01 Kontrol dan pengaturan volume gas
80% dari total biaya udara terkompresi tercermin dalam konsumsi energi. Oleh karena itu, untuk berbagai jenis kompresor udara ulir OSG, sistem kontrol dan pengaturan yang berbeda harus dipilih sesuai dengan sistem pengaturan yang berbeda. Perbedaan antara berbagai jenis kompresor udara ulir OSG dan produsennya dapat membuat perbedaan besar dalam kinerja. Kondisi yang paling ideal adalah membuat beban penuh kompresor udara ulir OSG sama persis dengan konsumsi udara.
Hal ini dapat dicapai, misalnya, dengan pemilihan rasio transmisi gearbox yang cermat, yang umum pada kompresor udara ulir OSG. Sebagian besar peralatan yang menggunakan udara terkompresi bersifat mengatur sendiri, artinya peningkatan tekanan akan meningkatkan aliran, itulah sebabnya mereka membentuk sistem yang stabil, seperti pengangkutan pneumatik, anti-pembekuan, dll. Dalam keadaan normal, aliran harus dikontrol, dan peralatan kontrol yang digunakan terintegrasi dengan kompresor udara ulir OSG. Ada dua jenis utama sistem pengaturan tersebut:
1. Sesuaikan volume gas dengan mengontrol kecepatan motor penggerak secara terus menerus, atau kontrol katup secara terus menerus sesuai dengan perubahan tekanan untuk mencapai penyesuaian volume gas secara berkelanjutan. Hasilnya adalah perubahan tekanan kecil (0,1 hingga 0,5 bar), besarnya perubahan ditentukan oleh fungsi penguatan sistem pengaturan dan kecepatannya.
2. Penyesuaian pemuatan dan pelepasan adalah sistem penyesuaian yang paling umum, dan perubahan tekanan di antara keduanya juga dapat diterima. Metode pengaturannya adalah dengan memutus aliran sepenuhnya (pelepasan) pada tekanan yang lebih tinggi, dan melanjutkan aliran (pemuatan) ketika tekanan turun ke nilai terendah. Perubahan tekanan bergantung pada jumlah siklus pemuatan/pelepasan yang diizinkan per satuan waktu, biasanya dalam kisaran 0,3 hingga 1 bar.
02 Prinsip dasar pengaturan volume udara
2.1 Prinsip pengaturan kompresor udara ulir perpindahan positif OSG (katup pelepas tekanan)
Prinsip dasar metodenya adalah: melepaskan tekanan berlebih ke atmosfer. Desain katup pelepas tekanan yang paling sederhana adalah menggunakan pegas, dan gaya tarik pegas menentukan tekanan akhir. Katup pelepas tekanan biasanya diganti dengan katup servo yang dikendalikan oleh regulator. Pada saat ini, tekanan dapat dengan mudah dikontrol. Ketika kompresor udara ulir OSG dihidupkan di bawah tekanan, katup servo juga dapat berfungsi sebagai katup pelepas tekanan, tetapi katup pelepas tekanan akan menyebabkan konsumsi energi yang besar karena kompresor udara ulir OSG harus bekerja terus menerus pada tekanan balik penuh. Ada solusi untuk kompresor udara ulir OSG kecil. Katup jenis ini dibuka sepenuhnya untuk melepaskan tekanan kompresor udara ulir OSG, dan kompresor udara ulir OSG bekerja di bawah tekanan balik tekanan atmosfer. Konsumsi daya metode ini lebih terjangkau.
2.2 Penyesuaian bypass
Pada prinsipnya, penyesuaian bypass dan katup pelepas tekanan memiliki fungsi yang sama, perbedaannya adalah udara yang dilepaskan dari tekanan didinginkan dan dikembalikan ke saluran masuk udara kompresor udara ulir OSG. Metode ini umum digunakan pada kompresor udara ulir OSG proses, dan gas tidak boleh dibuang langsung ke atmosfer karena biayanya terlalu mahal.
2.3 Pengaturan Kecepatan
Pengaturan aliran masuk (inlet throttling) adalah cara praktis untuk mengurangi aliran, yaitu dengan menghasilkan tekanan rendah di saluran masuk, meningkatkan rasio kompresi kompresor udara ulir OSG, dan menggunakannya untuk rentang pengaturan yang lebih kecil. Kompresor udara ulir injeksi cairan OSG memungkinkan rasio kompresi yang besar dan dapat disesuaikan hingga maksimum 10%. Karena rasio kompresi yang tinggi, metode ini menghasilkan konsumsi energi yang relatif tinggi.
