Управление компрессором и способы повышения эффективности системы сжатого воздуха

Основное отличие заключается в том, что управление компрессором направлено на регулировку отдельных компрессоров, а компрессорные системы подразумевают координацию работы нескольких компрессоров для эффективной совместной работы. Оба этих принципа необходимы для экономии энергии и обеспечения бесперебойной работы системы. 

Управление системой и выбор типа компрессора являются наиболее важными факторами, влияющими на производительность и эффективность системы. Усовершенствованная компрессорная технология включает в себя управление запуском/остановом, загрузкой/разгрузкой, плавное управление впуском и другие типы управления. Улучшенные электродвигатели и контроллеры удовлетворяют потребность в точном управлении. При этом для управления несколькими компрессорами в системе, состоящей из компрессоров с постоянной частотой вращения и частотно-регулируемым приводом (VSD), применяются специальные подходы.

Существует несколько типов управления компрессором.

Система управления пуском/остановом включает и выключает двигатель, приводя компрессор в действие в ответ на давление на выпуске и лучше всего подходит для рабочих циклов с низкой нагрузкой, 25 л. с. и ниже. 

Управление загрузкой/разгрузкой подходит практически для любого типа компрессора и требует объем ресивера для хранения, переключения компрессора в режим разгрузки при достижении уставки давления разгрузки и возврата в режим полной мощности при понижении давления загрузки.  

Плавное управление, или плавное управление впуском, адаптирует производительность компрессора в соответствии с потреблением воздуха, ограничивая объем воздуха на впуске по мере повышения давления. Однако этот метод может привести к снижению производительности при частичной загрузке и требует значительного объема воздушного ресивера для хранения.  

Двойное управление сочетает в себе плавное управление и управление загрузкой/разгрузкой, что увеличивает производительность при частичной загрузке и уменьшает объем ресивера для хранения.  

Система управления VSD регулирует частоту вращения двигателя компрессора в соответствии с требованиями к потреблению воздуха. Это позволяет повысить энергоэффективность и производительность при частичной загрузке, так как компрессор может работать с различной частотой вращения в соответствии с потребностями. 

Управление сетью образует цепочку связи между контроллерами бортовых компрессоров и согласовывает работу функций компрессора, чтобы оптимизировать потребление воздуха. 

ПЛК и человеко-машинные интерфейсы используются для автоматических процессов, а изменения частоты вращения привода могут повлиять на производительность компрессора. Системы управления компрессором могут плавно управлять впускным клапаном, регулировать впуск газа и поддерживать определенное давление, обеспечивая соответствие производительности компрессора ожиданиям. Автоматическое отключение может быть инициировано в случае неисправности компонента или небезопасных рабочих условий. Сетевое управление используется в тех отраслях промышленности, где требуется более одного компрессора, при этом один компрессор является основным, а другие компрессоры – вспомогательными. 

Эффективность воздушного компрессора значительно зависит от используемого метода управления. Существует несколько методов для различных типов компрессоров. 

В случае с маслозаполненными винтовыми компрессорами плавное управление, или плавное управление впуском, является методом управления, который адаптирует производительность компрессора в соответствии с потреблением воздуха, ограничивая объем воздуха на впуске по мере повышения давления. Однако этот метод может привести к снижению производительности при частичной загрузке и требует значительного объема воздушного ресивера для хранения.

С другой стороны, управление загрузкой/разгрузкой подходит практически для любого типа компрессора и требует ресивера для хранения, переключения компрессора в режим разгрузки при достижении уставки давления разгрузки и возврата в режим полной мощности при понижении давления загрузки.

Система управления частотно-регулируемым приводом изменяет частоту вращения вала двигателя и винтового блока с помощью частотно-регулируемого привода, обеспечивая почти пропорциональное соотношение расхода и мощности при частичной загрузке.

Для центробежных компрессоров продувочный и перепускной клапаны являются стандартными решениями, которые позволяют управлять потреблением воздуха и пиковыми значениями, а управление разгрузкой снижает энергопотребление до 10–20% от энергопотребления при полной загрузке.