Przekaźnik ciśnienia do kompresora: budowa, oznaczenia + schemat podłączenia i regulacja

Zastosowanie pneumatycznego przekaźnika umożliwia automatyzację napełniania zbiornika kompresora sprężonym gazem. Operator urządzenia z presostatem nie musi monitorować procesu, próbując zarejestrować parametry graniczne. W rezultacie zapobiega się uszkodzeniu silnika. Istotne rezultaty, czyż nie?

Jeśli planuje Pan/Pani zakup przekaźnika ciśnienia do kompresora, to trafił Pan/Pani we właściwe miejsce. Właśnie u nas znajdzie Pan/Pani obszerny zasób niezwykle przydatnych informacji na temat zasad działania urządzenia, jego wyposażenia i sposobów podłączenia.

Szczegółowo opisaliśmy istniejące typy przekaźników pneumatycznych. Przedstawiliśmy warianty podłączenia do sieci domowej i przemysłowej z bardzo przejrzystymi schematami. Omówiliśmy typowe awarie i sposoby ich zapobiegania. Przedstawione przez nas informacje i przydatne wskazówki zostały uzupełnione załącznikami graficznymi, fotograficznymi i wideo.

Zasada działania przekaźnika ciśnienia

Nazwa przekaźnika wynika z jego przeznaczenia — sterowania kompresorem tłokowym w celu utrzymania w zbiorniku wymaganego ciśnienia roboczego. Rzadko można go spotkać w urządzeniach śrubowych, odpowiedzialnych za sprężanie i dostarczanie powietrza.

Uwzględniając wartość siły ciśnienia w pneumoautomatyce, urządzenie oddziałuje na linię napięcia, zamykając lub rozwierając ją. W ten sposób niewystarczające ciśnienie w kompresorze uruchamia silnik, a po osiągnięciu wymaganego poziomu – wyłącza go.

Taka standardowa zasada działania, oparta na podłączeniu do obwodu normalnie zamkniętego, jest wykorzystywana do sterowania silnikiem.

W konstrukcji wszystkich eżektorów znajduje się zbiornik zawierający powietrze, w którym panuje określone ciśnienie. Jego spadek wymaga włączenia silnika w celu uzupełnienia zapasu. Jeśli sytuacja jest odwrotna i stwierdzany jest nadmiar – podawanie zostaje przerwane, aby pojemnik nie pękł. Tymi procesami steruje presostat.

Przedstawiono również modyfikacje o przeciwnym algorytmie działania: osiągając minimalne wartości w schemacie kompresji, presostat wyłącza silnik elektryczny, przy maksymalnych – aktywuje. Tutaj system jest wykorzystywany w normalnie rozwartym obwodzie.

Jako układ roboczy działają mechanizmy sprężynowe o różnym stopniu sztywności, odtwarzające reakcję na wahania w węźle ciśnienia powietrza.

W trakcie funkcjonowania porównywane są wskaźniki, które powstają w wyniku siły sprężystej rozciągania lub ściskania sprężyn oraz nacisku sprężonego przez urządzenie powietrza. Wszelkie zmiany automatycznie aktywują działanie spirali, a blok przekaźnikowy podłącza lub odłącza linię zasilania elektrycznego.

Należy jednak pamiętać, że urządzenie modelu przeglądowego nie przewiduje wpływu regulacyjnego. Wyłącznie oddziaływanie na silnik. Przy tym użytkownik ma możliwość ustawienia wartości szczytowej, po osiągnięciu której zadziała sprężyna.

Wyposażenie bloku automatyki kompresora

Konstrukcja przekaźnika stanowi blok małych rozmiarów, wyposażony w króćce przyłączeniowe, element odbierający (sprężynę) i membranę. Do obowiązkowych podzespołów należą – zawór odciążający i przełącznik mechaniczny.

Węzeł odbierający presostatu składa się z mechanizmu sprężynowego, którego siłę ściskania reguluje się śrubą. Zgodnie z fabrycznymi ustawieniami standardowymi współczynnik sprężystości ustawiany jest na ciśnienie w obwodzie pneumatycznym 4–6 atm, o czym informuje instrukcja obsługi urządzenia.

Niedrogie modele eżektorów nie zawsze są wyposażone w automatykę przekaźnikową, ponieważ tego typu urządzenia montuje się na zbiorniku. Niemniej jednak przy długotrwałej pracy, aby wyeliminować problem przegrzewania się elementów silnika, sensownym jest zainstalowanie presostatu.

