SE505405C2 - Förfarande för styrning av luftproduktion i en skruvkompressor - Google Patents

Description

505 405 10 15 20 25 30 35 BNSDOCID: 2 tiden och kompressorns sugventil regleras medelst en tryckströmbrytare så att kompressorn matar i nätsystemet endast en sådan mängd luft som motsvarar förbrukningen.

Om luftförbrukning inte förekommer och sugventilen är stängd medelst spjällreglering, är kompressorns effekt- behov cirka 70 % av den effekt som behövs för full luft- produktion.

Vid stoppreglering startar kompressorn vid nät- systemets nedre tryckgräns och arbetar tills den övre tryckgränsen uppnås, varefter kompressorn slocknar under inverkan av tryckströmbrytaren för övre gräns.

Dessa regleringssätt används ofta i samma kom- pressor så, att spjällreglering används vid hög luftför- brukning, då trycket i nätsystemet tenderar att sjunka, och vid minskande förbrukning, då trycket i nätsystemet överskrider ett pà förhand ställt värde, en tryckström- brytare kopplar kompressorn till tomgång, och motsva- rande, dà trycket har sjunkit till ett på förhand ställt nedre värde, kompressorn kopplas till full produktion, varefter man vid minskande förbrukning igen övergår till att strypa insugningsluftflödet. Vidare kan regleringen vara förknippad med en tidsfunktion, varvid kompressorn efter en på förhand bestämd tids tomgång stoppas, tills trycket i nätsystemet sjunker till den pá förhand be- stämda nedre gränsen, och tryckströmbrytaren startar kompressorn och omedelbart kopplar den till full luft- produktion.

Kompressorns funktion påverkas bl.a. av drift- förhållanden, utbyte gentemot luftförbrukningen, nätsystemets volym, såsom till exempel kompressorns nominella en eventuell luftlagringsbehàllare i nätsystemet, vari- erande förbrukning och eventuell koppling av ett fler- tal kompressorer till samma nätsystem. Som bekant sker övergången från ett regleringssätt till ett annat i de lösningar som är i bruk endast på basen av det värde BNSDOCID: 10 15 20 25 30 35 505 405 3 som på förhand ställts för tryckströmbrytarens tryck, och de nämnda förhållandena, som är förknippade med kompressorns bruk, blir inte på något sätt beaktade.

Härav följer att kompressorn som helhet fungerar oeko- nomiskt och förbrukar effekt i onödan, vilket kunde undvikas genom att använda det regleringssätt som bäst lämpar sig till varje enskild funktionssituation.

Föreliggande uppfinning avser att åstadkomma ett sådant förfarande för styrning av luftproduktion i en skruvkompressor som beaktar kompressorns driftför- hållanden och som kan optimera regleringssättet på basen av förhållandena så att den förbrukade effekten är så liten som möjligt. Enligt uppfinningen àstadkommes detta så, att luftproduktionen först regleras genom att strypa insugningsluftflödet, att samtidigt mäts under- trycket i kompressorns insugningskanal, att kompressorn härefter turvis inställs på full luftproduktionseffekt och på tomgàngseffekt, att tryckets ökningshastighet i tryckluftsnätet mäts då kompressorn arbetar med full produktionseffekt och minskningshastighet då kompressorn arbetar med tomgàngseffekt, att luftförbrukningen och kompressorns effektförbrukning med denna luftförbrukning beräknas på basen av de på detta sätt mätta värdena för bägge regleringssättens del och att kompressorn kopplas att använda det regleringssätt vars effektförbrukning är mindre.

Den väsentliga idén med uppfinningen består däri att luftförbrukningen i nätsystemet och nätsystemets egenskaper, dvs. dess förmåga att lagra luft och upp- rätthålla tryck, de erhållna värdena kan beräknas vilken mängd luft som utreds genom mätning, varvid medelst behövs vid tidpunkten för mätningen och motsvarande kan pà basen av den effekt som kompressorn förbrukar vid de olika regleringssätten bestämmas vilket regleringssätt som lönar sig att användas. En fördel med lösningen 505 405 10 15 20 25 30 35 BNSDOCID: 4 enligt uppfinningen är att kompressorns effektförbruk- ning enligt driftförhàllandena kan hållas så liten som möjligt, vilket gör det möjligt att inbespara kostnader och dessutom undvika onödiga startningar och stopp- ningar och andra stora ändringar i regleringssätten, vilket á sin sida leder till en längre användningstid och en större produktivitetssäkerhet för kompressorn.

Uppfinningen beskrivs närmare medelst bifogade ritning, som visar schematiskt en skruvkompressor och en därtill hörande styranordning för utförande av för- farandet.

Figuren visar schematiskt en skruvkompressor 1, innanför vilken finns kompressorskruvar 2 och 3. Kom- pressorn uppvisar en insugningskanal 4 och en till ett tryckluftsnätsystem kopplad utloppskanal 5. medelst vilket Insug- ningskanalen 4 uppvisar ett spjäll 6, strypningen av insugningskanalen 4 kan regleras. Vidare uppvisar insugningskanalen 4 en tryckgivare 7, medelst vilken mäts det undertryck som jämfört med atmosfär- trycket råder i insugningskanalen. Utloppskanalen 5 uppvisar á sin sida en tryckgivare 8, medelst vilken mäts nättrycket i tryckluftsnätsystemet. Tryckgivaren 7 i. insugningskanalen och tryckgivaren 8 j. utlopps- kanalen är kopplade till en styranordning 9, som mäter trycket i vardera kanalen. Styranordningen 9 är vidare medelst en styrkanal 10 kopplad att styra spjället 6 och medelst en styrkanal 11 kopplad att starta eller stoppa kompressorn 1.

