1. Ve srovnání s pístovými chladicími kompresory s vratným pohybem mají šroubové chladicí kompresory řadu výhod, jako je vysoká rychlost, nízká hmotnost, malý objem, malá zastavěná plocha a nízká pulzace výfukových plynů.
2. Šroubový chladicí kompresor nemá žádnou vratnou setrvačnou sílu, dobrý dynamický vyvažovací výkon, stabilní provoz, malé vibrace základny a malý základ.
3. Šroubový chladicí kompresor má jednoduchou konstrukci a malý počet součástí. Neobsahuje žádné opotřebitelné díly, jako jsou vzduchové ventily a pístní kroužky. Jeho hlavní třecí díly, jako jsou rotory a ložiska, mají relativně vysokou pevnost a odolnost proti opotřebení a dobré mazací podmínky, takže objem obrábění je menší, spotřeba materiálu nízká, provozní cyklus dlouhý, použití relativně spolehlivé, údržba jednoduchá a výhodou je automatizace provozu.
4. Ve srovnání s rychlostním kompresorem má šroubový kompresor charakteristiky nuceného dodávání plynu, to znamená, že objemový objem není téměř ovlivněn výtlačným tlakem a při malém objemovém objemu nedochází k žádnému přepětí. V rámci různých podmínek lze stále udržovat vysokou účinnost.
5. Pro nastavení se používá šoupátkový ventil, který umožňuje plynulé nastavení energie.
6. Šroubový kompresor není citlivý na vstup kapaliny a lze jej chladit vstřikováním oleje, takže při stejném tlakovém poměru je teplota výfukových plynů mnohem nižší než u pístového typu, takže tlakový poměr jednostupňového kompresoru je vyšší.
7. Neexistuje žádný volný prostor, takže objemová účinnost je vysoká.
Princip činnosti a konstrukce šroubového kompresoru:
1. Proces inhalace:
Sací otvor na straně sacího potrubí šroubového kompresoru musí být navržen tak, aby kompresní komora mohla plně nasát vzduch, zatímco šroubový kompresor nemá skupinu sacích a výfukových ventilů a nasávaný vzduch je regulován pouze otevíráním a zavíráním regulačního ventilu. Když se rotor otáčí, je prostor mezi zubovými drážkami hlavního a pomocného rotoru největší, když dosáhne otvoru v sací čelní stěně. Vzduch je zcela odsát a po ukončení odsávání je zubová drážka ve stavu podtlaku. Když se otočí k přívodu vzduchu, je venkovní vzduch nasáván a proudí do zubové drážky hlavního a pomocného rotoru v axiálním směru. Připomenutí údržby šroubového kompresoru: Když vzduch vyplní celou zubovou drážku, koncová plocha sací strany rotoru se odkloní od přívodu vzduchu do skříně a vzduch mezi zubovými drážkami je utěsněn.
2. Proces uzavírání a přepravy:
Když se hlavní a pomocné rotory vdechnou, vrcholy zubů hlavního a pomocného rotoru se utěsní pouzdrem a vzduch se utěsní v drážkách zubů a již nevytéká ven, tj. [proces utěsnění]. Oba rotory se dále otáčejí a vrcholy zubů a drážky zubů se na sacím konci shodují a shodné povrchy se postupně pohybují směrem k výfukovému konci.
3. Proces komprese a vstřikování paliva:
Během procesu dopravy se záběrová plocha postupně pohybuje směrem k výfukovému konci, tj. zubová drážka mezi záběrovou plochou a výfukovým otvorem se postupně zmenšuje, plyn v zubové drážce se postupně stlačuje a tlak se zvyšuje, což je [kompresní proces]. Během komprese se v důsledku tlakového rozdílu do kompresní komory vstřikuje také mazací olej, který se mísí se vzduchem v komoře.
4. Proces odsávání:
Když se záběrná plocha rotoru otočí a spojí se s výfukem skříně (tlak stlačeného plynu je v tomto okamžiku nejvyšší), začne stlačený plyn unikat, dokud se záběrná plocha vrcholu zubu a zubové drážky neposunou k výfuku. V tomto okamžiku je vzdálenost mezi záběrnou plochou obou rotorů a výfukovým otvorem skříně nulová, tj. proces výfuku je dokončen. Současně délka zubové drážky mezi záběrnou plochou rotorů a vstupem vzduchu do skříně dosáhne maxima. Po této době se znovu spustí proces vdechování.
