Arbeidsprinsipp for skruekompressor og sammenligning av helt lukkede, halvlukkede og åpne typer

1. Sammenlignet med stempelkompressorer med stempelbevegelser har skruekompressorer en rekke fordeler, som høy hastighet, lett vekt, lite volum, lite fotavtrykk og lav eksospulsering.

2. Skruekjølekompressoren har ingen frem- og tilbakegående massetreghetskraft, god dynamisk balanseytelse, stabil drift, liten basevibrasjon og lite fundament.

3. Skruekjølekompressoren har en enkel struktur og et lite antall deler. Det er ingen slitedeler som luftventiler og stempelringer. Hovedfriksjonsdelene, som rotorer og lagre, har relativt høy styrke og slitestyrke, og smøreforholdene er gode, slik at maskineringsmengden er lav, materialforbruket er lavt, driftssyklusen er lang, bruken er relativt pålitelig, vedlikeholdet er enkelt, og det er fordelaktig å realisere automatisering av driften.

4. Sammenlignet med hastighetskompressoren har skruekompressoren egenskaper med tvungen gasslevering, det vil si at forskyvningen nesten ikke påvirkes av utløpstrykket, og det er ikke noe overspenningsfenomen når forskyvningen er liten. Innenfor visse forhold kan effektiviteten fortsatt holdes høy.

5. Skyveventilen brukes til justering, som kan realisere trinnløs justering av energi.

6. Skruekompressoren er ikke følsom for væskeinntak, og kan kjøles ned ved oljeinnsprøytning, så under samme trykkforhold er eksostemperaturen mye lavere enn for stempeltypen, slik at ett-trinns trykkforholdet er høyere.

7. Det er ikke noe klaringsvolum, så den volumetriske virkningsgraden er høy.

Arbeidsprinsipp og struktur for skruekompressor:

1. Inhalasjonsprosess:

Sugeporten på inntakssiden av skruekompressoren må være utformet slik at kompresjonskammeret kan puste inn luften fullt ut, mens skrueluftkompressoren ikke har en inntaks- og eksosventilgruppe, og inntaksluften reguleres kun ved å åpne og lukke en reguleringsventil. Når rotoren roterer, er tannsporrommet til hoved- og hjelperotorene størst når den når åpningen på inntaksendeveggen. Luften er fullstendig utblåst, og når eksosen er over, er tannsporet i vakuumtilstand. Når den vender seg mot luftinntaket, suges uteluften inn og strømmer inn i tannsporet til hoved- og hjelperotorene langs aksialretningen. Vedlikeholdspåminnelse for skrueluftkompressor Når luften fyller hele tannsporet, vender endeflaten på rotorens inntaksside seg bort fra luftinntaket til huset, og luften mellom tannsporene forsegles.

2. Lukking og formidling:

Når hoved- og hjelperotorene pustes inn, forsegles tanntoppene på hoved- og hjelperotorene med foringsrøret, og luften forsegles i tannsporene og strømmer ikke lenger ut, det vil si [forseglingsprosessen]. De to rotorene fortsetter å rotere, og tanntoppene og tannsporene matcher i sugeenden, og de matchende overflatene beveger seg gradvis mot eksosenden.

3. Kompresjons- og drivstoffinnsprøytningsprosess:

Under transportprosessen beveger maskeflatet seg gradvis mot eksosenden, det vil si at tannsporet mellom maskeflatet og eksosporten gradvis avtar, gassen i tannsporet komprimeres gradvis, og trykket øker, som er [kompresjonsprosessen]. Under komprimeringen sprøytes også smøreolje inn i kompresjonskammeret på grunn av trykkforskjellen for å blande seg med kammerluften.

4. Eksosprosess:

Når rotorens inngripende endeflate snur seg for å kommunisere med husets eksos (trykket i den komprimerte gassen er høyest på dette tidspunktet), begynner den komprimerte gassen å bli sluppet ut inntil inngripende overflate på tanntoppen og tannsporet beveger seg mot eksosen. På dette tidspunktet er avstanden mellom inngripende overflater på de to rotorene og husets eksosport null, det vil si at eksosprosessen er fullført. Samtidig når lengden på tannsporet mellom rotorenes inngripende overflater og husets luftinntak maksimalt. Etter hvert som den er i gang igjen, fortsetter innåndingsprosessen.

