1. W porównaniu ze sprężarkami tłokowymi sprężarki śrubowe mają szereg zalet, takich jak duża prędkość, niewielka masa, mała objętość, niewielkie wymiary i niskie pulsacje spalin.
2. Sprężarka śrubowa chłodnicza nie ma siły bezwładności masy posuwisto-zwrotnej, charakteryzuje się dobrą równowagą dynamiczną, stabilną pracą, niewielkimi wibracjami podstawy i małym fundamentem.
3. Sprężarka śrubowa chłodnicza ma prostą konstrukcję i składa się z niewielkiej liczby części. Nie posiada części zużywających się, takich jak zawory powietrza i pierścienie tłokowe. Główne elementy cierne, takie jak wirniki i łożyska, charakteryzują się stosunkowo wysoką wytrzymałością i odpornością na zużycie, a dobre warunki smarowania pozwalają na ograniczenie ilości obróbki, niskie zużycie materiału, długi cykl pracy, stosunkowo niezawodną eksploatację, prostą konserwację i korzystną automatyzację działania.
4. W porównaniu ze sprężarką szybkoobrotową, sprężarka śrubowa charakteryzuje się wymuszonym dopływem gazu, co oznacza, że na objętość skokową praktycznie nie wpływa ciśnienie tłoczenia, a zjawisko skoku ciśnienia nie występuje przy małej objętości skokowej. W szerokim zakresie warunków pracy, sprawność sprężarki może być nadal wysoka.
5. Zawór suwakowy służy do regulacji, dzięki czemu można płynnie regulować energię.
6. Sprężarka śrubowa nie jest wrażliwa na wlot cieczy i może być chłodzona wtryskiem oleju, więc przy tym samym stosunku ciśnień temperatura spalin jest znacznie niższa niż w przypadku sprężarki tłokowej, co powoduje, że jednostopniowy stosunek ciśnień jest wyższy.
7. Brak objętości oczyszczającej, więc wydajność objętościowa jest wysoka.
Zasada działania i budowa sprężarki śrubowej:
1. Proces inhalacji:
Otwór ssący po stronie wlotowej sprężarki śrubowej musi być tak zaprojektowany, aby komora sprężania mogła w pełni zasysać powietrze, podczas gdy sprężarka śrubowa nie posiada grupy zaworów wlotowych i wylotowych, a powietrze wlotowe jest regulowane jedynie przez otwieranie i zamykanie zaworu regulacyjnego. Gdy wirnik obraca się, przestrzeń rowków zębatych wirnika głównego i pomocniczego jest największa, gdy osiąga otwór w ścianie wlotowej. Powietrze jest całkowicie usuwane, a gdy wydech się zakończy, rowek zębaty znajduje się w stanie podciśnienia. Gdy obraca się w kierunku wlotu powietrza, powietrze zewnętrzne jest zasysane i wpływa do rowka zębatego wirnika głównego i pomocniczego wzdłuż kierunku osiowego. Przypomnienie o konserwacji sprężarki śrubowej Gdy powietrze wypełnia cały rowek zębaty, powierzchnia końcowa strony wlotowej wirnika odwraca się od wlotu powietrza obudowy, a powietrze między rowkami zębów zostaje uszczelnione.
2. Proces zamykania i przekazywania:
Podczas wdechu wirników głównego i pomocniczego, wierzchołki zębów wirników głównego i pomocniczego zostają uszczelnione obudową, a powietrze zostaje zamknięte w rowkach zębów i nie wypływa już na zewnątrz – czyli [następuje proces uszczelniania]. Oba wirniki nadal się obracają, a wierzchołki zębów i rowki zębów pokrywają się po stronie ssącej, a dopasowane powierzchnie stopniowo przesuwają się w kierunku strony wydechowej.