Stopień sztywności i elastyczności elementów sprężyny podlega parametrom temperaturowym otoczenia, dlatego absolutnie wszystkie modele urządzeń przemysłowych są zaprojektowane do stabilnej pracy w środowisku od -5 do +80 °C.

Membrana zbiornika jest podłączona do wyłącznika przekaźnika. W trakcie przemieszczania się dokonuje włączania i wyłączania presostatu.

Węzeł odciążania jest podłączony do magistrali doprowadzającej powietrze, co pozwala wypuścić do atmosfery nadmiarowe ciśnienie z komory tłokowej. Przy tym następuje odciążenie ruchomych części kompresora od nadmiernego wysiłku.

Element odciążający znajduje się między zaworem zwrotnym eżektora a blokiem kompresji. Jeśli napęd silnika przestaje działać, aktywuje się sekcja odciążająca, za pośrednictwem której upuszczane jest nadmiarowe ciśnienie (do 2 atm) z komory tłokowej.

Przy dalszym starcie lub przyspieszeniu silnika elektrycznego powstaje nacisk zamykający zawór. W ten sposób zapobiega się przeciążeniu napędu i upraszcza się uruchamianie urządzenia w wyłączonym trybie.

Istnieje system odciążania z interwałem czasowym włączania. Mechanizm pozostaje w otwartym położeniu podczas rozruchu silnika przez zadany okres. Ten zakres wystarcza do osiągnięcia przez silnik maksymalnego momentu obrotowego.

Wyłącznik mechaniczny jest wymagany do uruchamiania i zatrzymywania automatycznych opcji systemu. Z reguły ma dwie pozycje: „wł.” i „wył.”. Pierwszy tryb włącza napęd, a sprężarka działa według ustalonej automatycznej zasady. Drugi zapobiega przypadkowemu uruchomieniu silnika, nawet gdy ciśnienie w układzie pneumatycznym jest niskie.

Armatura odcinająca pozwala uniknąć sytuacji awaryjnych w przypadku uszkodzenia elementów układu sterowania, np. awarii zespołu tłokowego lub nagłego zatrzymania silnika

Bezpieczeństwo w konstrukcjach przemysłowych musi być na wysokim poziomie. W tym celu regulator sprężarki wyposaża się w zawór bezpieczeństwa. W ten sposób zapewnia się ochronę systemu w przypadku nieprawidłowego działania przekaźnika.

W sytuacjach awaryjnych, gdy poziom ciśnienia przekracza dopuszczalną normę, a telepresostat nie zadziała, uruchamia się zespół bezpieczeństwa i dokonuje upustu powietrza. Według podobnego schematu działają zawory bezpieczeństwa w systemach grzewczych, których zasada działania i budowa są opisane w polecanym przez nas artykule.

Opcjonalnie jako dodatkowe wyposażenie ochronne w urządzeniu nadzorującym może być używane również przekaźnik cieplny. Za jego pomocą monitoruje się natężenie prądu zasilającego w celu terminowego odłączenia od sieci przy rosnących parametrach.

Aby uniknąć przepalenia uzwojeń silnika, uruchamia się wyłączenie zasilania. Ustawienie wartości nominalnych odbywa się za pomocą specjalnego urządzenia regulującego.

Rodzaje urządzeń presostatycznych

Wariantów wykonania bloku automatyki sprężarki są tylko dwa. Określenie dokonuje się na podstawie ich zasady działania. W pierwszym wariancie mechanizm wyłącza silnik elektryczny w momencie przekroczenia ustalonych granic poziomu ciśnienia powietrza w sieci pneumatycznej. Urządzenia te nazywane są normalnie otwartymi.

Schematyczne urządzenie membranowego wyłącznika ciśnienia: 1 – przetwornik ciśnienia; 2 i 3 – styki; 4 – tłok; 5 – sprężyna; 6 – membrana; 7 – połączenie gwintowane

Inny model o odwrotnej zasadzie – włącza silnik, jeśli stwierdzi spadek ciśnienia poniżej dopuszczalnego poziomu. Przyrządy tego typu nazywane są normalnie zamkniętymi.

Struktura oznaczeń pneuma-przekaźników

W oznaczeniu przekaźnika ciśnienia powietrza podawany jest cały opcjonalny zestaw urządzenia, cechy konstrukcyjne, w tym informacje o fabrycznych ustawieniach parametrów różnicy ciśnień.

Modele produkcyjne firmy Condor oferują wyposażenie do kontroli ciśnienia w szerokim asortymencie. Seria MDR przeznaczona jest do zastosowania w eżektorach o różnej mocy.

