01 გაზის მოცულობის კონტროლი და რეგულირება

შეკუმშული ჰაერის მთლიანი ღირებულების 80% აისახება ენერგიის მოხმარებაში. ამიტომ, სხვადასხვა ტიპის ხრახნიანი ჰაერის OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორებისთვის, სხვადასხვა რეგულირების სისტემის მიხედვით უნდა შეირჩეს სხვადასხვა კონტროლისა და რეგულირების სისტემა. სხვადასხვა ტიპის ხრახნიანი ჰაერის OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორებსა და მწარმოებლებს შორის განსხვავებამ შეიძლება დიდი განსხვავება შეიტანოს მუშაობაში. ყველაზე იდეალური მდგომარეობაა, თუ ხრახნიანი ჰაერის OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორის სრული დატვირთვა ზუსტად იგივე იქნება, რაც ჰაერის მოხმარება.
ამის მიღწევა შესაძლებელია, მაგალითად, გადაცემათა კოლოფის გადაცემის კოეფიციენტის ფრთხილად შერჩევით, რაც ხშირია OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორებში. შეკუმშული ჰაერის მომხმარებელი მოწყობილობების უმეტესობა თვითრეგულირებადია, რაც ნიშნავს, რომ წნევის გაზრდა ზრდის ნაკადს, რის გამოც ისინი ქმნიან სტაბილურ სისტემას, როგორიცაა პნევმატური ტრანსპორტირება, ყინვის საწინააღმდეგო და გაყინვის სისტემა და ა.შ. ნორმალურ პირობებში, ნაკადი უნდა კონტროლდებოდეს და გამოყენებული მართვის მოწყობილობა ინტეგრირებულია OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორთან. ასეთი რეგულირების სისტემების ორი ძირითადი ტიპი არსებობს:
1. გაზის მოცულობის რეგულირება შესაძლებელია წამყვანი ძრავის სიჩქარის უწყვეტი კონტროლით, ან წნევის ცვლილების შესაბამისად სარქვლის უწყვეტი კონტროლი გაზის მოცულობის უწყვეტი რეგულირების მისაღწევად. შედეგად მიიღება წნევის მცირე ცვლილება (0.1-დან 0.5 ბარამდე), ცვლილების ზომა განისაზღვრება მარეგულირებელი სისტემის გაძლიერების ფუნქციით და მისი სიჩქარით.
2. ჩატვირთვისა და გადმოტვირთვის რეგულირება ყველაზე გავრცელებული რეგულირების სისტემებია და მათ შორის წნევის ცვლილებებიც მისაღებია. რეგულირების მეთოდი გულისხმობს ნაკადის სრულად გათიშვას (განტვირთვას) მაღალი წნევის დროს და ნაკადის (დატვირთვის) განახლებას, როდესაც წნევა ყველაზე დაბალ მნიშვნელობამდე დაეცემა. წნევის ცვლილება დამოკიდებულია ჩატვირთვის/გადმოტვირთვის ციკლების დასაშვებ რაოდენობაზე დროის ერთეულზე, ჩვეულებრივ, 0.3-დან 1 ბარამდე დიაპაზონში.
02 ჰაერის მოცულობის რეგულირების ძირითადი პრინციპი

2.1 დადებითი გადაადგილების ხრახნიანი ჰაერის OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორის (წნევის შემამსუბუქებელი სარქველი) რეგულირების პრინციპი
მეთოდის ძირითადი პრინციპია: ზედმეტი წნევის ატმოსფეროში გაშვება. წნევის შემამსუბუქებელი სარქვლის უმარტივესი დიზაინი ზამბარის დატვირთვის გამოყენებაა, ხოლო ზამბარის აწევის ძალა განსაზღვრავს საბოლოო წნევას. წნევის შემამსუბუქებელი სარქველი, როგორც წესი, რეგულატორით კონტროლირებადი სერვოსარქველით იცვლება. ამ დროს წნევის კონტროლი მარტივია. როდესაც ხრახნიანი ჰაერის OSG კომპრესორი წნევით ირთვება, სერვოსარქველს ასევე შეუძლია განტვირთვის სარქვლის ფუნქცია, მაგრამ წნევის შემამსუბუქებელი სარქველი დიდ ენერგომოხმარებას გამოიწვევს, რადგან ხრახნიანი ჰაერის OSG კომპრესორი უწყვეტად სრული უკუწნევით უნდა მუშაობდეს. არსებობს გამოსავალი მცირე ხრახნიანი ჰაერის OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორებისთვის. ამ ტიპის სარქველი სრულად იხსნება ხრახნიანი ჰაერის OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორის განტვირთვისთვის და ხრახნიანი ჰაერის OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორი ატმოსფერული წნევის უკუწნევის ქვეშ მუშაობს. ამ მეთოდის ენერგომოხმარება უფრო ხელმისაწვდომია.
