Điều khiển máy nén khí thay đổi thể tích

Phương pháp ban đầu để điều khiển máy nén khí là sử dụng van giảm áp để giải phóng áp suất khí dư thừa vào khí quyển. Trong thiết kế đơn giản nhất thì van có thể được tải bằng lò xo, theo đó độ căng của lò xo sẽ xác định áp suất cuối cùng. Thay vào đó, thường sử dụng van servo được điều khiển bởi 1 bộ điều chỉnh. Áp suất sau đó có thể được kiểm soát dễ dàng và van cũng có thể hoạt động như một van giảm tải khi khởi động máy nén khí dưới áp suất. Giảm áp tạo ra một yêu cầu năng lượng đáng kể, vì máy nén phải hoạt động liên tục để chống lại áp suất ngược. Một van giảm áp, được sử dụng trên các máy nén khí nhỏ, là để máy chạy không tải bằng cách mở hết van để máy nén khí hoạt động chống lại áp suất khí quyển. Tiêu thụ điện năng thấp hơn đáng kể bằng cách sử dụng phương pháp biến thể này.

Về nguyên tắc, điều khiển bypass cũng có chức năng tương tự như giảm áp. Sự khác biệt nằm ở chỗ không khí giảm áp được làm mát và quay trở lại đầu vào của máy nén. Phương pháp này thường được sử dụng trên các máy nén khí trong ngành chế biến nơi mà khí gas không phù hợp hoặc quá có giá trị không thể thải vào khí quyển.

Đóng van tiết lưu là một phương pháp đơn giản để giảm lưu lượng bằng cách tăng tỷ lệ áp suất trên máy nén khí, phù hợp với áp suất cảm ứng tại đầu vào. Tuy nhiên, phương pháp này giới hạn trong một phạm vi điều khiển nhỏ. Máy nén khí phun chất lỏng, có thể vượt qua tỷ lệ áp suất cao như vậy, có thể được điều chỉnh xuống tới 10% công suất tối đa. Phương pháp tiết lưu tạo ra một yêu cầu năng lượng tương đối cao, do tỷ số nén áp suất cao.

Đây là phương pháp điều khiển phổ biến nhất hiện đang được sử dụng. Nó kết hợp phạm vi điều chỉnh tối đa (0-100%) với mức tiêu thụ năng lượng thấp: chỉ 15 -30% công suất đầy tải với máy nén không tải (lưu lượng bằng không). Van đầu vào được đóng lại, nhưng với một lỗ nhỏ được mở đồng thời một van xả hơi sẽ mở ra và giải phóng khí thải ra khỏi máy nén. Do đó, cụm nén hoạt động với chân không ở đầu vào và áp suất thấp. Điều quan trọng là giảm áp được thực hiện nhanh chóng và lượng không khí thoát ra bị hạn chế, để tránh những tổn thất không cần thiết trong quá trình chuyển từ tải sang không tải. Hệ thống đòi hỏi một khối lượng khí đệm (bình tích khí), kích thước được xác định bởi sự chênh lệch mong muốn giữa giới hạn áp suất tải và không tải và bởi số chu kỳ không tải cho phép trong mỗi giờ.

Đây là phương pháp điều khiển phổ biến nhất hiện đang được sử dụng. Nó kết hợp phạm vi điều chỉnh tối đa (0-100%) với mức tiêu thụ năng lượng thấp: chỉ 15 -30% công suất đầy tải với máy nén không tải (lưu lượng bằng không). Van đầu vào được đóng lại, nhưng với một lỗ nhỏ được mở đồng thời một van xả hơi sẽ mở ra và giải phóng khí thải ra khỏi máy nén. Do đó, cụm nén hoạt động với chân không ở đầu vào và áp suất thấp. Điều quan trọng là giảm áp được thực hiện nhanh chóng và lượng không khí thoát ra bị hạn chế, để tránh những tổn thất không cần thiết trong quá trình chuyển từ tải sang không tải. Hệ thống đòi hỏi một khối lượng khí đệm (bình tích khí), kích thước được xác định bởi sự chênh lệch mong muốn giữa giới hạn áp suất tải và không tải và bởi số chu kỳ không tải cho phép trong mỗi giờ.

Một động cơ đốt, tuabin khí hoặc động cơ điện điều khiển tần số kiểm soát tốc độ của máy nén và do đó, tốc độ dòng chảy. Đây là một phương pháp hiệu quả để duy trì áp lực ra ổn định và tiêu thụ năng lượng thấp hơn. Phạm vi điều chỉnh thay đổi theo loại máy nén và lớn nhất đối với máy nén phun chất lỏng. Thông thường, quy định tốc độ được kết hợp với bắt đầu dừng ở mức độ tải thấp và giảm áp suất ở trạng thái dừng.