کمپرسور VSD

دلیل استفاده از کمپرسور VSD

درایو VSD به دو دلیل اصلی صرفه جویی در انرژی و تنظیم و کنترل فرایند مورد استفاده قرار می‌گیرد. شما باید به این نکته توجه کنید که صرفه جویی در انرژی به اندازه تولید و عملکرد صحیح سیستم‌ها و کارخانجات اهمیت دارد.

کنترل شتاب

کمپرسور VSD در بیشتر مواقع می‌تواند نسبت به یک حالت سرعت ثابت عملکرد مطلوبی داشته باشد. به عنوان مثال در ایستگاه بالابری گنداب به طور معمول فاضلاب توسط لوله‌های فاضلاب و با نیروی جاذبه به یک مکان مرطوب منتقل شده و پس از آن برای انجام پروسه تصفیه پمپ می‌شود.

در مواقع استفاده از پمپ‌های سرعت ثابت، پمپ‌ها هنگامی فعالیت خود را آغاز می‌کنند که سطح مایع در رطوبت به بعضی از نقاط بالا برسد و زمانی که نسبت سطح به نقطه کاهش یابد، متوقف می‌شود.

زمانی که کمپرسورهای VSD مورد استفاده قرار می‌گیرند، پمپ به صورت مستمر با سرعت عمل می‌کند که سرعت آن به علت بالا آمدن سطح فاضلاب، افزایش می‌یابد. سپس این جریان خروجی را با جریان ورودی منطبق می‌کند و عملیات بسیار راحتی از فرآیند را مهیا می‌سازد.

صرفه جویی در انرژی

فن‌ها و پمپ‌ها بخش بزرگی از انرژی مورد استفاده در موتورهای صنعتی را مصرف می‌کنند. مواقعی که پمپ‌ها و فن‌ها به عنوان یک فرایند بار متمایز فعالیت می‌کنند، یک روش ساده برای تغییر میزان تحویل سیال با شیر یا دمپر در خروجی فن یا پمپ این است که با بالا بردن فشار آن، جریان را در پروسه تغییر میزان تحویل سیال کاهش می‌دهد. این کاهش فشار اضافی نشانگر اتلاف انرژی است.

برخی مواقع از نظر اقتصادی مطلوب است که در بعضی از سیستم‌هایی که مقدار اتلاف انرژی زیادی دارند، از کمپرسور VSD استفاده شود. شما با یک کمپرسور VSD در فن یا پمپ، می‌توانید با توجه به تقاضا جریان خروجی را تنظیم کنید و اتلاف انرژی را به حداقل برسانید.

به عنوان مثال زمانی که یک فن به صورت مستقیم با کمک یک موتور سرعت ثابت چرخانده می‌شود، جریان هوا برای بیشترین تعداد دور ساخته شده است. شما می‌توانید جریان هوا را توسط یک دمپر تنظیم کنید، اما بهترین و تاثیرگذارترین روش تنظیم سرعت موتور فن است. با توجه به فرمول، برای ۵۰ درصد جریان هوا، کمپرسور VSD تقریبا ۲۰ درصد از قدرت ورودی را مصرف می‌کند، اما موتور سرعت ثابت حدود ۸۰٪ از توان ورودی را در نیمه جریان مصرف می‌کند.

انواع کمپرسور VSD

در بعضی از موتورهای اصلی احتراقی مانند موتورهای بخار متقابل یا توربین، احتراق داخلی، چرخ‌های آب و… دامنه گسترده‌ای از سرعت‌های عملیاتی وجود دارند که می‌تواند به صورت مستمر با تنظیم میزان سوخت یا ابزار مشابه متغیر باشد.

