स्क्रू एयर कंप्रेसर के विस्थापन को नियंत्रित करने के कई तरीके हैं! क्या आपको सभी तरीके पता थे?

01 गैस की मात्रा का नियंत्रण और समायोजन

संपीड़ित वायु की कुल लागत का 80% ऊर्जा खपत में परिलक्षित होता है। इसलिए, विभिन्न प्रकार के स्क्रू एयर ओएसजी कंप्रेसर के लिए, अलग-अलग नियंत्रण और विनियमन प्रणालियों का चयन किया जाना चाहिए। विभिन्न प्रकार के स्क्रू एयर ओएसजी कंप्रेसर और उनके निर्माताओं के बीच अंतर प्रदर्शन में बहुत बड़ा फर्क ला सकता है। सबसे आदर्श स्थिति यह है कि स्क्रू एयर ओएसजी कंप्रेसर का पूर्ण भार वायु खपत के बिल्कुल बराबर हो।

उदाहरण के लिए, गियरबॉक्स के ट्रांसमिशन अनुपात का सावधानीपूर्वक चयन करके इसे प्राप्त किया जा सकता है, जो प्रोसेस स्क्रू एयर ओएसजी स्क्रू एयर कंप्रेसर में आम है। संपीड़ित हवा का उपयोग करने वाले अधिकांश उपकरण स्व-विनियमित होते हैं, जिसका अर्थ है कि दबाव बढ़ाने से प्रवाह बढ़ता है, यही कारण है कि वे एक स्थिर प्रणाली बनाते हैं, जैसे कि वायवीय संवहन, हिम-रोधी और हिमांक-रोधी आदि। सामान्य परिस्थितियों में, प्रवाह को नियंत्रित करना आवश्यक होता है, और उपयोग किए जाने वाले नियंत्रण उपकरण स्क्रू एयर ओएसजी स्क्रू एयर कंप्रेसर के साथ एकीकृत होते हैं। इस प्रकार की समायोजन प्रणालियों के दो मुख्य प्रकार हैं:

1. ड्राइव मोटर की गति को लगातार नियंत्रित करके गैस की मात्रा को समायोजित करें, या दबाव परिवर्तन के अनुसार वाल्व को लगातार नियंत्रित करके गैस की मात्रा का निरंतर समायोजन करें। इससे दबाव में मामूली परिवर्तन (0.1 से 0.5 बार) होता है, और परिवर्तन की मात्रा विनियमन प्रणाली के प्रवर्धन कार्य और उसकी गति द्वारा निर्धारित होती है।

2. लोडिंग और अनलोडिंग समायोजन सबसे आम समायोजन प्रणालियाँ हैं, और इन दोनों के बीच दबाव में परिवर्तन भी स्वीकार्य हैं। विनियमन की विधि यह है कि उच्च दबाव पर प्रवाह को पूरी तरह से बंद कर दिया जाए (अनलोडिंग), और दबाव के न्यूनतम स्तर पर पहुँचने पर प्रवाह को पुनः शुरू कर दिया जाए (लोडिंग)। दबाव में परिवर्तन प्रति इकाई समय में अनुमत लोडिंग/अनलोडिंग चक्रों की संख्या पर निर्भर करता है, जो आमतौर पर 0.3 से 1 बार की सीमा में होता है।

02 वायु आयतन समायोजन का मूल सिद्धांत

2.1 धनात्मक विस्थापन स्क्रू एयर ओएसजी स्क्रू एयर कंप्रेसर (प्रेशर रिलीफ वाल्व) का विनियमन सिद्धांत

मूल सिद्धांत यह है: अतिरिक्त दबाव को वायुमंडल में छोड़ देना। प्रेशर रिलीफ वाल्व का सबसे सरल डिज़ाइन स्प्रिंग लोडिंग का उपयोग करना है, और स्प्रिंग का टेक-ऑफ बल अंतिम दबाव निर्धारित करता है। प्रेशर रिलीफ वाल्व को आमतौर पर रेगुलेटर द्वारा नियंत्रित सर्वो वाल्व से बदल दिया जाता है। इस स्थिति में, दबाव को आसानी से नियंत्रित किया जा सकता है। जब स्क्रू एयर कंप्रेसर को दबाव में चालू किया जाता है, तो सर्वो वाल्व अनलोडिंग वाल्व के रूप में भी कार्य कर सकता है, लेकिन प्रेशर रिलीफ वाल्व बहुत अधिक ऊर्जा खपत का कारण बनता है क्योंकि स्क्रू एयर कंप्रेसर को लगातार पूर्ण बैक प्रेशर पर काम करना पड़ता है। छोटे स्क्रू एयर कंप्रेसर के लिए एक समाधान है। इस प्रकार के वाल्व को पूरी तरह से खोलकर स्क्रू एयर कंप्रेसर को अनलोड किया जाता है, और स्क्रू एयर कंप्रेसर वायुमंडलीय दबाव के बैक प्रेशर के तहत काम करता है। इस विधि में बिजली की खपत अधिक किफायती होती है।

