Существует множество принципов регулирования объёмных компрессоров. Мы приведём лишь те, которые часто встречаются в производственной практике:
Первый - Сброс давления. При таком принципе регулирования используется разгрузочный клапан, который при превышении установленного давления сбрасывает его путём стравливания воздуха в атмосферу. Такие клапана обычно очень просты в конструкции и имеют пружину, напряжение которой и будет определять конечное давление. Управляемые регулятором клапана называются сервоклапанами. Этот клапан может управлять давлением и использоваться как разгрузочный клапан при включении компрессора под давлением. Преодолевая противодавление, работающий компрессор затрачивает большое количество энергии при сбросе давления. В маленьких компрессорах клапан полностью открывается и компрессор разгружается и работает против атмосферного давления. При использовании такого способа регулирования потребляемая энергия значительно экономится.
Второй способ - Байпас. Это тот же сброс давления с помощью выпускного клапана. Особенность такого регулирования состоит в том, что сбрасываемый воздух не попадает в атмосферу, а охлаждается и обратно возвращается на всасывание. Обычно такой способ используют тогда, когда сбрасываемый газ не пригоден для выброса в атмосферу или очень дорог.
Третий способ регулирования - Дросселирование входа. Это легкий способ уменьшения потока, увеличивающий степень повышения давления в компрессоре. При таком способе очень мала степень диапазона регулирования.
Четвертый способ - Сброс давления с дросселированием входа. Это наиболее распространённый способ регулирования, так как в нём сочетается максимальный диапазон регулирования с минимальными затратами мощности полной нагрузки при разгрузке компрессора. Когда впускной клапан закрыт, в нём остается небольшое отверстие, а выпускной клапан в это время стравливает выходящий воздух. Далее компрессорный элемент начинает работать с разрежением на входе при небольшом противодавлении. И вот тут необходимо быстро сбрасывать давление и стравливать небольшой объём воздуха. При таком способе регулирования практически исключаются потери при переходе от нагрузки к разгрузке.
Пятый способ - Пуск/остановка. Когда мощность компрессора меньше 5-10 кВт давление можно регулировать так: электродвигатель компрессора останавливается при максимально достигнутом давлении, а когда давление опускается ниже определенного уровня, двигатель вновь запускается. При таком способе регулирования увеличивается нагрузка на электродвигатель, и для избежания проблем используют либо ресивер увеличенного объёма, либо между максимальным и минимальным значением давления устанавливается увеличенный интервал. Такой способ чаще всего используется для регулировки производительности небольших поршневых компрессоров.
Шестой способ - использование частотного преобразователя. Этот способ является самым эффективным и экономичным способом регулировки производительности. Если расход уменьшается, то электродвигатель снижает обороты, за счет чего и уменьшается производительность. Если же расход увеличивается, то давление в пневмосети начинает падать, и электродвигатель увеличивает обороты для увеличения производительности и поддержания необходимого значения давления в пневмосети. Чаще всего частотные преобразователи используются на винтовых компрессорах.
Седьмой способ - Регулировка выпускного клапана. Данный способ очень редко применяется, так как для его применения необходимо использование дополнительных элементов, которые должны потреблять дополнительную энергию. Суть регулировки заключается в передвижении выпускного клапана вдоль оси винта в впускному клапану.
Восьмой способ - Разгрузка впускным клапаном. Механический способ разгрузки позволяет оставлять открытым впускной клапан, что является эффективным способом регулирования при использовании поршневых компрессоров. Воздух всасывается и нагнетается в зависимости от положения поршня в цилиндре. При этом потери мощности не превышают 15%. Если же рассматривать компрессоры двойного действия, то цилиндр во время одного цикла разгружается и достигает равновесия между производительностью и потреблением воздуха. При постоянном удержании клапана в открытом положении во время работы поршня можно осуществить беспрерывное управление потоком.
Девятый способ - использование мертвого пространства. При изменении объема мертвого пространства можно управлять производительностью компрессора. Увеличить объем мертвого пространства можно за счет присоединения к нему дополнительной емкости. Именно эта емкость и будет забирать "излишки" сжатого воздуха, регулируя тем самым производительность компрессора.
Последний способ. Нагрузка – разгрузка - остановка. Очень распространённый способ регулирования компрессоров с электродвигателем мощностью выше 5 кВт. В этом способе достигается низкий уровень потерь с широким диапазоном регулирования производительности. Обычно на практике комбинируют способы регулирования, например: пуск/остановка и разные разгрузочные системы.
