روش‌های بسیار زیادی برای کنترل جابجایی کمپرسورهای هوای اسکرو وجود دارد! آیا همه چیز را می‌دانستید؟

01 کنترل و تنظیم حجم گاز

۸۰٪ از کل هزینه هوای فشرده در مصرف انرژی منعکس می‌شود. بنابراین، برای انواع مختلف کمپرسورهای هوای اسکرو OSG، سیستم‌های کنترل و تنظیم متفاوتی باید مطابق با سیستم‌های تنظیم مختلف انتخاب شوند. تفاوت بین انواع مختلف کمپرسور هوای اسکرو OSG و تولیدکنندگان می‌تواند تفاوت زیادی در عملکرد ایجاد کند. ایده‌آل‌ترین حالت این است که بار کامل کمپرسور هوای اسکرو OSG دقیقاً برابر با مصرف هوا باشد.

برای مثال، این امر می‌تواند با انتخاب دقیق نسبت انتقال گیربکس، که در کمپرسورهای هوای اسکرو OSG رایج است، محقق شود. اکثر تجهیزاتی که هوای فشرده مصرف می‌کنند، خودتنظیم هستند، به این معنی که افزایش فشار، جریان را افزایش می‌دهد، به همین دلیل است که آنها یک سیستم پایدار مانند انتقال پنوماتیک، ضد یخ زدگی و انجماد و غیره را تشکیل می‌دهند. در شرایط عادی، جریان باید کنترل شود و تجهیزات کنترلی مورد استفاده با کمپرسور هوای اسکرو OSG یکپارچه شده‌اند. دو نوع اصلی از چنین سیستم‌های تنظیمی وجود دارد:

۱. با کنترل مداوم سرعت موتور محرک، حجم گاز را تنظیم کنید، یا شیر را به طور مداوم بر اساس تغییر فشار کنترل کنید تا به تنظیم مداوم حجم گاز دست یابید. نتیجه، تغییر فشار کمی (۰.۱ تا ۰.۵ بار) است، اندازه این تغییر توسط عملکرد تقویت سیستم تنظیم و سرعت آن تعیین می‌شود.

۲. تنظیمات بارگیری و تخلیه، رایج‌ترین سیستم‌های تنظیم هستند و تغییرات فشار بین این دو نیز قابل قبول است. روش تنظیم، قطع کامل جریان (تخلیه) در فشار بالاتر و از سرگیری جریان (بارگیری) هنگامی است که فشار به کمترین مقدار کاهش می‌یابد. تغییر فشار به تعداد مجاز چرخه‌های بارگیری/تخلیه در واحد زمان بستگی دارد که معمولاً در محدوده ۰.۳ تا ۱ بار است.

02 اصل اساسی تنظیم حجم هوا

۲.۱ اصل تنظیم کمپرسور هوای اسکرو OSG با جابجایی مثبت (شیر اطمینان)

روش اصلی و اساسی این است: فشار اضافی را به اتمسفر آزاد کنید. ساده‌ترین طراحی شیر اطمینان فشار، استفاده از بارگذاری فنر است و نیروی برخاست فنر، فشار نهایی را تعیین می‌کند. شیر اطمینان فشار معمولاً با یک شیر سروو که توسط یک رگولاتور کنترل می‌شود، جایگزین می‌شود. در این زمان، فشار را می‌توان به راحتی کنترل کرد. هنگامی که کمپرسور هوای اسکرو OSG تحت فشار شروع به کار می‌کند، شیر سروو می‌تواند به عنوان شیر تخلیه نیز عمل کند، اما شیر تخلیه فشار باعث مصرف انرژی زیادی می‌شود زیرا کمپرسور هوای اسکرو OSG باید به طور مداوم با فشار برگشتی کامل کار کند. برای کمپرسورهای هوای اسکرو OSG کوچک، راه حلی وجود دارد. این نوع شیر برای تخلیه کمپرسور هوای اسکرو OSG کاملاً باز می‌شود و کمپرسور هوای اسکرو OSG تحت فشار برگشتی فشار اتمسفر کار می‌کند. مصرف برق این روش مقرون به صرفه‌تر است.

۲.۲ تنظیم بای پس

در اصل، تنظیم بای‌پس و شیر اطمینان فشار عملکرد یکسانی دارند، تفاوت در این است که هوای آزاد شده از فشار، خنک شده و به ورودی هوای کمپرسور هوای اسکرو OSG بازگردانده می‌شود. این روش معمولاً در کمپرسورهای هوای اسکرو OSG استفاده می‌شود و گاز نباید مستقیماً به جو تخلیه شود. هزینه آن بسیار بالاست.

۲.۳ تنظیم ورودی

تنظیم جریان ورودی روشی مناسب برای کاهش جریان است که شامل ایجاد فشار کم در ورودی، افزایش نسبت تراکم کمپرسور هوای اسکرو OSG و استفاده از آن برای محدوده تنظیم کوچکتر است. کمپرسورهای هوای اسکرو OSG با تزریق مایع، نسبت‌های تراکم بالایی را ممکن می‌سازند و می‌توانند تا حداکثر 10٪ تنظیم شوند. به دلیل نسبت تراکم بالا، این روش منجر به مصرف انرژی نسبتاً بالایی می‌شود.

