Cum se realizează reglarea continuă a volumului de aer în compresorul cu șurub
1. Caracteristicile compresorului cu șurub
Compresoarele cu șurub sunt compuse dintr-o pereche de șuruburi mamă și tată paralele, interconectate.Sunt utilizate pe scară largă în sistemele frigorifice medii și mari sau în compresoarele de gaz de proces în instalațiile de rafinare și chimie.Compresia șurubului este împărțită în două tipuri: un singur șurub și dublu șurub.Compresorul cu șurub se referă de obicei la compresorul cu două șuruburi.Compresoarele cu șurub au următoarele caracteristici:
(1) Compresorul cu șurub are o structură simplă și un număr mic de piese.Nu există piese de uzură, cum ar fi supape, segmente de piston, rotoare, rulmenți etc., iar rezistența și rezistența la uzură sunt relativ ridicate.
(2) Compresorul cu șurub are caracteristicile transmisiei forțate a gazului, adică volumul de evacuare aproape că nu este afectat de presiunea de evacuare, nu apare nicio supratensiune atunci când volumul de evacuare este mic și poate menține în continuare presiunea într-un interval larg. a conditiilor de munca.Eficiență mai mare.
(3) Compresorul cu șurub nu este foarte sensibil la ciocanul lichid și poate fi răcit prin injecție de ulei.Prin urmare, sub același raport de presiune, temperatura de refulare este mult mai mică decât cea a tipului de piston, astfel încât raportul de presiune într-o singură etapă este ridicat.
(4) Reglarea supapei glisante este adoptată pentru a realiza o reglare continuă a energiei.
2. Principiul ajustării supapei glisante a compresorului cu șurub
Supapa glisantă este utilizată pentru controlul continuu al capacității.În timpul pornirii normale, această componentă nu este încărcată.Supapa glisantă este controlată de micropanoul de control prin presiunea uleiului, modificând în cele din urmă capacitatea de lucru a compresorului.
Supapa glisantă de reglare a capacității este o componentă structurală utilizată pentru reglarea debitului volumic într-un compresor cu șurub.Deși există multe metode de reglare a debitului volumic al unui compresor cu șurub, metoda de reglare cu ajutorul unei supape glisante a fost utilizată pe scară largă, în special în turnarea prin injecție.Refrigerarea cu șurub de ulei și compresoarele de proces sunt deosebit de populare.După cum se arată în Figura 1, această metodă de reglare este de a instala o supapă glisantă de reglare pe corpul compresorului cu șurub și de a deveni o parte a corpului compresorului.Este situat la intersecția celor două cercuri interioare pe partea de înaltă presiune a corpului și se poate deplasa înainte și înapoi într-o direcție paralelă cu axa cilindrului.
Principiul supapei glisante pentru reglarea debitului volumetric al compresorului cu șurub se bazează pe caracteristicile procesului de lucru ale compresorului cu șurub.Într-un compresor cu șurub, pe măsură ce rotorul se rotește, presiunea gazului comprimat crește treptat de-a lungul axei rotorului.În ceea ce privește poziția spațială, se deplasează treptat de la capătul de aspirație al compresorului la capătul de refulare.După ce partea de înaltă presiune a corpului se deschide, când cele două rotoare încep să se îmbine și încearcă să crească presiunea gazului, o parte din gaz va ocoli prin deschidere.Evident, cantitatea de gaz ocolită este legată de lungimea deschiderii.Când linia de contact se deplasează la capătul deschiderii, gazul rămas este complet închis, iar procesul de compresie internă începe în acest punct.Munca efectuată de compresorul cu șurub asupra gazului de bypass din deschidere este folosită doar pentru descărcarea acestuia.Prin urmare, consumul de energie al compresorului este în principal suma muncii efectuate pentru comprimarea gazului evacuat în final și a muncii mecanice de frecare.Prin urmare, atunci când supapa glisantă de reglare a capacității este utilizată pentru a regla debitul volumetric al compresorului cu șurub, compresorul poate menține o eficiență ridicată în condițiile de reglare.
În compresoarele reale, în general nu este o gaură în carcasă, ci o structură poroasă.Supapa glisantă se mișcă într-o canelură sub rotor și permite reglarea continuă a dimensiunii deschiderii.Gazul evacuat din deschidere se va întoarce în orificiul de aspirație al compresorului.Deoarece compresorul nu funcționează de fapt în această parte a gazului, temperatura acestuia nu crește, așa că nu trebuie să fie răcit înainte de a ajunge la gazul principal la portul de aspirație..
Supapa glisantă se poate mișca în orice direcție în funcție de cerințele sistemului de control.Există multe moduri de a-l conduce.Cea mai obișnuită metodă este utilizarea unui cilindru hidraulic, iar sistemul de ulei al compresorului cu șurub asigură presiunea necesară a uleiului.La câteva mașini, supapa glisantă este acționată de un motor redus.
