Regulacja sprężarek wyporowych

Pierwotną metodą regulacji sprężarek było użycie zaworu nadmiarowego ciśnienia w celu uwolnienia nadmiaru powietrza do atmosfery. Zawór w najprostszej konstrukcji może być obciążony sprężyną, dzięki czemu naprężenie sprężyny określa ciśnienie końcowe. Często używany jest serwozawór sterowany przez regulator. Ciśnienie można następnie łatwo kontrolować, a zawór może również działać jako zawór odciążający podczas uruchamiania sprężarki pod ciśnieniem. Reduktor ciśnienia powoduje znaczne zapotrzebowanie na energię, ponieważ sprężarka musi pracować w sposób ciągły z pełnym przeciwciśnieniem. Wariant, który jest stosowany w mniejszych sprężarkach, polega na odciążeniu sprężarki poprzez całkowite otwarcie zaworu, tak aby sprężarka działała pod ciśnieniem atmosferycznym. Przy użyciu tej metody wariantowej zużycie energii jest znacznie niższe.

Regulacja obejścia jest zasadniczo taka sama, jak funkcja redukcji ciśnienia. Różnica polega na tym, że uwolnione powietrze pod ciśnieniem jest chłodne i powraca do wlotu sprężarki. Metoda ta jest często stosowana w sprężarkach procesowych, w których gaz jest nieodpowiedni lub zbyt cenny, aby mógł zostać uwolniony do atmosfery.

Dławienie jest prostą metodą zmniejszenia przepływu poprzez zwiększenie stosunku ciśnienia w sprężarce, zgodnie z indukowanym podciśnieniem na wlocie. Metoda ta ogranicza się jednak do niewielkiego zakresu regulacji. Sprężarki z wtryskiem cieczy, które mogą pokonać tak wysoki współczynnik ciśnienia, mogą być regulowane do 10% maksymalnej pojemności. Metoda dławiąca powoduje stosunkowo wysokie zapotrzebowanie na energię ze względu na wysoki współczynnik ciśnienia.

Jest to obecnie najczęściej stosowana metoda regulacji. It łączy w sobie maksymalny zakres regulacji (0–100%) z niskim zużyciem energii: Tylko 15–30% mocy przy pełnym obciążeniu ze sprężarką bez obciążenia (zerowy przepływ). Zawór wlotowy jest zamknięty, ale przy małym otworze używanym w tym samym czasie zawór wylotowy otwiera się i zwalnia powietrze wylotowe ze sprężarki. Dlatego też stopień sprężarki pracuje z próżnią na wlocie i niskim przeciwciśnieniem. Ważne jest, aby szybko wykonać relief ciśnienia i aby objętość uwolnionego powietrza była ograniczona, aby uniknąć zbędnych strat podczas przejścia z obciążenia na odciążenie. System wymaga objętości bufora systemowego (zbiornik powietrza), której wielkość jest określana na podstawie żądanej różnicy między wartościami granicznymi ciśnienia dociążenia i ciśnienia odciążenia oraz dozwolonej liczby cykli odciążenia na godzinę.

Sprężarki o mocy poniżej 5–10 kW są często sterowane przez całkowite zatrzymanie silnika elektrycznego, gdy ciśnienie osiągnie górną wartość graniczną, a następnie przez ponowne uruchomienie, gdy ciśnienie spadnie poniżej dolnej wartości granicznej. Metoda ta wymaga dużej objętości bufora systemowego lub dużej różnicy ciśnień między górną i dolną wartością, aby zminimalizować obciążenie silnika elektrycznego. Jest to energooszczędna i skuteczna metoda regulacji, pod warunkiem że liczba startów jest utrzymywana na niskim poziomie.

Silnik spalinowy, turbina gazowa lub sterowany częstotliwościowo silnik elektryczny steruje prędkością obrotową sprężarki, a w konsekwencji natężeniem przepływu. It jest skuteczną metodą utrzymania stałego ciśnienia wyjściowego i mniejszego zużycia energii. Zakres regulacji zależy od typu sprężarki i jest największy w przypadku sprężarek z wtryskiem cieczy. Często regulacja prędkości jest połączona z rozruchem i zatrzymyniem przy niskim stopniu obciążenia i redukowaniem ciśnienia podczas postoju.