6. 1.7 Особенности регулирования лопастных компрессоров

В зависимости от вида потребителей сжатого воздуха компрессорный установки разделяют на две основные группы:

1. Потребители требуют постоянного количества воздуха при переменном давлении (доменные печи, вагранки, специальные аппараты химической технологии).

2. Потребители требуют подачи воздуха с постоянным давлением при изменяющейся подаче (пневматический инструмент, отбойные молотки, пневматический привод, вибраторы различных типов).

В первом случае изменение режима работы компрессора называют регулированием на постоянную подачу, а во втором случае – на постоянное давление.

Рассмотрим характеристику компрессора совместно с характеристикой сети (рис. 6.9).

Рисунок 6.9 График регулирования компрессора двумя способами: 1) на М=const; 2) на

Пусть нормальный режим определяется точкой при частоте вращения .

Если требуется поддерживать подачу М=const, то рабочие точки режимов должны располагаться на линии АВ, параллельной оси ординат.

Повышение или понижение степени сжатия при М=const обусловливается потребителем и может быть достигнуто только изменением частоты вращения вала компрессора. При этом следует иметь в виду, что точка В определяет предельное значение степени сжатия . Выход за точкуВ, лежащую на границе помпажа, недопустим. Поэтому лопастные компрессоры, регулируемые изменением частоты вращения на постоянную подачу, должны снабжаться предохранительными клапанами, отрегулированными на конечное давление . Это дает гарантию избежать помпажных режимов.

Если компрессору предъявляется требование поддержания постоянной степени повышения давления при переменной подаче, то возможные режимные точки должны располагаться на линииCF.

Точка С определяет предельное минимальное значение подачи по условиям помпажа. В этом случае компрессор должен быть снабжен автоматическим антипомпажным устройством, датчиком которого является динамический импульс или давление всасывания, зависящее от подачи компрессора. При регулировании наразличны режимы могут достигаться изменением частоты вращения вала компрессора.

При любом способе регулирования изменением частоты вращения вала уменьшается адиабатный КПД, т.е. ухудшается использование энергии, подводимой от привода.

Уменьшение КПД является существенным недостатком способа регулирования компрессора изменением частоты вращения.

Дроссельное регулирование при п=const является доступным во всех случаях и очень простым. Однако при заданных частоте вращения и характеристике сети этим способом можно регулировать только на уменьшение подачи.

Регулирование можно проводить дросселем на напорном и всасывающем патрубках компрессоров; второе выгоднее вследствие меньших затрат энергии, как правило, пропорциональных плотности дросселируемого потока газа.

В некоторых случаях регулирование дросселем на входе оказывается выгоднее, чем регулирование изменением частоты вращения. Регулирование направляющим лопастным аппаратом на входе находит в центробежных компрессорах ограниченное применение ввиду конструктивной сложности.