Miten virtausta säädetään ilmakompressoreissa?

• Elektroninen ohjausjärjestelmä: Anturit valvovat järjestelmän painetta reaaliajassa. Säädin vertaa todellista painetta asetusarvoon ja määrittää vaaditun moottorin nopeuden.
• Taajuusmuuttajakäyttö: Taajuusmuuttaja muuttaa sähkömoottorille syötettävää taajuutta ja jännitettä, joka muuttaa moottorin kierroslukua, mikä vaikuttaa elementin nopeuteen ja siten ilmansyöttöön.
• Jatkuva nopeudensäätö: Koska nopeus muuttuu tasaisesti eikä portaittain, VSD voi säilyttää tiukan paineen vakauden, usein noin ±0,1 baaria, oikein mitoitettuna ja säädettynä.
• Osakuormitustehokkuus: Kun kysyntä laskee, säädin pienentää nopeutta ja virrankulutus pienenee, koska kompressori tuottaa vain verkon tarvitseman ilman.
• Pehmokäynnistys: Taajuusmuuttaja kiihdyttää nopeutta vähitellen, mikä vähentää käynnistysvirtaa ja rajoittaa sähköistä ja mekaanista rasitusta käynnistyksen aikana.

Taajuusmuuttajan nopeusedut saavutetaan, kun ilmantarve vaihtelee päivän aikana. Säätämällä kierroslukua jatkuvasti kompressori muuttaa nopeuttaan ilman toistuvia kuormitus- ja kevennys- syklejä, mikä parantaa sekä tehokkuutta että vakautta.

• Energiansäästöt: yleensä 30-60 % verrattuna kiinteänopeuksiseen käyttöön vaihtelevassa kysynnässä olevissa kohteissa. Säästöt johtuvat pienemmästä tehonkulutuksesta osakuormituksella.
• Johdonmukainen paineensäätö: tiukemmat painealueet tukevat vakaita prosesseja ja voivat vähentää tarpeetonta käyttöä liian korkealla asetusarvolla.
• Vähemmän huoltoa: vähemmän käynnistyksiä ja tasaisempi toiminta vähentävät komponenttien ja venttiilien kulumista.
• Pehmeä käynnistys: alhaisempi käynnistysvirta ja pehmeämpi kiihdytys vähentävät sähkönsyöttöön ja voimansiirtoon kohdistuvaa kuormitusta.

VSD-tekniikkaon fiksu valinta, kun ilmantarve muuttuu päivän aikana. Se sopii kohteisiin, joissa tuotanto vaihtelee, monivuorotoimintaan, jossa on selkeitä huippuja ja matalia jaksoja, sekä laitoksiin, joissa kiinteänopeuksinen kompressori on ylisuuri ja käy useampia tunteja osakuormituksella.

Sijoitetun pääoman tuotto riippuu sähkön hinnasta, käyttötunneistaja kysynnän vaihtelusta, mutta monet asennukset maksavat itsensä takaisin kuukausien tai muutaman vuoden kuluessa. Tärkeintä on sovittaa ohjausmenetelmä todelliseen kysyntäprofiiliin, jotta saat vakaan paineen ja parhaat mahdolliset energiansäästöt.

Kaksinopeuksiset kompressorijärjestelmät ovat kiinteänopeuksisen ohjauksen ja VSD:n välillä keskimmäinen vaihtoehto. Ne toimivat kahdella moottorin nopeudella: täydellä nopeudella täydellä kuormalla ja pienemmällä nopeudella kevennyksen aikana.

Käyttäminen miniminopeudella kevennyksen aikana vähentää energiankulutusta. Kaksinopeuksinen moottori minimoi myös siirtymähäviöt, sillä sen moottorin nopeus kevennyksen aikana on minimissä ja se voi käynnistyä (nopeammin) paineistettua järjestelmää vastaan.

Energia muodostaa noin 80 % kompressorin omistamisen ja käytön kustannuksista. Tämä tarkoittaa, että GA FLX:n tarjoamat 20 %:n energiansäästöt voivat todella laskea käyttökustannuksia ja saavuttaa kestävyystavoitteesi.

Kaksinopeuksinen toimii parhaiten, kun kysynnän muutokset ovat kohtuullisia ja ennakoitavia, kuten:

• monivuorokohteet, joissa on selkeitä huippuja ja laaksoja
• tehtaat, joissa on toistuvia tuotantosyklejä
• kustannustietoinen toiminta, joka etsii tehokkuuden parannusta ilman täyttä VSD:tä

Kiinteänopeuksiset kompressorit toimivat vakiolla moottorin kierrosluvulla, joten virtauksen ohjaus tulee ohjausjärjestelmästä, joista yleisin on kuormitus- ja kevennys ohjaus. Moottorin nopeuden muuttamisen sijaan kompressori säätää ilmavirtausta kytkemällä kompressorin imuventtiiliä päälle tai pois.

• Imuventtiilin säätö: yleinen menetelmä kompressorin lähtövirtauksen säätämiseen yksinkertaisesti avaamalla tai sulkemalla imuventtiili
• Kuormitus-/kevennysjakso: kompressori keventää ylemmässä paineen asetuspisteessä ja kuormittaa uudelleen, kun paine laskee alempaan asetuspisteeseen.
• Painealueen toiminta: Kevennyksen asetusarvon ja kuorman asetusarvon välinen ero on painealue, joka ilmaisee, kuinka paljon paine voi vaihdella vaaditusta paineasetuksesta.

Kiinteänopeuksiset kuormitus- ja kevennysjärjestelmät toimivat parhaiten, kun kysyntä on vakaata ja suurta, joten kompressori pysyy kuormitettuna suurimman osan ajasta, kuten 24/7-käytössä.

Edistyneempiin nopeudensäätöratkaisuihin verrattuna kiinteänopeuksiset järjestelmät merkitsevät yleensä pienempää alkuinvestointia, mutta ne kuluttavat tyypillisesti enemmän energiaa kuin VSD-kompressorit.

Kiinteänopeuksisissa kompressoreissa on suurempi käynnistysvirta ja enemmän kuormitus-/kevennys-/käynnistys-/pysäytysjaksoja, mikä voi vaikuttaa negatiivisesti tiettyjen komponenttien ja venttiilien kulumiseen.

Kun ilmantarve nousee ja laskee päivän aikana, säätömenetelmällä on todellinen merkitys. Kiinteänopeuksinen ohjaus toimii yhdellä vakionopeudella, joten se reagoi pääasiassa kuormittamalla ja keventämällä. 

Kaksinopeuksinen ohjaus lisää alhaisen nopeustason, jolloin kompressori käy suurella tai pienellä nopeudella ennen kuin sen on kevennettävä, mikä vähentää energiahävikkiä osakuormitusjaksoilla.

Nopeudensäätöteknologia voi tuoda merkittäviä energiansäästöjä. Paineilma-asiantuntijamme voivat arvioida käyttökohteesi, kommmunikoida todelliset säästömahdollisuudet ja suositella parhaiten sopivaa ratkaisua VSD-järjestelmistä kaksinopeuksisiin järjestelmiin.