چگونه کنترل شیر کشویی ظرفیت کمپرسور پیچ را تنظیم می کند؟

سیستم های تبرید صنعتی و فشرده سازی گاز به ندرت با بار طراحی 100 درصد به طور مداوم کار می کنند. چالش اصلی مهندسی تطبیق خروجی کمپرسور با نیازهای سیستم نوسان بدون متحمل شدن سایش مکانیکی و جریمه‌های انرژی ناشی از چرخه‌های مکرر استارت/توقف موتور است. کارکردن کمپرسور با ظرفیت ثابت در شرایط بار جزئی منجر به ناکارآمدی شدید انرژی، کنترل دما به خطر افتاده و خرابی زودرس تجهیزات می‌شود. تسهیلات برای بهینه سازی هزینه های عملیاتی به مدولاسیون ظرفیت قابل اعتماد و مستمر نیاز دارند.

استفاده از شیر لغزنده به عنوان مکانیزم تخلیه کننده به موتور راننده اجازه می دهد در حالی که به صورت دینامیکی بار می ریزد یا اضافه می کند، به طور مداوم کار کند. شیر کشویی راه حل مکانیکی استاندارد صنعتی برای کنترل ظرفیت بدون پله باقی می ماند. این راهنما مکانیک عملکرد شیر کشویی، معاوضه بازده آن در محدوده‌های مختلف دمایی، و نحوه مقایسه یا ادغام آن با روش‌های کنترل الکترونیکی مدرن را ارزیابی می‌کند.

• مدولاسیون مکانیکی: شیرهای کشویی ظرفیت را با حرکت محوری در امتداد پوشش روتور تنظیم می کنند، شروع فشرده سازی را به تاخیر می اندازند و گاز مکش فشرده نشده را دور می زنند و به ورودی باز می گردند.

• راه اندازی بدون بار: فراتر از مدولاسیون بار بخشی، دریچه های کشویی به عنوان مکانیزم های تخلیه کننده حیاتی عمل می کنند و به کمپرسور اسکرو اجازه می دهند تا با حداقل ظرفیت (معمولاً 10-15٪ گشتاور) برای محافظت از موتور راننده شروع به کار کند.

• معاوضه بهره وری: در حالی که شیرهای کشویی به کمپرسور اجازه می دهند به طور مداوم در بارهای جزئی (معمولاً تا 25-10٪) کار کند، مصرف انرژی با کاهش ظرفیت به صورت خطی کاهش نمی یابد.

• ویژگی کاربرد: عملکرد و مقرون به صرفه بودن کنترل شیر کشویی بسته به اینکه در یک کمپرسور پیچی با دمای متوسط، یک کمپرسور پیچ با دمای پایین یا یک سیستم پیچیده چند مرحله ای مستقر شود، به طور قابل توجهی متفاوت است.

• ادغام مدرن: راندمان بهینه بار جزئی به طور فزاینده ای با جفت کردن دریچه های کشویی مکانیکی با درایوهای فرکانس متغیر (VFD) برای متعادل کردن هزینه های سرمایه با صرفه جویی طولانی مدت انرژی به دست می آید.

مکانیک عملکرد شیر کشویی در کمپرسور اسکرو

برای ارزیابی کنترل ظرفیت، مهندسان ابتدا باید بدانند که چگونه حجم فشرده سازی داخلی مصرف برق و خروجی خنک کننده را تعیین می کند. محل فیزیکی شیر کشویی در محفظه روتور نحوه حرکت گاز در چرخه تراکم را تعیین می کند. شیر کشویی یک قطعه فلزی است که دقیقاً ماشین کاری شده است که بخشی از دیواره محفظه روتور را تشکیل می دهد. به موازات روتورهای مارپیچ دوقلو قرار دارد. همانطور که دریچه به صورت محوری به سمت انتهای تخلیه می لغزد، یک پورت بای پس را باز می کند. بخشی از گاز کشیده شده قبل از شروع فشرده سازی به سمت مکش باز می گردد. این به طور موثر طول کار روتورها را کوتاه می کند و حجم گاز فشرده شده در هر دور را کاهش می دهد.

