Teie õhukompressor võib olla arukam kui arvate

Ron Marshalli poolt suruõhu väljakutse® eest

Hiljuti juhiti enamikku õhukompressoreid mehaaniliste rõhulülitite, releede ja mõõturitega. Nende üksuste seadistamine, eriti kui proovida mitu kompressorit koordineerida, võib osutuda pettumuseks ja viljatuks kogemuseks, sest sageli, kui juhtseadised on õigesti seadistatud, viskab mingi mehaaniline gremliin midagi jälle reguleerimisest välja.

Tänapäevased juhtseadised koosnevad sageli täpsest tipptasemel elektroonikast, mida juhitakse keerukate mikroprotsessoritega, mis on programmeeritud nutikate algoritmidega, et muuta kompressorid efektiivsemaks ja usaldusväärsemaks.

Järjest rohkem funktsioone töötatakse välja ja juurutatakse juhtimisalgoritmidesse. Kasutaja huvides on teada saada, mida teie kompressorkontroll pakub, ja otsustada, kas teile on uutest uuendustest kasu.

Üks selline väga kasulik algoritm on automaatselt käivituvate tundide loendamine tunnis, et vähendada laadimata tööaega. Selles artiklis käsitletakse selle algoritmi kasutamist väikeste õhukompressorite juhtimisel oluliste kokkuhoiuprotsentide jaoks ja tuuakse näide, kus seda funktsiooni kasutati 66% kokkuhoiu saavutamiseks, lisades lihtsalt salvestusvastuvõtja, alandades rõhku ja kompressori juhtimist.

Automaatse käivituse funktsioon

Üsna mitu aastat tagasi mõistsid kompressorkontrollide disainerid, et kompressori pidev koormata jätmine on ebatõhus, kui see ei vaja õhku. Täpsemalt, paljud kruvikompressorid tarbivad koormamata olekus märkimisväärset võimsust 25–50% täiskoormusest (või mõnel juhul suuremat), mis raiskab energiat, kui lasta sellel asjatult töötada. Raisatud energia piiramiseks olid kompressori juhtseadised varustatud taimeriringiga (automaatse käivitamise funktsioon), mis tuvastas, kas kompressor oli teatud aja jooksul tühjenenud ja kui see oleks olnud, lülitaks kompressori mootori välja. Peatatud kompressor jääks aktiivseks ja oleks käivitamiseks valmis, kui süsteemi rõhk langeb laadimispunkti. Seda tüüpi vooluringide probleemiks on see, et kui kasutaja kohandab taimerit üheminutiliseks ja süsteemil on piiratud mälumaht, võib kompressor proovida peatuda ja käivitada liiga palju kordi tunnis, ületades peamise juhi mootori maksimaalse arvu algab tunnis. Mootori lubatavad käivitused tunnis võivad varieeruda sõltuvalt mootori omadustest, suurusest, käivitusviisist ja võlli koormuse hetkest ning muudest kaalutlustest. Lisateavet mootorikäivituste kohta leiate NEMA standardist MG-1. Üldiselt, mida suurem on mootor ja mida kõrgem on pinge, seda vähem kordi tunnis mootor saab käivitada.

See kõik on väga keeruline ja vanasti paigaldati lihtsustamiseks tavapärane minimaalse taimeri seadistus, tavaliselt umbes 15 minutit, nii et ükski kompressorimootor ei seiskuks ja käivitaks rohkem kui 4 korda tunnis. See võttis veidi aega, kuid mõned tootjad mõistsid selle sätte piiramist peagi, eriti kui tegemist oli väiksemate kompressoritega, mis võivad usaldusväärselt käivitada 10–15 korda tunnis. See 15-minutiline seadistus oli ebatõhus vähendamaks kompressorite laadimata energiatarbimist, mis töötavad rohkem kui 4 korda tunnis, kuid vähem kui maksimaalne mootori käivituskordade arv.

Lõpuks mõistsid mõned tootjad, et on ohutu rakendada sellist tööviisi, mis võimaldab rohkem käivitusi tunnis, kuid piirab käivituste arvu ohutult, kui juhtub midagi, mis põhjustab kompressori kiiret tsüklit. Selle artikli kohaldamisel nimetatakse neid erinevaid juhtimisrežiime nutikaks juhtimiseks. Kuna see artikkel on kirjutatud müüjaneutraalsena, ei nimetata selle funktsiooniga konkreetseid tootjaid, kasutaja peab oma teenusepakkujalt küsima teavet teie konkreetse juhtimise kohta. Mõned saadaolevad nutikad juhtnupud töötavad järgmistel viisidel:

• Üks tootja lubab maksimaalselt 4 käivitamist tunnis, kuid stardid võivad toimuda igal ajal ühe tunni jooksul. Kui käivitumisi ületatakse, töötab kompressor lihtsalt koormata,

• Ühel tootjal on spetsiaalne eelprogrammeeritud režiim, kui see on valitud, tunneb kompressori tsükli sagedust ja kui see on vastuvõetav, lülitab kompressori välja kohe pärast lühikest laadimisperioodi, on sellel tootjal ka režiim, kus monitorid tunnevad mootori temperatuuri, ja kui on lubatud piisavalt madalaid täiendavaid peatusi / starte,

• Teine tootja lubab kasutajal programmeerida soovitud maksimaalse alguse tunnis või alguse päevas. Kompressori iga suurusega on kaasas maksimaalne lubatud arv, mida juhtimisseade piirab. Kompressor lülitatakse kohe pärast lühikest mahalaadimisperioodi välja, kui käivituste arv ei ületa seda maksimaalset arvu, kuna algoritm projitseerib praeguste kompressori tsüklite põhjal. Kui see pole rahul, siis töötab kompressor koormamata.