Przyjrzyjmy się bardziej szczegółowo oznaczeniom na przykładzie urządzeń do eżektorów powietrznych RDK – (*) (****) – (*)/(*):

• RDK – seria przekaźników do kompresorów;
• (*) – liczba portów gwintowanych: 1 – jeden port z gwintem wewnętrznym 1/4”NPT; 4 – cztery złącza;
• (****) – typ konstrukcji obudowy: T10P – wykonanie 10 z wyłącznikiem dźwigniowym; T10K – wyłącznik przyciskowy; T18P – wykonanie 18 z wyłącznikiem przełącznikowym; T19P – 19 z;
• (*) – fabryczne ustawienia progu zadziałania: 1 – 4…6 bar; 2 – 6…8 bar; 3 – 8…10 bar;
• (*) – średnica zaworu odciążającego: brak symbolu oznacza znormalizowany parametr 6 mm; 6,5 mm – 6,5 mm.

Różnica między minimalnym a maksymalnym progiem ciśnienia jest ustawiana przez producenta i z reguły wynosi 2 bar.

Możliwa jest jednak również ręczna korekta zakresu dwóch wartości – maksymalnej i minimalnej, ale tylko w kierunku obniżenia.

Specyfika ustawiania przekaźnika ciśnienia dla stacji pomp została opisana w następnym artykule, z którego treścią zalecamy się zapoznać.

Schematy podłączenia przekaźnika powietrznego

Presostat kompresorowy jest produkowany do podłączania do różnych pod względem obciążenia układów elektrycznych. Zgodnie z napięciem nominalnym linii zasilającej dobiera się odpowiedni model bloku przekaźnikowego.

Wariant #1: do sieci o napięciu znamionowym 220 V

Jeżeli silnik napędowy jest urządzeniem jednofazowym, w takim przypadku instaluje się przekaźnik o napięciu nominalnym 220 V z dwoma grupami styków.

Do pracy z obciążeniem jednofazowym producenci zalecają wyposażenie węzła za pomocą modeli serii RDK: xT10P-x; xT10K-x; xT19P-x, ponieważ te urządzenia mają po dwie grupy styków.

Wariant #2: do sieci trójfazowej o napięciu 380 V

Dla obciążenia trójfazowego obwodu na 380 V może być użyty jeden z wariantów: modyfikacja przekaźnika na 220 V lub 380 V, z trzema liniami styków, do jednoczesnego wyłączenia wszystkich trzech faz.

Obie metody mają różne schematy. Rozważmy pierwszy wariant:

Do pracy w trójfazowym obwodzie elektrycznym stosuje się presostat RDK-xT18P-x. Model ten jest wyposażony w trzy styki i umożliwia jednoczesne przełączanie wszystkich faz.

Wybierając drugą metodę, zasilanie odbywa się z jednej fazy (neutralny) i w tym przypadku napięcie nominalne przekaźnika powinno wynosić 220 V. Więcej szczegółów na poniższym schemacie:

Dopuszcza się stosowanie przekaźników ciśnienia telepresostatów serii RDK: xT10P-x, xT10K-x i xT19P-x z obciążeniem trójfazowym, jednak zastosowanie takiego schematu wiąże się z niepełnym odłączeniem od sieci zasilającej. Dokładniej – jedna faza będzie stale podłączona do obciążenia.

Po podłączeniu do zasilania elektrycznego należy zapoznać się z dodatkowymi możliwościami przedstawionymi w blokach powietrznych dla eżektorów.

Instalacja przekaźnika i elementów pomocniczych

W niektórych modyfikacjach presostatów można spotkać dodatkowe wyposażenie w postaci połączeń kołnierzowych, za pomocą których podłącza się dodatkowe urządzenia. Są to głównie elementy trójdrogowe o średnicy ¼ cala.

Za pomocą kilku złączy kołnierzowych można wprowadzić do systemu dodatkowe elementy: zawór bezpieczeństwa, manometr i inne niezbędne mechanizmy

Aby uruchomić urządzenie, należy podłączyć je do zbiornika (receivera). Montaż składa się z następujących etapów:

1. Za pomocą głównego otworu wylotowego urządzenie podłącza się do kompresora.
2. Do urządzenia z kołnierzami podłącza się manometr. Mogą również występować inne mechanizmy pomocnicze wymagające włączenia: zawór bezpieczeństwa lub zawór odciążający.
3. Kanały, które nie są używane do połączenia, należy koniecznie zamknąć zaślepkami.
4. Następnie zgodnie ze schematem elektrycznym przekaźnik podłącza się do styków obwodu sterowania silnikiem elektrycznym.

