Reglarea si automatizarea compresorului

Reglarea si automatizarea compresorului

In general, reglarea compresoarelor consta in realizarea posibilitatilor de functionare cu debit variabil la presiuni constante. Intrucat, pe de o parte, presiunea finala a gazului comprimat este determinata de contrapresiunea din retea (caracteristica retelei), iar pe de alta parte, compresorul se calculeaza la conditiile de debit maxim cerut la utilizare, problema care trebuie rezolvata prin reglare este numai realizarea posibilitatilor de micsorare a debitului normal, pastrandu-se presiunea practic constanta.

Pentru realizarea posibilitatilor de micsorare a debitului unui compresor in functiune. la presiune practic contanta, s-au propus un mare numar de procedee si dispozitive dereglaj, fiecare prezentand avantaje si dezavantaje privind conditiile fundamentale pe care trebuie sa le satisfaca reglarea: siguranta functionarii si economia de energie.

O clasificare a acestor procedee, este urmatoarea:

A. - reglarea fara interventie directa in procesul din cilindrul de comprimare:

a. prin turatie; b. prin presiunea de aspiratie; c. prin tot sau nimic; d. prin preaplin (bypass)

B. - reglarea cu interventie directa in procesul din cilindrul de comprimare:

a. prin pastrarea deschisa a supapei de aspiratie; b. prin suprimarea unor parti active (prin numarul de cilindrii); c. prin laminarea la aspiratie; d. prin marirea spatiului mort; e. prin comanda interioara asupra supapei de aspiratie; f. prin presiunea dinamica; g. prin variatia spatiului de comprimare.

A. Reglarea fara interventie directa in procesul din cilindrul de comprimare

a. Reglarea prin turatie

Micsorarea debitului prin variatia turatiei arborelui motor este cel mai simplu procedeu (vezi relatiile 3.25 si 3.44). Procedeul este bun, sigur si cu consum mic de energie, dar, este aplicabil numai compresoarelor antrenate de motoare cu ardere interna, turbine sau motoare electrice de curent continuu, ceea ce constituie cazuri rare. Folosirea unor mecanisme pentru variatia turatiei nu constituie o solutie recomandabila.

b. Reglarea prin presiunea de aspiratie

Prin obturarea completa pe timp limitat a conductei de aspiratie, debitul compresorului devine zero. La comprimarea in trepte, aceasta obturare este suficienta numai la prima treapta. Obturarea se realizeaza cu ajutoru1 unui robinet de inchidere comandat de presiunea gazului din retea. Procedeul nu se alica des, deoarece, din cauza caderii mari de presiune se poate deregla supapa de aspiratie.

c. Reglarea prin tot sau nimic

Acest procedeu consta in scoaterea din functiune a masinii compresoare, pe timp limitat, urmata de repunerea ei in functiune. Procesul este simplu, dar, este utilizabil numai 1a unitati mici. Se recomanda utilizarea unui cuplaj centrifugal (intre motoru1 de antrenare si compresor), care decupleaza la turatii ce depasesc o anumita valoare.

d. Reglarea prin preaplin (bypass)

Se realizeaza prin refularea gazului comprimat de la compresor la atmosfera, pe timp limitat, fapt care implica existenta unei supape de retinere inspre rezervorul de gaz, pentru a impiedica golirea acestuia. Reglarea este foarte simpla insa se face cu consum de lucru mecanic. Nu se foloseste decat la unele instalatii de frana la mijloacele de transport terestre.

B. Reglarea cu interventie directa in procesul din cilindrul de comprimare

Sunt trei clase de finete a reglajului cu interventie directa in procesul din cilindrul de comprimare:

prin intreruperea pe timp limitat a debitului normal (cazul a.);

prin micsorarea in trepte a debitului normal (cazurile b, c si d);

prin variatia continua a debitului (cazurile e, f si g);

Procedeele din ultima clasa sunt optime, ele scumpesc insa constructia compresorului.

a. Reglarea prin pastrarea deschisa a supapei de aspiratie (prin dispozitiv cu gheare).

Un dispozitiv, adaptat la supapa de aspiratie, deschide supapa si o pastreaza deschisa un timp limitat. Impulsul este dat de un distribuitor (de presiunea limita maxima) prevazut la rezervorul de gaz a1 instalatiei. Gazul aspirat in cursa de aspiratie, este refulat in cursa de refulare tot prin supapa de aspiratie, care este pastrata deschisa.

Procedeul este bun, reglajul avand loc cu consum de energie minim, insa, implica o scumpire a compresorului, intrucat acest dispozitiv cu gheare trebuie introdus la toate supapele de aspiratie, de la toate treptele de comprimare.

b. Reglarea prin suprimarea unor parti active (prin numarul de cilindri)

Daca la un compresor policilindric se pot scoate din functiune o parte din ei, se obtine o micsorare a debitului in trepte mari. Acest reglaj trebuie folosit cu multa atentie si anume, numai dupa ce s-a studiat variatia fortelor si momentelor care solicita echipajul mobil in noile conditii.

c. Reglarea prin laminare a gazului la aspiratie

Cu ajutorul unui robinet de laminare a gazului la aspiratie, comandat manual sau automat sub impulsul presiunii limita maxime din rezervorul de gaz (sau retea),se modifica procesul cilindrului de comprimare, adica, creste raportul de comprimare. Se pot atinge conditii de functionare incompatibile atat in ceea ce priveste presiunea din cilindrul de comprimare, cat si temperatura gazului. Procedeul nu este recomandabil decat in cazuri speciale, la compresoare foarte bine racite si cu ultima treapta lucrand in conditii normale, la un raport de comprimare scazut.

d. Reglarea prin marirea spatiului mort

Se realizeaza prin intermediul unui distribuitor, care, sub impulsu1 presiunii limita maxime din rezervorul de gaz, introduce un spatiu aditional la spatiul mort initial al cilindrului de comprimare prin deplasarea unui pistonas sau prin functionarea unei supape care la regim normal de functionare izoleaza acest spatiu aditional.

e. Reglarea prin comanda exterioara asupra supapei de separatie

Principiul acestui procedeu se aseamana cu acela de la cazul a, insa, supapa de aspiratie este tinuta deschisa periodic numai pe o fractiune din cursa pistonului corespunzatoare fazei de comprimare.

f. Reglarea prin presiunea dinamica la supapa de aspiratie

Aceasta este forma superioara a reglarii continue a compresorului cu piston de debite mari si functionand la turatii importante. Procedeul foloseste tot un dispozitiv cu gheare, presiunea dinamica a gazului evacuat prin supapa de aspiratie, in cursa pistonului corespunzatoare comprimarii la debite micsorate, poate inchide supapa (de aspiratie) pe o factiune din aceasta cursa, in care caz comprimarea va avea loc pe o curba redusa a pistonului, deci cu un debit micsorat. Dispozitivul cu gheare poate fi comandat din exterior, mecanic sau pe cale electromagnetica.

g. Reglarea prin variatia spatiului de comprimare

Daca in cursa de comprimare si cea de refulare, spatiile din corpul de comprimare se maresc cu un spatiu fix aditional, debitu1 compresorului se micsoreaza. Acest spatiu aditional este inchis de o supapa.

Automatizarea

Reglarea poate fi dirijata manual, folosindu-se indicatiile manometrului rezervorului de gaz.

In mod obisnuit insa, se foloseste transmiterea automata a comenzilor, printr-un distribuitor, impulsul fiind dat de presiunea din rezervorul de gaz.