Funktionsprincip for skruekompressor og sammenligning af fuldt lukkede, halvlukkede og åbne typer

1. Sammenlignet med stempelkølekompressorer har skruekølekompressorer en række fordele, såsom høj hastighed, let vægt, lille volumen, lille fodaftryk og lav udstødningspulsation.

2. Skruekølekompressoren har ingen frem- og tilbagegående masseinertikraft, god dynamisk balanceydelse, stabil drift, lille basevibration og lille fundament.

3. Skruekølekompressoren har en simpel struktur og et lille antal dele. Der er ingen sliddele såsom luftventiler og stempelringe. Dens vigtigste friktionsdele, såsom rotorer og lejer, har relativt høj styrke og slidstyrke, og smøreforholdene er gode, så bearbejdningsmængden er lav, materialeforbruget er lavt, driftscyklussen er lang, brugen er relativt pålidelig, vedligeholdelsen er enkel, og det er fordelagtigt at realisere automatisering af driften.

4. Sammenlignet med hastighedskompressoren har skruekompressoren karakteristika for tvungen gastilførsel, det vil sige, at forskydningen næsten ikke påvirkes af udløbstrykket, og der er intet stødfænomen, når forskydningen er lille. Inden for visse forhold kan effektiviteten stadig opretholdes høj.

5. Skydeventilen bruges til justering, hvilket kan realisere trinløs justering af energi.

6. Skruekompressoren er ikke følsom over for væskeindløb og kan køles ved olieindsprøjtning, så under samme trykforhold er udstødningstemperaturen meget lavere end for stempeltypen, så trykforholdet i et trin er højere.

7. Der er intet frirumsvolumen, så den volumetriske virkningsgrad er høj.

Skruekompressorens funktionsprincip og struktur:

1. Inhalationsproces:

Sugeporten på indsugningssiden af ​​skruekompressoren skal være konstrueret således, at kompressionskammeret kan indånde luft fuldt ud, mens skrueluftkompressoren ikke har en indsugnings- og udstødningsventilgruppe, og indsugningsluften kun reguleres ved åbning og lukning af en reguleringsventil. Når rotoren roterer, er tandrillernes plads på hoved- og hjælperotoren størst, når den når åbningen af ​​indsugningsendevæggen. Luften er fuldstændig udstødt, og når udstødningen er slut, er tandrillerne i vakuumtilstand. Når den drejer mod luftindtaget, suges den udefrakommende luft ind og strømmer ind i tandrillerne på hoved- og hjælperotoren langs aksialretningen. Vedligeholdelsespåmindelse for skrueluftkompressor Når luften fylder hele tandrillerne, drejer endefladen på rotorens indsugningsside væk fra luftindtaget på huset, og luften mellem tandrillerne forsegles.

2. Luknings- og formidlingsproces:

Når hoved- og hjælperotorerne indåndes, forsegles tandspidserne på hoved- og hjælperotorerne med huset, og luften forsegles i tandrillerne og strømmer ikke længere ud, det vil sige [forseglingsprocessen]. De to rotorer fortsætter med at rotere, og tandkammene og tandrillerne matcher ved sugeenden, og de matchende overflader bevæger sig gradvist mod udstødningsenden.

3. Kompressions- og brændstofindsprøjtningsproces:

Under transportprocessen bevæger indgrebsfladen sig gradvist mod udstødningsenden, det vil sige, at tandrillen mellem indgrebsfladen og udstødningsporten gradvist aftager, gassen i tandrillen komprimeres gradvist, og trykket stiger, hvilket er [kompressionsprocessen]. Under komprimeringen sprøjtes smøreolie også ind i kompressionskammeret på grund af trykforskellen for at blande sig med kammerluften.

4. Udstødningsproces:

Når rotorens indgribende endeflade drejer for at kommunikere med husets udstødning (trykket af den komprimerede gas er det højeste på dette tidspunkt), begynder den komprimerede gas at blive udledt, indtil tandtoppens indgribende overflade og tandrillen bevæger sig mod udstødningen. På dette tidspunkt er afstanden mellem de to rotors indgribende overflade og husets udstødningsport nul, dvs. udstødningsprocessen er afsluttet. Samtidig når længden af ​​tandrillen mellem rotorernes indgribende overflade og husets luftindtag sit maksimum. Efter lang tid fortsætter indåndingsprocessen igen.

