Regeling van verdringingscompressoren

De oorspronkelijke methode voor het reguleren van compressoren was het gebruik van een overdrukklep om overtollige luchtdruk naar de atmosfeer af te blazen. De klep in zijn eenvoudigste vorm heeft een veerdruk, waarbij de veerspanning de uiteindelijke druk bepaalt. Vaak wordt in plaats daarvan een servoklep - aangestuurd door een regelaar - gebruikt. De druk kan dan gemakkelijk worden gedoseerd en de klep kan ook fungeren als een drukafblaasklep wanneer een compressor onder druk wordt gestart. Druk afblazen creëert een aanzienlijke energiebehoefte, aangezien de compressor continu moet werken bij volledige tegendruk. Een variant die wordt gebruikt in kleinere compressoren is om de compressor te ontlasten door de klep volledig te openen, zodat de compressor bij atmosferische druk werkt. Het stroomverbruik is aanzienlijk lager bij de toepassing van deze variant.

Omloopregeling heeft in wezen dezelfde functie als drukontlasting. Het verschil zit in het feit dat de lucht waarvan de druk wordt afgelaten, wordt gekoeld en terugkeert naar de inlaat van de compressor. Deze methode wordt vaak gebruikt voor procescompressoren waarbij het gas ongeschikt of te kostbaar is om naar de atmosfeer af te blazen.

Smoren is een eenvoudige methode om het debiet te verlagen door de drukverhouding over de compressor te verhogen, op basis van de opgewekte onderdruk in de inlaat. Deze methode is echter beperkt tot een klein regelbereik. Vloeistofgeïnjecteerde compressoren, die bestand zijn tegen een dergelijke hoge drukverhouding, kunnen worden gereguleerd tot 10% van de maximale capaciteit. De smoormethode creëert een relatief hoge energiebehoefte als gevolg van de hoge drukverhouding.

Dit is momenteel de meest gebruikte regelingsmethode. Deze combineert een maximaal regelbereik (0-100%) met een laag energiegebruik: slechts 15-30% van het vermogen bij vollast met een ontlaste compressor (geen stroming). De inlaatklep is gesloten, maar met een kleine opening in gebruik tegelijkertijd met het openen van een afblaasklep die aflaatlucht uit de compressor laat ontsnappen. Het compressorelement werkt dus met een vacuüm aan de inlaat en een lage tegendruk. Het is belangrijk dat de drukontlasting snel wordt uitgevoerd en dat de afgeblazen lucht in volume wordt beperkt om onnodige verliezen tijdens de omschakeling van belast naar onbelast te voorkomen. Het systeem vereist een systeembuffervolume (luchtketel), waarvan de omvang wordt bepaald door het gewenste verschil tussen druklimieten in belaste en onbelaste staat en door het toegestane aantal ontlastingscycli per uur.

Compressoren onder 5-10 kW worden vaak bestuurd door het compleet stoppen van de elektromotor wanneer de druk stijgt tot een bovenste grenswaarde en deze weer te starten wanneer de druk terugvalt tot onder de onderste grenswaarde. Deze methode vereist een groot systeembuffervolume of een groot drukverschil tussen de bovenste en onderste grenswaarde om de hittebelasting op de elektromotor te beperken. Dit is een energie-efficiënte en doelmatige reguleringsmethode, mits het aantal keren starten beperkt wordt gehouden.

Een verbrandingsmotor, gasturbine of frequentiegeregelde elektromotor regelt de snelheid van de compressor en bijgevolg het debiet. Het is een efficiënte methode voor het handhaven van een constante uitgaande druk met een lager energiegebruik. Het regelbereik is afhankelijk van het type compressor en is het grootst bij vloeistofgeïnjecteerde compressoren. Vaak wordt een toerenregeling gecombineerd met starten-stoppen bij een geringe mat van belasting en drukaflating bij stilstand.