Regulace kompresorových kompresorů

Původní metodou regulace kompresorů bylo použití přetlakového ventilu k uvolnění přetlaku vzduchu do atmosféry. Ventil ve své nejjednodušší konstrukci může být zatížen pružinou, přičemž napětí pružiny určuje konečný tlak. Místo toho se často používá servoventil řízený regulátorem. Tlak lze pak snadno ovládat a ventil může také fungovat jako odlehčovací ventil při spuštění kompresoru pod tlakem. Odlehčení tlaku vytváří významný požadavek na energii, protože kompresor musí pracovat nepřetržitě proti plnému protitlaku. Varianta, která se používá u menších kompresorů, je odlehčení kompresoru úplným otevřením ventilu tak, aby kompresor pracoval proti atmosférickému tlaku. Spotřeba energie je při použití této varianty výrazně nižší.

Regulace obtoku má v zásadě stejnou funkci jako odpouštění tlaku. Rozdíl spočívá v tom, že vzduch s odlehčením tlaku je ochlazován a vrácen na vstup kompresoru. Tato metoda se často používá u procesních kompresorů, kde je plyn nevhodný nebo příliš cenný na to, aby mohl být vypuštěn do atmosféry.

Škrcení je jednoduchý způsob, jak snížit průtok zvýšením poměru tlaku v kompresoru v závislosti na indukovaném podtlakovém tlaku v sání. Tato metoda je však omezena na malý rozsah regulace. Kompresory se vstřikem kapaliny, které mohou překonat tak vysoký tlakový poměr, lze regulovat až na 10 % maximální kapacity. Metoda škrcení vytváří relativně vysoký požadavek na energii díky vysokému poměru tlaku.

Jedná se o nejběžnější regulační metodu, která se v současné době používá. Kombinuje maximální regulační rozsah (0–100 %) s nízkou spotřebou energie: Pouze 15–30 % výkonu při plném zatížení s vypnutým kompresorem (nulový průtok). Sací ventil je zavřený, ale s malým otvorem, který se používá současně, se odpouštěcí ventil otevře a uvolní výstupní vzduch z kompresoru. Element kompresoru tedy pracuje s podtlakem v sání a nízkým protitlakem. Je důležité, aby se přetlakové řízení provádělo rychle a aby byl objem uvolněného vzduchu omezen, aby se zabránilo zbytečným ztrátám během přechodu z zatíženého na odlehčený. Systém vyžaduje objem vyrovnávací paměti systému (vzdušník), jehož velikost je určena požadovaným rozdílem mezi mezními hodnotami zatěžovacího a odlehčovacího tlaku a povoleným počtem odlehčovacích cyklů za hodinu.

Kompresory s výkonem nižším než 5–10 kW jsou často řízeny úplným zastavením elektromotoru, když tlak dosáhne horní mezní hodnoty, a opětovným spuštěním, když tlak klesne pod dolní mezní hodnotu. Tato metoda vyžaduje velký objem vyrovnávací paměti systému nebo velký rozdíl tlaku mezi horní a dolní mezí, aby se minimalizovalo tepelné zatížení elektromotoru. Jedná se o energeticky účinnou a účinnou regulační metodu za předpokladu, že počet startů zůstane nízký.

Spalovací motor, plynová turbína nebo elektrický motor řízený frekvencí řídí otáčky kompresoru a následně průtok. Jedná se o účinnou metodu pro udržení stálého výstupního tlaku a nižší spotřeby energie. Rozsah regulace se liší podle typu kompresoru a je největší pro kompresory se vstřikováním kapaliny. Často je regulace otáček kombinována se spouštěním při nízkých stupních zatížení a s odlehčením tlaku při zastavení.