Compressor Ontluchtingskleppen

Wanneer de motor stopt, laat een luchtdrukontluchtingsklep de vastgehouden lucht in het compressievat van de compressor en de afvoerleiding vrij, waardoor de motor gemakkelijker kan starten. Over het algemeen zijn er twee soorten luchtdrukontluchtingskleppen voor compressoren: elektrisch en mechanisch. Figuur 1 toont een voorbeeld van een elektrische luchtdrukontluchtingsklep.

De lucht afvoeren via de ontlastklep is essentieel voor de compressor motor om opnieuw te starten met minimale inspanning. Als de lucht niet wordt verwijderd, creëert de belasting die wordt gegenereerd door de lucht in de compressiekamer en de afvoerleiding van het vat een hoge aanloopkoppel dat de motor mogelijk moeilijk kan overwinnen.

Inhoudsopgave

• Wat doet een luchtdrukontluchtingsklep voor compressoren?
• Soorten luchtdrukontluchtingskleppen voor compressoren
• Mechanische vs. solenoïde ontlastkleppen
• Selectiecriteria voor elektrische ontlastklep
• Installeren en bedraden van een solenoïde compressor ontlastklep
• Veelvoorkomende problemen oplossen
• FAQ

Hoe werkt een luchtdrukontluchtingsklep voor compressoren?

De functie van een ontlastklep in een luchtcompressor is om de resterende lucht uit de compressiekamer en de bijbehorende leidingen vrij te laten wanneer de motor wordt uitgeschakeld. De werking van een luchtcompressor wordt uitgelegd in het diagram in Figuur 2 om te begrijpen hoe deze klep werkt.

Een luchtcompressor werkt volgens de volgende principes:

• Voordat de samengeperste lucht het vat bereikt, passeert het een drukschakelaar (Figuur 2 gelabeld A) die de druk tussen de vastgestelde maximale en minimale limieten evalueert.
• Terwijl de compressor werkt, accumuleert het vat samengeperste lucht totdat de druk zijn vooraf ingestelde maximum bereikt.
• Bij het bereiken van de maximale vooraf ingestelde waarde, oefent de druk van het vat een kracht uit op een interne zuiger van de drukschakelaar, waardoor deze omhoog beweegt, zijn contacten scheidt en de motor uitschakelt.
• De lucht in de compressorruimte en de afvoerleiding van het vat (Figuur 2 gelabeld D) wordt onmiddellijk in de atmosfeer vrijgegeven via de ontlastklep (Figuur 2 gelabeld E).
• Deze actie sluit de terugslagklep (Figuur 2 gelabeld C) en voorkomt dat de lucht die in het vat zit, ontsnapt.
• Zodra de vatdruk zijn minimum bereikt, komen de contacten van de drukschakelaar (Figuur 2 gelabeld B) weer samen en start de motor opnieuw.

Soorten luchtdrukontluchtingskleppen voor compressoren

Hoewel de ontlastkleppen voor compressoren variëren afhankelijk van het type compressor en de fabrikant, zijn er twee hoofdtypen: mechanisch en elektrisch.

Mechanische ontlastkleppen

Dit type ontlastklep werkt op basis van het drukverschil. Het opent wanneer de druk een vooraf bepaalde drukwaarde bereikt. Figuur 3 toont een diagram van een mechanische compressor ontlastklep.

Figuur 3, stap A, toont lucht van de compressor die de mechanische ontlastklep binnenkomt via de inlaat (1), door de ontlastklepkamer (2) naar de terugslagklep (5). De kracht die door de lucht wordt uitgeoefend, opent de terugslagklep, waardoor samengeperste lucht naar het opslagvat gaat via de uitlaat (6) en ook naar de membraankamer (3) via de doorgang (4). Naarmate het vat zich vult met samengeperste lucht, neemt de druk toe totdat deze zijn maximale limiet bereikt.

Bij stap B tilt het membraan (7) op en laat lucht toe in de bovenste kamer (8) van de zuiger (9). De lucht die deze kamer binnenkomt, duwt de zuiger naar beneden, waardoor de lucht die vastzit in de ontlastklepkamer via de uitlaat (10) in de atmosfeer wordt afgevoerd. Door de drukdaling sluit de terugslagklep automatisch.

Figuur 3, stap C, toont dat wanneer de terugslagklep sluit, de lucht die naar het bovenste membraan van de klep gaat afneemt, de stuwkracht laag is en het membraan sluit opnieuw. Dit zorgt ervoor dat de lucht die vastzit op de hoofdzuiger via de regeluitlaat (11) aan de bovenkant van de luchtdrukontluchtingsklep (12) wordt vrijgegeven.