۲.۴ شیر اطمینان فشار با ورودی کنتوری

این یک روش تنظیم نسبتاً رایج در حال حاضر است که می‌تواند بزرگترین محدوده تنظیم (0 تا 100٪) را به دست آورد و مصرف انرژی کمی دارد. توان بدون بار (جریان صفر) کمپرسور هوای اسکرو OSG تنها 15 تا 20٪ از بار کامل است. هنگامی که شیر ورودی بسته است، یک سوراخ کوچک باقی می‌ماند و همزمان، دریچه برای تخلیه هوا از کمپرسور هوای اسکرو OSG باز می‌شود. واحد اصلی کمپرسور هوای اسکرو OSG تحت شرایط خلاء ورودی و فشار برگشتی کم کار می‌کند. مهم است که آزادسازی فشار سریع و حجم آزاد شده کم باشد تا از تلفات غیرضروری ناشی از تغییر از بار کامل به بدون بار جلوگیری شود. سیستم به یک حجم سیستم (انباشته کننده) نیاز دارد که اندازه آن به اختلاف فشار مورد نیاز بین تخلیه و بارگیری و تعداد مجاز چرخه در ساعت بستگی دارد.

کمپرسورهای هوای اسکرو OSG با توان کمتر از ۵ تا ۱۰ کیلووات معمولاً با روش روشن/خاموش تنظیم می‌شوند. وقتی فشار به حد بالایی می‌رسد، موتور کاملاً متوقف می‌شود؛ وقتی فشار از حد پایینی کمتر است، موتور دوباره روشن می‌شود. این روش برای به حداقل رساندن بار روی موتور، به حجم زیادی از سیستم یا اختلاف فشار زیاد بین شروع و توقف نیاز دارد. این یک روش تنظیم مؤثر است، زمانی که تعداد شروع‌ها در واحد زمان کمتر باشد.

۲.۵ تنظیم سرعت

سرعت کمپرسور هوای اسکرو OSG توسط موتور احتراق داخلی، توربین یا موتور الکتریکی تنظیم‌شده با فرکانس کنترل می‌شود و در نتیجه جریان را کنترل می‌کند. این یک روش مؤثر برای حفظ فشار خروجی ثابت است. محدوده تنظیم بسته به نوع کمپرسور هوای اسکرو OSG متفاوت است، اما کمپرسورهای هوای اسکرو OSG با تزریق مایع بیشترین محدوده را دارند. در سطوح بار کم، تنظیم سرعت و کاهش فشار اغلب با یا بدون محدودیت ورودی هوا ترکیب می‌شوند.

برای کمپرسورهای هوای اسکرو OSG که با موتورهای الکتریکی کار می‌کنند، سرعت را می‌توان توسط وسایل برقی کنترل کرد، بنابراین امکان کنترل سرعت موتور و ثابت نگه داشتن هوای فشرده در محدوده کوچکی از تغییرات فشار فراهم می‌شود. به عنوان مثال، یک موتور القایی معمولی می‌تواند با تنظیم سرعت با مبدل فرکانس، اندازه‌گیری مداوم و دقیق فشار سیستم و سپس کنترل سیگنال فشار توسط مبدل فرکانس موتور، این نیاز را برآورده کند و در نتیجه سرعت موتور را کنترل کرده و حجم گاز کمپرسور هوای اسکرو OSG را دقیقاً با مصرف هوا تطبیق دهد و سیستم را بتوان در ±0.1 بار حفظ کرد.

۲.۶ تنظیم متغیر دریچه اگزوز

جابجایی کمپرسور هوای اسکرو OSG مدل اسکرو را می‌توان با حرکت دادن موقعیت دریچه خروجی به سمت انتهای ورودی در امتداد طول محفظه تنظیم کرد. این روش در حالت بار جزئی نیاز به مصرف برق بالایی دارد و نسبتاً غیر معمول است.

۲.۷ تخلیه شیر مکش

کمپرسور هوای اسکرو OSG با پیستون اسکرو می‌تواند به صورت مکانیکی شیر مکش را مجبور به باز شدن برای تخلیه کند. با تغییر موقعیت پیستون، هوا به داخل و خارج حرکت می‌کند. نتیجه، حداقل اتلاف انرژی است، معمولاً کمتر از 10٪ از توان شفت در حالت بار کامل. در یک کمپرسور هوای اسکرو OSG با پیستون اسکرو دو طرفه، تخلیه معمولاً چند مرحله‌ای است و یک سیلندر در هر زمان متعادل می‌شود، به طوری که حجم گاز می‌تواند بهتر با عرضه و تقاضا مطابقت داشته باشد. یک روش تخلیه جزئی در کمپرسور هوای اسکرو OSG با جریان فرآیند استفاده می‌شود که به شیر اجازه می‌دهد در هنگام کورس جزئی پیستون باز شود و در نتیجه کنترل مداوم حجم گاز را محقق می‌کند.