2.2 बाईपास समायोजन

सिद्धांत रूप में, बाईपास समायोजन और दबाव राहत वाल्व का कार्य समान होता है, अंतर यह है कि दबाव से मुक्त हवा को ठंडा करके स्क्रू एयर ओएसजी स्क्रू एयर कंप्रेसर के एयर इनलेट में वापस भेज दिया जाता है। यह विधि आमतौर पर प्रोसेस स्क्रू एयर ओएसजी स्क्रू एयर कंप्रेसर में उपयोग की जाती है, और गैस को सीधे वातावरण में नहीं छोड़ा जाना चाहिए, क्योंकि यह बहुत महंगा होता है।

2.3 थ्रॉटलिंग-इन

इनलेट थ्रॉटलिंग प्रवाह को कम करने का एक सुविधाजनक तरीका है, जिसमें इनलेट पर कम दबाव उत्पन्न किया जाता है, स्क्रू एयर ओएसजी स्क्रू एयर कंप्रेसर का संपीड़न अनुपात बढ़ाया जाता है और इसे एक छोटे समायोजन दायरे में उपयोग किया जाता है। लिक्विड इंजेक्शन स्क्रू एयर ओएसजी स्क्रू एयर कंप्रेसर उच्च संपीड़न अनुपात की अनुमति देते हैं और इन्हें अधिकतम 10% तक कम किया जा सकता है। उच्च संपीड़न अनुपात के कारण, इस विधि में अपेक्षाकृत अधिक ऊर्जा खपत होती है।

2.4 मीटर-इन इनलेट के साथ प्रेशर रिलीफ वाल्व

यह वर्तमान में अपेक्षाकृत सामान्य समायोजन विधि है, जिससे सबसे बड़ी समायोजन सीमा (0 से 100%) प्राप्त की जा सकती है और ऊर्जा की खपत कम होती है। स्क्रू एयर ओएसजी कंप्रेसर की अनलोडेड (शून्य प्रवाह) शक्ति पूर्ण लोड की तुलना में केवल 15 से 20% होती है। इनटेक वाल्व बंद होने पर एक छोटा सा छेद रह जाता है, और साथ ही, स्क्रू एयर ओएसजी कंप्रेसर से हवा निकालने के लिए वेंट खुल जाता है। स्क्रू एयर ओएसजी कंप्रेसर की मुख्य इकाई इनलेट वैक्यूम और कम बैक प्रेशर की स्थिति में काम करती है। यह महत्वपूर्ण है कि दबाव का विमोचन तीव्र हो और उत्सर्जित मात्रा कम हो, ताकि पूर्ण लोड से शून्य लोड में स्विच करने के कारण होने वाले अनावश्यक नुकसान से बचा जा सके। सिस्टम को एक सिस्टम वॉल्यूम (संचायक) की आवश्यकता होती है, जिसका आकार अनलोडिंग और लोडिंग के बीच आवश्यक दबाव अंतर और प्रति घंटे अनुमत चक्रों की संख्या पर निर्भर करता है।

5-10 किलोवाट से कम क्षमता वाले OSG स्क्रू एयर कंप्रेसर को आमतौर पर ऑन/ऑफ विधि द्वारा समायोजित किया जाता है। जब दबाव ऊपरी सीमा तक पहुँच जाता है, तो मोटर पूरी तरह से बंद हो जाती है; जब दबाव निचली सीमा से कम हो जाता है, तो मोटर फिर से चालू हो जाती है। इस विधि के लिए सिस्टम का आयतन अधिक होना चाहिए या मोटर पर भार कम करने के लिए चालू और बंद होने के बीच दबाव का अंतर अधिक होना चाहिए। यह समायोजन विधि तब प्रभावी होती है जब प्रति इकाई समय में कम बार चालू होना पड़ता है।