اما از طرف دیگر امکان دارد کارایی دستگاه در کمترین حد دامنه سرعت قرار داشته باشد. دلیل این موضوع می‌تواندعدم حفظ سرعت اولیه موتور در سرعت بسیار کم یا بسیار بالا باشد. پیش از اینکه الکتروموتورها طراحی و تولید شوند، به منظور مدیریت قدرت مکانیکی از موتور بخار و چرخ‌های آب بهره می‌شد. در آن زمان تغییرات سرعت به طور مکانیکی صورت می‌گرفت، اما هنگامی که موتورهای الکتریکی عرضه شدند، بلافاصله ابزار مدیریت سرعت آن‌ها تا حدودی توسعه یافت. در حال حاضر انواع گوناگون کمپرسورهای VSD مانند مکانیکی، هیدرولیکی و الکتریکی در بازار، درایوهای صنعتی رقابت می‌کنند.

کمپرسورهای VSD مکانیکی

کمپرسورهای VSD مکانیکی به دو نوع درایوهای گام متغیر و درایوهای کشش دسته‌بندی می‌شوند. درایوهای گام متغیر درایوهای پولی، گیربکس و تسمه هستند که در آن قطر و گام یکی یا هر دو پولی می‌تواند تنظیم شود.

با اتصال غلتک‌های فلزی روی یکدیگر، درایوهای کشش انتقال می‌یابند. همچنین نسبت سرعت ورودی / خروجی برای تغییر قطر مسیر تماس با حرکت دادن غلتک‌ها تنظیم می‌شود. نکته قابل توجه این است که غلتک‌ها و طرح‌های مکانیکی متعددی برای این مورد تولید شده‌اند.

کمپرسور VSD هیدرولیکی

کمپرسورهای هیدرولیکی نیز به سه دسته زیر تقسیم می‌شوند:

1. کمپرسور VSD هیدرواستاتیک

در ساختار کمپرسور VSD هیدرواستاتیک یک موتور هیدرودیک و پمپ هیدرولیک وجود دارد. با توجه به اینکه موتورهای جابجایی مثبت و پمپ‌ها استفاده می‌شود، یک دوران کامل از موتور یا پمپ بر اساس جریان یک مقدار حجم از مایع است که از طریق جابجایی و بدون در نظر گرفتن گشتاور یا سرعت مشخص می‌شود.

سرعت با دو روش تغییر جابجایی پمپ یا موتور یا تنظیم جریان مایع با شیر تنظیم می‌شود. یک درایو صفحه‌ای سر و صدا نیز نیز دارد (صفحه سیلندر). محور پیستون موتور یا پمپ را به کار می‌گیرد که در آن برای تنظیم جابجایی، زاویه صفحه سیلندر را می‌توان تغییر داد. پس از انجام این مراحل در نهایت می‌توان سرعت را تنظیم کرد.

2. کمپرسورهای هیدرودینامیکی

کمپرسورهای هیدرودینامیکی یا کوپلینگ‌های مایع به منظور انتقال گشتاور بین یک روتور در شفت خروجی برای سرعت قابل تنظیم و یک پروانه روی شفت ورودی سرعت ثابت از روغن استفاده می‌کنند. در ضمن مبدل گشتاور در انتقال اتوماتیک خودرو از نوع کمپرسور هیدرودینامیکی است.

3.درایو هیدروویسکوز

درایو هیدروویسکوز یا هیدروسیستم از یک یا چند دیسک متصل به شفت ورودی ساخته شده است که در مقابل یک دیسک مشابه یا دیسک‌های متصل به شفت خروجی، فشرده شده‌اند. گشتاور توسط شفت ورودی به شفت خروجی توسط یک غشاء روغن بین دیسک‌ها انتقال داده می‌شود. گشتاور انتقال متناسب با فشار اعمال شده که از طریق یک سیلندر هیدرولیکی دیسک‌ها را به هم فشرده کرده است.

کمپرسور الکتریکی

موتور الکتریکی یا AC از طریق فرکانس جریان متناوب، شمار جفت‌های استاتور در موتور مشخص می‌شود. موتورهای الکتریکی این قابلیت را دارند که برای تغییر شمار قطب‌ها به دو و سه با اتصال مجدد سیم پیچ به استاتور شتاب و سرعت را تغییر دهند.

