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动力式压缩机调节原理

在很多情况下,用气设备会要求压缩空气系统保持恒定压力。相应地,这就要求对来自压缩机中心的压缩空气流量进行调节。在本文中,我们将探讨动力式压缩机的流量调节

如何调节动力式压缩机?

进气调节

  • 进气节流: 动力式压缩机支持在进气口处节流,以连续不断地降低压缩机的容量。当压力比达到泵的限值并且机器变得不稳定(喘振)时,即表明压缩机达到流量下限了。调节范围取决于机器的设计(例如,压缩级数和叶轮设计),但外部因素的影响也很大,比如反压、吸气温度和冷却液温度等。流量下限通常介于流量上限的 60% 至 85% 之间。
  • 进气导向叶片: 当流量被节流时,进气道中径向配置的叶片会引起气流进入旋转状态。这种方法的效果与节流法相同,但调节范围更宽,能源利用率更高。这种方法通常可将流量下调至设计流量的 50-70%。此外,叶片的反向转动还可将压缩机的容量和压力稍微提高一定程度。不过,这可能会损害压缩机的性能。
  • 排气调节

  • 可变排气导向叶片(扩散器): 为了进一步改善调节范围,还可以控制压缩级扩散器中的流量。压力不变,流量向下调节至设计流量 30% 的情况很常见。这种方法比较复杂,成本较高,仅限用于单级压缩机。
  • 卸压: 动力式压缩机早期采用的调节方法是使用减压阀或放空阀将多余的压缩空气释放到大气中。从原理上讲,这种方法与容积式压缩机所使用的卸压法相同。
  • 加载-卸载-停机主要原理
    加载-卸载-停机可以结合使用前面提到的调节方法来控制压缩机装置。常用的模式有两种:调制:将多余的流量释放到大气(或进气)中,但能耗不变。自动双路:装置的流量下调量限制为进气阀调节法以及/或者排气导向叶片法的下调量。当流量低于下调限值时,调节系统会让压缩机排气口与大气相通,同时完全关闭进气阀(与容积式压缩机相比)。卸载模式的功率仍然相对较高,相当于满载功率的 20%,具体取决于叶轮的设计等。转速调节 转速调节与使用进气导向叶片的效果相似。压力不变,流量在压缩机的流量下调范围内变化。在功率较高时,转速调节法不具优势,因为所需的驱动装置成本较高。

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