2.2 შემოვლითი გზის რეგულირება
პრინციპში, შემოვლითი რეგულირებას და წნევის შემამსუბუქებელ სარქველს ერთი და იგივე ფუნქცია აქვთ, განსხვავება ისაა, რომ წნევიდან გამოთავისუფლებული ჰაერი ცივდება და ბრუნდება ხრახნიანი ჰაერის OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორის ჰაერის შესასვლელში. ეს მეთოდი ფართოდ გამოიყენება ხრახნიანი ჰაერის OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორების ტექნოლოგიურ წარმოებაში და გაზი პირდაპირ ატმოსფეროში არ უნდა გამოიდევნოს. ფასი ძალიან მაღალია.
2.3 დროსელის ჩართვა
შესასვლელში დროსელის გამოყენება ნაკადის შემცირების მოსახერხებელი გზაა, რაც გულისხმობს შესასვლელში დაბალი წნევის გენერირებას, ხრახნიანი ჰაერის OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორის შეკუმშვის კოეფიციენტის გაზრდას და მის გამოყენებას უფრო მცირე რეგულირების დიაპაზონში. სითხის ინექციის ხრახნიანი ჰაერის OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორები უზრუნველყოფენ შეკუმშვის დიდ კოეფიციენტებს და მათი რეგულირება შესაძლებელია მაქსიმუმ 10%-მდე. მაღალი შეკუმშვის კოეფიციენტის გამო, ეს მეთოდი იწვევს შედარებით მაღალ ენერგომოხმარებას.
2.4 წნევის შემამსუბუქებელი სარქველი მრიცხველის შესასვლელით
ეს ამჟამად შედარებით გავრცელებული რეგულირების მეთოდია, რომელსაც შეუძლია ყველაზე დიდი რეგულირების დიაპაზონის (0-დან 100%-მდე) მიღწევა და დაბალი ენერგომოხმარება აქვს. ხრახნიანი ჰაერის OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორის დატვირთვის გარეშე (ნულოვანი ნაკადის) სიმძლავრე სრული დატვირთვის მხოლოდ 15-20%-ია. როდესაც შემშვები სარქველი იკეტება, პატარა ხვრელი რჩება და ამავდროულად, ვენტილაცია იხსნება ხრახნიანი ჰაერის OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორიდან ჰაერის გამოსასვლელად. ხრახნიანი ჰაერის OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორის მთავარი ბლოკი მუშაობს შესასვლელი ვაკუუმის და დაბალი უკუწნევის პირობებში. მნიშვნელოვანია, რომ წნევის გამოშვება იყოს სწრაფი და გამოთავისუფლებული მოცულობა მცირე, რათა თავიდან იქნას აცილებული სრული დატვირთვიდან უტვირთოზე გადასვლით გამოწვეული ზედმეტი დანაკარგები. სისტემას სჭირდება სისტემის მოცულობა (აკუმულატორი), რომლის ზომა დამოკიდებულია გადმოტვირთვასა და ჩატვირთვას შორის საჭირო წნევის სხვაობაზე და საათში ციკლების დასაშვებ რაოდენობაზე.
ხრახნიანი ჰაერის OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორები 5-10 კვტ-ზე ნაკლები სიმძლავრით, როგორც წესი, რეგულირდება ჩართვა/გამორთვის მეთოდით. როდესაც წნევა ზედა ზღვარს მიაღწევს, ძრავა მთლიანად ჩერდება; როდესაც წნევა ქვედა ზღვარზე დაბალია, ძრავა ხელახლა ჩაირთვება. ეს მეთოდი მოითხოვს სისტემის დიდ მოცულობას ან დიდ წნევის სხვაობას ჩართვასა და გამორთვას შორის, ძრავზე დატვირთვის მინიმიზაციის მიზნით. ეს არის ეფექტური რეგულირების მეთოდი, როდესაც დროის ერთეულში ნაკლები ჩართვაა.
2.5 სიჩქარის რეგულირება
ხრახნიანი ჰაერის OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორის სიჩქარე კონტროლდება შიგაწვის ძრავით, ტურბინით ან სიხშირით რეგულირებადი ელექტროძრავით, რითაც კონტროლდება ნაკადი. ეს არის გამოსასვლელი წნევის მუდმივი შენარჩუნების ეფექტური მეთოდი. რეგულირების დიაპაზონი განსხვავდება ხრახნიანი ჰაერის OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორის ტიპის მიხედვით, მაგრამ სითხის ინექციის ხრახნიანი ჰაერის OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორებს აქვთ ყველაზე დიდი დიაპაზონი. დაბალი დატვირთვის დონეზე, სიჩქარის რეგულირება და წნევის შემსუბუქება ხშირად კომბინირებულია, ჰაერის შეყვანის შეზღუდვით ან მის გარეშე.