Teoretic, bobina ar trebui să aibă aceeași lungime ca și rotorul.În mod similar, distanța necesară pentru ca supapa glisantă să se deplaseze de la sarcina completă la sarcina goală trebuie să fie aceeași cu a rotorului, iar cilindrul hidraulic ar trebui să aibă, de asemenea, aceeași lungime.Cu toate acestea, practica a dovedit că, chiar dacă lungimea supapei glisante este puțin mai mică, se pot obține în continuare caracteristici bune de reglare.Acest lucru se datorează faptului că atunci când deschiderea de ocolire se deschide pentru prima dată lângă suprafața capătului de aspirație, aria sa este foarte mică, presiunea gazului este foarte mică în acest moment și timpul necesar pentru ca dinții rotorului să treacă prin deschidere este, de asemenea, foarte scurt, deci va fi doar o cantitate mică de O parte din gaz este descărcată.Prin urmare, lungimea reală a supapei glisante poate fi redusă la aproximativ 70% din lungimea secțiunii de lucru a rotorului, iar partea rămasă este fixată, reducând astfel dimensiunea totală a compresorului.
Caracteristicile supapei glisante de reglare a capacității vor varia în funcție de diametrul rotorului.Acest lucru se datorează faptului că aria orificiului de bypass cauzată de mișcarea supapei glisante este proporțională cu pătratul diametrului rotorului, în timp ce volumul gazului din camera de compresie este proporțional cu diametrul rotorului.Proporțional cu cubul de .Este de remarcat faptul că atunci când compresorul comprimă gazul, crește și presiunea uleiului injectat și, în cele din urmă, îl descarcă împreună cu gazul.Pentru ca uleiul să fie descărcat continuu, trebuie rezervat un anumit volum de evacuare.În caz contrar, în condiții complet fără sarcină, uleiul se va acumula în camera de compresie, ceea ce face ca compresorul de aer să nu poată continua să funcționeze.Pentru ca uleiul să fie descărcat continuu, este de obicei necesar un debit volumic de cel puțin aproximativ 10%.În unele cazuri, debitul volumetric al compresorului trebuie să fie zero.În acest moment, o conductă de bypass este de obicei dispusă între aspirație și evacuare.Când este necesară o sarcină completă zero, conducta de bypass este deschisă pentru a conecta aspirația și evacuarea..
Când utilizați o supapă glisantă de reglare a capacității pentru a regla debitul volumetric al unui compresor cu șurub, situația ideală este menținerea raportului de presiune internă la fel ca la sarcină maximă în timpul procesului de reglare.Cu toate acestea, este evident că atunci când supapa glisantă se mișcă și debitul volumetric al compresorului devine mai mic, lungimea efectivă de lucru a șurubului devine mai mică, iar timpul procesului de compresie internă devine, de asemenea, mai mic, astfel încât raportul de presiune internă trebuie să fie redus.
În designul actual, supapa glisantă este echipată cu un orificiu radial de evacuare, care se mișcă axial cu supapa glisantă.În acest fel, pe de o parte, lungimea efectivă a rotorului mașinii cu șurub este redusă, iar pe de altă parte, orificiul radial de evacuare este de asemenea redus, astfel încât să prelungească timpul procesului de compresie internă și să mărească raportul de compresie intern.Când orificiul radial de evacuare de pe supapa glisantă și orificiul de evacuare axial de pe capacul de capăt sunt transformate în rapoarte de presiune interne diferite, raportul de presiune internă poate fi menținut să fie același cu cel al sarcinii complete în timpul procesului de reglare într-un anumit interval .La fel.
Când supapa glisantă de reglare a volumului este utilizată pentru a modifica simultan dimensiunea orificiului de evacuare radial al mașinii cu șurub și lungimea efectivă a secțiunii de lucru a rotorului, relația dintre consumul de energie al mașinii cu șurub și debitul volumic este în debitul volumic. interval de reglare de 100-50%.Puterea consumată scade aproape proporțional cu scăderea debitului volumetric, indicând o bună economie a reglajului supapei glisante.Este demn de remarcat faptul că, în etapa ulterioară a mișcării supapei glisante, raportul de presiune internă va continua să scadă până când este redus la 1. Acest lucru face ca curba consumului de energie și debitului volumic în acest moment să devieze într-o anumită măsură în comparație cu situatie ideala.Mărimea abaterii depinde de raportul de presiune extern al mașinii cu șurub.Dacă presiunea externă determinată de condițiile de mișcare este relativ mică, consumul de energie fără sarcină al mașinii cu șurub poate fi de numai 20% din cel la sarcină maximă, în timp ce atunci când presiunea externă este relativ mare, poate ajunge la 35%.Se poate observa de aici că un avantaj semnificativ al utilizării unei supape glisante de capacitate este că puterea de pornire a mașinii cu șurub este foarte mică.
