Ako realizovať plynulé nastavenie objemu vzduchu v skrutkovom kompresore
1. Charakteristika skrutkového kompresora
Skrutkové kompresory sa skladajú z dvojice rovnobežných, do seba zapadajúcich skrutiek samica a samca.Široko sa používajú v stredných a veľkých chladiacich systémoch alebo kompresoroch procesných plynov v rafinériách a chemických závodoch.Skrutková kompresia je rozdelená do dvoch typov: jedna skrutka a dvojitá skrutka.Skrutkový kompresor zvyčajne označuje dvojitý skrutkový kompresor.Skrutkové kompresory majú nasledujúce vlastnosti:
(1) Skrutkový kompresor má jednoduchú konštrukciu a malý počet častí.Neobsahuje žiadne opotrebovávané diely, ako sú ventily, piestne krúžky, rotory, ložiská atď., a jeho pevnosť a odolnosť proti opotrebovaniu sú relatívne vysoké.
(2) Skrutkový kompresor má vlastnosti núteného prenosu plynu, to znamená, že objem výfukových plynov nie je takmer ovplyvnený tlakom výfukových plynov, nedochádza k žiadnemu rázu, keď je objem výfukových plynov malý, a stále môže udržiavať tlak v širokom rozsahu. pracovných podmienok.Vyššia účinnosť.
(3) Skrutkový kompresor nie je veľmi citlivý na kvapalinové kladivo a môže byť chladený vstrekovaním oleja.Preto pri rovnakom tlakovom pomere je výstupná teplota oveľa nižšia ako pri piestovom type, takže jednostupňový tlakový pomer je vysoký.
(4) Nastavenie posuvného ventilu sa používa na realizáciu plynulého nastavenia energie.
2. Princíp nastavenia posúvača skrutkového kompresora
Posuvný ventil slúži na plynulé riadenie výkonu.Pri normálnom spustení sa tento komponent nenačíta.Posuvný ventil je ovládaný mikro ovládacím panelom pomocou tlaku oleja, čím sa v konečnom dôsledku mení pracovná kapacita kompresora.
Posuvný ventil na nastavenie kapacity je konštrukčný prvok používaný na nastavenie objemového prietoku v skrutkovom kompresore.Aj keď existuje veľa metód na nastavenie objemového prietoku skrutkového kompresora, metóda nastavenia pomocou posuvného ventilu sa široko používa, najmä pri vstrekovaní.Olejové skrutkové chladiace a procesné kompresory sú obzvlášť obľúbené.Ako je znázornené na obrázku 1, tento spôsob nastavenia spočíva v inštalácii nastavovacieho posúvača na teleso skrutkového kompresora a stáva sa súčasťou telesa kompresora.Nachádza sa v priesečníku dvoch vnútorných kruhov na vysokotlakovej strane tela a môže sa pohybovať tam a späť v smere rovnobežnom s osou valca.
Princíp posuvného ventilu na nastavenie objemového prietoku skrutkového kompresora je založený na charakteristikách pracovného procesu skrutkového kompresora.V skrutkovom kompresore sa pri otáčaní rotora postupne zvyšuje tlak stlačeného plynu pozdĺž osi rotora.Z hľadiska priestorovej polohy sa postupne presúva od sacieho konca kompresora k výtlačnému.Po otvorení vysokotlakovej strany telesa, keď dva rotory začnú zaberať a snažia sa zvýšiť tlak plynu, časť plynu prejde cez otvor.Je zrejmé, že množstvo obtoku plynu súvisí s dĺžkou otvoru.Keď sa kontaktná čiara posunie ku koncu otvoru, zostávajúci plyn je úplne uzavretý a v tomto bode začína proces vnútornej kompresie.Práca, ktorú vykoná skrutkový kompresor na obtokovom plyne z otvoru, slúži len na jeho vypustenie.Spotreba energie kompresora je teda hlavne súčtom práce vykonanej na stlačenie konečne vypusteného plynu a práce mechanického trenia.Preto, keď sa posuvný ventil na nastavenie kapacity používa na nastavenie objemového prietoku skrutkového kompresora, kompresor môže udržiavať vysokú účinnosť v podmienkach nastavenia.
V skutočných kompresoroch to vo všeobecnosti nie je diera v plášti, ale porézna štruktúra.Posuvný ventil sa pohybuje v drážke pod rotorom a umožňuje plynulé nastavenie veľkosti otvoru.Plyn vypustený z otvoru sa vráti do sacieho otvoru kompresora.Pretože kompresor v skutočnosti nepracuje na tejto časti plynu, jeho teplota nestúpa, takže nie je potrebné ho ochladzovať skôr, ako sa dostane do hlavného prúdu plynu na sacom hrdle..
