10 Lítill þekktur VSD loftþjöppu klip

Eftir Ron Marshall fyrir Compress Air Challenge®

Kynning á snúningsskrúfu loftþjöppum sem stjórnað er með breytilegum hraða drifum (VSD) er ein besta nýsköpun í orkunýtingu sem kynnt hefur verið fyrir iðnaðinn undanfarin ár. Þessi stíll þjöppunarstýringar getur dregið verulega úr orku sem spillist af þjöppum sem keyra í óhlaðnu ástandi. En tegund VSD stýringar sem ýmsir framleiðendur bjóða, geta verið mismunandi og sumir af þessum mismun geta haft áhrif á skilvirkni kerfisins. Þessi grein fjallar um lítið þekkt klip við VSD þjöppustýringu , þar á meðal suma sem nota falda eiginleika sem stundum er hægt að útfæra til að auka sparnaðinn sem hlýst af uppsetningu á þessari gerð þjöppu.

Athugið að þessar ráðstafanir eru dæmi um áætlanir sem framkvæmdar eru á Manitoba Hydro þjónustusviði höfundarins. Þar sem leiðréttingar voru gerðar var haft samband við birgja búnaðarins svo að það hafi ekki áhrif á líftíma eða rétta notkun búnaðarins.

1. Samræma markmið og upphaf / stöðvunarstig.

VSD stjórntæki hafa venjulega fjórar meginþrýstingsstillingar. Þrjú þeirra eru til að stjórna byrjun / stöðvun eða hlaða / losa þrýstibönd sem eru notuð þegar þjöppan keyrir undir lágmarkshraða. Það sem eftir er er að stilla VSD markmiðið, en það er þar sem þjöppinn mun halda afhleðsluþrýstingnum meðan hann breytir hraða sínum. Það eru ýmsar sjálfgefnar stillingar forritaðar í þessar stjórntæki þegar þær koma frá verksmiðjunni - sumar leiðir til minna en bestur þjöppuvinnsla.

Sumir framleiðendur læsa VSD markmiðinu fyrir „byrjun“ stillinguna svo þeir séu nákvæmlega eins. Aðrir leyfa sjálfstæða aðlögun VSD-markmiðsins að hvaða stillingu sem er innan settra marka. Þar sem sjálfstæð aðlögun er leyfð eru nokkur skilyrði sem geta valdið vandamálum. Ef markþrýstingur er óvart stilltur fyrir ofan byrjun / stöðvun eða hleðslu / affermingu, mun þjöppinn alltaf keyra fullhlaðinn - óhagkvæmt ástand fyrir VSD þjöppu - og mun byrja / stöðva eða hlaða / afferma á milli tveggja punktanna. Ef markþrýstipunkturinn er óvart stilltur lægri en þrýstiböndin, þá mun VSD hlaupa á lágmarkshraða á milli háu og lágu stillipunkta. Það mun þó ekki ganga á breytilegu sviðinu nema þrýstingurinn falli vel undir þrýstiböndina, annað óæskilegt ástand.

Ef miðpunkturinn er einhvers staðar á milli háu og lágu stillipunkta er mjög algengt að sjá þessa stillingu nákvæmlega í miðjunni, og þá fer þjöppan strax að fullum hraða þegar kveikt er á þjöppunni til að byrja. Það mun fyrst reyna að þrýsta þrýstingnum fljótt upp að markþrýstingnum og það mun síðan draga úr hraðanum til að stjórna þrýstingnum. Þetta ástand eykur byrjun / stöðvunartíðni þjöppunnar og veldur hröðum breytingum í þrýstingnum, stundum óæskilegu ástandi. Þessi stilling gerir það einnig að verkum að markþrýstingur er hærri en krafist er og veldur því að þjöppan neytir meiri afls vegna hærri meðaltals losunarþrýstings. Á Manitoba Hydro svæðinu eru viðskiptavinir hvattir til að stilla markþrýstinginn við eða nálægt upphafs- / hleðslumarkinu, sem leiðir til hægari þjöppu og stöðugri lægri þrýstings.

2. Lækkaðu tíðni upphafs / stöðvunar með því að víkka þrýstiböndina.

Stöðugur og stöðugur þrýstingur er endanlegt markmið við að stjórna hvaða þrýstiloftkerfi sem er. Þeir sem þekkja stjórnun á álagi / affermingu gera sér grein fyrir að þrýstingi á kerfinu er stjórnað á milli tveggja stillipunkta: álagsins og affermingarpunktsins. Þessi tegund stjórnunar veldur þrýstibylgjulögun sagatanna ef það er skoðað á tímabundinni þrýstigagnalóð (mynd 1). VSD þjöppur munu aftur á móti halda þrýstingnum á stöðugum markþrýstingi með því að flýta eða hægja á þjöppu mótor.