ელექტროძრავებით მომუშავე ხრახნიანი ჰაერის OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორების სიჩქარის კონტროლი შესაძლებელია ელექტრომოწყობილობებით, რაც იძლევა ძრავის სიჩქარის კონტროლისა და შეკუმშული ჰაერის მუდმივი შენარჩუნების შესაძლებლობას წნევის მცირე ცვლილებების ფარგლებში. მაგალითად, ჩვეულებრივ ინდუქციურ ძრავას შეუძლია დააკმაყოფილოს ეს მოთხოვნა სიჩქარის სიხშირის გადამყვანით რეგულირებით, სისტემის წნევის უწყვეტი და ზუსტი გაზომვით და შემდეგ წნევის სიგნალის მიერ ძრავის სიხშირის გადამყვანის კონტროლის საშუალებით, რითაც კონტროლდება ძრავის სიჩქარე და OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორის გაზის მოცულობა ზუსტად არის მორგებული ჰაერის მოხმარებაზე, სისტემის წნევა შეიძლება შენარჩუნდეს ±0.1 ბარზე.
2.6 ცვლადი გამონაბოლქვი პორტის რეგულირება
OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორის გადაადგილება შესაძლებელია გამონაბოლქვი პორტის პოზიციის შემშვები ბოლოსთან კორპუსის სიგრძის გასწვრივ გადაადგილებით. ეს მეთოდი მოითხოვს მაღალი ენერგომოხმარებას ნაწილობრივი დატვირთვის დროს და შედარებით იშვიათია.
2.7 შემწოვი სარქვლის განტვირთვა
დგუშის ტიპის ხრახნიანი ჰაერის OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორი მექანიკურად აიძულებს შემწოვი სარქველი ღია მდგომარეობაში გადაიყვანოს განტვირთვისთვის. დგუშის პოზიციის შეცვლისას, ჰაერი შედის და გამოდის. შედეგად, ენერგიის დანაკარგი მინიმალურია, როგორც წესი, სრული დატვირთვის ლილვის სიმძლავრის 10%-ზე ნაკლები. ორმაგად მოქმედების ხრახნიან ჰაერის OSG ხრახნიან ჰაერის კომპრესორზე, როგორც წესი, ეს არის მრავალსაფეხურიანი განტვირთვა და ერთდროულად ერთი ცილინდრი დაბალანსებულია, რათა გაზის მოცულობამ უკეთ დააკმაყოფილოს მიწოდება და მოთხოვნა. პროცესის ნაკადის ხრახნიან ჰაერის OSG ხრახნიან ჰაერის კომპრესორზე გამოიყენება ნაწილობრივი განტვირთვის მეთოდი, რომელიც საშუალებას იძლევა, სარქველი გაიხსნას, როდესაც დგუში ნაწილობრივ ბრუნავს, რითაც მიიღწევა გაზის მოცულობის უწყვეტი კონტროლი.
2.8 კლირენსის მოცულობა
დგუშიან ხრახნიან საჰაერო OSG ხრახნიან საჰაერო კომპრესორზე კლირენსის მოცულობის შეცვლით, ცილინდრის შევსების ხარისხი მცირდება, რითაც მცირდება გაზის მოცულობა, ხოლო კლირენსის მოცულობის შეცვლა ასევე შესაძლებელია გარედან დაკავშირებული მოცულობის საშუალებით.
2.9 ჩატვირთვა-გადმოტვირთვა-გამორთვა
5 კვტ-ზე მეტი სიმძლავრის მქონე ხრახნიანი ჰაერის OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორებისთვის ეს ყველაზე ხშირად გამოყენებული მეთოდია, ფართო რეგულირების დიაპაზონით და დაბალი დანაკარგებით. სინამდვილეში, ეს არის ჩართვა/გამორთვის რეგულირებისა და სხვადასხვა განტვირთვის სისტემების კომბინაცია. დადებითი გადაადგილების ხრახნიანი ჰაერის OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორებში ყველაზე გავრცელებული რეგულირების პრინციპია „ჰაერი წარმოიქმნება“/„ჰაერი არ წარმოიქმნება“ (ჩატვირთვა/გადმოტვირთვა), როდესაც ჰაერი საჭიროა, სიგნალი იგზავნება სოლენოიდის სარქველზე, რომელიც თავის მხრივ ხრახნიანი ჰაერის OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორის შემშვები სარქველს სრულად ღია პოზიციამდე მიჰყავს. შემშვები სარქველი ან სრულად ღიაა (დატვირთულია) ან სრულად დახურულია (გადმოტვირთულია), შუალედური პოზიციების გარეშე.