Posuvný ventil sa môže pohybovať v ľubovoľnom smere podľa požiadaviek riadiaceho systému.Je veľa spôsobov, ako ho riadiť.Najbežnejšou metódou je použitie hydraulického valca a samotný olejový systém skrutkového kompresora zabezpečuje požadovaný tlak oleja.V niektorých strojoch je posúvač poháňaný redukovaným motorom.
Teoreticky by mala mať cievka rovnakú dĺžku ako rotor.Podobne vzdialenosť potrebná na to, aby sa posúvač posunul z plného zaťaženia do prázdneho, musí byť rovnaká ako u rotora a hydraulický valec by mal mať tiež rovnakú dĺžku.Prax však ukázala, že aj keď je dĺžka posúvača o niečo kratšia, stále je možné dosiahnuť dobré regulačné vlastnosti.Je to preto, že keď sa obtokový otvor prvýkrát otvorí v blízkosti sacieho koncového čela, jeho plocha je veľmi malá, tlak plynu je v tomto čase veľmi malý a čas potrebný na to, aby zaberajúce zuby rotora prešli cez otvor, je tiež veľmi krátky, takže tam bude len malé množstvo. Časť plynu sa vypustí.Preto môže byť skutočná dĺžka posúvača znížená na približne 70% dĺžky pracovnej časti rotora a zostávajúca časť je pevná, čím sa zníži celková veľkosť kompresora.
Charakteristiky posúvača na nastavenie kapacity sa budú líšiť v závislosti od priemeru rotora.Je to preto, že plocha obtokového otvoru spôsobená pohybom posúvača je úmerná štvorcu priemeru rotora, zatiaľ čo objem plynu v kompresnej komore je úmerný priemeru rotora.Proporcionálne ku kocke .Stojí za zmienku, že keď kompresor stlačí plyn, zvýši aj tlak vstrekovaného oleja a prípadne ho vypustí spolu s plynom.Aby mohol byť olej vypúšťaný nepretržite, musí byť vyhradený určitý objem výfukových plynov.V opačnom prípade sa v podmienkach úplného bez zaťaženia bude v kompresnej komore hromadiť olej, čo spôsobí, že vzduchový kompresor nebude môcť pokračovať v činnosti.Aby mohol byť olej kontinuálne vypúšťaný, je zvyčajne potrebný objemový prietok aspoň asi 10 %.V niektorých prípadoch musí byť objemový prietok kompresora nulový.V tomto čase je zvyčajne medzi saním a výfukom usporiadané obtokové potrubie.Keď je potrebné úplné nulové zaťaženie, otvorí sa obtokové potrubie na pripojenie sania a výfuku..
Pri použití posuvného ventilu na nastavenie kapacity na nastavenie objemového prietoku skrutkového kompresora je ideálnou situáciou udržať pomer vnútorného tlaku rovnaký ako pri plnom zaťažení počas procesu nastavenia.Je však zrejmé, že keď sa posúvač pohybuje a objemový prietok kompresora sa zmenšuje, efektívna pracovná dĺžka závitovky sa zmenšuje a čas procesu vnútornej kompresie sa tiež skracuje, takže pomer vnútorného tlaku musí byť znížený.
V skutočnom prevedení je posúvač vybavený radiálnym výfukovým otvorom, ktorý sa pohybuje axiálne s posúvačom.Týmto spôsobom sa na jednej strane zníži efektívna dĺžka rotora skrutkového stroja a na druhej strane sa tiež zníži radiálne výfukové hrdlo, aby sa predĺžil čas procesu vnútornej kompresie a zvýšil sa vnútorný kompresný pomer.Keď sa radiálny výfukový otvor na posuvnom ventile a axiálny výfukový otvor na koncovom kryte upravia na rôzne pomery vnútorného tlaku, pomer vnútorného tlaku sa môže udržiavať tak, aby bol rovnaký ako pri plnom zaťažení počas procesu nastavenia v určitom rozsahu .To isté.
Keď sa posuvný ventil na nastavenie objemu používa na súčasnú zmenu veľkosti radiálneho výfukového otvoru skrutkového stroja a efektívnej dĺžky pracovnej časti rotora, vzťah medzi spotrebou energie skrutkového stroja a objemovým prietokom je v rámci objemového prietoku. rozsah nastavenia 100-50%.Spotrebovaný výkon klesá takmer úmerne s poklesom objemového prietoku, čo naznačuje dobrú hospodárnosť regulácie posúvača.Stojí za zmienku, že v neskoršej fáze pohybu posúvača sa pomer vnútorného tlaku bude naďalej znižovať, až kým sa nezníži na 1. Tým sa krivka spotreby energie a objemového prietoku v tomto čase do určitej miery odchyľuje v porovnaní s ideálna situácia.Veľkosť odchýlky závisí od vonkajšieho tlakového pomeru závitovkového stroja.Ak je vonkajší tlak určený podmienkami pohybu relatívne malý, spotreba energie skrutkovača naprázdno môže byť len 20 % spotreby pri plnom zaťažení, zatiaľ čo keď je vonkajší tlak relatívne veľký, môže dosiahnuť 35 %.Z toho je zrejmé, že významnou výhodou použitia kapacitného posúvača je veľmi malý štartovací výkon skrutkového stroja.
