Управление компрессорами BOGE

В компрессорах компании BOGE используется управление по выходному давлению.

  • Давление включения (Pmin) – минимальное давление, при котором компрессор должен включиться. Давление включения Pmin должно быть как минимум на 0.5 бар выше требуемого сетевого давления.
  • Давление выключения (Pmax) – максимальное давление, при котором компрессор должен выключиться. Для поршневых компрессоров давление выключения Pmax должно быть приблизительно на 20 % выше, чем давление включения Pmin. Для винтовых компрессоров давление выключения Pmax должно быть на величину от 0.5 бар до 1 бар выше, чем давление включения.

Рабочие состояния компрессора

В зависимости от выбранного метода управления система управления компрессора комбинирует четыре рабочих состояния:

  • Остановка с готовностью к пуску

    Компрессор остановлен, но всегда готов к работе. При возобновлении потребления сжатого воздуха он автоматически включается для работы с нагрузкой.

  • Холостой ход

    Компрессор работает, но не выдает сжатый воздух (при этом экономится энергия, затрачиваемая на сжатие воздуха). При возобновлении потребления сжатого воздуха он сразу же переключается на работу с нагрузкой.

    Холостой ход предотвращает вредные частые включения двигателя привода и предотвращает ускоренный износ компрессора.

  • Существуют различные способы обеспечения режима холостого хода, например:
    • Прямое соединение линии всасывания с линией нагнетания

      Этому способу присущи большие потери давления. Существенна установка обратного клапана.

    • Перекрытие линии всасывания

      Линия всасывания компрессора перекрывается с помощью клапана. Объем всасываемого воздуха падает до нуля и компрессору просто нечего сжимать. Потери давления при этом небольшие.

    • Перекрытие линии нагнетания

      Линия нагнетания компрессора перекрывается с помощью клапана. Сжатый воздух не может поступать в магистраль. Нет потока сжатого воздуха.

    В компрессорах BOGE режим холостого хода достигается перекрытием линии всасывания.

  • Частичная нагрузка

    Производительность компрессора подстраивается к реальному потреблению сжатого воздуха. При снижении производительности компрессора несколько снижается и потребление энергии. Сетевое давление остается постоянным.

  • Работа под нагрузкой

    Компрессор производит максимальное количество сжатого воздуха. Он потребляет максимальное количество энергии.

Режимы работы компрессора

Выбирая рабочие состояния и их последовательность, система управления реализует различные режимы работы компрессора:

На рис.: Q - объёмная производительность, N - общее потребление электроэнергии, Nxx - общее потребление электроэнергии на холостом ходу, Nкс - Потребление электроэнергии компрессорной ступенью на холостом ходу, tт - время дополнительной работы

Режим базовой нагрузки

Самым простым и самым экономичным режимом работы является режим базовой нагрузки. При этом компрессор работает непрерывно при стабильном потреблении сжатого воздуха, без потерь, связанных с работой без нагрузки.

На практике такие условия существуют только для компрессоров базовой нагрузки в многокомпрессорных системах. В режиме базовой нагрузки достигается наивысший возможный общий уровень эффективности компрессора.

Повторно-кратковременный режим

При повторно-кратковременном режиме эффективность использования электроэнергии так же высока, как и в режиме базовой нагрузки. Компрессор работает с нагрузкой. При достижении давления выключения Pmax он выключается и не потребляет энергии. При падении давления до давления включения Pmin компрессор снова включается и работает с нагрузкой.

Компрессор, используемый в повторно-кратковременном режиме, должен иметь ресивер большого объема в качестве буфера, предотвращающего частые включения-выключения.

Непрерывный режим

Непрерывный режим исключает выключение двигателя и уменьшает износ. Компрессор работает с нагрузкой. При достижении давления выключения Pmax, компрессор переключается на холостой ход, при котором общее потребление электроэнергии составляет приблизительно 30 % от потребления при полной нагрузке. При падении давления до давления включения Pmin компрессор переключается с холостого хода на работу с нагрузкой.

Непрерывный режим идеально подходит для систем с небольшим объемом ресивера. Он гарантирует, что для электродвигателя не будет превышена максимальная допустимая частота включений.

Повторно-кратковременный режим с задержкой

Реле давления управляет компрессором совместно с таймером. Компрессор работает с нагрузкой. При достижении давления выключения Pmax, компрессор переключается на холостой ход и работает на холостом ходу в течении времени, указанном на таймере. Если давление за этот промежуток времени успевает упасть до давления включения Pmin, компрессор переключается с холостого хода на работу с нагрузкой, иначе - выключается.

Повторно-кратковременный режим с задержкой объединяет преимущества повторно-кратковременного и непрерывного режима. Потребление энергии при этом ниже, чем в непрерывном режиме.

Пропорциональное управление

Пропорциональное управление в верхнем диапазоне регулирует объемную производительность компрессора от 0 % до 100 % при потреблении энергии от 70 % до 100 %. Плавно перемещаемая заслонка в регуляторе всасывания подстраивает объем всасываемого воздуха к реальному потреблению.

Пропорциональное управление в верхнем диапазоне целесообразно при малом объеме ресивера или при больших колебаниях потребления сжатого воздуха. Этот режим экономичен в диапазоне изменений объемной производительности компрессора от 50 % до 100 %.

Управление скоростью/частотой

Управление скоростью/частотой регулирует объемную производительность компрессора от 0 % до 100 % при потреблении энергии от 35 % до 110 %. Управление производительностью обеспечивается путем управления скоростью компрессора (электродвигателя).

Управление скоростью/частотой целесообразно при малом объеме ресивера или при больших колебаниях потребления сжатого воздуха. Этот режим экономичен в диапазоне изменений объемной производительности компрессора от 40 % до 100 %.