Vid startning av kompressorn l öppnar styranord- ningen 9 sugventilen 6 helt, varvid kompressorn l suger luft genom insugningskanalen 4 väsentligen utan under- tryck och matar den via utloppskanalen 5 i trycklufts- nätet. Då trycket i tryckluftsnätet stiger till ett på förhand bestämt värde, som vanligtvis är den för tryck- luftsnätet bestämda nedre tryckgränsen, erhåller styr- BNSDOCID' 10 15 20 25 30 35 505 405 5 anordningen 9 en styrsignal från tryckgivaren 8 cch börjar stänga spjället 6, tills trycket förblir vid det på förhand bestämda värdet, sorn 1 matade luftmängden är lika stor som den luft- mängd som verktyg och andra anordningar förbrukar från nätsystemet. I denna situation registrerar styranordnin- gen 9 det undertryck jämfört med atmosfärtrycket som anges av givaren 7 :i insugningskanalen och beräknar dvs. den av kompres- nätsystemets luftförbrukning pà basen av detta. Härefter kopplar styranordningen 9 kompressorn till tvàpunkts- varvid spjället 6 öppnas helt och trycket i Från och med det ögonblick reglering, nätsystemet börjar stiga. då kompressorn kopplades till tvàpunktsreglering be- räknar styranordningen 9 den tid som förflyter innan trycket i tryckluftsnätsystemet har stigit till den pà förhand bestämda övre tryckgränsen, som anges av tryck- givaren 8, varefter styranordningen 9 helt stänger spjället, dvs. som förflyter innan trycket i nätsystemet har sjunkit fràn den tillåtna övre gränsen till dess nedre gräns.

Pá basen av de pà detta sätt mätta värdena beräknar en sugventilen 6, och nu beräknar den tid mikroprocessor i styranordningen enligt kompressorns 1 effektförbrukningsegenskaper, vilketdera reglerings- sättet som med den just då rådande belastningen för- brukar mindre effekt, och använder därefter det sättet, tills driftförhållandena ändras. För att det rätta regleringssättet skall kunna användas sà effektivt som möjligt, utförs mätningen på nytt med bestämda mellan- rum, varvid regleringssättet kan bytas på basen av de ändringar som skett i förhållandena.

I en fördelaktig utföringsform av uppfinningen beräknar' en xnikroprocessor~ pà basen av' nätsystemets egenskaper, med vilken luftförbrukningsmängd vartdera regleringssättet använder väsentligen samma effekt, beräknar luftförbrukningen varefter styranordningen 505 10 15 BNSDOCID: 405 6 och använder spjällreglering då denna är större än ovannämnda värde och kopplar kompressorn till tvåpunkts- reglering då luftförbrukningen sjunker under detta värde. Härvid kopplar den på spjällregleringen med be- stämda mellanrum och mäter driftförhållandevärdena pà nytt pà det ovananförda sättet och sätter i gång kom- pressorn igen pà det för effektförbrukning fördelakti- gaste sättet.

Med kompressorn kopplad till tvåpunktsreglering kan styranordningen 9 dessutom mäta dess tomgàngstid, varvid styranordningen 9 kopplar ifrån kompressorn helt dà tomgàngstiden är längre än den pà förhand bestämda tiden, eftersom luftförbrukningen från nätsystemet här- vid är så liten att den genomsnittliga effektförbruk- ningen är som minst då maskinen är ifrånkopplad emellan.

Under normal luftförbrukning använder styranordningen dock huvudsakligen spjällreglering och tvàpunktsregler- ing enligt ovananförda princip.

Claims (3)

BNSDOCI D: 10 15 20 25 30 35 505 405 7 Patentkrav:

1. Förfarande för styrning av luftproduktion i en skruvkompressor (1), vid vilket förfarande kompres- sorns (1) genomsnittliga luftproduktion under drift regleras att motsvara luftförbrukningen genom att strypa insugningsluftflödet eller genom att turvis koppla kompressorn (1) till full luftproduktionseffekt och tomgàngseffekt så, att luftförbrukningens gräns- vid vilket effektförbrukningen vid bägge reg- varvid kompres- värde, leringssätten är densamma, bestäms, sorns (1) luftproduktion regleras genom att strypa insugningsluftflödet om luftförbrukningen är större än gränsvärdet, och genom att turvis koppla på full luft- produktionseffekt och tomgàngseffekt om luftförbruk- ningen är mindre än gränsvärdet, k ä n n e t e c k - att luftproduktionen först regleras n a t därav, genom att strypa insugningsluftflödet, att samtidigt mäts undertrycket i kompressorns (1) insugningskanal, att kompressorn härefter turvis inställs på full luft- produktionseffekt och på tomgàngseffekt, att tryckets ökningshastighet i tryckluftsnätet mäts då kompressorn (1) arbetar med full produktionseffekt och minsknings- hastighet då kompressorn (1) arbetar med tomgàngseffekt, att luftförbrukningen och kompressorns (1) effektför- brukning med denna luftförbrukning beräknas på basen av de pà detta sätt mätta värdena för bägge reglerings- sättens del och att kompressorn (1) kopplas att använda det regleringssätt vars effektförbrukning är mindre.

2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att undertrycket och tryckets öknings- och minskningshastighet mäts och de värden som utgör grunden till hur regleringssättet väljs beräknas med pá förhand bestämda mellanrum.

3. Förfarande enligt patentkravet l eller 2, 505 BNSDOCID: 405 8 k ä n n e t e c k n a t därav, att tryckets öknings- respektive minskningshastighet mäts genom att mäta den tid som förflyter då trycket stiger från dess pà förhand bestämda nedre gränsvärde till dess på förhand bestämda övre gränsvärde respektive då trycket sjunker från dess nämnda övre gränsvärde till dess nämnda nedre gräns- värde.