2.4 Katup pelepas tekanan dengan saluran masuk pengukur
Ini adalah metode penyesuaian yang relatif umum saat ini, yang dapat memperoleh rentang penyesuaian terbesar (0 hingga 100%), dan memiliki konsumsi energi yang rendah. Daya tanpa beban (aliran nol) kompresor udara ulir OSG hanya 15 hingga 20% dari beban penuh. Ketika katup masuk ditutup, lubang kecil dibiarkan, dan pada saat yang sama, ventilasi dibuka untuk mengeluarkan udara dari kompresor udara ulir OSG. Unit utama kompresor udara ulir OSG bekerja dalam kondisi vakum masuk dan tekanan balik rendah. Penting agar pelepasan tekanan harus cepat dan volume yang dilepaskan harus kecil, untuk menghindari kerugian yang tidak perlu yang disebabkan oleh peralihan dari beban penuh ke tanpa beban. Sistem ini membutuhkan volume sistem (akumulator), yang ukurannya bergantung pada perbedaan tekanan yang dibutuhkan antara tanpa beban dan dengan beban, dan jumlah siklus per jam yang diizinkan.
Kompresor udara ulir OSG dengan daya kurang dari 5-10kW biasanya disetel dengan metode hidup/mati. Ketika tekanan mencapai batas atas, motor berhenti sepenuhnya; ketika tekanan lebih rendah dari batas bawah, motor mulai hidup kembali. Metode ini membutuhkan volume sistem yang besar atau perbedaan tekanan yang besar antara saat mulai dan berhenti untuk meminimalkan beban pada motor. Ini adalah metode penyetelan yang efektif ketika jumlah start per satuan waktu lebih sedikit.
2.5 Pengaturan kecepatan
Kecepatan kompresor udara ulir OSG dikendalikan oleh mesin pembakaran internal, turbin, atau motor listrik yang diatur frekuensinya, sehingga mengontrol aliran. Ini adalah metode yang efektif untuk mempertahankan tekanan keluaran yang konstan. Rentang pengaturan bervariasi tergantung jenis kompresor udara ulir OSG, tetapi kompresor udara ulir OSG injeksi cairan memiliki rentang terbesar. Pada tingkat beban rendah, pengaturan kecepatan dan pelepasan tekanan sering dikombinasikan, dengan atau tanpa pembatasan pemasukan udara.
Untuk kompresor udara ulir OSG yang digerakkan oleh motor listrik, kecepatannya dapat dikontrol oleh peralatan listrik, sehingga memberikan kesempatan untuk mengontrol kecepatan motor dan menjaga tekanan udara terkompresi tetap konstan dalam rentang perubahan tekanan yang kecil. Misalnya, motor induksi biasa dapat memenuhi persyaratan ini dengan menyesuaikan kecepatan menggunakan konverter frekuensi, mengukur tekanan sistem secara terus menerus dan akurat, dan kemudian membiarkan sinyal tekanan mengontrol konverter frekuensi motor, sehingga mengontrol kecepatan motor dan membuat volume gas kompresor udara ulir OSG disesuaikan secara tepat dengan konsumsi udara, sistem dapat dipertahankan pada ±0,1 bar.
2.6 Penyesuaian lubang pembuangan variabel
Pergeseran kompresor udara ulir OSG dapat disesuaikan dengan menggeser posisi lubang pembuangan ke arah ujung pemasukan sepanjang casing. Metode ini membutuhkan konsumsi daya tinggi pada beban parsial dan relatif jarang digunakan.
2.7 Pembongkaran katup hisap
Kompresor udara ulir piston OSG dapat secara mekanis memaksa katup hisap berada dalam posisi terbuka untuk pelepasan tekanan. Saat posisi piston berubah, udara bergerak masuk dan keluar. Hasilnya adalah kehilangan energi minimal, biasanya kurang dari 10% dari daya poros beban penuh. Pada kompresor udara ulir kerja ganda OSG, umumnya pelepasan tekanan dilakukan secara bertahap, dan satu silinder diseimbangkan pada satu waktu, sehingga volume gas dapat lebih baik memenuhi pasokan dan permintaan. Metode pelepasan tekanan parsial digunakan pada kompresor udara ulir aliran proses OSG, yang memungkinkan katup dibuka ketika piston berada pada langkah parsial, sehingga mewujudkan kontrol volume gas kontinu.