3. Proces sprężania i wtrysku paliwa:
Podczas procesu transportu powierzchnia zazębienia stopniowo przesuwa się w kierunku wylotu, co oznacza, że rowek zębaty między powierzchnią zazębienia a otworem wydechowym stopniowo się zmniejsza, gaz w rowku zębatym jest stopniowo sprężany, a ciśnienie rośnie, co jest procesem sprężania. Podczas sprężania, w wyniku różnicy ciśnień, do komory sprężania wtryskiwany jest również olej smarujący, który miesza się z powietrzem w komorze.
4. Proces wydechu:
Gdy powierzchnia zazębiająca wirnika obraca się, aby skomunikować się z wylotem obudowy (ciśnienie sprężonego gazu jest w tym momencie najwyższe), sprężony gaz zaczyna być odprowadzany, aż powierzchnia zazębiająca wierzchołka zęba i rowek zęba przesuną się w stronę wydechu. W tym momencie przestrzeń między powierzchnią zazębiającą dwóch wirników a otworem wydechowym obudowy wynosi zero, co oznacza, że proces wydechu jest zakończony. Jednocześnie długość rowka zębatego między powierzchnią zazębiającą wirników a wlotem powietrza do obudowy osiąga maksimum. Długi, proces jego wdychania trwa ponownie.
1. Całkowicie zamknięta sprężarka śrubowa
Korpus wykonany jest z wysokiej jakości żeliwa o małej porowatości i niewielkim odkształceniu termicznym; korpus ma konstrukcję dwuścienną z kanałami wydechowymi wewnątrz, co zapewnia wysoką wytrzymałość i dobry efekt redukcji hałasu; siły wewnętrzne i zewnętrzne korpusu są zasadniczo zrównoważone, bez konstrukcji otwartych lub półzamkniętych. Wytrzymuje ryzyko wysokiego ciśnienia; powłoka to konstrukcja stalowa o wysokiej wytrzymałości, pięknym wyglądzie i niewielkiej wadze. Zastosowano konstrukcję pionową, sprężarka zajmuje małą powierzchnię, co jest korzystne dla wielogłowicowego układu agregatu chłodniczego; dolne łożysko jest zanurzone w zbiorniku oleju, a łożysko jest dobrze smarowane; siła osiowa wirnika jest zmniejszona o 50% w porównaniu z typem półzamkniętym i otwartym (wał silnika po stronie wydechowej). Funkcja równowagi; brak ryzyka poziomego wspornika silnika, wysoka niezawodność; uniknięcie wpływu wirnika śrubowego, zaworu suwakowego, ciężaru własnego wirnika silnika na dokładność dopasowania, poprawa niezawodności; dobry proces montażu. Pionowa konstrukcja śruby pompy bezolejowej, dzięki czemu nie wystąpi niedobór oleju podczas pracy lub wyłączania sprężarki. Dolne łożysko jest zanurzone w zbiorniku oleju jako całość, natomiast górne łożysko wykorzystuje różnicę ciśnień dopływu oleju; zapotrzebowanie na różnicę ciśnień w układzie jest niskie, a łożysko pełni funkcję zabezpieczenia smarowania łożyska w sytuacjach awaryjnych, zapobiegając brakowi smarowania łożyska, co sprzyja uruchomieniu urządzenia w okresach przejściowych.
Wady: stosowane jest chłodzenie wylotowe, a silnik znajduje się przy porcie wylotowym, co może łatwo doprowadzić do przepalenia się cewki silnika; ponadto nie można tego wyeliminować na czas, gdy wystąpi usterka.
2. Sprężarka śrubowa półhermetyczna
Silnik jest chłodzony rozpyloną cieczą, co zapewnia niską temperaturę pracy silnika i długą żywotność. Sprężarka otwarta wykorzystuje silnik chłodzony powietrzem, co powoduje wysoką temperaturę pracy silnika, co wpływa na jego żywotność. Ponadto, warunki pracy w maszynowni są niekorzystne. Silnik jest chłodzony spalinami, co powoduje bardzo wysoką temperaturę pracy silnika, a jego żywotność jest krótka. Zewnętrzny separator oleju ma zazwyczaj dużą objętość, ale jego wydajność jest bardzo wysoka. Wbudowany separator oleju jest połączony ze sprężarką, a jego objętość jest niewielka, co powoduje, że efekt jest stosunkowo słaby. Skuteczność separacji oleju przez wtórną separację oleju może sięgać 99,999%, co zapewnia dobre smarowanie sprężarki w różnych warunkach pracy.