هنگامی که شیر لغزنده در موقعیت کاملاً بارگذاری قرار می گیرد، در مقابل انتهای مکش قرار می گیرد و درگاه بای پس را به طور کامل می بندد. روتورها حداکثر حجم گاز مکش را به دام می اندازند و کمپرسور با ظرفیت 100 درصد کار می کند. با کاهش تقاضای سیستم، یک پیستون هیدرولیک یا پنوماتیک، شیر کشویی را به سمت انتهای تخلیه فشار می دهد. دهانه ایجاد شده اجازه می دهد تا گازی که وارد رزوه های روتور شده است، قبل از اینکه روتورها به اندازه کافی محکم شوند تا فشار گاز را افزایش دهند، به منیفولد مکش بازگردد. این بای پس مکانیکی چیزی است که به a کمپرسور اسکرو برای تعدیل خروجی خود به صورت بدون پله، مطابق با بار تبرید یا گاز مورد نیاز تاسیسات.

شیر کشویی به عنوان مکانیزم تخلیه کننده

عملکرد شیر کشویی برای تسهیل شروع تخلیه با حرکت به موقعیت حداقل در هنگام راه اندازی است. این عمل باعث کاهش گشتاور راه اندازی و جریان اولیه در موتور راننده می شود. جلوگیری از اضافه بار الکتریکی و استرس مکانیکی باعث افزایش طول عمر تجهیزات می شود. هنگامی که کمپرسور دنباله راه اندازی خود را آغاز می کند، به حداقل رساندن حجم فشرده سازی داخلی برای عملکرد ایمن بسیار مهم است. اگر کمپرسور سعی کند با بارگذاری کامل شروع به کار کند، جریان هجومی مورد نیاز برای غلبه بر اینرسی استاتیکی و مقاومت فشاری گاز فوری می‌تواند به راحتی قطع کننده‌های الکتریکی را از بین ببرد یا باعث ایجاد استرس حرارتی شدید بر سیم‌پیچ‌های موتور شود.

با نگه داشتن شیر لغزنده در موقعیت ظرفیت 10 تا 15 درصد در طول چرخش اولیه موتور، کمپرسور اساساً به چرخ آزاد تبدیل می شود. روتورها می چرخند، اما آنها فقط گاز را در یک حلقه از مکش به بای پس بدون انجام کار سنگین تراکم حرکت می دهند. هنگامی که موتور به سرعت کامل کار خود رسید و انتقال الکتریکی ستاره-مثلث یا استارت نرم کامل شد، سیستم کنترل به شیر برقی هیدرولیک سیگنال می دهد تا بارگیری کمپرسور را آغاز کنند. شیر کشویی به آرامی به سمت موقعیت 100% حرکت می کند و بار موتور را به تدریج و ایمن افزایش می دهد.

کنترل ظرفیت در مقابل نسبت حجم متغیر (Vi)

مهندسان باید بین شیرهای کشویی ظرفیت و شیرهای کشویی Vi تفاوت قائل شوند. شیرهای کشویی ظرفیت حجم گاز فشرده شده را با تغییر نقطه مکش بای پس بدون تنظیم درگاه تخلیه کنترل می کنند. شیرهای کشویی Vi موقعیت فیزیکی و هندسه درگاه تخلیه را مطابق با شرایط فشار سیستم تنظیم می کنند. طراحی های مدرن کمپرسور تعامل مکانیکی بین این دو مکانیسم را برای جلوگیری از فشرده سازی بیش از حد یا کم تراکم در بار جزئی یکپارچه می کند.