• Veel üks tootja lubab taimerit vähendada kahe minutini, lastes mootoril välja lülituda, kui kompressor on töötanud 10 minutit (ei soovitata kasutada kaitseks liigse käivitumise eest).

Mõned neist kompressorite juhtimisviisidest on uuenduslikud, kaitstes kompressori mootorit kahjustuste eest, säilitades samas piisavalt paindlikkust, et säästa laadimata tööaega. Kui paljudel neist juhtseadistest on kompressori salvestusvastuvõtja suurus õigesti seatud, saavutatakse oluline laadimisaja tundides kokkuhoid, eriti aeg-ajalt kõrgete tippudega kerge koormaga kompressorite puhul, nagu näiteks remonditöökodades asuvad kompressorid.

Nutika salvestusruumi kujundamine

Kompressori juhtimisega ei saa üksi hakkama; efektiivsuse saavutamiseks peavad kompressoritsüklid olema vahemikus, millega juhtimisseade saab hakkama. Joonisel 1 on näidatud mahu ja laadimis- / tühjendusrõhu riba muutmise mõju tsüklite arvule tunnis. Väikeste kompressorite jaoks on kõige parem kavandada piisavalt salvestusruumi umbes 6 kuni 8 käivitamiseks tunnis maksimaalse sagedusega, mis toimub 50% laadimispunktis (kontrollige seda piirangut tootjalt). Kogemused on näidanud, et salvestusruumala 10 gallonit cfm kohta ja rõhuvahemikus 30 psi tagab, et 50-protsendilise koormuse korral käivitumiste arv tunnis jääb alati alla 6. Üldiselt tuleks strateegiat siiski kasutada keskmiste süsteemide kasulikkuse tagamiseks. laadimine tublisti alla 40%.

Joonis 1: Säilitus- ja rõhualade mõju tsükli sagedusele

Asjad võivad juhtuda süsteemis, mis võib suurendada tsükli sagedust, tõenäoliselt filtride erinevust. Kui filtrid koormavad tavalise elutsükli jooksul prahti, kui filter asub kompressori juhtseadme ja salvestusvastuvõtja vahel, siis kompressori efektiivne töömaht väheneb ja tsüklid tunnis suurenevad. Sel põhjusel on kõige parem loota nutikontrollile, selle asemel, et taimer lihtsalt nulli keerata, mis on mõnel juhul võimalik.

Laiema rõhu riba mõju

Kõrgem keskmine rõhk muudab kompressori mootori energiatarbimise koormatud olekus suuremaks umbes ühe protsendi iga kahe psi tõusu kohta (tavaliselt alla selle üle 110 psi). Surveriba laiendamine 10 psi ribalaiuselt 30 psi ribale suurendab kompressori nähtavat keskmist rõhku 10 psi ja põhjustab umbes 5% rohkem energiakulu. Kui aga kompressor töötab märkimisväärselt tundide kaupa, võib laadimata tööaja kõrvaldamine rohkema laaditud võimsuse tagasi maksta.

Kõrgem rõhk mõjutab ka reguleerimata suruõhutarbijaid ja suurendab vooluhulka, kui seda tehasesse lubatakse. Sel põhjusel on soovitatav rõhu / vooluhulga reguleerimisseade, et hoida püsivat madalamat tehase rõhku, mis on pisut väiksem kui kompressori koormus.

Näidisprojekt

Kanada suurema linna piirkonna haiglate keskne toitlustusettevõte kasutab suruõhku pneumaatiliste operatsioonide jaoks. Rajatises viidi läbi audit, mis näitas, et olemasolev 20 HP kompressorit töötab 2% ajast, samal ajal kui töötab 26% ajast. Kuna koormus on väike, on kompressori sisemine käivitamine tunnis aktiivne, lülitatakse kompressor tsüklite vahel vahetuse vahelise kerge laadimise ajal, kuid mitte põhivahetuste ajal, kuna talletusruumi pole. Sellegipoolest on kompressori arvutatud erivõimsus 77 kW 100 toodetud cfm kohta, kuna kompressor töötab suurema osa oma tööajast koormata, tarbides endiselt umbes 35% oma täiskoormusest, kuid tootmata õhku. Joonisel 2 on näidatud süsteemi 24-tunnise töö algne profiil.

Kompressori tööaja lühendamiseks lisati süsteemi rõhu / vooluhulga reguleerimisventiiliga 90 psi seades 660 galloni vastuvõtja. Saadud kompressori töö nutika juhtimise abil elimineeris praktiliselt laadimata tööaja ja vähendas tunduvalt kompressori käivituste arvu. Süsteemi erivõimsust on nüüd vähendatud umbes 24 kW / 100 cfm, mis on 60%. Voolu vähenemisega, mis tuleneb tehase madalamast rõhust, ja väikese lekke vähendamisega on tegelikud töökulud vähenenud 66%.

See näidisprojekt on väga väike, kuid illustreerib kokkuhoidu, mis on saavutatav, kui juhtseadme intelligentsus ühendatakse hea kujunduse ja know-how abil. Rakendatud on palju sarnaseid projekte, üks kuni 100 HP ja väga suure salvestusruumiga, ning need on osutunud suurepäraseks alternatiiviks VSD-dele kohtades, kus on keskmine keskmist koormust ja kõrgeid tippe, kuid kus on tolmune keskkond. Kui soovite teha sarnaseid projekte, tuleks konsulteerida kompressori tootjaga, et määrata kindlaks konkreetse seadme lubatud käivituste arv tunnis ja kas kompressori juhtimine on seadistatud õigeks tööks.

Diagramm 2: tüüpiline tootmisnädala profiil, mis näitab märkimisväärset mahalaadimisel kulutatud aega.

Joonis 3: Kompressori tühjendatud energia tühjendatakse pärast salvestuse lisamist.

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