1. Fuldt lukket skruekompressor

Huset har en støbejernsstruktur af høj kvalitet med lav porøsitet og lille termisk deformation; huset har en dobbeltvægget struktur med udstødningskanaler indeni, som har høj styrke og god støjreduktionseffekt; husets interne og eksterne kræfter er grundlæggende afbalancerede, uden åben eller halvlukket konstruktion. De modstår risikoen for højt tryk; skallen er en stålkonstruktion med høj styrke, smukt udseende og let vægt. Kompressoren optager et lille område med en vertikal struktur, hvilket er gavnligt for kølerens flerhovedsarrangement; det nederste leje er nedsænket i olietanken, og lejet er godt smurt; rotorens aksiale kraft reduceres med 50 % sammenlignet med den halvlukkede og åbne type (motorakslen er på udstødningssiden med balancefunktion); ingen risiko for vandret motorudligger, høj pålidelighed; undgå påvirkning af skruerotorens, glideventilens og motorrotorens egenvægt på matchningsnøjagtigheden, hvilket forbedrer pålideligheden; god monteringsproces. Oliefri pumpe med vertikalt skruedesign, så der ikke er oliemangel, når kompressoren kører eller lukker ned. Det nederste leje er nedsænket i olietanken som helhed, og det øvre leje anvender differenstryksolieforsyning; behovet for differenstryk i systemet er lavt, og det har funktionen at beskytte lejernes smøring i nødstilfælde, hvilket undgår mangel på oliesmøring af lejet, hvilket er befordrende for opstart af enheden i overgangssæsoner.

Ulemper: Udstødningskøling er anvendt, og motoren er ved udstødningsporten, hvilket let kan forårsage, at motorspolen brænder ud; desuden kan det ikke afhjælpes i tide, når der opstår en fejl.

 

2. Semihermetisk skruekompressor

Motoren køles af væskespray, motorens driftstemperatur er lav, og levetiden er lang; den åbne kompressor bruger en luftkølet motor, motorens driftstemperatur er høj, hvilket påvirker motorens levetid, og arbejdsmiljøet i maskinrummet er dårligt; motoren køles af udstødningsgas, motorens driftstemperatur er meget høj, og motorens levetid er kort. Generelt har den eksterne olieseparator et stort volumen, men dens effektivitet er meget høj; den indbyggede olieseparator er kombineret med kompressoren, og dens volumen er lille, så effekten er relativt dårlig. Olieseparationseffekten af ​​den sekundære olieseparation kan nå 99,999%, hvilket kan sikre god smøring af kompressoren under forskellige driftsforhold.

Imidlertid øger den semihermetiske skruekompressor af stempeltypen omdrejningstallet via gearkassen, hastigheden er høj (ca. 12.000 o/min), sliddet er stort, og pålideligheden er dårlig.

3. Åbn skruekompressoren

Fordelene ved den åbne enhed er:

1) Kompressoren er adskilt fra motoren, så kompressoren kan bruges i et bredere område;

2) Den samme kompressor kan bruges med forskellige kølemidler. Ud over at bruge halogenerede kulbrintekølemidler kan ammoniak også bruges som kølemiddel ved at ændre materialerne i nogle dele;

3) Motorer med forskellig kapacitet kan udstyres i henhold til forskellige kølemidler og driftsforhold.

4) Den åbne type er også opdelt i enkeltskruet og dobbeltskruet

Enkeltskruekompressoren består af en cylindrisk skrue og to symmetrisk arrangerede plane stjernehjul, som er monteret i huset. Skruerillen, husets (cylinder) indvendige væg og stjernehjulstænderne danner et lukket volumen. Kraften overføres til skrueakslen, og stjernehjulet drives af skruen til at rotere. Gassen (arbejdsfluidet) kommer ind i skruerillen fra sugekammeret og udledes gennem udstødningsporten og udstødningskammeret efter at være blevet komprimeret. Stjernehjulets rolle svarer til stemplet i en frem- og tilbagegående stempelkompressor. Når stjernehjulets tænder bevæger sig i forhold til skruerillen, falder det lukkede volumen gradvist, og gassen komprimeres.

Funktionsprincip for skruekompressor og sammenligning af fuldt lukkede, semihermetiske og åbne typer

Skruen på enkeltskruekompressoren har 6 skrueriller, og stjernehjulet har 11 tænder, hvilket svarer til 6 cylindre. De to stjernehjul går i indgreb med skruerillerne samtidig. Derfor svarer hver rotation af skruen til 12 cylindre i drift.