فشرده سازی بیش از حد زمانی اتفاق می افتد که نسبت حجم داخلی کمپرسور بیشتر از چیزی باشد که فشار سیستم دیکته می کند. کمپرسور انرژی را با فشردن گاز به فشاری بالاتر از خط تخلیه هدر می دهد، فقط برای اینکه گاز با خروج از درگاه تخلیه کمی منبسط شود. فشرده‌سازی کم زمانی اتفاق می‌افتد که نسبت حجم داخلی خیلی کم باشد، و باعث می‌شود که گاز پرفشار از خط تخلیه، با باز شدن درگاه به داخل محفظه روتور برگردد و کمپرسور را مجبور می‌کند تا برای بیرون راندن آن سخت‌تر کار کند. در حالی که شیر کشویی ظرفیت حجم گاز ورودی به چرخه تراکم را کنترل می کند، شیر کشویی Vi تضمین می کند که گاز دقیقاً در لحظه ای که فشار داخلی آن با فشار تخلیه سیستم مطابقت دارد از آن خارج می شود. کارکردن این دو دریچه پشت سر هم به منطق پیچیده PLC نیاز دارد، اما حداکثر بازده ترمودینامیکی را در شرایط بار و محیط متفاوت تضمین می کند.

ارزیابی عملکرد شیر کشویی در کاربردهای دما

ارزیابی نحوه تغییر کارایی شیر کشویی و پایداری عملیاتی بر اساس نسبت های دما و فشار سیستم برای طراحی صحیح سیستم ضروری است. کاربردهای حرارتی مختلف تنش های منحصر به فردی را بر چرخه تراکم تحمیل می کند. خواص فیزیکی مبردها بسته به فشار مکش و تخلیه به شدت تغییر می کند، که مستقیماً بر نحوه عملکرد شیر کشویی هنگام دور زدن گاز تأثیر می گذارد.

کاربردهای کمپرسور اسکرو با دمای متوسط

پروفیل های بار معمولی در محیط های با دمای متوسط، مانند سردخانه های استاندارد یا چیلرهای HVAC، نوسانات تقاضای مکرر را تجربه می کنند. عملیاتی a کمپرسور پیچ با دمای متوسط ​​در ظرفیت شیر ​​کشویی 50 تا 70 درصد تلفات راندمان قابل قبولی را ایجاد می کند. جریمه قدرت در مقایسه با سایش مکانیکی دوچرخه سواری مداوم قابل کنترل است. در این کاربردها نسبت فشار (تفاوت فشار مکش و تخلیه) عموماً متوسط ​​است. هنگامی که شیر کشویی برای دور زدن گاز باز می شود، اصطکاک داخلی و گرمای تولید شده توسط گاز بای پس شده به شدت بر بازده حجمی کلی دستگاه تأثیر نمی گذارد.

تأسیساتی که فرآیندهای با دمای متوسط ​​را اجرا می کنند، اغلب به شیر کشویی برای رسیدگی به قله ها و دره های روزانه تولید متکی هستند. به عنوان مثال، یک کارخانه فرآوری مواد غذایی ممکن است در طول شیفت بعد از ظهر که محصول به طور فعال سرد می شود، به 100 درصد ظرفیت نیاز داشته باشد، اما برای حفظ دمای اتاق تنها به 60 درصد ظرفیت در طول شب نیاز دارد. شیر کشویی این انتقال را به آرامی انجام می دهد و فشار مکش را ثابت نگه می دارد و از راه اندازی و توقف موتور کمپرسور چندین بار در ساعت جلوگیری می کند که در غیر این صورت کنتاکتورهای موتور و کوپلینگ های مکانیکی را تخریب می کند.

کاربردهای کمپرسور اسکرو با دمای پایین

کاربردهای انجماد در دمای پایین به دلیل نسبت‌های فشار بالا، چالش‌های متمایز را ایجاد می‌کنند. دویدن a کمپرسور پیچ با دمای پایین در حداقل ظرفیت شیر ​​کشویی زیر 30 درصد می تواند منجر به دمای تخلیه بیش از حد شود. راندمان حجمی به طور قابل توجهی کاهش می یابد و خطر تخریب حرارتی افزایش می یابد. در فریزرهای انفجاری یا سردخانه هایی که در دمای 40- درجه کار می کنند، کمپرسور باید گاز مکش با چگالی کم را تا فشار تخلیه بالا افزایش دهد. این نیاز به مقدار زیادی کار در هر واحد گاز دارد.

