Funktionsprincip för skruvkompressor och jämförelse av helt slutna, halvslutna och öppna typer

1. Jämfört med kolvkompressorer med kolvrör har skruvkylkompressorer en rad fördelar, såsom hög hastighet, låg vikt, liten volym, litet fotavtryck och låg avgaspulsation.

2. Skruvkylkompressorn har ingen fram- och återgående masströghetskraft, god dynamisk balansprestanda, stabil drift, liten basvibration och liten grund.

3. Skruvkylkompressorn har en enkel struktur och ett litet antal delar. Det finns inga slitdelar som luftventiler och kolvringar. Dess huvudsakliga friktionsdelar, såsom rotorer och lager, har relativt hög hållfasthet och slitstyrka, och smörjförhållandena är bra, så bearbetningsmängden är låg, materialförbrukningen är låg, driftscykeln är lång, användningen är relativt tillförlitlig, underhållet är enkelt och det är fördelaktigt att genomföra automatisering av driften.

4. Jämfört med hastighetskompressorn har skruvkompressorn egenskaperna för forcerad gastillförsel, det vill säga att förskjutningen nästan inte påverkas av utloppstrycket, och det finns inget överspänningsfenomen när förskjutningen är liten. Inom ramen för vissa förhållanden kan verkningsgraden fortfarande hållas hög.

5. Slidventilen används för justering, vilket kan möjliggöra steglös energijustering.

6. Skruvkompressorn är inte känslig för vätskeinlopp och kan kylas genom oljeinsprutning, så under samma tryckförhållande är avgastemperaturen mycket lägre än för kolvkompressorn, så tryckförhållandet i en steg är högre.

7. Det finns ingen frigångsvolym, så den volymetriska verkningsgraden är hög.

Skruvkompressorns arbetsprincip och struktur:

1. Inhalationsprocess:

Sugporten på insugningssidan av skruvkompressorn måste vara utformad så att kompressionskammaren kan andas in luft helt, medan skruvluftkompressorn inte har en insugnings- och avgasventilgrupp, och insugningsluften regleras endast genom att öppna och stänga en reglerventil. När rotorn roterar är tandspårsutrymmet på huvud- och hjälprotorerna som störst när den når öppningen på insugningsändväggen. Luften är helt utblåst, och när avgaserna är över är tandspåret i vakuumtillstånd. När den vrids mot luftinloppet sugs uteluften in och strömmar in i tandspåret på huvud- och hjälprotorerna längs axiell riktning. Påminnelse om underhåll av skruvluftkompressor När luften fyller hela tandspåret, vrids ändytan på rotorns insugningssida bort från höljets luftinlopp, och luften mellan tandspåren tätas.

2. Stängnings- och transportprocess:

När huvud- och hjälprotorerna andas in, tätas huvud- och hjälprotorernas tandspetsar med höljet, och luften tätas i tandspåren och strömmar inte längre ut, det vill säga [tätningsprocessen]. De två rotorerna fortsätter att rotera, och tandspåren och tandspåren matchar vid sugänden, och de matchande ytorna rör sig gradvis mot avgasänden.

3. Kompressions- och bränsleinsprutningsprocess:

Under transportprocessen rör sig ingreppsytan gradvis mot avgasänden, det vill säga att tandspåret mellan ingreppsytan och avgasporten gradvis minskar, gasen i tandspåret komprimeras gradvis och trycket ökar, vilket är [kompressionsprocessen]. Under komprimeringen sprutas även smörjolja in i kompressionskammaren på grund av tryckskillnaden för att blandas med kammarluften.

4. Avgasprocess:

När rotorns ingripande ändyta vrids för att kommunicera med höljets avgasrör (trycket i den komprimerade gasen är som högst vid denna tidpunkt), börjar den komprimerade gasen att släppas ut tills kuggtoppens ingripande yta och kuggspåret rör sig mot avgasröret. Vid denna tidpunkt är avståndet mellan de två rotorernas ingripande yta och höljets avgasport noll, det vill säga avgasröret är avslutat. Samtidigt når längden på kuggspåret mellan rotorernas ingripande yta och höljets luftinlopp sitt maximum. Längre fram pågår dess inandningsprocessen igen.