1. Plně uzavřený šroubový kompresor
Těleso je vyrobeno z vysoce kvalitní litiny s nízkou porézností a malou tepelnou deformací. Těleso má dvojitou stěnu s vnitřními výfukovými kanály, která má vysokou pevnost a dobrý účinek tlumení hluku. Vnitřní a vnější síly tělesa jsou v zásadě vyvážené, bez otevření nebo polouzavření. Odolává riziku vysokého tlaku. Plášť je z ocelové konstrukce s vysokou pevností, krásným vzhledem a nízkou hmotností. Díky vertikální konstrukci zabírá kompresor malou plochu, což je výhodné pro uspořádání více hlavic chladiče. Spodní ložisko je ponořeno v olejové nádrži a je dobře mazáno. Axiální síla rotoru je snížena o 50 % ve srovnání s polouzavřeným a otevřeným typem (hřídel motoru na straně výfuku, funkce vyvážení). Nehrozí riziko horizontálního konzolového vyložení motoru, vysoká spolehlivost. Zamezí se vlivu šroubového rotoru, šoupátkového ventilu a vlastní hmotnosti rotoru motoru na přesnost shody, zvyšuje se spolehlivost. Dobrý montážní proces. Bezolejová vertikální konstrukce šroubového čerpadla zabraňuje nedostatku oleje při chodu nebo vypínání kompresoru. Spodní ložisko je ponořeno do olejové nádrže jako celek a horní ložisko využívá diferenční tlakový přívod oleje; požadavek na diferenční tlak systému je nízký a má funkci ochrany mazání ložiska v případě nouze, čímž se zabrání nedostatku olejového mazání ložiska, což přispívá ke spuštění jednotky v přechodných obdobích.
Nevýhody: je použito chlazení výfuku a motor je umístěn u výfukového otvoru, což může snadno způsobit spálení cívky motoru; navíc nelze poruchu včas odstranit.
2. Polohermetický šroubový kompresor
Motor je chlazen kapalinovým rozprašováním, což má nízkou pracovní teplotu a dlouhou životnost. Otevřený kompresor používá vzduchem chlazený motor, což má vysokou pracovní teplotu, což ovlivňuje jeho životnost. Pracovní prostředí ve strojovně je špatné. Motor je chlazen výfukovými plyny, což má velmi vysokou pracovní teplotu a krátkou životnost. Externí odlučovač oleje má obecně velký objem, ale jeho účinnost je velmi vysoká. Vestavěný odlučovač oleje je integrován s kompresorem a jeho objem je malý, takže jeho účinek je relativně nízký. Účinek sekundárního odlučování oleje může dosáhnout 99,999 %, což zajišťuje dobré mazání kompresoru za různých provozních podmínek.
Polohermetický šroubový kompresor s pístovým typem se však zrychluje pomocí ozubeného převodu, otáčky jsou vysoké (kolem 12 000 ot/min), opotřebení je velké a spolehlivost je nízká.
3. Otevřete šroubový kompresor
Výhody otevřené jednotky jsou:
1) Kompresor je oddělen od motoru, takže jej lze použít v širším rozsahu;
2) Stejný kompresor lze použít s různými chladivy. Kromě halogenovaných uhlovodíkových chladiv lze jako chladivo použít také amoniak, a to změnou materiálů některých částí;
3) Motory s různými výkony lze vybavit podle různých chladiv a provozních podmínek.
4) Otevřený typ se také dělí na jednošroubový a dvoušroubový
Jednošroubový kompresor se skládá z válcového šroubu a dvou symetricky uspořádaných rovinných hvězdicových kol, která jsou instalována v pouzdře. Drážka šroubu, vnitřní stěna pouzdra (válce) a zuby hvězdicového kola tvoří uzavřený objem. Výkon se přenáší na hřídel šroubu a hvězdicové kolo je poháněno šroubem a otáčí se. Plyn (pracovní kapalina) vstupuje do drážky šroubu ze sací komory a po stlačení je vypouštěn přes výfukový otvor a výfukovou komoru. Úloha hvězdicového kola je ekvivalentní pístu vratného pístového kompresoru. Když se zuby hvězdicového kola pohybují relativně v drážce šroubu, uzavřený objem se postupně zmenšuje a plyn se stlačuje.
Princip činnosti šroubového kompresoru a srovnání plně uzavřených, polohermetických a otevřených typů
Šroub jednošroubového kompresoru má 6 drážek pro šrouby a hvězdicové kolo má 11 zubů, což odpovídá 6 válcům. Dvě hvězdicová kola zabírají do drážek pro šrouby současně. Každá otáčka šroubu tedy odpovídá provozu 12 válců.