هنگامی که شیر کشویی یک کمپرسور با دمای پایین را تا 20% یا 30% تخلیه می کند، حجم کم گازی که در واقع فشرده می شود، تمام گرمای مکانیکی تولید شده توسط روتورها را جذب می کند. از آنجایی که جریان جرم کمتری برای انتقال این گرما وجود دارد، دمای تخلیه افزایش می یابد. دمای تخلیه بالا، روغن روان کننده کمپرسور را شکسته و منجر به رسوب کربن روی روتورها و خرابی زودرس بلبرینگ می شود. علاوه بر این، گاز دور زده در یک سیستم با دمای پایین تمایل دارد تا گاز مکش ورودی را گرم کند و چگالی و کارایی چرخه تراکم بعدی را کاهش دهد. به این دلایل، اپراتورها باید به دقت محدود کنند که یک کمپرسور با دمای پایین تا چه حد مجاز به تخلیه مکانیکی است.

سیستم های کمپرسور دو مرحله ای اسکرو

شیرهای کشویی نقش پیچیده ای در پیکربندی ترکیبی دارند. تعدیل شیرهای کشویی مرحله پایین و مرحله بالا به طور مستقل نیاز به منطق کنترل دقیق دارد. متعادل کردن فشارهای بین مرحله ای در الف کمپرسور پیچ دو مرحله ای عملکرد بهینه را تضمین می کند و از ضربان گاز یا اضافه بار موتور جلوگیری می کند. یک سیستم دو مرحله ای از یک کمپرسور تقویت کننده (پایین مرحله) برای کشیدن گاز از سردترین اواپراتورها و فشار دادن آن به داخل خنک کننده استفاده می کند، جایی که یک کمپرسور مرحله بالا آن را برداشته و به کندانسور فشار می دهد.

اگر شیر لغزنده مرحله پایین بیش از حد تخلیه شود در حالی که مرحله بالا کاملاً بارگذاری شده است، کمپرسور مرحله بالا فشار بین مرحله را به داخل خلاء می کشد و از گاز گرسنه می ماند و به طور بالقوه باعث ایجاد ارتعاش شدید می شود. برعکس، اگر مرحله بالا تخلیه شود در حالی که مرحله پایین به طور کامل بارگیری شود، فشار بین مرحله به طور ناگهانی افزایش می یابد و موتور مرحله پایین بارگذاری می شود و دریچه های اطمینان از بین می روند. سیستم کنترل باید فشار میانی را به طور مداوم کنترل کند و هر دو دریچه کشویی را در یک رقص هماهنگ تنظیم کند تا جریان جرم صحیح را در هر دو مرحله سیستم حفظ کند.

کنترل سوپاپ اسلاید در مقابل درایوهای فرکانس متغیر (VFD): یک چارچوب تصمیم

مقایسه کاهش ظرفیت مکانیکی در برابر کنترل الکترونیکی سرعت موتور، فلسفه‌های عملیاتی متمایز را برجسته می‌کند. هر روش مزایای خاصی در مورد مصرف انرژی و سرمایه گذاری اولیه ارائه می دهد. با سخت‌تر شدن قوانین انرژی و افزایش هزینه‌های برق، تأسیسات باید ارزیابی کنند که آیا تخلیه مکانیکی سنتی کافی است یا کنترل الکترونیکی سرعت ضروری است.

بهره وری انرژی در بار جزئی (جریمه قدرت)

تجزیه و تحلیل منحنی توان به ظرفیت یک شیر کشویی ناکارآمدی های ذاتی را نشان می دهد. در ظرفیت 50 درصد، یک شیر کشویی ممکن است به دلیل اصطکاک داخلی و ناکارآمدی های بای پس گاز، 65 تا 70 درصد از توان بار کامل را مصرف کند. VFD ها با کاهش سرعت موتور، کاهش توان تقریباً خطی را ارائه می دهند و عملکرد انرژی برتر را در بارهای جزئی ارائه می دهند. هنگامی که یک شیر کشویی گاز را دور می زند، موتور همچنان با دور کامل در دقیقه می چرخد. روتورها هنوز از میان مخلوط نفت و گاز می چرخند و کشش انگلی ایجاد می کنند. گازی که دور زده می‌شود همچنین تلاطم و افت فشار در محفظه روتور ایجاد می‌کند که برای غلبه بر همه آنها نیاز به نیروی موتور دارد.