1. Helt sluten skruvkompressor

Huset har en högkvalitativ gjutjärnsstruktur med låg porositet och liten termisk deformation. Huset har en dubbelväggig struktur med avgaskanaler inuti, vilket har hög hållfasthet och god ljudreducerande effekt. Husets interna och externa krafter är i princip balanserade, utan öppning eller halvstängning. De motstår risken för högt tryck. Skalet är en stålkonstruktion med hög hållfasthet, vackert utseende och låg vikt. Genom den vertikala strukturen upptar kompressorn en liten yta, vilket är fördelaktigt för kylaggregatets flerhuvudsarrangemang. Det nedre lagret är nedsänkt i oljetanken och lagret är välsmordt. Rotorns axiella kraft minskar med 50 % jämfört med den halvstängda och öppna typen (motoraxeln på avgassidan har balansfunktion). Ingen risk för horisontell motorutskjutning, hög tillförlitlighet. Undvik påverkan av skruvrotorn, slidventil och motorrotorns egenvikt på matchningsnoggrannheten, vilket förbättrar tillförlitligheten. Bra monteringsprocess. Oljefri pumpskruv vertikal design, så att det inte blir någon oljebrist när kompressorn är igång eller avstängd. Det nedre lagret är nedsänkt i oljetanken som helhet, och det övre lagret använder differenstrycksoljetillförsel; systemets differenstrycksbehov är lågt och det har funktionen att skydda lagren mot smörjning i nödfall, vilket undviker brist på oljesmörjning av lagret, vilket bidrar till att enheten kan startas under övergångssäsonger.

Nackdelar: avgaskylning används och motorn är vid avgasporten, vilket lätt kan orsaka att motorspolen brinner ut; dessutom kan det inte åtgärdas i tid när ett fel uppstår.

 

2. Semihermetisk skruvkompressor

Motorn kyls med vätskespray, motorns arbetstemperatur är låg och livslängden är lång; den öppna kompressorn använder en luftkyld motor, motorns arbetstemperatur är hög, vilket påverkar motorns livslängd, och maskinrummets arbetsmiljö är dålig; motorn kyls av avgaser, motorns arbetstemperatur är mycket hög, motorns livslängd är kort. Generellt sett har den externa oljeseparatorn en stor volym, men dess effektivitet är mycket hög; den inbyggda oljeseparatorn är kombinerad med kompressorn, och dess volym är liten, så effekten är relativt dålig. Oljeseparationseffekten av den sekundära oljeseparationen kan nå 99,999%, vilket kan säkerställa god smörjning av kompressorn under olika arbetsförhållanden.

Emellertid ökar den semihermetiska skruvkompressorn av kolvtyp genom kugghjulsöverföringen, hastigheten är hög (cirka 12 000 rpm), slitaget är stort och tillförlitligheten är dålig.

3. Öppna skruvkompressorn

Fördelarna med den öppna enheten är:

1) Kompressorn är separerad från motorn, så att kompressorn kan användas inom ett bredare användningsområde;

2) Samma kompressor kan användas med olika köldmedier. Förutom att använda halogenerade kolväteköldmedier kan ammoniak även användas som köldmedium genom att ändra materialet i vissa delar;

3) Motorer med olika kapacitet kan utrustas enligt olika köldmedier och driftsförhållanden.

4) Den öppna typen är också indelad i enkelskruv och dubbelskruv

Enskruvkompressorn består av en cylindrisk skruv och två symmetriskt anordnade plana stjärnhjul, som är installerade i höljet. Skruvspåret, höljets (cylinderns) innervägg och stjärnhjulets kuggar bildar en sluten volym. Kraften överförs till skruvaxeln, och stjärnhjulet drivs av skruven att rotera. Gasen (arbetsvätskan) kommer in i skruvspåret från sugkammaren och släpps ut genom avgasporten och avgaskammaren efter att ha komprimerats. Stjärnhjulets roll motsvarar kolven i en fram- och återgående kolvkompressor. När stjärnhjulets kuggar rör sig relativt i skruvspåret minskar den slutna volymen gradvis och gasen komprimeras.

Funktionsprincip för skruvkompressor och jämförelse av helt slutna, halvhermetiska och öppna typer

Skruven på enskruvkompressorn har 6 skruvspår och stjärnhjulet har 11 tänder, vilket motsvarar 6 cylindrar. De två stjärnhjulen griper in i skruvspåren samtidigt. Därför motsvarar varje rotation av skruven 12 cylindrar i arbete.