Când se utilizează structura supapei glisante de reglare, suprafața superioară a supapei glisante acționează ca parte a cilindrului compresorului cu șurub.Există un orificiu de evacuare pe supapa glisantă, iar partea inferioară a acestuia servește și ca ghid pentru mișcarea axială, astfel încât cerințele pentru precizia prelucrarii sunt foarte mari., ceea ce va duce la creșterea costurilor de producție.În special la compresoarele cu șurub mici, costul de procesare al supapei glisante va reprezenta o proporție mare.În plus, pentru a asigura funcționarea fiabilă a mașinii cu șurub, spațiul dintre supapa glisantă și rotor este de obicei mai mare decât distanța dintre orificiul cilindrului și rotor.La mașinile cu șuruburi mici, acest spațiu crescut va afecta și performanța compresorului.Declin sever.Pentru a depăși neajunsurile de mai sus, în proiectarea mașinilor cu șuruburi mici, pot fi utilizate și mai multe supape glisante de reglare simple și ieftine.
Un design simplu cu robinet cu găuri de bypass în peretele cilindrului care corespund formei elicoidale a rotorului, permițând gazului să scape din aceste găuri atunci când nu sunt acoperite.Supapa glisantă utilizată este o „supapă rotativă” cu un corp de supapă spiralată.Când se rotește, poate acoperi sau deschide orificiul de bypass conectat la camera de compresie.Deoarece supapa glisantă trebuie doar să se rotească în acest moment, lungimea totală a compresorului poate fi redusă mult.Această schemă de proiectare poate oferi eficient ajustarea continuă a capacității.Cu toate acestea, deoarece dimensiunea orificiului de evacuare rămâne neschimbată, raportul de presiune internă va scădea atunci când începe descărcarea.În același timp, din cauza existenței orificiului de ocolire pe peretele cilindrului, se formează o anumită cantitate de „volum liber”.Gazul din acest volum va suferi în mod repetat procese de compresie și expansiune, rezultând o eficiență volumetrică și adiabatică redusă a compresorului.
3. Procesul de reglare a supapei glisante a compresorului cu șurub
Prin mișcarea supapei glisante la stânga și la dreapta, volumul efectiv de compresie este crescut sau micșorat, iar volumul de livrare a gazului este reglat.La încărcare: pistonul se mișcă la stânga și supapa glisantă se deplasează spre stânga și crește volumul de livrare a gazului;la descărcare: pistonul se deplasează spre dreapta și glisorul se deplasează spre dreapta iar volumul de livrare a gazului scade.
4. Perspective de aplicare a reglajului supapei glisante a compresorului cu șurub
În general, compresoarele cu șurub fără ulei nu folosesc un dispozitiv de reglare a capacității pentru a regla supapa glisantă.Acest lucru se datorează faptului că camera de compresie a acestui tip de compresor nu este doar fără ulei, ci și la temperatură ridicată.Acest lucru face ca din punct de vedere tehnic utilizarea dispozitivelor cu supape glisante de reglare să fie dificilă.
La compresoarele de aer cu șurub cu injectare de ulei, deoarece mediul comprimat rămâne neschimbat și condițiile de funcționare sunt fixe, dispozitivul de reglare a capacității al supapei glisante nu este de obicei utilizat.Un motor cu frecvență variabilă este de obicei folosit pentru a face structura compresorului cât mai simplă posibil și pentru a se adapta nevoilor producției de masă..
Este de remarcat faptul că, datorită dispozitivului de reglare a capacității care reglează supapa glisantă, compresorul poate menține o eficiență ridicată în condiții de funcționare reglate.În ultimii ani, dispozitivele de reglare a capacității au fost folosite și la compresoarele cu șurub fără ulei și la compresoarele de aer cu șurub cu injectare de ulei.Reglează tendința supapei glisante.
În compresoarele de refrigerare și proces cu șurub cu injectare de ulei, supapele glisante de reglare a capacității sunt utilizate în mod obișnuit pentru a regla debitul volumetric al compresorului cu șurub.Deși această metodă de reglare a volumului de evacuare este relativ complexă, poate regla continuu și continuu volumul de evacuare, iar eficiența este, de asemenea, ridicată.
Declarație: Acest articol este reprodus de pe Internet.Conținutul articolului este doar în scop de învățare și comunicare.Air Compressor Network rămâne neutră în ceea ce privește opiniile din articol.Dreptul de autor al articolului aparține autorului original și platformei.Dacă există vreo încălcare, vă rugăm să ne contactați pentru ao șterge.