Регулирование изменением частоты вращения ротора

Регулирование турбокомпрессоров

Регулирование дросселированием на всасывании

Регулирование присоединением к цилиндру дополнительного объема

Полный или частичный отжим всасывающих клапанов

При превышении заданного давления автоматически отжимаются всасывающие клапаны. В результате сжатие и подача всасываемого воздуха становятся невозможными. Компрессор переключается на холостой ход.

Устройство отжима используется для разгрузки компрессора при пуске и останове. Довольно широко этот метод регулирования используется в компрессорах холодильных машин.

Этот метод регулирования, как и метод отключения машин, тоже ступенчатый. Число ступеней регулирования будет зависеть от числа цилиндров первой ступени сжатия в компрессоре.

С помощью специального клапана к цилиндру присоединяется дополнительный объем. Вследствие этого увеличивается вредное пространство, что уменьшает объемный коэффициент компрессора l (см. формулу (2.18)) и, как следствие, его производительность.

Дросселирование на всасывании приводит к изменению индикаторной диаграммы и уменьшению массовой подачи компрессора. В воздушных ПК этот метод не применяется из-за неэкономичности. Применяют в холодильных машинах.

Таким образом, на станциях с поршневыми компрессорами регулирование обычно ступенчатое, с тем или иным числом ступеней регулирования.

В отличие от поршневых компрессоров, параметры воздуха за ТК зависят от работы сети. Это объясняется наклонным характером характеристик турбокомпрессоров.

Положение рабочей точки будет зависеть от пропускной способности сети. Поэтому в ТК регулирование можно осуществить как изменением характеристик сети, так и характеристик нагнетателя.

Для ТК изменение числа оборотов ротора обуславливает появление новых характеристических кривых в осях P _нк -Q _вк.

Как уже указывалось l _к~ n ², а Q _вк~ n.

В поле устойчивой работы ТК изменением n можно получить любое значение производительности.

При удачном сочетании характеристик сети и компрессора изменение числа оборотов ротора ТКУ перемещает рабочую точку практически по полю максимальных значений КПД турбокомпрессора. В этом случае развиваемое давление, а также затрачиваемая мощность будут точно соответствовать необходимому уровню (то есть ровно столько, сколько необходимо для преодоления сопротивления сети).

Поэтому этот способ регулирования ТК является самым экономичным. Он находит широкое применение в тех случаях, когда вопросы экономичности имеют первостепенное значение. Но нужен привод с экономичным регулированием частоты вращения.

Хорошо соответствуют этому требованию паро- и газотурбинный привод и электродвигатели постоянного тока.

В случае использования электродвигателей переменного тока (синхронные и асинхронные) применяют следующие способы регулирования.

Регулирование ТК дросселированием на всасывании

Схема регулирования выглядит следующим образом. На входе в ТК устанавливается поворотная дроссельная заслонка.

При повороте дроссельной заслонки на угол j от ее начального (открытого) положения j₀ происходит дросселирование потока на входе в рабочее колесо. При этом снижается давление (P _вк< P _а), а температура практически не изменяется (T _вк =T _а).

Таким образом, при неизменной объемной производительности Q _вк и n =const в соответствии со свойствами ТК при дросселировании на входе остаются неизменными напор l _к и степень повышения давления e_к.

Поскольку , а , то при изменении положения заслонки на всасывании меняется соответственно и давление .

Этот способ регулирования приводит к изменению характеристики компрессора, увеличивает область устойчивой работы ТК и является довольно экономичным. Расход электроэнергии при регулировании дросселированием на всасывании всего на 10-15 % выше, чем при регулировании частотой вращения ротора.

Дата добавления: 2014-01-20