Jak realizovat plynulé nastavení množství vzduchu ve šroubovém kompresoru
1. Charakteristika šroubového kompresoru
Šroubové kompresory se skládají z dvojice paralelních, do sebe zapadajících šroubů s vnitřním a vnitřním závitem.Jsou široce používány ve středních a velkých chladicích systémech nebo kompresorech procesního plynu v rafinériích a chemických závodech.Šroubová komprese se dělí na dva typy: jednoduchý šroub a dvojitý šroub.Šroubový kompresor obvykle označuje dvojitý šroubový kompresor.Šroubové kompresory mají následující vlastnosti:
(1) Šroubový kompresor má jednoduchou konstrukci a malý počet dílů.Neobsahuje opotřebitelné díly jako ventily, pístní kroužky, rotory, ložiska atd. a jeho pevnost a odolnost proti opotřebení jsou poměrně vysoké.
(2) Šroubový kompresor má vlastnosti nuceného přenosu plynu, to znamená, že objem výfukových plynů není téměř ovlivněn tlakem výfukových plynů, nedochází k žádnému přepětí, když je objem výfukových plynů malý, a stále může udržovat tlak v širokém rozsahu. pracovních podmínek.Vyšší účinnost.
(3) Šroubový kompresor není příliš citlivý na kapalinové rázy a může být chlazen vstřikováním oleje.Proto je při stejném tlakovém poměru výstupní teplota mnohem nižší než u pístového typu, takže jednostupňový tlakový poměr je vysoký.
(4) Nastavení šoupátka je přizpůsobeno pro plynulé nastavení energie.
2. Princip seřízení šoupátka šroubového kompresoru
Šoupátko slouží k plynulé regulaci výkonu.Při normálním spouštění se tato součást nenačte.Šoupátko je řízeno mikro ovládacím panelem tlakem oleje, což v konečném důsledku mění pracovní kapacitu kompresoru.
Šoupátko pro nastavení kapacity je konstrukční prvek používaný k nastavení objemového průtoku ve šroubovém kompresoru.Přestože existuje mnoho metod pro nastavení objemového průtoku šroubového kompresoru, metoda nastavení pomocí šoupátka byla široce používána, zejména při vstřikování.Obzvláště oblíbené jsou olejové šroubové chladicí a procesní kompresory.Jak je znázorněno na obrázku 1, tento způsob nastavení spočívá v instalaci seřizovacího šoupátka na těleso šroubového kompresoru, který se stane součástí tělesa kompresoru.Nachází se v průsečíku dvou vnitřních kruhů na vysokotlaké straně těla a může se pohybovat tam a zpět ve směru rovnoběžném s osou válce.
Princip šoupátka pro nastavení objemového průtoku šroubového kompresoru je založen na charakteristikách pracovního procesu šroubového kompresoru.Ve šroubovém kompresoru se při otáčení rotoru postupně zvyšuje tlak stlačeného plynu podél osy rotoru.Z hlediska prostorové polohy se postupně přesouvá od sacího konce kompresoru k výtlačnému konci.Poté, co se otevře vysokotlaká strana tělesa, když se dva rotory začnou propojovat a snaží se zvýšit tlak plynu, část plynu projde otvorem.Je zřejmé, že množství obtékaného plynu souvisí s délkou otvoru.Když se kontaktní čára přesune na konec otvoru, zbývající plyn je zcela uzavřen a proces vnitřní komprese začíná v tomto bodě.Práce, kterou vykoná šroubový kompresor na obtokovém plynu z otvoru, slouží pouze k jeho vypuštění.Spotřeba energie kompresoru je tedy hlavně součtem práce vykonané ke stlačení finálně vypuštěného plynu a práce mechanického tření.Proto, když se šoupátkový ventil pro nastavení kapacity použije k nastavení objemového průtoku šroubového kompresoru, kompresor může udržovat vysokou účinnost za podmínek nastavení.
U skutečných kompresorů se obecně nejedná o díru v plášti, ale o porézní strukturu.Šoupátko se pohybuje v drážce pod rotorem a umožňuje plynulé nastavení velikosti otvoru.Plyn vypouštěný z otvoru se vrátí do sacího otvoru kompresoru.Vzhledem k tomu, že kompresor ve skutečnosti na této části plynu nepracuje, jeho teplota nestoupá, takže jej není třeba chladit, než se dostane do hlavního proudu plynu v sacím otvoru..
