Винтовите въздушни компресори са обемни компресори, които постигат целта на компресиране на газ чрез постепенно намаляване на работния обем.
Работният обем на винтовия въздушен компресор се състои от двойка зъбци на ротори, разположени успоредно един на друг и зацепени помежду си, и шаси, което побира тази двойка ротори. Когато машината работи, зъбите на двата ротора се вмъкват в зъбците на другия и докато роторът се върти, зъбите, вмъкнати в зъбците на другия, се придвижват към изпускателния край, така че обемът, затворен от зъбите на другия, постепенно се свива и налягането постепенно се увеличава, докато се достигне необходимото налягане. Когато налягането се достигне, зъбците комуникират с изпускателния отвор, за да постигнат изпускане.
След като алвеоларът бъде вкаран от зъбите на противника, зацепени с него, се образуват две пространства, разделени от зъбите. Алвеоларът близо до всмукателния край е всмукателният обем, а този близо до изпускателния край е обемът на сгъстения газ. При работа на компресора зъбите на противоположния ротор, вкаран в зъбчатката, се движат към изпускателния край, така че всмукателният обем продължава да се разширява, а обемът на сгъстения газ продължава да се свива, като по този начин се осъществява процесът на засмукване и компресия във всяка зъбчатка. Когато налягането на сгъстения газ в зъбчатката достигне необходимото изпускателно налягане, зъбчатката просто комуникира с вентилационния отвор и започва процесът на изпускане. Промените във всмукателния обем и обема на компресия, разделени на зъбчатката от зъбите на противниковия ротор, се повтарят, така че компресорът може непрекъснато да вдишва, компресира и изпуска.
Принцип на работа и структура на винтовия компресор：
1. Процес на засмукване: Смукателният отвор на винтовия компресор трябва да бъде проектиран така, че компресионната камера да може да бъде напълно вдишана. Винтовият въздушен компресор няма група всмукателни и изпускателни клапани. Всмукването се регулира само чрез отваряне и затваряне на регулиращ клапан. Когато роторът се върти, пространството между зъбните канали на главния и спомагателния ротор се прехвърля към отвора за всмукване на въздух, пространството z* е голямо, като в този момент пространството между зъбните канали на ротора комуникира със свободния въздух на входа за въздух, тъй като целият въздух в зъбните канали се изпуска по време на изпускането, а в края на изпускането зъбните канали са във вакуум. Когато се прехвърлят към входа за въздух, пространството z* е голямо. В този момент пространството между зъбните канали на ротора комуникира със свободния въздух на входа за въздух, тъй като целият въздух в зъбните канали се изпуска по време на изпускането. В края на изпускането зъбните канали са във вакуум. Когато се прехвърли към входа за въздух, външният въздух се засмуква и тече аксиално в зъбния жлеб на главния и спомагателния ротор. Поддръжката на винтовия въздушен компресор показва, че когато въздухът запълни целия зъбен жлеб, крайната повърхност на страната на входа за въздух на ротора е обърната далеч от входа за въздух на шасито и въздухът между зъбните жлебове е затворен.
2. Процес на запечатване и транспортиране: В края на засмукването на главния и спомагателния ротор, зъбният жлеб на главния и спомагателния ротор и шасито се затварят. В този момент въздухът се затваря в зъбния жлеб и вече не изтича, т.е. [процес на запечатване]. Двата ротора продължават да се въртят, а върховете на зъбите и зъбните им жлебове съвпадат в смукателния край, а повърхността на анастомозата постепенно се придвижва към изпускателния край.
3. Процес на компресия и впръскване на масло: По време на процеса на транспортиране, зацепващата повърхност постепенно се придвижва към изпускателния край, т.е. зъбният жлеб между зацепващата повърхност и изпускателния отвор постепенно намалява, а газът в зъбния жлеб постепенно се компресира и налягането се увеличава. Това е [процесът на компресия]. Едновременно с компресията, смазочното масло също се впръсква в компресионната камера и се смесва с газа в камерата поради разликата в налягането.