Jak všichni víme, šroubové kompresory (včetně dvoušroubových a jednošroubových) tvoří největší podíl rotačních kompresorů. Z pohledu mezinárodního trhu činil během 20 let od roku 1963 do roku 1983 roční růst prodeje šroubových kompresorů na světě 30 %. V současné době tvoří dvoušroubové kompresory 80 % středně výkonných kompresorů v Japonsku, Evropě a Spojených státech. Ve srovnání s jednošroubovými a dvoušroubovými kompresory ve stejném pracovním rozsahu tvoří dvoušroubové kompresory více než 80 % celkového trhu se šroubovými kompresory díky své dobré technologii zpracování a vysoké spolehlivosti. Šroubové kompresory tvoří méně než 20 %. Následuje stručné srovnání obou kompresorů.
1. Struktura
Šroub a hvězdicové kolo jednošroubového kompresoru patří k dvojici kulových šneků a hřídel šroubu a hřídel hvězdicového kola musí být v prostoru udržovány svisle; vnější a vnitřní rotor dvoušroubového kompresoru jsou ekvivalentní dvojici ozubených kol a vnější a vnitřní hřídele rotoru jsou udržovány rovnoběžně. Konstrukčně je obtížné zaručit přesnost spolupráce mezi šroubem a hvězdicovým kolem jednošroubového kompresoru, takže spolehlivost celého stroje je nižší než u dvoušroubového kompresoru.
2. Režim jízdy
Oba typy kompresorů mohou být přímo připojeny k motoru nebo poháněny řemenicí. Pokud jsou otáčky dvoušroubového kompresoru vysoké, je třeba zvýšit převodový stupeň.
3. Metoda nastavení chladicího výkonu
Metody nastavení objemu vzduchu u obou kompresorů jsou v podstatě stejné, oba mohou využívat plynulé nastavení šoupátkového ventilu nebo stupňovité nastavení pístu. Pokud se k nastavení používá šoupátkový ventil, dvoušroubový kompresor potřebuje jeden šoupátkový ventil, zatímco jednošroubový kompresor potřebuje dva šoupátkové ventily současně, takže se konstrukce stává složitější a spolehlivost se snižuje.
4. Výrobní náklady
Jednošroubový kompresor: Pro šroubová a hvězdicová ložiska lze použít běžná ložiska a výrobní náklady jsou relativně nízké.
Dvoušroubový kompresor: Vzhledem k relativně velkému zatížení dvoušroubových rotorů je nutné používat vysoce přesná ložiska a výrobní náklady jsou relativně vysoké.
5. Spolehlivost
Jednošroubový kompresor: Hvězdicové kolo jednošroubového kompresoru je zranitelná součást. Kromě vysokých požadavků na materiál hvězdicového kola je nutné hvězdicové kolo pravidelně vyměňovat.
Dvoušroubový kompresor: Dvoušroubový kompresor neobsahuje žádné opotřebitelné díly a jeho bezproblémová doba provozu může dosáhnout 40 000 až 80 000 hodin.
6. Montáž a údržba
Protože šroubová hřídel a hvězdicová hřídel jednošroubového kompresoru musí být v prostoru udržovány svisle, jsou požadavky na přesnost axiální a radiální polohy velmi vysoké, takže montáž a údržba jednošroubového kompresoru je těžší než u dvoušroubového kompresoru.
Hlavní nevýhody otevřené jednotky jsou:
(1) Těsnění hřídele snadno protéká, což je také předmětem časté údržby ze strany uživatelů;
(2) Vybavený motor se otáčí vysokou rychlostí, hluk proudění vzduchu je velký a hluk samotného kompresoru je také relativně velký, což ovlivňuje životní prostředí;
(3) Je třeba konfigurovat složité komponenty olejového systému, jako jsou samostatné odlučovače oleje a chladiče oleje, a jednotka je objemná a její používání a údržba jsou nepraktické.
Čtyř- a tříšroubový kompresor
Unikátní geometrická struktura třírotorového kompresoru určuje jeho nižší míru netěsnosti než dvourotorový kompresor; třírotorový šroubový kompresor může výrazně snížit zatížení ložiska; snížení zatížení ložiska zvětšuje výfukovou plochu, čímž se zlepšuje účinnost; je velmi důležité snížit netěsnost jednotky za jakéhokoli zatížení, zejména při provozu s částečným zatížením, kdy je dopad ještě větší.
Samoregulace zatížení: Když se systém změní, senzor reaguje rychle a regulátor provádí související výpočty, aby se rychle a správně samoreguloval; samoregulace není omezena pohony, rozváděcími lopatkami, solenoidovými ventily a šoupátky a lze ji provádět přímo, rychle a spolehlivě.
Čas zveřejnění: 10. února 2023