2.5 गति समायोजन

स्क्रू एयर ओएसजी स्क्रू एयर कंप्रेसर की गति को आंतरिक दहन इंजन, टरबाइन या आवृत्ति-नियंत्रित इलेक्ट्रिक मोटर द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जिससे प्रवाह को नियंत्रित किया जा सकता है। यह स्थिर आउटलेट दबाव बनाए रखने का एक प्रभावी तरीका है। समायोजन सीमा स्क्रू एयर ओएसजी स्क्रू एयर कंप्रेसर के प्रकार के अनुसार भिन्न होती है, लेकिन लिक्विड इंजेक्शन स्क्रू एयर ओएसजी स्क्रू एयर कंप्रेसर में सबसे बड़ी सीमा होती है। कम लोड स्तर पर, गति विनियमन और दबाव राहत को अक्सर एक साथ उपयोग किया जाता है, जिसमें वायु सेवन प्रतिबंध हो भी सकता है और नहीं भी।

इलेक्ट्रिक मोटरों द्वारा संचालित स्क्रू एयर ओएसजी स्क्रू एयर कंप्रेसर के लिए, गति को विद्युत उपकरणों द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है, जिससे मोटर की गति को नियंत्रित करने और संपीड़ित हवा को दबाव परिवर्तनों की एक छोटी सीमा के भीतर स्थिर रखने का अवसर मिलता है। उदाहरण के लिए, एक साधारण इंडक्शन मोटर आवृत्ति कनवर्टर के साथ गति को समायोजित करके, सिस्टम के दबाव को लगातार और सटीक रूप से मापकर, और फिर दबाव संकेत को मोटर के आवृत्ति कनवर्टर को नियंत्रित करने देकर इस आवश्यकता को पूरा कर सकती है, जिससे मोटर की गति को नियंत्रित किया जा सकता है और स्क्रू एयर ओएसजी स्क्रू एयर कंप्रेसर के गैस आयतन को हवा की खपत के अनुसार सटीक रूप से अनुकूलित किया जा सकता है, जिससे सिस्टम को ±0.1 बार पर बनाए रखा जा सकता है।

2.6 परिवर्तनीय निकास पोर्ट समायोजन

ओएसजी स्क्रू एयर कंप्रेसर के विस्थापन को केसिंग की लंबाई के साथ निकास पोर्ट की स्थिति को सेवन सिरे की ओर ले जाकर समायोजित किया जा सकता है। इस विधि में आंशिक भार पर उच्च विद्युत खपत होती है और यह अपेक्षाकृत कम प्रचलित है।

2.7 सक्शन वाल्व अनलोडिंग

पिस्टन स्क्रू एयर ओएसजी कंप्रेसर अनलोडिंग के लिए सक्शन वाल्व को यांत्रिक रूप से खुली स्थिति में ला सकता है। पिस्टन की स्थिति बदलने पर हवा अंदर और बाहर आती-जाती है। इसके परिणामस्वरूप ऊर्जा की हानि न्यूनतम होती है, जो आमतौर पर पूर्ण-लोड शाफ्ट पावर के 10% से कम होती है। डबल-एक्टिंग स्क्रू एयर ओएसजी कंप्रेसर में, आमतौर पर बहु-चरणीय अनलोडिंग होती है, और एक समय में एक सिलेंडर को संतुलित किया जाता है, जिससे गैस की मात्रा आपूर्ति और मांग को बेहतर ढंग से पूरा कर सके। प्रोसेस फ्लो स्क्रू एयर ओएसजी कंप्रेसर में आंशिक अनलोडिंग विधि का उपयोग किया जाता है, जो पिस्टन के आंशिक स्ट्रोक में होने पर वाल्व को खोलने की अनुमति देता है, जिससे गैस की मात्रा का निरंतर नियंत्रण संभव होता है।

2.8 निकासी मात्रा

पिस्टन स्क्रू एयर ओएसजी स्क्रू एयर कंप्रेसर पर क्लीयरेंस वॉल्यूम को बदलकर, सिलेंडर की फिलिंग डिग्री को कम किया जाता है, जिससे गैस की मात्रा कम हो जाती है, और क्लीयरेंस वॉल्यूम को बाहरी रूप से जुड़े वॉल्यूम के माध्यम से भी बदला जा सकता है।

