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调节容积式压缩机

在很多情况下，用气设备会要求压缩空气系统保持恒定压力。相应地，这就要求对来自压缩机中心的压缩空气流量进行调节。我们将探讨容积式压缩机的不同流量调节原理。

如何调节容积式压缩机？- 9 个调节原理：

卸压

用于调节容积式压缩机的卸压法的原理示意图

压缩机早期采用的调节方法是使用卸压阀将多余的压缩空气释放到大气中。设计简单的卸压阀为弹簧式阀门，它由弹簧张力决定最终压力。不过，常用的卸压阀是由调压器控制的伺服阀。它可以轻松地控制压力，此外当压缩机在压力下起动时，该阀门还可以充当卸载阀。卸压会产生大量的能耗需求，因为压缩机必须连续做功以克服反向压力。还有一种用于小型压缩机的方法是将阀门完全打开，对压缩机进行卸载，以使压缩机只需做功克服大气压力即可。使用这种方法可以显著降低功耗。

旁通

用于调节容积式压缩机的卸压法的原理示意图

旁路调节法的工作原理与卸压法相同。区别在于，卸压后的空气会被冷却并返回压缩机进气口。这种方法通常用于气体不适合释放至大气中或者这种做法成本太高的过程压缩机。

进气节流

用于调节容积式压缩机的卸压法的原理示意图

节流法可通过增加压缩机的压力比，根据进气口内产生的欠压来减小空气流量。但是，这种方法仅限于较小的调节范围。对于可以克服这种高压力比的液体喷射式压缩机，其流量可调节至容量上限的 10%。由于压力比很高，节流法会产生相对较高的能量需求。

通过进气节流卸压

用于调节容积式压缩机的卸压法的原理示意图

这是目前常用的一种调节方法。它兼具调节范围广 (0-100%) 和能耗低的优点：卸载后压缩机（零流量）的功耗仅为满载功率的 15-30%。该方法是将进气阀关闭，然后打开一个较小的开度并同时将放空阀打开，以将压缩机中的排气释放。因此，压缩机主机会在进气口处于真空状态和低反压的工况下工作。使用此方法时，必须快速卸压并限制释放的空气量，以避免在从加载到卸载的过渡中发生不必要的损耗。系统需要配备一个系统缓冲容量（贮气罐），其大小由加载和卸载压力限值之间的期望差值以及每小时许可的卸载周期数来确定。

起动/停止

用于调节容积式压缩机的卸压法的原理示意图

对于功率低于 5–10 kW 的压缩机，其控制方式通常是在压力达到上限值时使电动机停机，并在压力下降至低于下限值时重新起动电动机。这种方法要求配备较大的系统缓冲容量，或者确保上限值和下限值之间存在较大的压差，以尽可能地降低电动机上的热负载。这种调节方法节能、高效，但要求起动次数保持在较低水平。

转速调节

用于调节容积式压缩机的卸压法的原理示意图

利用内燃机、燃气涡轮机或频率控制式电动机控制压缩机转速，进而控制流量。这种方法能够有效地保持稳定的输出压力和较低的能耗。调节范围会因压缩机类型而异，其中液体喷射式压缩机的调节范围较大。通常，转速调节法会与起动/停机法（负载水平较低时）和卸压法（停止用气时）结合使用。

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