Silniki o małej mocy można podłączyć bezpośrednio, w pozostałych przypadkach wymagany jest dodatkowy montaż stycznika elektromagnetycznego o odpowiedniej mocy.

Przed przystąpieniem do ustawiania parametrów progowych zadziałania, warto zwrócić uwagę na warunki pracy. Po pierwsze, korekta odbywa się pod ciśnieniem. Po drugie, dopływ prądu do silnika musi być odcięty.

Regulacja i proces uruchamiania

Fabrycznie ustawione parametry nie zawsze odpowiadają wymaganiom użytkownika. W większości przypadków wynika to z niewystarczającej siły sprężania w najwyższym punkcie poboru.

Może również nie odpowiadać zakres zadziałania presostatu. W takim przypadku zasadna będzie samodzielna korekta mechanizmu wykonawczego.

Standardowe ustawienia fabryczne: górna granica 2,8 atmosfery, dolna 1,4 bara. Kontrola parametrów odbywa się wizualnie za pomocą manometru wchodzącego w standardowy zestaw presostatu. Nowe modele, na przykład Italtecnica, mają przezroczystą obudowę i są wyposażone w skalę-wskaźnik kompresji bezpośrednio na przekaźniku.

Aby rozpocząć ustawianie roboczej wartości kompresji, należy obejrzeć tabliczkę z grawerunkiem, na której oznaczono parametry silnika elektrycznego i kompresora.

Potrzebujemy jedynie największej wartości, którą wytwarza urządzenie. Wskaźnik ten określa maksymalną siłę ciśnienia, jaką można ustawić na przekaźniku, aby zapewnić prawidłową pracę całego układu pneumatycznego.

Jeśli ustawimy wskazaną wartość (na rysunku 4,2 atm), to przy uwzględnieniu wszystkich czynników – wahania zasilania, zużycie eksploatacyjne części i inne – kompresor może nie osiągnąć ciśnienia granicznego, a w związku z tym nie nastąpi jego wyłączenie.

W takim trybie elementy robocze urządzenia zaczną się przegrzewać, następnie deformować i ostatecznie topić.

Maksymalna wartość eżektora powinna być uwzględniana przy określaniu największej wartości przekaźnika. Wskaźnik ten powinien być mniejszy od ciśnienia nominalnego kompresora. W takim przypadku wszystkie elementy systemu będą pracować w trybie bezawaryjnym.

Aby zapewnić niezawodną pracę bez wyłączeń, należy ustawić największe ciśnienie wyłączenia na przekaźniku, nieprzekraczające wartości nominalnej wygrawerowanej na kompresorze, a mianowicie niższe o 0,4-0,5 atm. Zgodnie z naszym przykładem – 3,7-3,8 atm.

Zakresy ciśnienia, po osiągnięciu których następuje włączenie/wyłączenie kompresora, regulowane są jednym śrubą. Aby nie pomylić się przy wyborze kierunku zwiększania/zmniejszania, na metalowej podstawie umieszczono strzałki.

Po określeniu poziomu, który ma być ustawiony, należy zdjąć obudowę przekaźnika. Pod nią znajdują się dwa elementy regulacyjne – mała i duża nakrętka (na rysunku 1,3).

Obok znajdują się strzałkowe wskaźniki kierunku, w którym będą wykonywane dokręcania – tym samym wykonując ściskanie i rozluźnianie mechanizmu sprężynowego (2,4).

Duży zacisk śrubowy i sprężyna służą do sterowania parametrami kompresji. Przy dokręcaniu zgodnie z ruchem wskazówek zegara, sprężyna ściska się – ciśnienie wyłączenia kompresora wzrasta. Odwrotna regulacja – rozluźnia, odpowiednio obniża poziom ciśnienia wyłączenia.

Warto pamiętać: zwiększając siłę kompresji wyłączenia, zmieniamy ustawienia fabryczne, ustawione z uwzględnieniem wymogów normatywnych dotyczących eksploatacji urządzenia. Przed wprowadzeniem korekt proszę zajrzeć do dokumentacji technicznej urządzenia, aby nie przekroczyć deklarowanych przez producenta limitów.

Podczas odtwarzania ustawień zbiornik powinien być wypełniony co najmniej w 2/3.