2.9 लोडिंग-अनलोडिंग-शटडाउन

5 किलोवाट से अधिक क्षमता वाले स्क्रू एयर ओएसजी कंप्रेसर के लिए, यह सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली विधि है, जिसमें समायोजन की व्यापक रेंज और कम हानि होती है। वास्तव में, यह ऑन/ऑफ समायोजन और विभिन्न अनलोडिंग प्रणालियों का संयोजन है। पॉजिटिव डिस्प्लेसमेंट स्क्रू एयर ओएसजी कंप्रेसर में, सबसे आम विनियमन सिद्धांत "हवा उत्पादन"/"हवा उत्पादन नहीं" (लोड/अनलोड) है। जब हवा की आवश्यकता होती है, तो एक सोलेनोइड वाल्व को संकेत भेजा जाता है, जो बदले में स्क्रू एयर ओएसजी कंप्रेसर के इनटेक वाल्व को पूरी तरह से खुली स्थिति में ले जाता है। इनटेक वाल्व या तो पूरी तरह से खुला (लोडेड) होता है या पूरी तरह से बंद (अनलोडेड), इसमें कोई मध्यवर्ती स्थिति नहीं होती है।

पारंपरिक नियंत्रण विधि संपीड़ित वायु प्रणाली में एक प्रेशर स्विच स्थापित करना है। स्विच में दो मान सेट किए जा सकते हैं: एक न्यूनतम दबाव (लोडिंग) और दूसरा अधिकतम दबाव (अनलोडिंग)। स्क्रू एयर ओएसजी कंप्रेसर सेटपॉइंट सीमाओं, जैसे 0.5 बार, के भीतर काम करता है। यदि वायु की मांग कम है, या बिल्कुल भी आवश्यकता नहीं है, तो स्क्रू एयर ओएसजी कंप्रेसर बिना लोड के (निष्क्रिय अवस्था में) चलेगा, और निष्क्रियता की अवधि एक टाइम रिले द्वारा निर्धारित की जाती है (उदाहरण के लिए, 20 मिनट)। निर्धारित समय के बाद, स्क्रू एयर ओएसजी कंप्रेसर बंद हो जाता है और दबाव न्यूनतम मान तक गिरने तक दोबारा चालू नहीं होता है। यह विश्वसनीय और निश्चिंत नियंत्रण की पारंपरिक विधि है और अब आमतौर पर छोटे स्क्रू एयर ओएसजी कंप्रेसर में पाई जाती है।

इस पारंपरिक प्रणाली को और विकसित किया गया ताकि प्रेशर स्विच को एनालॉग प्रेशर ट्रांसमीटर और एक तेज़ इलेक्ट्रॉनिक समायोजन प्रणाली से बदला जा सके। रेगुलेटिंग सिस्टम के साथ, प्रेशर ट्रांसमीटर सिस्टम में किसी भी समय दबाव में होने वाले बदलावों को महसूस करता है। सिस्टम समय पर मोटर को चालू करता है और इनटेक वाल्व के खुलने और बंद होने को नियंत्रित करता है। ±0.2 बार की सटीकता के साथ तेज़ और सटीक विनियमन प्राप्त किया जा सकता है। यदि हवा का उपयोग नहीं किया जाता है, तो दबाव स्थिर रहता है और स्क्रू एयर OSG कंप्रेसर खाली चलता है (आइडलिंग)। आइडलिंग चक्र की अवधि मोटर के बिना ज़्यादा गरम हुए चालू और बंद होने की संख्या और संचालन के दौरान होने वाली दक्षता के अनुसार निर्धारित की जा सकती है। दक्षता इसलिए है क्योंकि सिस्टम हवा की खपत के रुझान के अनुसार आइडलिंग बंद करने या जारी रखने का निर्णय ले सकता है।

03 सारांश

संक्षेप में, संपीड़ित वायु का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों और वायु खपत की विभिन्न स्थितियों में किया जाता है। प्रत्येक स्क्रू एयर कंप्रेसर (OSG) की वायु मात्रा निर्धारण विधि भिन्न होती है, लेकिन यह उपयोगकर्ता की वायु मात्रा पर आधारित होती है। स्क्रू एयर कंप्रेसर इकाई निर्बाध और निरंतर वायु आपूर्ति सुनिश्चित करने के लिए अपनी वायु मात्रा नियंत्रण और समायोजन विधियों पर निर्भर करती है। विभिन्न स्क्रू एयर कंप्रेसर निर्माता ऊर्जा दक्षता को अधिकतम करने और ग्राहकों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए अपने ब्रांड के स्क्रू एयर कंप्रेसर के प्रदर्शन को बेहतर बनाने हेतु विभिन्न समायोजन सिद्धांतों का उपयोग करते हैं; उच्च सटीकता, कम रखरखाव और दबाव एवं प्रवाह जैसे मापदंडों को मापने की क्षमता के साथ, स्क्रू एयर कंप्रेसर विभिन्न अवसरों पर उपयोग के लिए उपयुक्त है।