Som vi alla vet står skruvkompressorer (inklusive dubbelskruv- och enkelskruvkompressorer) för den största andelen rotationskompressorer. Ur ett internationellt marknadsperspektiv var den årliga tillväxttakten för försäljningen av skruvkompressorer i världen 30 % under de 20 åren från 1963 till 1983. För närvarande står dubbelskruvkompressorer för 80 % av kompressorerna med medelkapacitet i Japan, Europa och USA. Eftersom enkelskruvkompressorer och dubbelskruvkompressorer inom samma arbetsområde står dubbelskruvkompressorer i jämförelse för mer än 80 % av hela skruvkompressormarknaden på grund av sin goda bearbetningsteknik och höga tillförlitlighet. Skruvkompressorer står för mindre än 20 %. Följande är en kort jämförelse av de två kompressorerna.

 

1. Struktur

Skruv- och stjärnhjulet på enskruvkompressor tillhör ett par sfäriska maskpar, och skruvaxeln och stjärnhjulsaxeln måste hållas vertikala i rymden; hon- och hanrotorerna på dubbelskruvkompressorn motsvarar ett par kugghjulspar, och han- och honrotoraxlarna hålls parallella. Strukturellt sett är samarbetsnoggrannheten mellan skruv- och stjärnhjulet på enskruvkompressorn svår att garantera, så hela maskinens tillförlitlighet är lägre än för dubbelskruvkompressorn.

 

2. Körläge

Båda typerna av kompressorer kan anslutas direkt till motorn eller drivas av en remskiva. När dubbelskruvkompressorns hastighet är hög måste växeln ökas.

 

3. Metod för justering av kylkapacitet

Metoderna för luftvolymjustering för de två kompressorerna är i princip desamma, vilka båda kan använda kontinuerlig justering av slidventilen eller stegvis justering av kolven. När slidventilen används för justering behöver dubbelskruvkompressorn en slidventil, medan enkelskruvkompressorn behöver två slidventiler samtidigt, vilket gör strukturen komplicerad och tillförlitligheten minskar.

 

4. Tillverkningskostnad

Enkelskruvkompressor: Vanliga lager kan användas för skruv- och stjärnhjulslager, och tillverkningskostnaden är relativt låg.

Dubbelskruvkompressor: På grund av den relativt stora belastningen på tvåskruvrotorerna krävs det att man använder högprecisionslager, och tillverkningskostnaden är relativt hög.

 

5. Tillförlitlighet

Enkelskruvkompressor: Stjärnhjulet på en enkelskruvkompressor är en sårbar del. Förutom de höga kraven på stjärnhjulets material måste stjärnhjulet bytas ut regelbundet.

Dubbelskruvkompressor: Det finns inga slitdelar i dubbelskruvkompressorn, och den problemfria drifttiden kan uppgå till 40 000 till 80 000 timmar.

 

6. Montering och underhåll

Eftersom skruvaxeln och stjärnhjulsaxeln på enskruvkompressorn måste hållas vertikala i rymden är kraven på axiell och radiell positionsnoggrannhet mycket höga, så monterings- och underhållskompressorn är lägre än för dubbelskruvkompressorn.

 

De största nackdelarna med den öppna enheten är:

(1) Axeltätningen läcker lätt, vilket också är föremål för frekvent underhåll av användarna;

(2) Den utrustade motorn roterar med hög hastighet, luftflödesljudet är stort och ljudet från själva kompressorn är också relativt stort, vilket påverkar miljön;

(3) Komplexa oljesystemkomponenter som separata oljeseparatorer och oljekylare måste konfigureras, och enheten är skrymmande och obekväm att använda och underhålla.

 

Fyra, tre skruvkompressorer

Den unika geometriska strukturen hos trerotorkompressorn gör att den har en lägre läckagehastighet än dubbelrotorkompressorn; trerotorskruvkompressorn kan avsevärt minska belastningen på lagret; minskningen av lagerbelastningen ökar avgasarean, vilket förbättrar effektiviteten; det är mycket viktigt att minska enhetens läckage under alla belastningsförhållanden, särskilt vid drift under delbelastning, där effekten är ännu större.

Självreglering av belastning: När systemet ändras reagerar sensorn snabbt och regulatorn utför relaterade beräkningar för att snabbt och korrekt självreglera; självregleringen begränsas inte av ställdon, ledskenor, magnetventiler och slidventiler, och kan utföras direkt, snabbt och tillförlitligt.


Publiceringstid: 10 februari 2023