از طرف دیگر، یک VFD، چرخش واقعی موتور و روتورها را کند می کند. اگر تأسیسات فقط به ظرفیت 50 درصد نیاز داشته باشد، VFD کمپرسور را با سرعت 50 درصد می چرخاند. دینامیک فشرده سازی داخلی بسیار کارآمد است زیرا روتورها به طور کامل از طول خود استفاده می کنند، فقط با سرعت کمتر. مصرف برق تقریباً به صورت خطی با سرعت کاهش می یابد، به این معنی که یک کمپرسور که با سرعت 50٪ از طریق VFD کار می کند تقریباً 50٪ تا 55٪ از توان بار کامل خود را مصرف می کند و در نتیجه در طول یک سال کارکرد، صرفه جویی زیادی در انرژی خواهد داشت.

هزینه سرمایه (CapEx) و پیچیدگی پیاده سازی

ارزیابی هزینه اولیه برای برنامه ریزی پروژه ضروری است. شیرهای کشویی اجزای مکانیکی استاندارد و یکپارچه هستند. VFD های با ظرفیت بالا به زیرساخت های الکتریکی قابل توجه، خنک کننده اختصاصی و تجهیزات کاهش هارمونیک نیاز دارند. هر کمپرسور اسکرو صنعتی از کارخانه با مکانیزم سوپاپ کشویی تعبیه شده در بدنه تولید می شود. استفاده از آن به چیزی بیش از خطوط هیدرولیک استاندارد و خروجی PLC اساسی نیاز ندارد. این یک فناوری قوی و اثبات شده است که برای نگهداری آن به دانش تخصصی الکتریکی بسیار کمی نیاز دارد.

نصب VFD بر روی یک کمپرسور 500 اسب بخاری یک کار بزرگ الکتریکی است. خود درایو از نظر فیزیکی بزرگ است و مقدار قابل توجهی گرما تولید می کند و به یک اتاق الکتریکی با کنترل آب و هوا نیاز دارد. VFD ها همچنین هارمونیک های الکتریکی را به شبکه برق تاسیسات وارد می کنند که می تواند با الکترونیک حساس تداخل داشته باشد و نیاز به نصب راکتورهای خط گران قیمت یا فیلترهای هارمونیک فعال داشته باشد. خود موتور باید برای عملکرد اینورتر درجه بندی شود تا در برابر افزایش ولتاژ تولید شده توسط درایو مقاومت کند. این الزامات زیرساختی VFD ها را به سرمایه گذاری اولیه سنگین تری تبدیل می کند.

رویکرد هیبریدی (شیر کشویی + VFD)

استراتژی کنترل بهینه اغلب هر دو فناوری را ترکیب می کند. استفاده از VFD برای مدولاسیون ظرفیت اولیه از سرعت 100٪ تا 50٪، کارایی را به حداکثر می رساند. درگیر کردن شیر کشویی تنها زمانی که تقاضا به زیر حداقل سرعت کارکرد ایمن موتور کاهش می‌یابد، عملکرد مداوم را بدون توقف موتور تضمین می‌کند. اکثر موتورهای کمپرسور را نمی توان کمتر از 30 تا 50 درصد سرعت نامی خود کاهش داد. کندی بیش از حد باعث می شود که پمپ روغن داخلی فشار کافی برای روانکاری یاتاقان ها ایجاد نکند و فن خنک کننده داخلی موتور کارایی خود را از دست می دهد و منجر به گرم شدن بیش از حد می شود.