1. Fullstendig lukket skruekompressor

Huset har en støpejernsstruktur av høy kvalitet med lav porøsitet og liten termisk deformasjon. Huset har en dobbeltveggstruktur med avtrekkskanaler inni, som har høy styrke og god støyreduksjonseffekt. De indre og ytre kreftene i huset er i utgangspunktet balansert, uten åpen eller halvlukket konstruksjon. De tåler risikoen for høyt trykk. Skallet er en stålkonstruksjon med høy styrke, vakkert utseende og lett vekt. Med en vertikal struktur opptar kompressoren et lite område, noe som er gunstig for kjølerens flerhodearrangement. Det nedre lageret er nedsenket i oljetanken, og lageret er godt smurt. Rotorens aksiale kraft reduseres med 50 % sammenlignet med den halvlukkede og åpne typen (motorakselen på avtrekkssiden har balansefunksjon). Ingen risiko for horisontal motorutkraging, høy pålitelighet. Unngå påvirkning av skruerotorens, sleideventilens og motorrotorens egenvekt på samsvarsnøyaktigheten, forbedret pålitelighet. God monteringsprosess. Oljefri pumpe med vertikal skruekonstruksjon, slik at det ikke blir oljemangel når kompressoren går eller slår seg av. Det nedre lageret er nedsenket i oljetanken som helhet, og det øvre lageret bruker differansetrykksoljetilførsel; behovet for differansetrykk i systemet er lavt, og det har funksjonen å beskytte lagersmøring i nødstilfeller, og unngår mangel på oljesmøring i lageret, noe som bidrar til oppstart av enheten i overgangssesonger.

Ulemper: Eksoskjøling er tatt i bruk, og motoren er ved eksosporten, noe som lett kan føre til at motorspolen brenner ut; i tillegg kan det ikke elimineres i tide når en feil oppstår.

 

2. Semihermetisk skruekompressor

Motoren kjøles av væskespray, motorens arbeidstemperatur er lav og levetiden er lang; den åpne kompressoren bruker en luftkjølt motor, motorens arbeidstemperatur er høy, noe som påvirker motorens levetid, og arbeidsmiljøet i maskinrommet er dårlig; motoren kjøles av eksosgass, motorens arbeidstemperatur er svært høy, og motorens levetid er kort. Generelt har den eksterne oljeseparatoren et stort volum, men effektiviteten er svært høy; den innebygde oljeseparatoren er kombinert med kompressoren, og volumet er lite, så effekten er relativt dårlig. Oljeseparasjonseffekten til den sekundære oljeseparasjonen kan nå 99,999 %, noe som kan sikre god smøring av kompressoren under ulike arbeidsforhold.

Imidlertid øker den semihermetiske skruekompressoren av stempeltypen hastigheten gjennom giroverføring, hastigheten er høy (ca. 12 000 o/min), slitasjen er stor og påliteligheten er dårlig.

3. Åpne skruekompressoren

Fordelene med den åpne enheten er:

1) Kompressoren er atskilt fra motoren, slik at kompressoren kan brukes i et bredere bruksområde;

2) Den samme kompressoren kan brukes med forskjellige kjølemidler. I tillegg til å bruke halogenerte hydrokarbonkjølemidler, kan ammoniakk også brukes som kjølemiddel ved å endre materialene i noen deler;

3) Motorer med ulik kapasitet kan utstyres i henhold til forskjellige kjølemidler og driftsforhold.

4) Den åpne typen er også delt inn i enkeltskrue og dobbeltskrue

Enkeltskruekompressoren består av en sylindrisk skrue og to symmetrisk anordnede plane stjernehjul, som er montert i huset. Skruesporet, husets (sylinderens) indre vegg og stjernegirtennene danner et lukket volum. Kraften overføres til skrueakselen, og stjernehjulet drives av skruen til å rotere. Gassen (arbeidsfluidet) kommer inn i skruesporet fra sugekammeret og slippes ut gjennom eksosporten og eksoskammeret etter å ha blitt komprimert. Stjernehjulets rolle tilsvarer stempelet til den frem- og tilbakegående stempelkompressoren. Når tennene på stjernehjulet beveger seg relativt i skruesporet, reduseres det lukkede volumet gradvis og gassen komprimeres.

Arbeidsprinsipp for skruekompressor og sammenligning av helt lukkede, halvhermetiske og åpne typer

Skruen på en enkeltskruekompressor har 6 skruespor, og stjernehjulet har 11 tenner, noe som tilsvarer 6 sylindere. De to stjernehjulene går i inngrep med skruesporene samtidig. Derfor tilsvarer hver rotasjon av skruen 12 sylindere i arbeid.

