解決往復(fù)式壓縮機氣量調(diào)節(jié)最佳方法是采用基于頂開進氣閥的“回流省功”原理,其通過頂開進氣閥進行氣量調(diào)節(jié),在往復(fù)式壓縮機進氣過程結(jié)束后利用外力強制頂開進氣閥,實現(xiàn)氣量無級調(diào)節(jié)和節(jié)能的效果。
1)膨脹過程
圖示A-B曲線,此時壓縮機的進氣閥和排氣閥均處于正常的關(guān)閉狀態(tài);
2)進氣過程
如B-C曲線,此時進氣閥在氣缸內(nèi)外壓差的作用下開啟,進氣管線中的氣體通過進氣閥進入氣缸,至C點完成相當(dāng)于氣缸100%容積流量的進氣量,進氣閥關(guān)閉;C-D為壓縮曲線,氣缸內(nèi)的氣體在活塞的作用下壓縮達到排氣壓力;
3)排氣過程
D-A為排氣閥打開,被壓縮的氣體經(jīng)過排氣閥進入下一級過程。如果在進氣過程到達C后,進氣閥在執(zhí)行機構(gòu)作用下仍被強制地保持開啟狀態(tài),那么壓縮過程并不能沿原壓縮曲線由位置C到位置D,而是先由位置C到達位置Cr,此時原吸入氣缸中的部分氣體通過被頂開的進氣閥回流到進氣管而不被壓縮;
4)壓縮過程
待活塞運動到特定的位置Cr(對應(yīng)所要求的氣量)時,執(zhí)行機構(gòu)使頂開進氣閥片的強制外力消失,進氣閥片回落到閥座上而關(guān)閉,氣缸內(nèi)剩余的氣體開始被壓縮,壓縮過程開始沿著位置Cr到達位置Dr。氣體達到額定排氣壓力后從排氣閥排出,容積流量減少。
這種調(diào)節(jié)方法的優(yōu)點是壓縮機的指示功消耗與實際容積流量成正比,是一種簡單高效的壓縮機流量調(diào)節(jié)方式。
迪那處理站的中壓機為成都壓縮機廠的往復(fù)式壓縮機,單臺功率710kW,設(shè)計最大進氣量11576Nm3/h,2用1備,全年耗電量1043.2萬度,是處理站耗能大戶。在運行過程中,壓縮機出口回流閥PV3003B在70%開度以上,壓縮機在壓縮過程中做了大量無用功,即“一臺運行吃不下,兩臺運行吃不飽”,造成了很大一部分能耗的浪費。