Šoupátko se může pohybovat v libovolném směru podle požadavků řídicího systému.Je mnoho způsobů, jak to řídit.Nejběžnější metodou je použití hydraulického válce a samotný olejový systém šroubového kompresoru zajišťuje potřebný tlak oleje.U několika strojů je šoupátko poháněno redukovaným motorem.
Teoreticky by cívka měla mít stejnou délku jako rotor.Podobně vzdálenost potřebná pro pohyb šoupátka z plného zatížení do prázdného zatížení musí být stejná jako u rotoru a hydraulický válec by měl mít také stejnou délku.Praxe však ukázala, že i když je délka šoupátka o něco kratší, stále lze dosáhnout dobrých regulačních vlastností.Je tomu tak proto, že když se obtokový otvor poprvé otevře v blízkosti sacího koncového čela, jeho plocha je velmi malá, tlak plynu je v tomto okamžiku velmi malý a doba, kterou zabírají zuby rotoru, aby proletěla otvorem, je také velmi krátký, takže tam bude jen malé množství Část plynu se vypustí.Proto může být skutečná délka šoupátka zmenšena na přibližně 70 % délky pracovní sekce rotoru a zbývající část je upevněna, čímž se zmenšuje celková velikost kompresoru.
Charakteristiky šoupátka pro nastavení kapacity se budou lišit podle průměru rotoru.Je to proto, že plocha obtokového otvoru způsobená pohybem šoupátka je úměrná druhé mocnině průměru rotoru, zatímco objem plynu v kompresní komoře je úměrný průměru rotoru.Úměrné krychli .Za zmínku stojí, že když kompresor stlačuje plyn, zvyšuje také tlak vstřikovaného oleje a případně jej vypouští spolu s plynem.Aby mohl být olej vypouštěn nepřetržitě, musí být vyhrazen určitý objem výfuku.V opačném případě se v podmínkách zcela bez zatížení bude v kompresní komoře hromadit olej, což způsobí, že vzduchový kompresor nebude moci pokračovat v provozu.Aby mohl být olej kontinuálně vypouštěn, je obvykle vyžadován objemový průtok alespoň asi 10 %.V některých případech musí být objemový průtok kompresorem nulový.V tomto okamžiku je obvykle mezi sáním a výfukem uspořádáno obtokové potrubí.Když je požadováno úplné nulové zatížení, otevře se obtokové potrubí pro připojení sání a výfuku..
Při použití šoupátka pro nastavení kapacity pro nastavení objemového průtoku šroubového kompresoru je ideální stav udržovat poměr vnitřního tlaku stejný jako při plném zatížení během procesu nastavení.Je však zřejmé, že když se šoupátko pohybuje a objemový průtok kompresorem se zmenší, zmenší se efektivní pracovní délka šneku a zkrátí se i doba procesu vnitřní komprese, takže poměr vnitřního tlaku musí být snížena.
Ve skutečném provedení je šoupátko opatřeno radiálním výfukovým otvorem, který se pohybuje axiálně se šoupátkem.Tímto způsobem se na jedné straně zmenší účinná délka rotoru šroubového stroje a na druhé straně se také zmenší radiální výfukové hrdlo, aby se prodloužila doba procesu vnitřní komprese a zvýšil se vnitřní kompresní poměr.Když jsou radiální výfukový otvor na šoupátkovém ventilu a axiální výfukový otvor na koncovém víku provedeny na různé poměry vnitřního tlaku, může být vnitřní tlakový poměr během procesu seřizování v určitém rozsahu udržován stejný jako při plném zatížení. .Stejný.
Když se posuvný ventil pro nastavení objemu používá k současné změně velikosti radiálního výfukového otvoru šnekového stroje a efektivní délky pracovní sekce rotoru, vztah mezi spotřebou energie šnekového stroje a objemovým průtokem je v rámci objemového průtoku. rozsah nastavení 100-50%.Spotřebovaný výkon klesá téměř úměrně poklesu objemového průtoku, což ukazuje na dobrou hospodárnost regulace šoupátka.Stojí za zmínku, že v pozdější fázi pohybu šoupátka se bude poměr vnitřního tlaku dále snižovat, dokud se nesníží na 1. Tím se křivka spotřeby energie a objemového průtoku v tomto okamžiku do určité míry odchyluje ve srovnání s ideální situace.Velikost odchylky závisí na vnějším tlakovém poměru šnekového stroje.Pokud je vnější tlak určený podmínkami pohybu relativně malý, spotřeba energie naprázdno šroubovacího stroje může být pouze 20 % spotřeby při plném zatížení, zatímco když je vnější tlak relativně velký, může dosáhnout 35 %.Odtud je patrné, že významnou výhodou použití kapacitního šoupátka je velmi malý startovací výkon šroubového stroje.
