Sistemi di controllo dei compressori d'aria a vite: Caratteristiche principali di protezione e linee guida per il monitoraggio

I compressori d'aria a vite sono componenti essenziali della moderna produzione industriale. Il loro funzionamento efficiente e stabile si basa molto su sistemi di controllo sofisticati che garantiscono protezione, automazione e ottimizzazione del consumo energetico. Questo articolo illustra le principali misure di controllo, le caratteristiche dei sistemi di controllo singoli e centralizzati, i suggerimenti per la scelta dell'inverter e le migliori pratiche per il monitoraggio del risparmio energetico.

I compressori a vite utilizzano in genere due tipi di sistemi di controllo:

• Controllo della protezione del singolo compressore: Ogni compressore ha un proprio controllore che gestisce la protezione e il funzionamento.
• Sistema di controllo centralizzato/collegato: Più compressori condividono un armadio di controllo centralizzato che può integrarsi con un sistema DCS nella sala di controllo. Gestisce la commutazione master-slave, le sequenze di avvio/arresto automatico e la distribuzione bilanciata del tempo di funzionamento tra le unità.

I controllori per compressori monovite utilizzano schede IC o pannelli a microprocessore. Forniscono controllo e monitoraggio in tempo reale, tra cui:

• Controllo automatico di spegnimento, standby, avvio, carico/scarico e arresto di emergenza
• Monitoraggio in tempo reale della pressione e della temperatura dei gas di scarico
• Filtrare gli avvisi di sostituzione in base al tempo di esecuzione
• Aggiornabilità del software per diverse applicazioni industriali
• Interfaccia semplice e funzionamento facile da usare

Le funzioni chiave del controllo centralizzato (collegato) comprendono:

1. Avvio scaglionato: I compressori si avviano in sequenza con un intervallo di 20 secondi.
2. Automazione di carico/scarico: I compressori si arrestano automaticamente quando la pressione supera i limiti stabiliti.
3. Configurazione dei parametri: Gli utenti possono regolare i limiti di alta/bassa pressione, gli intervalli di commutazione, i ritardi di avvio/arresto e la priorità delle unità.
4. Gestione dei guasti: Le unità guaste vengono automaticamente rimosse dal sistema, mentre le altre continuano a funzionare.
5. Bilanciamento del tempo di funzionamento: Il sistema alterna unità principali e unità di standby per garantire un'autonomia uniforme.
6. Assegnazione flessibile del controllo: I compressori possono essere rimossi o aggiunti manualmente al sistema collegato.
7. Comunicazione del segnale: I sistemi collegati inviano segnali come lo stato di funzionamento, gli avvisi di inattività, i guasti critici e le autorizzazioni di avvio alle sale di controllo centrali.

Le precauzioni principali includono:

• Utilizzare i selettori per passare dalla modalità collegata a quella autonoma.
• I compressori devono essere riattivati manualmente quando si passa alla modalità centralizzata.
• In caso di guasto grave, isolare e riparare l'unità prima di reintrodurla nel sistema collegato.

Quando si scelgono gli inverter, bisogna considerare i tipi di carico:

• Ventilatori e pompe: Abbinare la capacità dell'inverter alla capacità del motore.
• Gru e paranchi: Prevedere una capacità supplementare per gli shock di avvio e l'energia di rigenerazione.
• Carichi ad alta inerzia: Utilizzare inverter e unità di frenatura leggermente sovradimensionati.
• Carichi irregolari: Dimensionare gli inverter in base alle condizioni di carico massimo.

Note aggiuntive:

• Per il funzionamento a bassa velocità, aumentare il rapporto di trasmissione o utilizzare motori a 6 poli.
• Limitare la lunghezza del cavo a 50 m o utilizzare reattori di uscita per distanze maggiori.

Per monitorare efficacemente il consumo energetico del compressore:

1. Eseguire i test in condizioni operative normali e stabili.
2. Per carichi stabili: utilizzare un periodo di campionamento di 2 ore; per carichi variabili, coprire cicli di carico completi.
3. Campionare tutti i parametri (pressione, temperatura, flusso, potenza) contemporaneamente e per almeno tre volte.
4. Utilizzare misuratori di portata o metodi di bilancio termico per la misurazione della portata volumetrica.
5. Assicurarsi che gli strumenti rientrino nei limiti di calibrazione e precisione.

Una protezione e un controllo efficaci dei compressori d'aria a vite garantiscono prestazioni affidabili, efficienza energetica e risparmi a lungo termine. Sfruttando sistemi di controllo avanzati e monitorando regolarmente il consumo energetico, le industrie possono ottimizzare i loro sistemi di aria compressa e ridurre i tempi di fermo.

Per ulteriori guide tecniche, visitate il nostro sito Hub di conoscenza dei compressori d'aria.

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