Elektrische ontlastkleppen

Een magneetventiel is een elektrisch bediend apparaat dat de hoeveelheid lucht regelt die door een leiding stroomt. Het sluit af, laat los of doseert de stroom volgens de systeemvereisten. Zwaardere compressoren (vanaf 5 kW) werken vaak met een ster-driehoek systeem om de startstroom van de motor te verminderen (in vergelijking met een directe start). Deze motor start met de sterverbinding en schakelt vervolgens over van een ster- naar een driehoekcircuit. Tijdens het starten wordt de compressorlucht in de eerste paar cycli geloosd naar een vrije uitlaat (in plaats van naar het vat) om het benodigde koppel van de motor te verminderen. Een magneetventiel wordt gebruikt als een ontlastklep.

Er zijn drie soorten magneetventielen: direct, semi-direct en indirect werkend.

• De functie van het direct werkende ventiel is afhankelijk van een elektromagnetisch veld dat in de spoel van de solenoïde wordt gecreëerd om het ventiel te sluiten of te openen.
• Het indirecte ventiel is afhankelijk van het drukverschil in het systeem.
• Het semi-direct werkende ventiel combineert de functies van een direct en indirect ventiel.

Bovendien bepaalt de circuitfunctie van een magneetventiel de poorten (2, 3, 4-weg) en de positie van het ventiel wanneer het niet geactiveerd is (open of gesloten). Lees ons technisch artikel over magneetventielen voor meer informatie.

Het 2/2-weg pilotbediende ventiel is het meest gebruikte magneetventiel voor een elektrische ontlastklep voor luchtcompressoren. Een van de redenen hiervoor is dat dit type ventiel geschikt is voor grotere luchtstromen van zware luchtcompressoren in vergelijking met direct werkende ventielen. Het is ook het ventieltype met het laagste energieverbruik. Dit ventieltype staat ook bekend als een servogestuurd magneetventiel. De werking ervan is afhankelijk van het gedrag van de spoel van de solenoïde en het drukverschil in het systeem (minimaal 0,5 bar is vereist voor de werking). Over het algemeen heeft het ventiel twee aansluitingen, een voor de inlaat en de andere voor luchtafvoer, zoals te zien in Figuur 4.

Onderdelen van een compressor ontlastklep

• Anker (A): De metalen cilinder waarop de spoel is gewikkeld
• Inlaatpoort (B): De lucht komt de solenoïdeklep binnen via deze poort.
• Spoel (C): Een cilindrische, holle spoel gemaakt van geëmailleerd koperdraad. Deze spoel slaat energie op in een magnetisch veld door inductie.
• Veer en zuiger (D): Wanneer er geen magnetisch veld in de spoel aanwezig is, houdt de veer de zuiger in een specifieke positie, normaal open of gesloten. De veer geeft toe aan de kracht die op de zuiger wordt uitgeoefend door een magnetisch veld.
• Membraan (E): Sluitmembraan dat lucht stopt of toestaat om in de atmosfeer te worden afgevoerd.
• Uitlaatpoort (F): Deze poort laat de lucht in de atmosfeer vrij.

In een indirect magneetventiel komt lucht binnen en verlaat deze via de inlaataansluiting (Figuur 4 gelabeld E) naar het gebied boven het membraan via een regelklep. Van daaruit gaat de lucht naar de pilotklep van het magneetventiel, die aanvankelijk gesloten is, zoals te zien in Figuur 5 (linkerkant).

Wanneer het vat zijn maximale druk bereikt, wordt de spoel van de solenoïde geactiveerd en beweegt de zuiger van het magneetventiel omhoog, waardoor de pilotklep opent. Met deze lijn open begint de druk van de lucht die zich boven het membraan bevindt te dalen totdat de waarde lager is dan de druk die wordt uitgeoefend door de lucht boven het membraan. Zodra dit membraan omhoog beweegt, gaat de inlaatlucht naar de uitlaat zoals te zien in Figuur 5 rechts. Wanneer de vatdruk zijn minimumlimiet bereikt, stopt de elektrische stroom naar de spoel van de solenoïde, en de pilotklep sluit onmiddellijk. De luchtdruk in de bovenste kamer van het membraan wordt hersteld, en het membraan keert terug naar zijn oorspronkelijke positie, waardoor de luchtpassage van de inlaat naar de uitlaat wordt voorkomen.