Som vi alle ved, tegner skruekompressorer (inklusive dobbeltskrue- og enkeltskruekompressorer) sig for den største andel af rotationskompressorer. Fra et internationalt markeds perspektiv var den årlige vækstrate for salget af skruekompressorer på verdensplan 30 % i løbet af de 20 år fra 1963 til 1983. I øjeblikket tegner dobbeltskruekompressorer sig for 80 % af mellemkapacitetskompressorerne i Japan, Europa og USA. Da enkeltskruekompressorer og dobbeltskruekompressorer inden for samme arbejdsområde, tegner dobbeltskruekompressorer sig til sammenligning for mere end 80 % af hele skruekompressormarkedet på grund af deres gode forarbejdningsteknologi og høje pålidelighed. Skruekompressorer tegner sig for mindre end 20 %. Følgende er en kort sammenligning af de to kompressorer.

 

1. Struktur

Skrue- og stjernehjulet på enkeltskruekompressoren tilhører et par sfæriske snekkepar, og skrueakslen og stjernehjulsakslen skal holdes lodret i rummet; hun- og hanrotorerne på dobbeltskruekompressoren svarer til et par tandhjulspar, og han- og hunrotorakslerne holdes parallelle. Strukturelt set er det vanskeligt at garantere samarbejdsnøjagtigheden mellem skrue- og stjernehjulet på enkeltskruekompressoren, så pålideligheden af ​​hele maskinen er lavere end for dobbeltskruekompressoren.

 

2. Køretilstand

Begge typer kompressorer kan tilsluttes direkte til motoren eller drives af en remskive. Når hastigheden på dobbeltskruekompressoren er høj, skal gearet øges.

 

3. Metode til justering af kølekapacitet

Metoderne til justering af luftmængden for de to kompressorer er grundlæggende de samme, og begge kan anvende kontinuerlig justering af skydeventilen eller trinvis justering af stemplet. Når skydeventilen bruges til justering, behøver dobbeltskruekompressoren én skydeventil, mens enkeltskruekompressoren behøver to skydeventiler på samme tid, så strukturen bliver kompliceret, og pålideligheden falder.

 

4. Produktionsomkostninger

Enkeltskruekompressor: Almindelige lejer kan bruges til skrue- og stjernehjulslejer, og fremstillingsomkostningerne er relativt lave.

Dobbeltskruekompressor: På grund af den relativt store belastning på dobbeltskruerotorerne er det nødvendigt at bruge højpræcisionslejer, og fremstillingsomkostningerne er relativt høje.

 

5. Pålidelighed

Enkeltskruekompressor: Stjernehjulet på enkeltskruekompressoren er en sårbar del. Ud over de høje krav til stjernehjulets materiale skal stjernehjulet udskiftes regelmæssigt.

Dobbeltskruekompressor: Der er ingen sliddele i dobbeltskruekompressoren, og den problemfri driftstid kan nå op på 40.000 til 80.000 timer.

 

6. Montering og vedligeholdelse

Da skrueakslen og stjernehjulsakslen på enkeltskruekompressoren skal holdes lodret i rummet, er kravene til nøjagtighed i aksial og radial position meget høje, så monterings- og vedligeholdelseskompressoren er lavere end for dobbeltskruekompressoren.

 

De største ulemper ved den åbne enhed er:

(1) Akseltætningen lækker let, hvilket også er genstand for hyppig vedligeholdelse fra brugernes side;

(2) Den udstyrede motor roterer med høj hastighed, luftstrømmen er stor, og støjen fra selve kompressoren er også relativt stor, hvilket påvirker miljøet;

(3) Komplekse oliesystemkomponenter såsom separate olieseparatorer og oliekølere skal konfigureres, og enheden er klodset og ubelejlig at bruge og vedligeholde.

 

Fire, tre skruekompressorer

Den unikke geometriske struktur af trerotorkompressoren bestemmer, at den har en lavere lækagerate end dobbeltrotorkompressoren; trerotorskruekompressoren kan reducere belastningen på lejet betydeligt; reduktionen af ​​lejebelastningen øger udstødningsarealet og forbedrer derved effektiviteten; det er meget vigtigt at reducere lækage fra enheden under enhver belastningstilstand, især når den kører under delvis belastning, er effekten endnu større.

Selvregulering af belastning: Når systemet ændrer sig, reagerer sensoren hurtigt, og regulatoren udfører relaterede beregninger for hurtigt og korrekt selvregulering; selvregulering er ikke begrænset af aktuatorer, ledeskovle, magnetventiler og skydeventiler, og kan udføres direkte, hurtigt og pålideligt.


Opslagstidspunkt: 10. feb. 2023