Методы ртегулирования компрессоров

Регулирование может быть прерывистым (периодическое прекращение работы компрессора), ступенчатым и плавным; ручным или автоматическим.

Универсальные способы регулирования (применяемые для всех видов машин):

1) временная остановка компрессора,

2) изменение частоты вращения вала компрессора,

3) дросселирование на входе в компрессор,

4) перепуск газа из нагнетательной линии в подводящую линию (или в атмосферу).

О с т а н о в к а одной или нескольких машин позволяет регулировать общую подачу компрессорной станции. При работе одиночного компрессора периодическая его остановка обеспечивает снижение подачи в среднем за периоди пуска. Остановка компрессора выполняется двумя способами: остановкой двигателя и отключением компрессора от работающего двигателя с помощью пневматических или электромагнитных муфт. Преимущество первого способа – прекращение расхода энергии с момента остановки агрегата. Преимущество второго способа – поддержание установившегося режима работы двигателя и упрощение автоматизжации управления агоегата (редкие пуск и остановка осуществляются вручную). При частых остановках (обычно объёмных машин) выявляется общий недостаток метода регулирования остановками – нарушение теплового режима компрессора, что приводит к неравномерному нагреву рабочих органов и заставляет устанавливать в машине повышенные зазоры, что нежелательно. Остановки и пуски можно делать редкими, но тогда необходимо иметь большой ресивер.

И з м е н е н и е ч а с т о т ы в р а щ е н и я вала компрессора – универсальный способ изменения характеристики компрессора при условии, что двигатель допускает экономичное измпенение частоты вращения. Способ применяется для компрессоров, имеющих привод от газовой или паровой турбины или от двигателя внутреннего сгорания, преимущественно от дизеля, допускающего большое изменение скорости вращения – около 50 %. Частота вращения вала газомоторных компрессоров в небольших пределах регулируется автоматическим приспособлением. В случае привода от трёхфазного электродвигателя возможно ступенчатое регулирование, если двигатель имеет переменное число полюсов. Однако этот двигатель имеет крупные габариты и высокую стоимость. Существует метод плавного регулирования асинхронных электродвигателей с фазовым ротором при помощи так называемого вентильного каскада. Эта схема нашла некоторое применение на компрессорных станциях магистральных газопроводов.

Метод регулирования изменением частоты вращения вала компрессора наиболее экономичный. Искалючпение составляют некоторые типы роторных компрессоров. Например, в пластинчатом компрессоре удельный расход энергии при снижении частоты вращения вала повышается, так как относительные потери мощности от неплотности возрастают. Диапазон выгодного регулирования зависит от типа компрессора и формы кривой зависимости КПД от частоты вращения и степени повышения давления.

При постоянной частоте вращения двигателя ступенчатое регулирование компрессора можно осуществлять при помощи коробки передач, что усложняет привод, а главное – посредством гидродинамической муфты, что, однако, снижает экономичность регулирования почти до уровня, присущзего дросселированию в потоке газа.

Д р о с с е л и р о в а н и е н а в х о д е в к о м п р е с с о р приводит к уменьшению плотности газа и, следовательно, к снижению подачи компрессора. Объёмный расход газа , зависящий от степени повышения давления, при постоянном конечном давлении падает из-за увеличения ε, что ещё больше снижает количество подаваемого газа. Понижение давления перед компрессором при сохранении конечного давления вызывает возрастание конечной температуры, что может быть особенно опасным при работе на воздухе, содержащем пары масла. При перекачивании горючих газов разрежение при входе в компрессор может привести к подсасыванию, из атмосферы воздуха вследствие негерметичыности узла регулирования, к образованию полимерных соединений и взрывоопасных смесей. Дросселирование сопровождается увеличением удельного расхода энергии, что снижается эффективность его применения по сравнению с другими способами длительного регулирования.

П е р е п у с к г а з а из нагнетательной линии в область всасывания – основное средство разгрузки компрессора при пуске. Если при этом нагнетательный тубопровод остаётся под давлением, то на нём устанавливают обратный клапан или задвижку. Дроссельный переипуск применяется в сочетании с другими методами ступенчатого регулирования.