Jednakże sprężarka śrubowa półhermetyczna typu tłokowego przyspiesza poprzez przekładnię zębatą, ma wysoką prędkość (około 12 000 obr./min), jest szybko zużywalna, a niezawodność słaba.
3. Otwórz sprężarkę śrubową
Zalety jednostki otwartej to:
1) Kompresor jest oddzielony od silnika, dzięki czemu można go stosować w szerszym zakresie;
2) Tę samą sprężarkę można stosować z różnymi czynnikami chłodniczymi. Oprócz czynników chłodniczych na bazie węglowodorów halogenowych, można również stosować amoniak jako czynnik chłodniczy, zmieniając materiały niektórych części;
3) Silniki o różnych mocach można wyposażyć w zależności od różnych czynników chłodniczych i warunków pracy.
4) Typ otwarty dzieli się również na jednoślimakowy i dwuślimakowy
Sprężarka jednośrubowa składa się z cylindrycznej śruby i dwóch symetrycznie ułożonych płaskich kół gwiazdowych, które są zamontowane w obudowie. Rowek śruby, wewnętrzna ściana obudowy (cylindra) i zęby koła gwiazdowego tworzą zamkniętą przestrzeń. Napęd jest przenoszony na wał śruby, a koło gwiazdowe jest napędzane przez śrubę, która je napędza. Gaz (czynnik roboczy) dostaje się do rowka śruby z komory ssącej i jest odprowadzany przez otwór wylotowy i komorę wylotową po sprężeniu. Rola koła gwiazdowego jest równoważna z rolą tłoka sprężarki tłokowej. Gdy zęby koła gwiazdowego poruszają się względem siebie w rowku śruby, zamknięta przestrzeń stopniowo maleje, a gaz jest sprężany.
Zasada działania sprężarki śrubowej i porównanie sprężarek w pełni zamkniętych, półhermetycznych i otwartych
Śruba sprężarki jednośrubowej ma 6 rowków, a koło gwiazdowe ma 11 zębów, co odpowiada 6 cylindrom. Dwa koła gwiazdowe zazębiają się z rowkami śrubowymi jednocześnie. Zatem każdy obrót śruby odpowiada pracy 12 cylindrów.
Jak wszyscy wiemy, sprężarki śrubowe (w tym dwuśrubowe i jednośrubowe) stanowią największą część rynku sprężarek rotacyjnych. Z perspektywy rynku międzynarodowego, w ciągu 20 lat, od 1963 do 1983 roku, roczna stopa wzrostu sprzedaży sprężarek śrubowych na świecie wyniosła 30%. Obecnie sprężarki dwuśrubowe stanowią 80% sprężarek średniej wydajności w Japonii, Europie i Stanach Zjednoczonych. Dla porównania, sprężarki jednośrubowe i dwuśrubowe w tym samym zakresie roboczym, stanowią ponad 80% całego rynku sprężarek śrubowych ze względu na dobrą technologię przetwarzania i wysoką niezawodność. Sprężarki śrubowe stanowią mniej niż 20%. Poniżej znajduje się krótkie porównanie obu sprężarek.
1. Struktura
Śruba i koło gwiazdowe sprężarki jednośrubowej należą do pary kulistym ślimakiem, a wał śruby i wał koła gwiazdowego muszą być utrzymywane pionowo w przestrzeni; wirniki żeński i męski sprężarki dwuśrubowej są odpowiednikiem pary par kół zębatych, a wałki wirnika męski i żeński są utrzymywane równolegle. . Konstrukcyjnie rzecz biorąc, dokładność współpracy między śrubą a kołem gwiazdowym sprężarki jednośrubowej jest trudna do zagwarantowania, więc niezawodność całej maszyny jest niższa niż w przypadku sprężarki dwuśrubowej.