Při použití konstrukce regulačního šoupátka působí horní plocha šoupátka jako součást válce šroubového kompresoru.Na šoupátku je výfukové hrdlo a jeho spodní část slouží zároveň jako vedení pro axiální pohyb, takže požadavky na přesnost obrábění jsou velmi vysoké.což povede ke zvýšení výrobních nákladů.Zejména u malých šroubových kompresorů budou náklady na zpracování šoupátka tvořit velkou část.Kromě toho, aby byl zajištěn spolehlivý provoz šnekového stroje, je mezera mezi šoupátkem a rotorem obvykle větší než mezera mezi otvorem válce a rotorem.U malých šroubovacích strojů tato zvětšená mezera také ovlivní výkon kompresoru.Těžký pokles.Aby se předešlo výše uvedeným nedostatkům, lze při konstrukci malých šnekových strojů použít také několik jednoduchých a levných regulačních šoupátek.
Jednoduchá konstrukce šoupátkového ventilu s obtokovými otvory ve stěně válce, které odpovídají spirálovitému tvaru rotoru, což umožňuje únik plynu z těchto otvorů, když nejsou zakryty.Použitý šoupátkový ventil je „rotační ventil“ se spirálovým tělem ventilu.Když se otáčí, může zakrýt nebo otevřít obtokový otvor spojený s kompresní komorou.Vzhledem k tomu, že se šoupátko musí v tomto okamžiku pouze otáčet, lze celkovou délku kompresoru výrazně zkrátit.Toto konstrukční schéma může účinně zajistit nepřetržité přizpůsobení kapacity.Protože však velikost výfukového otvoru zůstává nezměněna, poměr vnitřního tlaku klesne, když začne vykládání.Současně se díky existenci obtokového otvoru na stěně válce vytváří určitý „volný objem“.Plyn v tomto objemu bude opakovaně podléhat kompresním a expanzním procesům, což vede ke snížení objemové a adiabatické účinnosti kompresoru.
3. Proces seřízení šoupátka šroubového kompresoru
Pohybem šoupátka doleva a doprava se účinný kompresní objem zvýší nebo sníží a nastaví se objem přiváděného plynu.Při plnění: píst se pohybuje doleva a šoupátko se pohybuje doleva a objem dodávaného plynu se zvyšuje;při vyprazdňování: píst se pohybuje doprava a šoupátko se pohybuje doprava a objem dodávky plynu se snižuje.
4. Aplikační vyhlídky seřízení šoupátka šroubového kompresoru
Bezolejové šroubové kompresory obecně nepoužívají k nastavení šoupátka zařízení pro nastavení výkonu.Kompresní komora tohoto typu kompresoru je totiž nejen bezolejová, ale má také vysokou teplotu.To činí použití regulačních šoupátkových zařízení technicky obtížné.
U šroubových vzduchových kompresorů se vstřikováním oleje, protože stlačené médium zůstává nezměněno a provozní podmínky jsou pevné, se zařízení pro nastavení kapacity šoupátka obvykle nepoužívá.Pro co nejjednodušší konstrukci kompresoru a přizpůsobení se potřebám hromadné výroby se obvykle používá motor s proměnnou frekvencí..
Stojí za zmínku, že díky zařízení pro nastavení kapacity, které nastavuje šoupátko, může kompresor udržovat vysokou účinnost za upravených provozních podmínek.V posledních letech se zařízení pro nastavení kapacity používají také v bezolejových šroubových kompresorech a šroubových vzduchových kompresorech se vstřikováním oleje.Nastavuje sklon šoupátka.
U šroubových chladicích a procesních kompresorů se vstřikováním oleje se běžně používají šoupátkové ventily pro nastavení kapacity pro nastavení objemového průtoku šroubového kompresoru.Přestože je tato metoda úpravy objemu výfukových plynů poměrně složitá, dokáže plynule a plynule upravovat objem výfukových plynů a účinnost je rovněž vysoká.
Prohlášení: Tento článek je reprodukován z internetu.Obsah článku slouží pouze k výukovým a komunikačním účelům.Air Compressor Network zůstává neutrální s ohledem na názory v článku.Autorská práva k článku patří původnímu autorovi a platformě.Pokud dojde k nějakému porušení, kontaktujte nás, abychom jej odstranili.