над поршнем, будет течь в бак при падении давления в баке.
Подключите компрессор обратно. Если он запускается легче, проверьте разгрузочный клапан, чтобы убедиться, что он действительно открывается и сбрасывает воздух, когда давление в баллоне достигает отключения.Если это произойдет, то у двигателя компрессора с жестким запуском возникнет другая проблема.
Так как действительно маленькие воздушные компрессоры все время выпускают воздух через поршень, не будет ни одного клапана, который бы отказал, и если они будут затрудненным запуском, это тоже будет еще одна причина … возможно, пусковой конденсатор, если у этого двигателя компрессора он есть .
На воздушном компрессоре, работающем на газе, легко увидеть, не работает ли разгрузчик, поскольку либо двигатель не останавливается на холостом ходу, когда бак полон, либо не набирает обороты, когда бак пуст.
Если ваш компрессор запускается с трудом или если бензиновый двигатель не работает должным образом, обратите внимание на разгрузочный клапан как на возможную причину.