螺桿壓縮機進氣控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量好壞涉及壓縮機的工作性能。通過對碟閥+止回閥式進氣閥所組成的進氣控制系統(tǒng)的工作原理分析，提出了進氣控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法和故障診斷技術(shù)，以便準(zhǔn)確地判斷故障部位和排除故障。
1.進氣控制系統(tǒng)的工作原理
典型的螺桿壓縮機進氣控制系統(tǒng)如圖11-2所示。
系統(tǒng)主要由空氣過濾器、進氣閥、放空閥、電磁閥、螺桿機頭、油氣分離器、最小壓力閥、溫控閥、濾油器、回油止回閥及壓力開關(guān)組成。
由圖11-2分析，系統(tǒng)可分為3個通道：壓縮空氣流向通道、進氣控制通道和潤滑油通道。
①壓縮空氣流向通道：空氣——空氣過濾器——進氣閥——螺桿機頭壓縮——油氣分離器分離——最小壓力閥——干凈的壓縮空氣輸出。
②進氣控制通道：壓縮空氣的壓力由壓力開關(guān)檢測——當(dāng)達到設(shè)定上限壓力時，壓力開關(guān)斷開、電磁閥斷電——關(guān)閉蝶閥和打開放空閥，使壓縮機卸載；當(dāng)降到設(shè)定下限壓力時，壓力開關(guān)使電磁閥通電——打開蝶閥和關(guān)閉放空閥，使壓縮機加載，實現(xiàn)循環(huán)的加、卸載控制。系統(tǒng)的加、卸載控制可以是開關(guān)量控制，大流量壓縮機一般設(shè)有反比例閥，以實現(xiàn)連續(xù)的流量控制。該閥的壓力在設(shè)定壓力以上時，輸出控制氣缸的壓力隨輸入壓力升高而成比例的降低，輸出壓力大小可實現(xiàn)蝶閥的開度控制，使輸出氣量與用戶用氣量平衡在蝶閥的某一開度上，從而實現(xiàn)連續(xù)的流量控制而無需反復(fù)地加、卸載動作工況。
③潤滑油通道：升溫的帶油壓縮氣體從螺桿機頭輸出到油氣分離器——沉淀于分離器下部的油液在壓力下經(jīng)溫控閥、冷卻器和油過濾器——冷卻油回到壓縮機頭的低壓腔循環(huán)冷卻螺桿和潤滑。
同時，經(jīng)分離后氣體中的殘存油霧，在流速和重力變化作用下，通過布朗運動和沉降分離進入分離器儲液槽底，然后在壓力下用細(xì)管壓出，經(jīng)回油止回閥回至機頭底壓力腔，以確保輸出壓縮氣體在允許的含油指標(biāo)以內(nèi)。
2.進氣控制閥
目前，市場上進氣控制閥主要有兩種形式：由碟閥+止回閥的外置氣缸式進氣閥（圖11-3）和內(nèi)置活塞式（垂直活塞和水平活塞）進氣閥（圖11-4）。
內(nèi)置活塞式進氣閥打開時，活塞下移，進氣閥板在螺桿負(fù)壓作用下克服小彈簧阻力向下移動，氣流從周邊側(cè)縫進入機頭，在傘閥處經(jīng)兩個激烈拐彎后，從下部法蘭進入螺桿機頭壓縮，因此阻力較大，會影響壓縮機的輸出流量。停機時，往往由于傘閥板靠小彈簧關(guān)閉復(fù)位時引起傾斜而密封不良和活塞磨損等原因，可能導(dǎo)致機頭內(nèi)油氣倒沖而噴油的現(xiàn)象。
碟閥+止回閥式進氣閥打開時，氣流可以垂直均勻向下，沒有明顯的節(jié)流阻力和氣流流向的激烈拐彎，因此阻力小。停機時，止回閥板在配重塊的回復(fù)關(guān)閉力和機頭內(nèi)油氣回頂力作用下，使止回閥板迅速關(guān)閉，可完全防止停機噴油問題。
進氣控制閥的機能有以下4個作用：
①空載起動作用：壓縮機在起動時，需要空載和防止過大的起動電流，一般用Y/△起動方式。在起動時，進氣閥的碟閥處于關(guān)閉狀態(tài)下，碟閥板上卸載小孔進氣，向油氣分離器提供的氣流量很少，此時最小壓力閥也尚未打開。雖然放空閥在放空狀態(tài)，但因壓差很低，放空流量小于進氣流量，所以油氣分離器的壓力隨時間而緩慢升高。經(jīng)過十幾秒或幾十秒后，電動機達穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，Y/△起動結(jié)束，PLC檢測到油氣分離器壓力已達設(shè)定值（滿足向螺桿的最低噴油壓力，一般為0.2MPa以上）時，控制電磁閥開啟進氣閥。
②加載控制作用：當(dāng)PLC給電磁閥通電時，控制壓力經(jīng)電磁閥到控制氣缸，另一路控制放空閥關(guān)閉不放空，氣缸活塞在壓力作用下克服彈簧阻力打開碟閥板，大量氣流在機頭內(nèi)的負(fù)壓作用下推開止回閥進入螺桿機。油氣分離器壓力迅速升高，當(dāng)達到最小壓力閥維持壓力時（一般0.4MPa），推開閥芯向用戶供氣。
③卸載控制作用：當(dāng)用氣很少或暫時不用氣時，輸出壓力將達到設(shè)定值（如0.8MPa），此時壓力開關(guān)（壓力傳感器）通過PLC控制電磁閥斷電，氣缸壓力和放空閥控制壓力通過電磁閥卸放口排出到大氣中，使氣缸在回復(fù)彈簧作用下復(fù)位，將碟閥關(guān)閉，同時放空閥打開放空。此時，由于卸載小孔進氣使進氣量很小，而油氣分離器壓力較高而使放空量大于進氣量，則油氣桶內(nèi)壓力迅速降低。當(dāng)?shù)陀谧钚毫﹂y的維持壓力時，閥關(guān)閉，不使儲氣筒壓力倒流；當(dāng)降低卸載平衡壓力時，（一般0.2-0.4MPa）進氣量等于放空量，保持平衡壓力。
當(dāng)用氣壓力降低到設(shè)定下限（如0.6MPa）時，PLC又打開電磁閥，使系統(tǒng)再工作于加載工況。這種加、卸載循環(huán)一直進行下去，以保持用氣壓力在設(shè)定的上、下限范圍內(nèi)（如0.6~0.8MPa）。
卸載控制的目的是避免電動機頻繁起停而影響可靠性和壽命，同時又可在用氣量少時，使電動機處于空載工況而節(jié)能。
④停機控制作用：停機或較長時間不用氣時（如超過15min，系統(tǒng)自動停機；此時如又降低到低壓力時，系統(tǒng)能自動啟動），系統(tǒng)自動停機，此時油氣分離器內(nèi)高壓通過機頭使帶油氣體從進氣閥倒噴。進氣閥的止回閥板在配重塊回復(fù)力和高壓倒流壓力作用下迅速關(guān)閉，防止了壓縮機油的浪費和污染空氣濾芯。