Som vi alle vet, står skruekompressorer (inkludert dobbeltskrue- og enkeltskruekompressorer) for den største andelen rotasjonskompressorer. Fra et internasjonalt markedsperspektiv var den årlige vekstraten for salg av skruekompressorer på verdensbasis 30 % i løpet av de 20 årene fra 1963 til 1983. For tiden står dobbeltskruekompressorer for 80 % av kompressorene med middels kapasitet i Japan, Europa og USA. Som enkeltskruekompressorer og dobbeltskruekompressorer innenfor samme arbeidsområde, står dobbeltskruekompressorer til sammenligning for mer enn 80 % av hele skruekompressormarkedet på grunn av sin gode prosesseringsteknologi og høye pålitelighet. Skruekompressorer står for mindre enn 20 %. Følgende er en kort sammenligning av de to kompressorene.

 

1. Struktur

Skruen og stjernehjulet til enkeltskruekompressoren tilhører et par sfæriske snekkepar, og skrueakselen og stjernehjulakselen må holdes vertikale i rommet; hunn- og hannrotorene til dobbeltskruekompressoren tilsvarer et par girpar, og hann- og hunnrotorakslene holdes parallelle. Strukturelt sett er samarbeidsnøyaktigheten mellom skruen og stjernehjulet til enkeltskruekompressoren vanskelig å garantere, så påliteligheten til hele maskinen er lavere enn for dobbeltskruen.

 

2. Kjøremodus

Begge kompressortypene kan kobles direkte til motoren eller drives av en remskive. Når hastigheten på dobbeltskruekompressoren er høy, må giret økes.

 

3. Justeringsmetode for kjølekapasitet

Luftvolumjusteringsmetodene til de to kompressorene er i utgangspunktet de samme, og begge kan bruke kontinuerlig justering av sleideventilen eller trinnvis justering av stempelet. Når sleideventilen brukes til justering, trenger dobbeltskruekompressoren én sleideventil, mens enkeltskruekompressoren trenger to sleideventiler samtidig, slik at strukturen blir komplisert og påliteligheten reduseres.

 

4. Produksjonskostnader

Enkeltskruekompressor: Vanlige lagre kan brukes til skrue- og stjernehjullager, og produksjonskostnadene er relativt lave.

Dobbeltskruekompressor: På grunn av den relativt store belastningen på dobbeltskruerotorene er det nødvendig å bruke høypresisjonslagre, og produksjonskostnadene er relativt høye.

 

5. Pålitelighet

Enkeltskruekompressor: Stjernehjulet på enkeltskruekompressoren er en sårbar del. I tillegg til de høye kravene til materialet i stjernehjulet, må stjernehjulet skiftes ut regelmessig.

Dobbeltskruekompressor: Det er ingen slitedeler i dobbeltskruekompressoren, og den problemfrie driftstiden kan nå 40 000 til 80 000 timer.

 

6. Montering og vedlikehold

Siden skrueakselen og stjernehjulakselen til enkeltskruekompressoren må holdes vertikale i rommet, er kravene til nøyaktighet i aksial og radial posisjon svært høye, slik at montering og vedlikehold av enkeltskruekompressoren er lavere enn for dobbeltskruekompressoren.

 

De viktigste ulempene med den åpne enheten er:

(1) Akseltetningen lekker lett, noe som også er gjenstand for hyppig vedlikehold av brukerne;

(2) Den utstyrte motoren roterer med høy hastighet, luftstrømmen er høy, og støyen fra selve kompressoren er også relativt høy, noe som påvirker miljøet;

(3) Komplekse oljesystemkomponenter som separate oljeseparatorer og oljekjølere må konfigureres, og enheten er klumpete og upraktisk å bruke og vedlikeholde.

 

Fire, tre skruekompressorer

Den unike geometriske strukturen til trerotorkompressoren sørger for at den har en lavere lekkasjerate enn dobbeltrotorkompressoren. Trerotorskruekompressoren kan redusere belastningen på lageret betraktelig. Reduksjonen av lagerbelastningen øker eksosarealet og forbedrer dermed effektiviteten. Det er svært viktig å redusere lekkasje fra enheten under alle belastningsforhold, spesielt når den opererer under delvis belastning, er effekten enda større.

Selvregulering av last: Når systemet endres, reagerer sensoren raskt, og kontrolleren utfører relaterte beregninger for å kunne selvregulere raskt og korrekt; selvregulering er ikke begrenset av aktuatorer, føringsvinger, magnetventiler og skyveventiler, og kan utføres direkte, raskt og pålitelig.


Publisert: 10. feb. 2023