در یک سیستم هیبریدی، PLC طوری برنامه ریزی شده است که شیر کشویی را در ظرفیت 100% نگه دارد در حالی که VFD سرعت موتور را تا حداقل حد ایمن خود تعدیل می کند (مثلاً 1800 RPM تا 900 RPM). اگر بار تبرید حتی بیشتر کاهش یابد، VFD موتور را در 900 RPM نگه می دارد و PLC شروع به تخلیه مکانیکی شیر کشویی می کند. این استراتژی صرفه جویی عظیم انرژی VFD را در طول متداول ترین بازه های عملیاتی در حالی که از شیر کشویی برای مدیریت شرایط کم بار شدید بدون خاموش کردن کمپرسور استفاده می کند، ثبت می کند.

ریسک های پیاده سازی و ملاحظات نگهداری

شناسایی نقاط خرابی مکانیکی و الکتریکی سیستم های شیر کشویی از خرابی غیرمنتظره جلوگیری می کند. تعمیر و نگهداری پیشگیرانه، مدولاسیون دقیق ظرفیت را تضمین می کند. یک شیر کشویی که به درستی بارگیری یا تخلیه نمی شود، می تواند توانایی های تولید یک مرکز را فلج کند یا موتور کمپرسور را از بین ببرد.

قابلیت اطمینان محرک و فرستنده

دریچه های کشویی برای حرکت به محرک های هیدرولیک یا پنوماتیک متکی هستند. فرستنده شیر کشویی ظرفیت، مانند ترانسفورماتور دیفرانسیل متغیر خطی (LVDT) یا یک پتانسیومتر چرخشی، موقعیت دقیق دریچه را به کنترل کننده منتقل می کند. رانش یا خرابی فرستنده منجر به بارگذاری نامناسب و کرنش شدید موتور می شود. سیستم هیدرولیک از روغن روان کننده کمپرسور برای فشار دادن پیستون شیر کشویی استفاده می کند. شیرهای برقی روغن فشار بالا را به سمت بار یا تخلیه پیستون هدایت می کنند. اگر این شیر برقی ها با زباله مسدود شوند یا سیم پیچ های الکتریکی آنها بسوزد، شیر کشویی در موقعیت خود گیر می کند.

LVDT یک ابزار الکترونیکی ظریف است که در قسمت بیرونی کمپرسور نصب شده و از طریق یک میله مکانیکی به شیر کشویی متصل می شود. این حرکت فیزیکی شیر را به یک سیگنال 4-20 میلی آمپر یا 0-5 ولت برای PLC تبدیل می کند. با گذشت زمان، ارتعاش و گرما می تواند باعث شود کالیبراسیون LVDT تغییر کند. اگر LVDT به PLC بگوید که سوپاپ در 50٪ است در حالی که در واقع 100٪ است، PLC تصمیمات نادرستی می گیرد، به طور بالقوه موتور را اضافه بار می کند یا نمی تواند نیاز خنک کننده را برآورده کند.

ادغام نقطه تنظیم بار موتور

کنترلر کمپرسور به صورت دینامیکی موقعیت شیر ​​کشویی را نسبت به نقطه تنظیم بار موتور بر اساس کشش آمپر تنظیم می کند. عدم تطابق بین موقعیت فرستنده گزارش شده و بار واقعی موتور، باعث افزایش جریان بیش از حد موتور یا ناپایداری سیستم می شود. حلقه کنترل اولیه برای یک شیر کشویی معمولا بر اساس فشار مکش است، اما حلقه کنترل ثانویه، آمپراژ موتور است. PLC به طور مداوم جریان موتور را از طریق یک ترانسفورماتور جریان (CT) نظارت می کند.

اگر اپراتور حداکثر محدودیت بار موتور را روی 90 درصد آمپر بار کامل (FLA) تنظیم کند، PLC بدون توجه به اینکه فشار مکش چه کاری انجام می دهد، پس از رسیدن موتور به آن آستانه، به طور فعال از بارگذاری بیشتر شیر کشویی جلوگیری می کند. این کار از موتور در روزهای دمای بالای محیط یا شرایط غیرعادی سیستم محافظت می کند. اگر CT از کار بیفتد یا یک قرائت نادرست ارائه دهد، PLC ممکن است به شدت دریچه کشویی را بارگذاری کند، موتور را از حد حرارتی خود عبور دهد و باعث خرابی الکتریکی فاجعه بار شود.