Pri použití konštrukcie regulačného posúvača pôsobí horná plocha posúvača ako súčasť valca skrutkového kompresora.Na posúvači je výfukové hrdlo a jeho spodná časť slúži aj ako vedenie axiálneho pohybu, takže požiadavky na presnosť obrábania sú veľmi vysoké.čo povedie k zvýšeniu výrobných nákladov.Najmä v malých skrutkových kompresoroch budú náklady na spracovanie posuvného ventilu predstavovať veľkú časť.Okrem toho, aby sa zabezpečila spoľahlivá prevádzka skrutkového stroja, medzera medzi posúvačom a rotorom je zvyčajne väčšia ako medzera medzi otvorom valca a rotorom.V malých skrutkovacích strojoch táto zväčšená medzera ovplyvní aj výkon kompresora.Ťažký pokles.Aby sa prekonali vyššie uvedené nedostatky, pri konštrukcii malých závitoviek možno použiť aj niekoľko jednoduchých a lacných regulačných posúvačov.
Jednoduchá konštrukcia cievkového ventilu s obtokovými otvormi v stene valca, ktoré zodpovedajú špirálovitému tvaru rotora, čo umožňuje únik plynu z týchto otvorov, keď nie sú zakryté.Použitý posúvač je „rotačný ventil“ so špirálovým telom ventilu.Keď sa otáča, môže zakryť alebo otvoriť obtokový otvor spojený s kompresnou komorou.Keďže sa posúvač musí v tomto čase iba otáčať, celková dĺžka kompresora sa môže výrazne skrátiť.Táto konštrukčná schéma môže účinne zabezpečiť nepretržitú úpravu kapacity.Keďže však veľkosť výfukového otvoru zostáva nezmenená, pomer vnútorného tlaku klesne, keď sa začne vykladanie.Súčasne sa v dôsledku existencie obtokového otvoru na stene valca vytvára určitý „objem vôle“.Plyn v tomto objeme bude opakovane podliehať kompresným a expanzným procesom, čo vedie k zníženiu objemovej a adiabatickej účinnosti kompresora.
3. Proces nastavenia posúvača skrutkového kompresora
Pohybom posuvného ventilu doľava a doprava sa účinný objem kompresie zvýši alebo zníži a nastaví sa objem dodávaného plynu.Pri zaťažení: piest sa pohybuje doľava a posúvač doľava a objem dodávaného plynu sa zvyšuje;pri vykladaní: piest sa pohybuje doprava a posúvač doprava a objem dodávaného plynu klesá.
4. Vyhliadky aplikácie nastavenia posúvača skrutkového kompresora
Bezolejové skrutkové kompresory vo všeobecnosti nepoužívajú zariadenie na nastavenie výkonu na nastavenie posúvača.Kompresná komora tohto typu kompresora je totiž nielen bezolejová, ale aj pri vysokej teplote.To technicky sťažuje použitie regulačných posúvačov.
V skrutkových vzduchových kompresoroch so vstrekovaním oleja, pretože stlačené médium zostáva nezmenené a prevádzkové podmienky sú pevné, sa zariadenie na nastavenie kapacity posúvača zvyčajne nepoužíva.Motor s premenlivou frekvenciou sa zvyčajne používa na čo najjednoduchšiu konštrukciu kompresora a prispôsobenie sa potrebám sériovej výroby..
Stojí za zmienku, že vďaka zariadeniu na nastavenie kapacity, ktoré nastavuje posúvač, môže kompresor udržiavať vysokú účinnosť za upravených prevádzkových podmienok.V posledných rokoch sa zariadenia na nastavenie kapacity používajú aj v bezolejových skrutkových kompresoroch a skrutkových vzduchových kompresoroch so vstrekovaním oleja.Nastavuje sklon posuvného ventilu.
V skrutkových chladiacich a procesných kompresoroch so vstrekovaním oleja sa na nastavenie objemového prietoku skrutkového kompresora bežne používajú posuvné ventily na nastavenie kapacity.Aj keď je táto metóda úpravy objemu výfukových plynov pomerne zložitá, dokáže plynule a plynule upravovať objem výfukových plynov a účinnosť je tiež vysoká.
Vyhlásenie: Tento článok je reprodukovaný z internetu.Obsah článku slúži len na vzdelávacie a komunikačné účely.Sieť vzduchových kompresorov zostáva neutrálna, pokiaľ ide o názory v článku.Autorské práva na článok patria pôvodnému autorovi a platforme.Ak dôjde k porušeniu, kontaktujte nás, aby sme ho odstránili.