Mynd 1: Dæmigert sagatönn bylgjulögun leiðir til hærri en meðalþrýstings sem krafist er og veldur því að þjöppinn fer í fullan álag þegar ræsing eykur tíðni hringrásarinnar. - Smelltu hér til að stækka

En þjöppurnar geta aðeins hægt á svo mikið, þar sem snúningurinn er takmarkaður af einkennum þjöppuhlutanna. Það helsta sem veldur þessari takmörkun er þjöppu mótorinn, sem getur ekki kælt sig nægilega á óhóflega lágum hraða. Önnur takmörkun er samþjöppunareining skrúfunnar, sem verður að halda ákveðnu lágmarks snúningi á mínútu eða annars verður innra tap (leki aftur í gegnum frumefnið) of mikið. Til að takast á við þetta vandamál mun hver VSD þjöppu hafa ákveðinn lágmarkshraða þar sem breytilegur hraðastjórnun er tekin yfir með einhverri annarri stjórnunaraðferð.

Algeng leið til að stjórna VSD þjöppum við flæði undir lágmarkshraða er að ræsa / stöðva eða hlaða / afferma þjöppuna. Þessi stjórnunarháttur framleiðir einnig dæmigerð sagatönn bylgjulögun stjórnunarstillingar álags / losunar. Þar sem þjöppuframleiðendur viðurkenna að þetta sagatönn bylgjulögun framleiðir óæskilega sveiflur í þrýstingi, hafa sumir framleiðendur tilhneigingu til að útvega þjöppum með mjög þröngar þrýstibönd, stundum aðeins 3 til 4 psi breiðar. Því miður mun mjög þröngt þrýstibönd, ef það er sett upp á kerfi með lágmarks geymslugetu, leiða til þess að þjöppun byrjar og stöðvast og stundum of mikil smurolía flytur.

Þegar VSD þjöppur voru fyrst kynntir voru sumir birgjar að stuðla að „ótakmarkaðri byrjun og stöðvun“ getu. Hins vegar ræður almenn skynsemi að það að setja upp vélrænan búnað til að segja frá 50.000 til 100.000 byrjun á ári á fyrstu árum ævi þess getur dregið mjög úr endingu stjórntækja og þjöppuhluta.

Með því að víkka byrjun / stöðva þrýstiböndina og bæta verulegri geymslu kerfisins mun það draga úr tíðni þjöppuhringsins þegar hann er notaður undir lágmarkshraða og leyfa keyrslutíma nægilega lengi til að hita þjöppuna upp að vinnsluhita. Dæmigerð þumalputtaregla sem notuð er um Manitoba Hydro svæðið er 10 lítra geymsla sem er sett upp fyrir hvern CFM á lágmarkshraða þjöppu. Að kynna breiðara þrýstingsband 10 psi þýðir að hámarks byrjun og stöðvunartíðni er um það bil einu sinni á fjögurra mínútna fresti með 50 prósent af lágmarkshraða.

Við the vegur, ef þjöppinn þinn eyðir of miklum tíma í lágmarkshraða sviðinu, gætir þú þurft að breyta stærð þjöppunnar, eða vandamál geta komið upp. Á lágmarkshraða myndast of lítill hiti. Þetta er bein afleiðing af góðri hagkvæmni, sem getur leyft umfram raka að safnast upp í smurolíu þjöppunnar. Í venjulegu þjöppu rekur þjöppunarhitinn venjulega þennan raka.

3. Fjarlægðu affermtan keyrslutíma með því að draga úr stillingu tímastillingar fyrir affermingu.

Eftirlit með VSD þjöppum er mismunandi eftir framleiðendum. Sumir búnaðir af þjöppum slökkva strax þegar þrýstingurinn nær stöðvunarstiginu, á meðan aðrir halda áfram að hlaupa í óhlaðnu ástandi. Aðrir geta enn verið með stillingaval einhvers staðar í stjórninni sem gerir þér kleift að velja hvort þjöppan slokknar strax eða ekki. Eitt vörumerki telur fjölda byrjunar á klukkustund og gerir það kleift að leggja niður þegar aðstæður leyfa, sparar orku.