مدیریت نفت در ظرفیت های کاهش یافته

کارکرد طولانی مدت در موقعیت‌های شیر کشویی پایین، جریان جرم مبرد را کاهش می‌دهد. این وضعیت به طور بالقوه باعث ورود روغن در اواپراتور یا بازگشت ناکافی روغن به کمپرسور می شود که منجر به خرابی فاجعه بار یاتاقان می شود. کمپرسورهای اسکرو حجم زیادی از روغن را مستقیماً به محفظه روتور تزریق می کنند تا شکاف های بین روتورها را ببندند، گرمای فشرده سازی را جذب کنند و یاتاقان ها را روغن کاری کنند. این روغن با گاز تخلیه مخلوط می شود و باید قبل از حرکت گاز به کندانسور در مخزن جداکننده روغن جدا شود.

هنگامی که شیر کشویی تا 20% تخلیه می شود، سرعت گاز تخلیه به طور قابل توجهی کاهش می یابد. سرعت کم گاز به شدت کارایی فیلترهای ادغام کننده داخل جداکننده روغن را مختل می کند. روغن بیشتری از کنار جداکننده می لغزد و به لوله های سیستم می رود. بدون سرعت گاز کافی در خطوط مکش برای عقب راندن روغن به کمپرسور، روغن در اواپراتورها جمع می شود. روغن کمپرسور در نهایت تمام می شود و باعث تماس فلز با فلز روی روتورها و تخریب مکانیکی فوری می شود.

عیب یابی موقعیت یابی نادرست

یک چارچوب تشخیصی به طور موثر به مسائل رایج می پردازد. چسبندگی شیرها اغلب به دلیل آلودگی روغن یا سایش مکانیکی ایجاد می شود. خرابی شیر برقی هیدرولیک و خطاهای کالیبراسیون در صفحه کنترل نیاز به مداخله فنی فوری برای بازیابی موقعیت دقیق دارد. تکنسین های میدانی باید یک توالی منطقی را دنبال کنند وقتی یک شیر کشویی پاسخ نمی دهد.

1. سیگنال الکتریکی از PLC به سیم پیچ های برقی هیدرولیک را بررسی کنید. اطمینان حاصل کنید که سیم پیچ ها در هنگام روشن شدن، مغناطیسی می شوند.

2. فشار روغن هیدرولیک را بررسی کنید. اگر پمپ روغن داخلی از کار بیفتد یا فیلترهای روغن به شدت محدود شده باشند، فشار کافی برای حرکت دادن پیستون شیر کشویی وجود نخواهد داشت.

3. فرستنده LVDT را دوباره کالیبره کنید. شیر را کاملاً تخلیه و کاملاً بارگذاری شده به صورت دستی ضربه بزنید و پارامترهای ولتاژ 0% و 100% را در پانل ریزپردازنده تنظیم مجدد کنید.

4. اتصال مکانیکی بین شیر کشویی و میله نشانگر را بررسی کنید. رول پین های شکسته یا رزوه های کنده شده باعث می شود که شیر بدون تغییر سیگنال LVDT حرکت کند.

5. روغن کمپرسور را از نظر آلودگی ذرات آنالیز کنید. براده های فلزی یا لجن روغن تجزیه شده می توانند به طور فیزیکی دریچه لغزنده داخل محفظه روتور را مسدود کنند و نیاز به پارگی کامل کمپرسور دارند.

نتیجه گیری

شیرهای کشویی کنترل ظرفیت قوی و بدون پله را برای جلوگیری از چرخه کوتاه در کمپرسورهای اسکرو صنعتی فراهم می‌کنند، اگرچه جریمه‌های انرژی را در بارهای بسیار کم ایجاد می‌کنند. کنترل شیر کشویی استاندارد را برای سیستم هایی با بارهای ثابت که به ندرت به زیر 70 درصد ظرفیت کاهش می یابد، مشخص کنید. یک VFD هیبریدی و پیکربندی شیر کشویی را برای بارهای بسیار متغیر یا الزامات سختگیرانه انطباق انرژی الزامی کنید. حداقل محدودیت های بار را بر اساس نوع خاص کمپرسور و کاربرد دما به دقت ارزیابی کنید.