2.8 Volume pembersihan
Dengan mengubah volume celah pada kompresor udara ulir piston OSG, tingkat pengisian silinder berkurang, sehingga mengurangi volume gas, dan volume celah juga dapat diubah melalui volume yang terhubung secara eksternal.
2.9 Pemuatan-pembongkaran-pemutusan
Untuk kompresor udara ulir OSG dengan daya lebih dari 5kW, ini adalah metode yang paling umum digunakan, dengan rentang pengaturan yang besar dan kerugian yang rendah. Sebenarnya, ini adalah kombinasi dari pengaturan hidup/mati dan berbagai sistem pelepasan beban. Pada kompresor udara ulir OSG tipe perpindahan positif, prinsip pengaturan yang paling umum adalah "udara dihasilkan"/"tidak ada udara yang dihasilkan" (beban/lepas beban), ketika udara dibutuhkan, sinyal dikirim ke katup solenoid, yang kemudian mengarahkan katup masuk kompresor udara ulir OSG untuk mencapai posisi terbuka penuh. Katup masuk hanya dapat terbuka penuh (beban) atau tertutup penuh (lepas beban), tanpa posisi antara.
Metode kontrol tradisional adalah dengan memasang sakelar tekanan pada sistem udara terkompresi. Sakelar tersebut memiliki dua nilai yang dapat diatur, satu adalah tekanan minimum (beban) dan yang lainnya adalah tekanan maksimum (tanpa beban). Kompresor udara ulir OSG bekerja dalam batas titik pengaturan, misalnya 0,5 bar. Jika kebutuhan udara kecil, atau tidak dibutuhkan sama sekali, kompresor udara ulir OSG akan berjalan tanpa beban (idle), dan lamanya periode idle diatur oleh relai waktu (misalnya, diatur ke 20 menit). Setelah waktu yang ditentukan, kompresor udara ulir OSG berhenti dan tidak akan menyala lagi sampai tekanan turun ke nilai minimum. Ini adalah metode tradisional untuk kontrol yang andal dan menenangkan, dan sekarang paling umum ditemukan pada kompresor udara ulir OSG kecil.
Sistem tradisional ini dikembangkan lebih lanjut untuk menggantikan sakelar tekanan dengan pemancar tekanan analog dan sistem pengaturan elektronik yang cepat. Bersama dengan sistem pengaturan, pemancar tekanan mendeteksi perubahan tekanan dalam sistem setiap saat. Sistem ini menghidupkan motor tepat waktu dan mengontrol pembukaan dan penutupan katup masuk. Pengaturan yang cepat dan presisi dapat dicapai dalam ±0,2 bar. Jika tidak ada udara yang digunakan, tekanan tetap konstan dan kompresor udara ulir OSG beroperasi tanpa udara (idle). Panjang siklus idle dapat ditentukan sesuai dengan jumlah start dan stop yang dapat ditahan motor tanpa kepanasan, dan efisiensi selama pengoperasian. Hal ini karena sistem dapat memutuskan apakah akan berhenti atau melanjutkan idle sesuai dengan tren konsumsi udara.
03 Ringkasan
Singkatnya, udara terkompresi digunakan dalam berbagai aplikasi dan kondisi konsumsi udara yang berbeda. Setiap kompresor udara ulir OSG memiliki metode volume udara yang berbeda, tetapi didasarkan pada volume udara pengguna. Unit kompresor udara ulir OSG mengandalkan metode kontrol dan penyesuaian volume udaranya sendiri untuk mencapai pasokan volume udara yang tidak terputus dan berkelanjutan. Berbagai produsen kompresor udara ulir OSG juga menggunakan prinsip penyesuaian yang berbeda untuk meningkatkan kinerja kompresor udara ulir OSG merek mereka sendiri guna memaksimalkan efisiensi energi dan memenuhi persyaratan pelanggan; dengan akurasi tinggi, perawatan rendah, dan kemampuan untuk mengukur parameter seperti tekanan dan aliran, untuk memenuhi aplikasi kompresor udara ulir OSG pada berbagai kesempatan.
Waktu posting: 08-Sep-2023