Þegar þú ert í óskiptu ástandi halda skrúfta þjöppur - hvort sem þeir eru fastir hraði eða VSD - áfram að neyta orku meðan þeir framleiða ekkert loft, sem dregur úr heildar skilvirkni einingarinnar. Oft, þegar góðum hönnunarháttum við þjappað loft er fylgt, eru aðstæður fyrir hendi þar sem hægt er að draga stórlega úr hlaupatímaranum eða jafnvel stilla á núll til að forðast þetta ógeðslega ástand. Þessa klip þarf að hreinsa af þjöppufyrirtækinu þínu til að forðast ábyrgðarmál. Ef þjöppan er með nógu breiða þrýstingsstillingu og nægjanlega mikla geymslu til að vinna með fjölda ræsinga og stoppa er hægt að takmarka, getur þú forðast vandamál vegna óhóflegrar hjólreiða og samt leyft skilvirkari notkun.

4. Settu upp fjartilþrýstingsskynjun.

Algengt er að VSD þjöppur haldi mjög nákvæmum þrýstingi við losun þeirra en álverið þrýstir sig vegna þrýstingsmismunar á lögnum, síum og loftþurrkum. Þessir þrýstingsmunir geta verið litlir þegar lítið rennsli er, en stór við kröfur um hámarksplöntur. Þar sem stöðugt plöntuþrýstingur er endanlegt markmið er það góð hugmynd að gera þrýstingsskynjun þjöppunnar fjarlægan, þar sem hægt er að gera á öruggan hátt án þess að fara yfir þrýstingsgetu þjöppunnar. Með því að bæta við ytri þrýstingsskynjara er VSD hægt að „sjá“ framhjá öllum þrýstingsfallum í þjöppuherberginu og stjórna nákvæmlega álversþrýstingi.

Þessi mælikvarði sparar einnig orku vegna þess að hægt er að stilla markþrýstinginn nákvæmlega þar sem þess er þörf frekar en á tilbúnu stigi til að bæta upp þrýstingsmuninn í versta falli. Þegar rennsli er lítið er lágmarks þrýstingsmunur milli hreinsun íhluta: Þess vegna heldur þjöppan frárennsli sínu lágu. Við hærra flæði mun þjöppinn sjálfkrafa auka losunarþrýstinginn til að bæta upp þrýstingsmuninn, en aðeins við þessar aðstæður.

5. Stilltu PID stjórnunarstillingar.

Stundum þegar fjarskynjun er hrint í framkvæmd, eða þegar einkenni þrýstiloftþarfar innihalda mikið álag, mun þjöppinn stöðugt yfirstýra og undirskjóta markþrýstinginn. Það eru nokkur skilyrði þar sem þessi óstöðugleiki leiðir til þess að þjöppan hefur óstöðuga stjórn, sem veldur reglulegri sinusoidal þrýstingsframleiðslu þar sem þjöppan reynir árangurslaust að mæta markþrýstingi. Vegna eðlis þjappaðs loftar, virkar það eins og vor, hefur skriðþunga og skoppar um innan pípanna. Þess vegna er stundum erfitt að stjórna þrýstingi nákvæmlega. Af þessum ástæðum settu VSD þjöppuframleiðendur PID stjórnunaralgrím inn í þjöppurnar til að hjálpa við að laga þessi vandamál og koma á stöðugleika þrýstingsins. En framleiðendurnir stilla einfaldlega sjálfgefnar stillingar eftir meðalaðstæðum og kerfið þitt getur haft mismunandi einkenni (mynd 2).

Mynd 2: Þessi þjöppu (appelsínugul lína) sýnir óstöðugleika og krefst aðlögunar PID breytanna. - Smelltu hér til að stækka

Þegar VSD þjöppu er stöðugt að leita yfir og yfirfara eru vélrænir og rafspennur neikvæðir sem hafa áhrif á þjöppuna. Ef þú kemst að því að þetta er að gerast á vélinni þinni, ættir þú að biðja söluaðila þinn að koma og gera vandlega aðlögun. Það er sjaldgæft að finna kerfi sem ekki er hægt að aðlaga með því að stilla PID lykkjuna og / eða bæta við geymslumóttakanum.

6. Stilltu tímasettan þrýstingsmagn.

Sum VSD þjöppustýringar hafa innri tímasetningargetu þar sem hægt er að forrita mismunandi þrýsting á mismunandi tímum vikunnar eða dags. Að auki leyfa sum stjórntæki mismunandi þrýstingsstig til að forrita til að bregðast við stöðu ytri rofa. Á þennan hátt er hægt að forrita þjöppuna til að starfa við lágan þrýsting - segðu á kvöldin og um helgar - en auka þrýstinginn á aðalvöktum. Einnig er hægt að nota ytri rofa til að kalla fram hærri skammtímastigþrýstingsstig við stöku sinnum atburði sem þurfa hærri þrýsting, svo sem 110 psi dekkfyllingu, en leyfa kerfinu að fara aftur í venjulegar 90 psi aðgerðir við meðalaðstæður. Þetta sparar orku með því að draga úr gervi eftirspurn og meðaltal losunarþrýstings þjöppu.