۲.۸ حجم تخلیه

با تغییر حجم فضای خالی در کمپرسور هوای اسکرو OSG پیستونی، میزان پر شدن سیلندر کاهش می‌یابد و در نتیجه حجم گاز کاهش می‌یابد و همچنین می‌توان حجم فضای خالی را با استفاده از یک ولوم متصل به بیرون تغییر داد.

۲.۹ بارگیری-تخلیه-خاموش کردن

برای کمپرسورهای هوای اسکرو OSG با توان بیش از 5 کیلووات، این روش رایج‌ترین روش با محدوده تنظیم وسیع و تلفات کم است. در واقع، ترکیبی از تنظیم روشن/خاموش و سیستم‌های مختلف تخلیه است. در کمپرسورهای هوای اسکرو OSG با جابجایی مثبت، رایج‌ترین اصل تنظیم «هوای تولید شده»/«هوای تولید نشده» (بارگیری/تخلیه) است. در صورت نیاز به هوا، سیگنالی به یک شیر برقی ارسال می‌شود که به نوبه خود شیر ورودی کمپرسور هوای اسکرو OSG را برای رسیدن به موقعیت کاملاً باز هدایت می‌کند. شیر ورودی یا کاملاً باز (بارگیری شده) یا کاملاً بسته (بارگیری نشده) است و هیچ موقعیت میانی وجود ندارد.

روش کنترل سنتی، نصب یک سوئیچ فشار در سیستم هوای فشرده است. این سوئیچ دو مقدار قابل تنظیم دارد، یکی حداقل فشار (بارگیری) و دیگری حداکثر فشار (بی‌باری). کمپرسور هوای اسکرو OSG مدل Air Screw Air در محدوده تنظیم شده، مثلاً 0.5 بار، کار می‌کند. اگر تقاضای هوا کم باشد یا اصلاً نیازی به آن نباشد، کمپرسور هوای اسکرو OSG مدل Air Screw Air بدون بار (در حالت سکون) کار می‌کند و مدت زمان کارکرد در حالت سکون توسط یک رله زمانی تنظیم می‌شود (مثلاً روی 20 دقیقه تنظیم شود). پس از زمان تنظیم شده، کمپرسور هوای اسکرو OSG مدل Air Screw Air متوقف می‌شود و تا زمانی که فشار به حداقل مقدار خود نرسد، دوباره روشن نمی‌شود. این روش سنتی کنترل قابل اعتماد و با خیال راحت است و اکنون بیشتر در کمپرسورهای هوای اسکرو OSG مدل Air Screw Air کوچک یافت می‌شود.

این سیستم سنتی بیشتر توسعه داده شد تا سوئیچ فشار را با یک فرستنده فشار آنالوگ و یک سیستم تنظیم الکترونیکی سریع جایگزین کند. فرستنده فشار همراه با سیستم تنظیم، تغییرات فشار در سیستم را در هر زمان حس می‌کند. سیستم موتور را به موقع روشن می‌کند و باز و بسته شدن شیر ورودی را کنترل می‌کند. تنظیم سریع و دقیق را می‌توان در محدوده ±0.2 بار انجام داد. اگر از هوا استفاده نشود، فشار ثابت می‌ماند و کمپرسور هوای اسکرو OSG اسکرو با هوای خالی (در حالت دور آرام) کار می‌کند. طول چرخه دور آرام را می‌توان با توجه به تعداد روشن و خاموش‌هایی که موتور می‌تواند بدون گرم شدن بیش از حد تحمل کند و همچنین با توجه به صرفه‌جویی در طول کار تعیین کرد. مورد دوم به این دلیل است که سیستم می‌تواند با توجه به روند مصرف هوا تصمیم بگیرد که آیا دستگاه را متوقف کند یا به دور آرام ادامه دهد.

خلاصه ۰۳

به طور خلاصه، هوای فشرده در کاربردهای مختلف و تحت شرایط مصرف هوای متفاوت استفاده می‌شود. هر کمپرسور هوای اسکرو OSG روش حجم هوای متفاوتی دارد، اما بر اساس حجم هوای کاربر تنظیم می‌شود. واحد کمپرسور هوای اسکرو OSG برای دستیابی به حجم هوای بدون وقفه و مداوم، به روش‌های کنترل و تنظیم حجم هوای خود متکی است. تولیدکنندگان مختلف کمپرسور هوای اسکرو OSG نیز از اصول تنظیم مختلفی برای بهبود عملکرد کمپرسورهای هوای اسکرو OSG برند خود استفاده می‌کنند تا بهره‌وری انرژی را به حداکثر برسانند و نیازهای مشتری را برآورده کنند. با دقت بالا، نیاز به نگهداری کم و قابلیت اندازه‌گیری پارامترهایی مانند فشار و جریان، می‌توان از کمپرسور هوای اسکرو OSG در کاربردهای مختلف استفاده کرد.