در شرایطی که تغییرات سرعت محدود باشد، امکان دارد موتور در ابتدا برای یک سرعت متصل شده و پس از آن به سرعت دیگری تغییر داده شود یا به منظور تغییر بین دو سرعت از یک کنتاکتور استفاده کند. در ضمن نکته قابل توجه این است که اتصالات مورد استفاده برای بیشتر از سه سرعت مقرون به صرفه و اقتصادی نیست.

موتورهای با جریان مستقیم (DC) با تنظیم و کنترل جریان شنت امکان تغییر سرعت را فراهم می‌کنند. همچنین شما می‌توانید با یک موتور جریان مستقیم، تغییر ولتاژ اعمال شده به آرمیچر سرعت را تغییر دهید. یک درایو VSD می‌تواند برای عملکرد تنظیم سرعت موتور به یک کنترل‌کننده و الکتروموتور مجهز باشد. کمپرسورهای VSD برای از کار انداختن تکنولوژی قدیمی به سرعت پیش می‌روند.

در چه مواقعی به کمپرسور VSD نیاز است؟

استفاده از کمپرسور VSD یک سرمایه‌گذاری بسیار پرهزینه محسوب می‌شود و شما می‌توانید تنها در شرایط خاص یکی از آن‌ها را خریداری کنید. البته مقدار انرژی مصرفی در طول زمان استفاده از این کمپرسور، هزینه بالای اولیه را جبران خواهد کرد. البته در حدود ۹۰ درصد موارد، نصب یک کمپرسور به صورت اصولی و صحیح انجام نمی‌شود تا بتواند بیشترین بازده خود را داشته باشد. اگر عملیات مورد نظر شما در ادامه لیست نشده باشد؛ شما نباید یک کمپرسور با سرعت متغیر VSD را خریداری کنید:

• در ابتدا یک کمپرسور VSD از هزینه بیشتری برخوردار است.
• یک کمپرسور معمولی مجهز به یک مخزن با اندازه مناسب، در هر وضعیتی کارایی بیشتری خواهد داشت.
• هزینه تعمیر کمپرسورهای دور متغیر VSD بسیار زیاد است.
• کمپرسورهای VSD در مقایسه با شرایط محیط، حساس‌تر و همچنین در قیاس با کمپرسورهای معمولی نیز شکننده‌تر هستند.
• اگر به علت داشتن تغییرات در تقاضا از یک کمپرسور VSD استفاده می‌کنید؛ باید بدانید که کمپرسورهای معمولی کارایی بهتری خواهند داشت.
• زمانی که یک کمپرسور VSD در شرایط کم بار استفاده می‌شود، ممکن است مشکلات زیادی به وجود بیاید و همچنین رطوبت می‌تواند روی روغن درون آن‌ها تاثیر بگذارد.
• کمپرسورهای دور متغیر VSD در مقایسه با کمپرسورهای معمولی و همان اندازه هزینه اولیه بالاتری دارند.
• اگر اندازه کمپرسورهای VSD، مناسب باشد؛ تقریبا خاموش نمی‌شوند و این مسئله سبب افزایش هزینه‌های تعمیر و نگهداری شما می‌شود؛ چرا که کمپرسور ساعت‌های بیشتری فعالیت می‌کند و استهلاک قطعات افزایش می‌یابد.

هنگام انتخاب کمپرسور هوا مصرف آن را مورد توجه قرار دهید و در حالت کلی هر محصول برای شرایط خاص ساخته شده است و اگر در جای نامناسب از آن استفاده شود، هزینه‌های شما را افزایش خواهد داد. از آنجایی که کمپرسور با سرعت متغیر VSD هزینه اولیه بالایی دارد، اما با گذشت زمان هزینه مصرف برق آن، هزینه اولیه را جبران خواهد کرد به شرطی که در مکان و شرایط مناسب نصب شود