比泽尔活塞式压缩机的排气量和压力(包括中间压力),在机器运转过程中不是固定不变的。外界的气耗用量不可能随时都等于压缩机的排气量,进出压缩机的气体压力也不会等于压缩机的预定设计压力。当外界耗气量小于压缩机的排气量时,便需对压缩机进行排气量的调节,以使缩机的排气量适应耗气量的要求。

1、变工况工作

1)吸气压力改变

当吸气压力降低,排气压力不变时,对单级压缩机,则压缩比升高,排气量下降,对于多级压缩机,主要导致末级压缩比升高,排气量有所下降,级数越多,影响越少。

2)排气压力改变

提高压缩机的排气压力,而吸气压力不变,对于多级压缩机来说末级压缩比最大,但其余各级压缩比也略有上升,排气量减少,功率增加。

3)压缩介质改变

介质的改变,气体的绝热指数也随之改变,绝热指数高,排气量和功率都有所增大,重度增大的气体,功率也随之增大。

4)压缩机转速的改变

在一定范围内增加转速,排气量会相应增加,而且还会影响到气阀的寿命,所以提高转速要综合考虑,而且还要对有关通流部件进行改造。

2、排气量的调节

比泽尔开启式活塞压缩机调节气量方法很多,按根据排气改变的情况,可分为间隙调节、分级调节和连续调节三种。

压缩机和气体耗用机器之间的输气管网容积(包括贮气器在内)也是排气量调节中的重要环节。当压缩机的排气量大于气体耗用量时,输气管网中的压力升高,反之则 降低。利用管网中压力在一定的幅度范围(压力不均匀度)波动,可在短期内缓和排气量不相等的矛盾。显然,管网容积越大,它的平衡作用越大,或它的压力不均 匀度也越小。管网中应用贮气罐的目的就是加大管网容积。

压缩机排气量调节是根据管网中的压力变化进行的。采用人工操作的调节机构时,当管网中压力超过或低于规定值,即开启或关闭调节机构。采用自动操作的调节机构 时,管网的压力作用于一定的器械,从而使调节机构发生作用。一般来说,趋向于采用自动控制的调节机构,称为自动控制。它要求较小的管网容积能达到更小的压 力不均匀度。只在耗气量相当稳定,偶尔需要调节的场合,例如化工流程,才采用手动调节。也有在自动控制之外,加用手动调节,作为开停车和紧急情况时的操 作。

1)转速调节

活塞式压缩机的排气量与转速成正比,改变压缩机的转速就可以调节排气量。转速调节目前主要应用于直流电动机和内燃机驱动的压缩机中。

2)管路调节

在管路方面增加适当的机构,利用适当程度的阻塞或旁通来进行排气量的调节,而压缩机本身结构并无改变,因此管路调节可以应用任一原来不具有排气调节的压缩机上。

3)节流进气调节

在压缩机进气管路上装有节流阀,通过节流阀调节入口流量,从而调节压缩机排量

4)停止进气调节

停止进气调节是隔断进气管路,使压缩机进入空转而排气量为零。多用于开停机状况。

5)旁路调节

旁路调节是将进气管和排气管用普通管路和旁通阀加以连通,来达到调节排气量的目的。调节时只要打开旁通阀,排出的气体便又回入进气管线。

按照旁路阀开关的方式不同,旁路调节又可分为节流连通和自由连通两种

a、节流连通

调节时阀门根据需要调节的气量开至适当的程度,让一部分气体经旁路阀节流后回入进气管内。这种调节属于连续调节,它的优点是结构系统简单,排气量可连续地变化,可使排气量在100%0%的范围内进行分级调节和连续调节。其缺点是高压气体节流,压缩机功率消耗一点也未减少,经济性较差。但由于这种调节方式结构简单,常应用于短期地不经常调节或调节幅度很小的场合,也可作备用的和辅助的调节之用。

b、自由连通

调 节时旁路阀完全打开,使压缩机排出的气体仅克服旁路管路及旁路阀阻力进入进气管线,然后通过气缸的进气的排气形成封闭的循环流动,压缩机进入空转。空转期 间压缩机消耗的功率主要用于克服气阀和管路中的阻力。当旁路阀的旁路管线具有足够大的通流截面时,排气压力和进气压力差别很小,空转功率也不大,反之会形 成相当大的功率消耗。自由连通时,排气管路中必须备有止回阀,防止管网气体倒窜回压缩机中。

6)顶开吸气阀调节

作 用于气阀的调节是使进排气阀之一在工作中完全或局部地丧失其正常作用,从而改变压缩机的排气量。鉴于气阀的工作状况和压缩机的功率清耗,目前只在进气阀上 装设调节的措施。顶开吸气阀法的调节原理是在吸气阀内装一压叉,当需要降低排气量时,压叉顶开吸气阀的阀片,使部分或全部已吸入气缸内的气体又流回到吸气 管中,以实现排气量的调节。

活塞式卸荷器调节时通过调节器来的高压气体进入卸荷器缸,推动小活塞克服弹簧力,使压叉压开阀片。当需要恢复正常时,由调节器将卸荷器与大气接通,小活塞在弹簧力作用下升起,压叉脱离阀片。这种结构小活塞免不了要泄漏气体,而隔膜式卸荷器可克服此缺点。隔膜式卸荷器除了将活塞换成膜片外,还是装设在气缸外面 的,卸荷器仅中心杆伸入气缸的进气腔,故检查和修理比较方便,对于高压级进气腔小时也能适用。

多级压缩机应用顶开进气阀调节时,各级均设有压叉,调节时各级进气阀应同时压开。

一般有下列两种调节形式:

a:完全顶开吸气阀:

是一种气动完全顶开吸气阀的调节装置,利用气源动力,通过压叉顶开吸气阀阀片。

b:部分顶开吸气阀:

吸气阀不是完全开启,而只是部分开启。因此该调节装置气体温度高,气密性差,很少采用。

7)补充余隙法

此法的作用原理是在气缸余隙附近装一个补充余隙容积,调节时打开其上的余隙调节阀使其与气缸余隙相通,于是气缸余隙增大,减少输气量,达到调节的目的。一般可调节的范围在0~25% 

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