• تجزیه و تحلیل مشخصات بار جامع از نیازهای حرارتی روزانه و فصلی تاسیسات را برای تعیین الزامات واقعی بار بخشی انجام دهید.

• قبل از نهایی کردن انتخاب تجهیزات، با سازندگان کمپرسور مشورت کنید تا میزان دقیق مصرف برق بخشی از بار (kW/TR) را برای کاربرد خاص محاسبه کنید.

• در صورتی که تاسیسات با تغییرات بار شدید برای به حداکثر رساندن بهره وری انرژی، یک پیکربندی VFD هیبریدی و شیر کشویی را اجرا کنید.

• برای اطمینان از مدولاسیون دقیق ظرفیت و جلوگیری از کرنش موتور، یک برنامه کالیبراسیون معمول برای فرستنده های LVDT و شیر برقی هیدرولیک ایجاد کنید.

• برای جلوگیری از ورود روغن در اواپراتورهای سیستم، هنگام کار در ظرفیت های سوپاپ کشویی پایین، نرخ بازگشت روغن را به دقت کنترل کنید.

سوالات متداول

س: وظیفه اصلی شیر کشویی در کمپرسور پیچ چیست؟

A: برای تعدیل ظرفیت کمپرسور با دور زدن بخشی از گاز مکش به ورودی، کاهش حجم گاز فشرده شده بدون توقف موتور.

س: تفاوت بین شیر کشویی ظرفیت و شیر کشویی Vi چیست؟

A: یک شیر کشویی ظرفیت حجم گاز فشرده شده را با دور زدن گاز مکش قبل از شروع فشرده سازی بدون تنظیم درگاه تخلیه کنترل می کند. یک شیر کشویی Vi نسبت حجم داخلی را با تغییر محل درگاه تخلیه برای مطابقت با فشار سیستم تنظیم می کند.

س: چگونه یک شیر کشویی بر مصرف انرژی کمپرسور تأثیر می گذارد؟

پاسخ: مصرف انرژی را کاهش می دهد، اما نه به صورت خطی. کار با ظرفیت 50٪ از طریق شیر کشویی معمولاً بیش از 50٪ از توان تمام بار را به دلیل ناکارآمدی بای پس مصرف می کند.

س: آیا می توانید از شیر کشویی همراه با VFD استفاده کنید؟

ج: بله. این یک رویکرد ترکیبی رایج است که در آن VFD کاهش ظرفیت اولیه را برای حداکثر بهره وری انرژی کنترل می کند، و شیر کشویی برای کاهش بیشتر زیر آستانه حداقل سرعت موتور استفاده می شود.

س: 'شروع بدون بار' در کمپرسور پیچ چیست؟

A: این یک دنباله راه اندازی است که در آن شیر کشویی به موقعیت حداقل خود منتقل می شود تا حجم فشرده سازی داخلی کاهش یابد، گشتاور راه اندازی کاهش یابد و جریان الکتریکی به موتور کاهش یابد.

س: چگونه کنترلر از نقطه تنظیم بار موتور برای تنظیم شیر کشویی استفاده می کند؟

A: کنترل کننده بار الکتریکی موتور راننده را کنترل می کند و شیر برقی هیدرولیک یا پنوماتیک را تعدیل می کند تا شیر کشویی را جابجا کند و خروجی کمپرسور را با نقطه تنظیم بار موتور و تقاضای سیستم مطابقت دهد.

س: اگر فرستنده شیر کشویی از کار بیفتد چه اتفاقی می افتد؟

A: سیستم کنترل داده های موقعیت واقعی شیر را از دست می دهد که منجر به بارگذاری نادرست، اضافه بار احتمالی موتور یا ناتوانی در برآوردن نیاز خنک کننده یا فشرده سازی سیستم می شود.