4. Процес на изпускане: Когато зацепващата повърхност на ротора за поддръжка на винтовия въздушен компресор се премести в комуникация с изпускателната тръба на шасито (по това време налягането на сгъстения газ е z*високо), сгъстеният газ започва да се изпуска, докато зацепващата повърхност на върха на зъба и зъбния жлеб се преместят към зацепващата повърхност на изпускателната тръба. В този момент разстоянието между зацепващата повърхност на двата ротора и изпускателния отвор на шасито е нула, т.е. (процесът на изпускане) е завършен. В същото време дължината на зъбния жлеб между зацепващата повърхност на ротора и входа за въздух на шасито достига z*long и процесът на засмукване е в ход.
Винтовите въздушни компресори се разделят на: отворен тип, полузатворен тип и напълно затворен тип.
1. Напълно затворен винтов компресор: корпусът е изработен от висококачествен чугун с ниска порьозност и малка термична деформация; корпусът е с двойна стена, с изпускателен канал, висока якост и добър ефект на намаляване на шума; вътрешните и външните сили на корпуса са балансирани и няма риск от отворено и полузатворено високо налягане; корпусът е от стоманена конструкция с висока якост, красив външен вид и леко тегло. Използва се вертикална конструкция и компресорът заема малка площ, което е благоприятно за разположението на множество глави на охладителя; долният лагер е потопен в резервоара за масло и е добре смазан; аксиалната сила на ротора е намалена с 50% в сравнение с полузатворения и отворен тип (балансиращ ефект на вала на двигателя от страната на изпускателната система); няма риск от хоризонтално конзолно положение на двигателя, висока надеждност; избягва се въздействието на винтовия ротор, шибърния клапан и теглото на ротора на двигателя върху точността на съвпадение и се подобрява надеждността; добър процес на сглобяване. Вертикалният дизайн на винта без маслена помпа позволява на компресора да работи или да спира без недостиг на масло. Долният лагер е потопен в резервоара за масло като цяло, а горният лагер приема диференциално налягане за подаване на масло; изискванията за диференциално налягане на системата са ниски. В случай на авария, функцията за защита от смазване на лагера предотвратява липсата на маслено смазване на лагера, което е благоприятно за отваряне на устройството по време на преходния сезон. Недостатъци: Използва се охлаждане на отработените газове, двигателят е на изпускателния отвор, което лесно може да доведе до изгаряне на бобината на двигателя; освен това, повредата не може да бъде изключена навреме.
2. Полузатворен винтов компресор
Мотор с охлаждане чрез пръскане, ниска работна температура на двигателя, дълъг живот; отвореният компресор използва въздух за охлаждане на двигателя, работната температура на двигателя е по-висока, което влияе върху живота на двигателя, а работната среда в компютърната зала е лоша; използването на отработени газове за охлаждане на двигателя, работната температура на двигателя е много висока, животът на двигателя е кратък. Обикновено външното масло е с по-голям размер, но ефективността е много висока; вграденото масло е комбинирано с компресора, който е с малък размер, така че ефектът е сравнително слаб. Ефектът на вторично отделяне на маслото може да достигне 99,999%, което може да осигури добро смазване на компресора при различни работни условия. Въпреки това, буталният полузатворен винтов компресор се задвижва от зъбно колело, за да увеличи скоростта, скоростта е висока (около 12 000 об/мин), износването е голямо и надеждността е лоша.
Три, отворени винтови компресора
Предимствата на отворените агрегати са: 1) Компресорът е отделен от двигателя, така че компресорът има по-широк спектър от приложения; 2) Един и същ компресор може да се използва с различни хладилни агенти. В допълнение към халогенираните въглеводородни хладилни агенти, амонякът също може да се използва като хладилен агент чрез промяна на материала на някои части; 3) В зависимост от различните хладилни агенти и условия на работа могат да се използват двигатели с различен капацитет. Основните недостатъци на отворените агрегати са: (1) Уплътнението на вала лесно тече, което е и обект на честа поддръжка от потребителите; (2) Оборудваният двигател се върти с висока скорост, шумът от въздушния поток е голям, а шумът от самия компресор също е голям, което влияе върху околната среда; (3) Необходимо е да се конфигурира отделен маслоотделител, маслоохладител и други сложни компоненти на маслената система, агрегатът е обемист, неудобен за използване и поддръжка.
Време на публикуване: 05 май 2023 г.