7. Fjarlægðu lágmarkshraða mótun.

Sumir VSD þjöpparar eru einnig með stjórntæki fyrir inntaksmótun sem eru notaðir til að fá mjög litla slökkvibúnað (á bilinu 12 prósent af fullum álagi) til að öðlast betri þrýstingsstýringu með öllu sviði þjöppuvirkni. Því miður, eins og fasthraða þjöppur, beitir mótun á VSD þjöppum minna en bestur skilvirkni. Í sumum tilvikum hefur þessum mótastýringum verið breytt óvart til að takmarka innstreymi innan breytilegs sviðs þjöppunaraðgerðar.

Á Manitoba Hydro svæðinu, hvetjum við viðskiptavini okkar til að koma í veg fyrir mótun VSD þjöppu með því að stilla mótunarstillingu vel frá markinu og byrja / stöðva þrýstibönd. Þetta krefst aðlögunar hjá birgja þjöppunnar og stundum meiri kerfisgeymslu til að draga úr byrjun / stöðvunartíðni, en það eykur oft skilvirkni kerfisins.

8. Auka stillingar fyrir lágmarkshraða.

Ef þú skoðar CAGI feril sumra þjöppna muntu sjá að skilvirkni (kW / 100 CFM) hjá flestum VSD þjöppum lækkar þegar þjöppan nær lágmarkshraða. Þessi niðurbrotsvirkni er mismunandi eftir gerð og gerð þjöppu og virðist meira áberandi fyrir minni þjöppur sem eru 75 hestöfl eða minni. Oft munu framleiðendur takmarka lágmarkshraða þjöppu vörumerkis síns til að halda einingunum út fyrir óhagkvæmt svið. Þar sem þetta er ekki gert getur stjórnandi þjöppunnar verið með lágmarkshraða stillingu falinn í stýribreytunum sem hægt er að stilla til að halda þjöppunni á skilvirkari, hærri lágmarkshraða. Þessi aðlögun kemur með skiptingu, sem dregur úr breytilegu bandi.

Á Manitoba Hydro svæðinu biðjum við viðskiptavini okkar um að auka lágmarkshraða stillingar sínar, þar sem við á, og bæta við stærri geymslu til að bæta upp fyrir þessa breytingu til að gera þjöppurnar skilvirkari. Aðlögun lágmarkshraða er gerð af birgi þjöppunnar.

9. Draga úr stillingum fyrir hámarkshraða.

Stundum er þjöppun sem er of stór, keypt af fyrirtæki í aðdraganda hærra framleiðslustigs í framtíðinni. Ef stórur þjöppu er settur upp í kerfi með mikla hámarkshleðslu, getur þjöppan lagt sitt af mörkum til hámarks eftirspurnargjalda stöðvarinnar, kostað viðbótar rafmagnskostnað.

Sumir VSD þjöppur hafa hámarks snúningsstillingu þar sem hægt er að minnka hámarks kW þjöppuna tímabundið. Þegar það er gert í tengslum við viðbótargeymslurými getur þessi aðlögun dregið úr rafmagnskostnaði.

10. Paraðu VSD þjöppu með minni þjöppu.

Oft, þegar VSD þjöppu er sett upp sem er of stór fyrir álagið, mun einingin eyða mestum tíma sínum í start / stöðvunarstillingu undir breytilegu sviðinu. Flestir framleiðendur munu segja þér að langtíma notkun í þessum ham er ekki æskileg vegna ástæðna sem þegar eru nefndar. Þetta kemur oft fyrir í kerfum sem fæða bifreiðaverkstæði eða þess háttar þar sem meðalhleðsla getur verið mjög létt (10 til 20 prósent), en hámarksstreymi mun eiga sér stað við notkun stórra loftknúinna verkfæra. Í þessum tilvikum, þar sem stærð þjöppunnar er ekki hagnýt, gæti verið skynsamlegt að setja upp miklu minni þjöppu, sem einnig gæti verið VSD stjórnað til að gefa mjög léttan álag, en hafa stóra þjöppuna stillt til að keyra meðan á miklu álagi stendur. Á þennan hátt myndi hver keyra þjöppu, annað hvort stór eða lítill, passa við rekstrarskilyrði og keyra innan besta hleðslusviðsins og spara dýra viðgerðarkostnað í framtíðinni.

--- http: //www.hqcompressor.com