Изменение холодопроизводительности поршневых компрессоров

В настоящее время большое распространение получили способы изменения холодопроизводительности компрессора путем пуска и остановки, а также с помощью отжима всасывающих клапанов. Первый способ не требует дополнительных устройств и является основным для компрессоров небольшой производительности.

Частые пуски и остановки компрессоров большой холодопроизводительности кроме нежелательной пульсации тока в электросети вызывают повышенный износ трущихся узлов компрессора. Усложняется схема автоматического управления и защиты, так как необходимо устанавливать дополнительные приборы и устройства для разгрузки компрессора на период пуска. Отжим всасывающих клапанов компрессоров с вертикальным и угловым расположением цилиндров возможен только при непрямоточной конструкции компрессора.

На рис. 2.20 показан электромагнитный клапан с внутренней и внешней катушками. Электромагнитный клапан работает следующим. При подачи тока в катушку 1 магнитное поле замыкается через пластину 3 кольцевого клапана и удерживает ее в верхнем отжатом положении. При этом полость цилиндра соединяется с полостью всасывания, обеспечивая перепуск пара (газа) при нагнетании из цилиндра обратно в полость всасывания. При отжатом положении пластины всасывающего клапана цилиндр не подает пары в нагнетательную сторону и холодопроизводительность компрессора снижается. Можно отжать пластины всасывающих клапанов всех цилиндров. В этом случае холодопроизводительность равна нулю. К нулевой производительности прибегают в период пуска компрессора с целью разгрузки компрессора. На рис. 2.21 видно, что площадь 2 на диаграмме значительно меньше площади 1 индикаторной диаграммы рабочего цикла.

Система электромагнитного воздействия на пластину всасывающего клапана по сравнению с гидравлической системой отжима пластины, не требуя дополнительных деталей, кроме катушки и диамагнитных приставок, отличается конструктивной простотой, обеспечивая при этом безынерционную работу клапана (продолжительность срабатывания электромагнита обычно не более 5-10 микросекунд - мкс).

Электромагнитное управление всасывающими клапанами позволяет в зависимости от требований технологического процесса осуществлять ступенчатое (т. е. с отсечкой на части хода сжатия) регулирование компрессора.

На рис. 2.22 показана схема изменения холодопроизводительности 6-цилиндрового компрессора SMC фирмы "Саброе" (Дания). Отжим пластин всасывающих клапанов цилиндров осуществляется гидросистемой. В качестве таковой используют смазочную систему компрессора. Масляный насос 2 подает масло в систему и одновременно в клапан 6. Если масло не поступает из клапана 6 в отжимной цилиндр 4, то пружину отводит шток отжимного устройства в правое положение. Пластины всасывающих клапанов этого ряда цилиндров находятся в отжатом состоянии. После остановки компрессора масляный насос не создает давления, поэтому все отжимные устройства всех рядов цилиндров создают полную разгрузку компрессора.

Перемещая поршень клапана 6, можно отключать 2, 4 и 6 цилиндров компрессора, изменяя холодопроизводительность со 100 до 33 и 66%, и обеспечивать нулевую производительность.