Een normaal gesloten indirect ventiel is het meest gebruikelijk; het is geactiveerd (open) tijdens het ster-circuit en gesloten tijdens de driehoekcircuitverbinding. Luchtcompressoren met het ster-driehoekcircuit gebruiken echter ook een normaal open ventiel. In dit geval bereikt de vatdruk zijn maximale limiet, scheidt de drukschakelaar zijn contacten, stopt de motor, en opent het magneetventiel (niet-geactiveerd) om de lucht in de atmosfeer af te voeren. Zodra de vatdruk de minimale druklimiet bereikt, verbinden de contacten van de drukschakelaar, start de motor, en sluit het magneetventiel (geactiveerd) nadat de verbinding is veranderd van ster naar driehoek, zoals in Figuur 6.

Mechanische vs. solenoïde ontlastkleppen

	Mechanisch	Elektrisch
Afstelling	Kan handmatig worden afgesteld	Afgesteld bij de drukschakelaar of timer
Timer	Kan niet worden bediend met een timer	Kan worden bediend met een timer
Positie	Kan in elke positie worden geïnstalleerd	Moet rechtop of met een maximale afbuiging van 90° worden geïnstalleerd
Obstructies	Niet gevoelig voor vuil	Gevoeliger voor vuil dan een mechanisch ventiel
Toepassing	Een mechanische ontlastklep wordt vaak gebruikt in kleinere compressoren (minder dan 5 kW)	In zwaardere compressoren (driefasige motor) wordt meestal een indirect solenoïdeventiel gebruikt als ontlastklep.

Selectiecriteria voor elektrische ontlastklep

Naast dat de klep geschikt moet zijn om met lucht te werken, moet u bij het selecteren van een solenoïdeventiel om als luchtdrukontluchtingsklep te worden gebruikt, het volgende overwegen:

• Capaciteit (Kv-waarde): De Kv-waarde bepaalt de luchtstroom door het solenoïdeventiel. Door de vereiste Kv-waarde te kennen, zorgt u ervoor dat u het juiste ventiel kiest met de benodigde capaciteit. Bereken Kv- of Cv-waarden met onze ventielberekeningscalculator.
• Maximale bedrijfsdruk: Het solenoïdeventiel moet in staat zijn om de maximale werkdruk van de compressor aan te kunnen.
• Elektrische controle: Bepaal of de spanning van het ventiel beschikbaar is op de installatieplaats. Controleer of het systeem tijdens de luchtafvoerperiode van stroom wordt voorzien of dat een geïntegreerde timer in het ventiel wordt gebruikt om de openingstijd aan te passen. Controleer ook of het systeem een normaal open of gesloten ventiel vereist.
• Type en grootte van de aansluiting: Zorg ervoor dat de pijpdraad overeenkomt met het type en de grootte van de solenoïde-inlaatdraad. Als de vereiste aansluitingsgrootte van het solenoïdeventiel niet beschikbaar is, kan een fitting worden gebruikt.
• Materiaal van het solenoïdeventiel: Voor het ventiellichaam is een goede keuze voor een gecomprimeerd luchtsysteem het gebruik van messing als behuizingsmateriaal en een FKM (Viton) afdichting, aangezien deze een goede hitte- en chemische bestendigheid hebben.
• IP-classificatie: Solenoïdeventielen die in luchtcompressorsystemen worden gebruikt, moeten een IP65-classificatie hebben om een effectieve afdichting tegen externe invloeden te garanderen.

Hoe installeert u een ontlastklep op een luchtcompressor

Het installeren en bedraden van een solenoïde compressor ontlastklep op een luchtcompressorsysteem omvat verschillende belangrijke stappen.