ტრადიციული მართვის მეთოდი შეკუმშული ჰაერის სისტემაში წნევის გადამრთველის დაყენებაა. გადამრთველს აქვს ორი რეგულირებადი მნიშვნელობა, ერთი არის მინიმალური წნევა (დატვირთვა) და მეორე - მაქსიმალური წნევა (გადმოტვირთვა). ხრახნიანი ჰაერის OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორი მუშაობს დაყენებული ზღვრების ფარგლებში, მაგ. 0.5 ბარი. თუ ჰაერის მოთხოვნა მცირეა ან საერთოდ არ არის საჭირო, ხრახნიანი ჰაერის OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორი იმუშავებს დატვირთვის გარეშე (უმოქმედო რეჟიმში) და უმოქმედო პერიოდის ხანგრძლივობა განისაზღვრება დროის რელეთი (მაგალითად, დაყენებულია 20 წუთზე). დაყენებული დროის შემდეგ, ხრახნიანი ჰაერის OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორი ჩერდება და არ ჩაირთვება მანამ, სანამ წნევა მინიმალურ მნიშვნელობამდე არ დაეცემა. ეს არის საიმედო, სიმშვიდის კონტროლის ტრადიციული მეთოდი და ამჟამად ყველაზე ხშირად გვხვდება მცირე ზომის ხრახნიან ჰაერის OSG ხრახნიან ჰაერის კომპრესორებში.
ეს ტრადიციული სისტემა შემდგომში განვითარდა წნევის გადამრთველის ანალოგური წნევის გადამცემით და სწრაფი ელექტრონული რეგულირების სისტემით ჩასანაცვლებლად. რეგულირების სისტემასთან ერთად, წნევის გადამცემი ნებისმიერ დროს აფიქსირებს სისტემაში წნევის ცვლილებებს. სისტემა დროულად რთავს ძრავას და აკონტროლებს შემშვები სარქვლის გახსნას და დახურვას. სწრაფი და ზუსტი რეგულირების მიღწევა შესაძლებელია ±0.2 ბარის ფარგლებში. თუ ჰაერი არ გამოიყენება, წნევა მუდმივი რჩება და ხრახნიანი ჰაერის OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორი მუშაობს ცარიელი მდგომარეობაში (უმოქმედო მდგომარეობაში). უმოქმედო ციკლის ხანგრძლივობა შეიძლება განისაზღვროს ჩართვისა და გამორთვის რაოდენობის მიხედვით, რომელსაც ძრავა გაუძლებს გადახურების გარეშე, და მუშაობის დროს ეკონომიურობის მიხედვით. ეს უკანასკნელი იმიტომ ხდება, რომ სისტემას შეუძლია გადაწყვიტოს, შეწყვიტოს თუ გააგრძელოს უმოქმედო მუშაობა ჰაერის მოხმარების ტენდენციის მიხედვით.
03 შეჯამება
მოკლედ, შეკუმშული ჰაერი გამოიყენება სხვადასხვა დანიშნულებით და ჰაერის მოხმარების სხვადასხვა პირობებში. თითოეულ OSG ხრახნიან ჰაერის კომპრესორს აქვს ჰაერის მოცულობის განსხვავებული მეთოდი, მაგრამ ის მომხმარებლის ჰაერის მოცულობაზეა დაფუძნებული. OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორის ბლოკი ეყრდნობა ჰაერის მოცულობის კონტროლისა და რეგულირების საკუთარ მეთოდებს შეუფერხებელი და უწყვეტი ჰაერის მიწოდების მისაღწევად. სხვადასხვა OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორების მწარმოებლები ასევე იყენებენ რეგულირების სხვადასხვა პრინციპს საკუთარი ბრენდის OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორების მუშაობის გასაუმჯობესებლად, ენერგოეფექტურობის მაქსიმიზაციისა და მომხმარებლის მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად; მაღალი სიზუსტით, დაბალი მოვლა-პატრონობით და ისეთი პარამეტრების გაზომვის შესაძლებლობით, როგორიცაა წნევა და ნაკადი, რათა დააკმაყოფილოს OSG ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორის სხვადასხვა შემთხვევის გამოყენება.
გამოქვეყნების დრო: 2023 წლის 8 სექტემბერი