Po zrozumieniu przeznaczenia elementów, przystępujemy:

1. W celu zapewnienia odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa należy wyłączyć zasilanie elektryczne.
2. Zmiana poziomu sprężania sprężyn jest wykonywana przez obracanie nakrętki o kilka obrotów w wymaganym kierunku. Na płycie w pobliżu śruby regulacyjnej o dużej średnicy, zgodnie z normami, znajdują się oznaczenia literami łacińskimi P (Pressure) dla większej, a ΔP dla mniejszej.
3. Kontrola procesu regulacji jest przeprowadzana wizualnie na manometrze.

Niektórzy producenci dla wygody umieszczają armaturę regulacyjną do zmiany wartości nominalnej na powierzchni obudowy urządzenia.

Możliwe usterki urządzenia

Zauważa się kilka typowych usterek presostatów. W większości przypadków są one po prostu wymieniane na nowe urządzenia. Istnieją jednak drobne problemy, które można rozwiązać samodzielnie, bez pomocy serwisanta.

Jeśli przyczyną awarii był presostat, serwisant będzie nalegał na wymianę urządzenia. Wszelkie czynności serwisowe polegające na czyszczeniu i wymianie styków będą kosztować użytkownika więcej niż zakup i montaż nowego urządzenia.

Najczęściej spotykaną usterką jest wyciek powietrza z przekaźnika przy włączonym zbiorniku. W tym przypadku winowajcą może być zawór rozruchowy. Wystarczy wymienić uszczelkę, a problem zostanie rozwiązany.

Częste włączanie sprężarki świadczy o poluzowaniu i przesunięciu śrub regulacyjnych. W tym przypadku należy ponownie sprawdzić próg załączania i wyłączania przekaźnika i ustawić je zgodnie z wytycznymi poprzedniej sekcji.

Metody usuwania awarii

Rozwiązanie bardziej złożonego problemu nastąpi, jeśli sprężarka nie działa. Źródeł może być kilka. Rozważmy jeden z nich – stopienie styków presostatu z powodu erozji spowodowanej iskrami elektrycznymi.

Przepalanie grupy styków następuje z powodu erozji elektroiskrowej, która powstaje w wyniku rozłączania styków. Jednak nie zawsze istnieje możliwość wymiany elementów – niektóre modyfikacje nie są już dostępne w sprzedaży.

Aby usunąć tego rodzaju usterkę, można skorzystać z jednego ze sposobów: oczyścić powierzchnię, co wydłuża żywotność co najmniej o 3 miesiące, lub naprawić, wymieniając styki w zaciskach klemowych.

Instruktaż etapowy drugiego wariantu:

1. Spuścić całe powietrze ze zbiornika i wyłączyć zasilanie wyrzutnika. Zdemontować przekaźnik ciśnienia.
2. Po zdjęciu obudowy ochronnej odłączamy przewody prowadzone do grupy styków.
3. Za pomocą śrubokręta należy wyciągnąć klemę ze stykami i wywiercić z niej przepalone przewody.
4. Przewód można zastąpić drutem miedzianym. Należy go dobrać uwzględniając średnicę otworu, ponieważ musi on ściśle pasować do gniazda. Wkłada się go do otworu i zaciska z obu stron.
5. Analogiczne czynności wykonuje się dla pozostałych przepalonych przewodów.
6. Po zmontowaniu zestawu styków, montuje się go na poprzednim miejscu i dokręca pokrywę presostatu.

Przekaźnik sprężarki pracuje w trudnych warunkach, ulegając zużyciu i awariom.

Mimo że naprawa nie jest opłacalna, osoby znające urządzenie mogą wykonać ją samodzielnie. Jednak korzystniejszym rozwiązaniem pozostaje wymiana na nowe urządzenie.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Szczegółowo o budowie presostatu oraz wizualny proces regulacji jego parametrów w materiale filmowym:

Możliwy jest również samodzielny montaż zespołu regulacyjnego do sprężarki, o tym w materiale wideo:

Przyrządy pneumatyczne są uważane za bezpieczniejsze i wygodniejsze w eksploatacji niż modele elektryczne lub benzynowe. Przedstawiony jest szeroki wybór dodatkowego wyposażenia pracującego ze sprężonym powietrzem: pistolety do mycia, pompowania opon lub malowania oraz wiele innych.

Dzięki przekaźnikowi możliwa jest automatyczna praca z utrzymaniem wymaganego poziomu sprężania w odbiorniku.

Proszę pisać komentarze w bloku formularza znajdującym się pod testem artykułu. Proszę dzielić się własnym doświadczeniem w eksploatacji sprężarki z przekaźnikiem ciśnienia, zadawać pytania, publikować zdjęcia na ten temat. Niewykluczone, że Państwa rekomendacje będą przydatne dla odwiedzających stronę.