1. Veiligheid voorop: Zorg ervoor dat de stroomtoevoer naar de luchtcompressor is uitgeschakeld voordat u begint om elektrische gevaren te voorkomen. Draag ook geschikte veiligheidsuitrusting.
2. Identificeer de solenoïde ontlastklep: Als u een ontlastklep vervangt, moet de oude twee of meer draden hebben voor elektrische aansluiting. Het is meestal geïnstalleerd in de buurt van de drukschakelaar van de luchtcompressor. Het kan in de buurt zijn van de terugslagklep die is bevestigd aan de afvoerleiding van het vat.
3. Koppel de oude klep los:
   1. Elektrische verbindingen: Koppel voorzichtig de elektrische draden los die zijn verbonden met de spoel van de solenoïde. Het is een goed idee om een foto te maken of de draadverbindingen te noteren voor referentie bij het installeren van het nieuwe ventiel.
4. Verwijder de oude klep: Nadat alle verbindingen zijn losgekoppeld, verwijdert u de oude solenoïde ontlastklep van zijn montage. Dit kan inhouden dat u deze losdraait van een schroefdraadpoort of dat u eventuele klemmen of beugels verwijdert die hem op zijn plaats houden.
5. Installeer het nieuwe ventiel:
   1. Plaats het nieuwe solenoïde ontlastventiel op zijn plaats. Als het in een poort schroeft, zorg er dan voor dat het correct is ingedraaid om kruisdraad te voorkomen.
   2. Installeer eerst het ventiellichaam. Gebruik een geschikt gereedschap om het solenoïdeventiel vast te zetten en een ander om de systeemleiding vast te houden.
   3. Positioneer het ventiellichaam zodat de spoel omhoog staat of met een maximale afbuiging van 90 graden om het risico te minimaliseren dat externe invloeden zich ophopen in de plunjer van het solenoïdeventiel.
   4. Installeer de spoel. Plaats deze op het ventiellichaam, met de pakking en moer eroverheen, en draai vast. Een richtlijn voor het aanhaalmoment is 5 Nm, maar de handleiding van het solenoïdeventiel moet een specificatie voor het aandraaimoment hebben.
   5. Lees meer over dit proces in ons artikel over installatie van solenoïdeventielen.
6. Bedrading van de spoel naar de drukschakelaar:
   1. Sluit een draad van het solenoïde ontlastventiel aan op de belastingzijde van de drukschakelaar. Dit wordt meestal aangegeven in het bedradingsschema van de drukschakelaar.
   2. De andere draad van de spoel moet worden aangesloten op een neutraal of aardpunt, afhankelijk van de vereisten van de spoel.
7. Controleer de aansluiting van de compressor motor: Zorg ervoor dat de compressor motor correct is aangesloten op de drukschakelaar. De motor moet starten wanneer de luchtdruk onder de lage drukinstelling van de schakelaar daalt en stoppen wanneer deze de hoge drukinstelling bereikt.

Veelvoorkomende problemen oplossen

Een storing van een luchtdrukontluchtingsklep van een luchtcompressor kan lekkages veroorzaken als deze niet goed sluit, en zelfs de compressor motor kan niet starten als de klep niet correct opent. Hieronder staan de oorzaken en oplossingen voor deze veelvoorkomende problemen:

• Vuil in het ventiel: Soms vervuilen externe invloeden (stof, Teflon, enz.) de binnenkant van de solenoïdeventielen en veroorzaken een storing van het apparaat. Om te bevestigen dat dit de oorzaak van het probleem is, demonteert u het ventiel, inspecteert u de interne toestand, voert u een geschikte reiniging uit (indien nodig), installeert u het solenoïdeventiel opnieuw en test u het om de prestaties te controleren. Het is ook aan te raden om de stroomopwaartse leidingen van de luchtdrukontluchtingsklep van de luchtcompressor te controleren. Het vuil kan afkomstig zijn van een ander punt in het systeem, en de interne reiniging van het ventiel kan een tijdelijke oplossing zijn, maar het probleem zal zich opnieuw voordoen.
• Interne componenten beschadigd: Tijdens de interne inspectie van een solenoïdeventiel moeten eventuele beschadigde onderdelen (membraan, afdichtingen of o-ringen) worden vervangen.
• Elektrische problemen: Controleer of de spanning en frequentie correct zijn. Controleer de staat van de spoel en meet de weerstand ervan; als deze naar nul neigt, is deze spoel verbrand en moet deze worden vervangen. Lees ons technisch artikel over hoe u een spoel van een solenoïdeventiel kunt vervangen voor meer informatie.
• Positie van het ventiel: Zorg ervoor dat het ventiel correct is geïnstalleerd met de luchtstroom, door te kijken naar de pijlaanduiding op de behuizing van het ventiel.

FAQ

Wat doet de ontlastklep op een luchtcompressor?

Dit apparaat wordt door luchtcompressoren gebruikt om de vastgehouden lucht in de compressiekamer vrij te geven naar de atmosfeer wanneer de druk in het vat de maximale vooraf ingestelde waarde bereikt.

Heeft een luchtcompressor een ontlastklep nodig?

Ja, een luchtcompressor heeft een ontlastklep nodig. Het vrijgeven van de lucht door de ontlastklep is essentieel voor de compressor motor om opnieuw te starten zonder enige inspanning.