Характеристики необходимы для оценки правильности эксплуатации компрессора. Качественно характеристики ротационно-пластинчатого компрессора аналогичны характеристикам компрессоров объемного типа.
Зависимость отношения давлений от подачи определяется уменьшением коэффициента подачи при повышении конечного давления в основном за счет увеличения потерь объема всасывания (рис. 6.7). Такие зависимости при рn — const и Тn — const могут быть построены для различных частот вращения. Рабочие точки компрессора (1, 2, 3, 4) определяются характеристикой сети (системы), которая может быть изменена дросселированием на нагнетании (рис. 6.7,а).
При увеличении отношения давлений потребляемая мощность увеличивается. Максимум КПД должен соответствовать расчетному отношению давлений.
Анализ характеристик позволяет сделать следующие выводы:
В связи с малым изменением подачи эксплуатационные характеристики удобнее строить в зависимости от отношения давления при п — const и рн — const (рис. 6.7, б). При увеличении отношения давления необходимо контролировать не только ее предельно допустимое значение по прочности пластин, но и температурный режим машины, т.е. Тк/Тн. При высоких значениях температуры (Т > 370 К) масло начинает разлагаться и при этом смазочные свойства ухудшаются.
Падение КПД при работе с пересчетным отношением давлений может быть в двух случаях: недожатие в ячейке и пережатие в ячейке. В обоих случаях выравнивание давлений (дожатие и расширение) происходит в полости нагнетательного патрубка практически мгновенно с соответствующим изменением индикаторной диаграммы (рис. 6.8). Оба случая приводят к дополнительным потерям индикаторной мощности. Аналогичные потери возникают и во всасывающем патрубке при изменении начального давления по сравнению с расчетным.
Регулирование компрессора предусматривает изменение подачи компрессора в зависимости от переменного потребления сети. При этом давление в сети может быть постоянным или переменным в зависимости от характеристики сети и регулируется дросселированием на нагнетании или всасывании. Экономичность того или иного способа регулирования оценивается уменьшением КПД компрессора по сравнению с расчетной подачей.
Один из способов регулирования — изменение частоты вращения. Для этого применяются многоскоростные двигатели переменного тока со ступенчатым изменением различными способами частоты вращения.
Высокая экономичность этого способа объясняется тем, что подача и внешние потери одинаково изменяются с изменением частоты. Основная же индикаторная потеря (от перетечек) уменьшается с увеличением частоты вращения вследствие уменьшения времени осуществления рабочего процесса (т.е. с ростом частоты вращения возможно даже некоторое увеличение КПД).
Одним из вариантов регулирования является периодическая остановка компрессора или периодическое отключение его от двигателя. В этом случае между компрессором и сетью устанавливается ресивер, из которого питается сеть при остановке компрессора.
Простым способом регулирования является дросселирование на всасывании. На расчетной производительности дроссель полностью открыт. При регулировании давление и плотность газа перед компрессором уменьшаются вследствие сопротивления дросселя. Производительность, приведенная к условиям всасывания, также уменьшается. Если требуется сохранение конечного давления, режимы регулирования характеризуются увеличением отношения давления и падением КПД вследствие увеличения перетечек и нерасчетной степени повышения давления: недорасширения в ячейке в процессе обратного расширения и недожатия в ячейке в процессе сжатия. Мощность, потребляемая компрессором при регулировании, может быть меньше и больше расчетной в зависимости от установившегося соотношения. При малых е она оказывается больше расчетной.
По аналогии с поршневыми компрессорами для регулирования ротационно-пластинчатого компрессора возможно использование способа плавного или ступенчатого подключения дополнительных мертвых объемов. При этом увеличивается потеря объема всасывания из-за расширения газа в мертвом объеме и уменьшается производительность.
Простейшим, однако малоэкономичным способом регулирования является перепуск с нагнетания на всасывание (байпасирование) или выпуск в атмосферу избытка подачи. Мощность сжатия избыточного количества газа полностью теряется.