2. Tryb jazdy
Oba typy sprężarek mogą być podłączone bezpośrednio do silnika lub napędzane kołem pasowym. Przy wysokiej prędkości obrotowej sprężarki dwuśrubowej konieczne jest zwiększenie przełożenia przekładni.
3. Metoda regulacji wydajności chłodzenia
Metody regulacji objętości powietrza w obu sprężarkach są zasadniczo takie same – obie mogą wykorzystywać płynną regulację suwaka lub skokową regulację tłoka. W przypadku regulacji suwakiem, sprężarka dwuśrubowa potrzebuje jednego suwaka, podczas gdy sprężarka jednośrubowa potrzebuje dwóch suwaków jednocześnie, co komplikuje konstrukcję i obniża niezawodność.
4. Koszt produkcji
Sprężarka jednośrubowa: W łożyskach śrubowych i gwiazdowych można stosować zwykłe łożyska, a koszt produkcji jest stosunkowo niski.
Sprężarka dwuśrubowa: Ze względu na stosunkowo duże obciążenie wirników dwuśrubowych wymagane jest stosowanie łożysk o wysokiej precyzji, a koszt produkcji jest stosunkowo wysoki.
5. Niezawodność
Sprężarka jednośrubowa: Koło gwiazdowe sprężarki jednośrubowej jest częścią szczególnie podatną na uszkodzenia. Oprócz wysokich wymagań dotyczących materiału, z którego wykonane jest koło gwiazdowe, koło gwiazdowe wymaga regularnej wymiany.
Sprężarka dwuśrubowa: Sprężarka dwuśrubowa nie ma żadnych części ulegających zużyciu, a czas bezawaryjnej pracy wynosi od 40 000 do 80 000 godzin.
6. Montaż i konserwacja
Ponieważ wał śrubowy i wał koła gwiazdowego sprężarki jednośrubowej muszą być utrzymywane w pionie w przestrzeni, wymagania dotyczące dokładności położenia osiowego i promieniowego są bardzo wysokie, w związku z czym wygoda montażu i konserwacji sprężarki jednośrubowej jest niższa niż sprężarki dwuśrubowej.
Główne wady jednostki otwartej to:
(1) Uszczelnienie wału jest podatne na przeciekanie, co również jest przedmiotem częstej konserwacji przez użytkowników;
(2) Silnik urządzenia obraca się z dużą prędkością, hałas przepływu powietrza jest duży, a hałas samej sprężarki jest również stosunkowo duży, co ma wpływ na środowisko;
(3) Konieczne jest skonfigurowanie złożonych komponentów układu olejowego, takich jak oddzielne separatory oleju i chłodnice oleju, a jednostka jest duża i niewygodna w obsłudze i konserwacji.
Kompresor śrubowy cztero- i trzyśrubowy
Unikalna struktura geometryczna sprężarki trójwirnikowej powoduje, że ma ona niższy współczynnik nieszczelności niż sprężarka dwuwirnikowa. Sprężarka śrubowa trójwirnikowa może znacznie zmniejszyć obciążenie łożyska. Zmniejszenie obciążenia łożyska zwiększa powierzchnię wydechu, co przekłada się na poprawę wydajności. Bardzo ważne jest, aby zmniejszyć nieszczelności urządzenia w dowolnych warunkach obciążenia, zwłaszcza podczas pracy przy częściowym obciążeniu, którego wpływ jest jeszcze większy.
Samoregulacja obciążenia: Gdy układ się zmienia, czujnik reaguje szybko, a sterownik wykonuje odpowiednie obliczenia, co umożliwia szybką i prawidłową samoregulację. Samoregulacja nie jest ograniczona przez siłowniki, łopatki kierownicze, zawory elektromagnetyczne i zawory suwakowe i może być realizowana bezpośrednio, szybko i niezawodnie.
Czas publikacji: 10 lutego 2023 r.
