Гвинтові повітряні компресори - це компресори об'ємного типу, які досягають мети стиснення газу шляхом поступового зменшення робочого об'єму.
Робочий об'єм гвинтового повітряного компресора складається з пари зубців роторів, розташованих паралельно один одному та зчеплених один з одним, та шасі, на якому розміщена ця пара роторів. Під час роботи машини зубці двох роторів вставляються в зубці один одного, і під час обертання ротора зубці, вставлені в зубці іншого, переміщуються до випускного кінця, так що об'єм, обмежений зубцями іншого, поступово зменшується, а тиск поступово зростає, доки не буде досягнуто необхідного тиску. Коли тиск досягається, зубці з'єднуються з випускним отвором для забезпечення вихлопу.
Після того, як альвеолярний отвір вставляється зубами супротивника, що з ним зчеплюються, утворюються два простори, розділені зубами. Альвеолярний отвір поблизу всмоктувального кінця – це об'єм всмоктування, а той, що поблизу випускного кінця, – це об'єм стисненого газу. Під час роботи компресора зуби протилежного ротора, вставленого в зубчастий отвір, рухаються до випускного кінця, так що об'єм всмоктування продовжує розширюватися, а об'єм стисненого газу продовжує зменшуватися, тим самим реалізуючи процес всмоктування та стиснення в кожному зубчастому отвірі. Коли тиск стисненого газу в зубчастому отвірі досягає необхідного тиску випуску, зубчастий отвір просто з'єднується з вентиляційним отвором, і починається процес випуску. Зміни об'єму всмоктування та об'єму стиснення, поділені на зубчастий отвір ротора супротивника, повторюються, так що компресор може безперервно вдихати, стискати та випускати.
Принцип роботи та конструкція гвинтового компресора：
1. Процес всмоктування: Впускний отвір гвинтового компресора повинен бути спроектований таким чином, щоб камера стиснення могла повністю вдихатися. Гвинтовий повітряний компресор не має групи впускних та випускних клапанів. Впуск регулюється лише відкриттям та закриттям регулюючого клапана. Під час обертання ротора проміжок зубчастої канавки основного та допоміжного роторів переміщується до торцевої стінки отвору для впуску повітря, проміжок z* великий, і в цей час проміжок зубчастої канавки ротора взаємодіє з вільним повітрям впускного отвору повітря, оскільки все повітря в зубчастій канавці випускається під час випуску, а в кінці випуску зубчаста канавка знаходиться у вакуумному стані. Під час переміщення до впускного отвору повітря проміжок z* великий. У цей час проміжок зубчастої канавки ротора взаємодіє з вільним повітрям впускного отвору повітря, оскільки все повітря в зубчастій канавці випускається під час випуску. В кінці випуску зубчаста канавка знаходиться у вакуумному стані. Коли воно потрапляє до впускного отвору для повітря, зовнішнє повітря всмоктується та осьово потрапляє в зубчасту канавку основного та допоміжного роторів. Технічне обслуговування гвинтового повітряного компресора полягає в тому, що коли повітря заповнює всю зубчасту канавку, торцева поверхня впускного отвору для повітря ротора повертається від впускного отвору для повітря шасі, а повітря між зубчастими канавками закривається.
2. Процес герметизації та транспортування: Після завершення всмоктування основного та допоміжного роторів зубчасті канавки основного та допоміжних роторів, а також шасі закриваються. У цей час повітря закривається в зубчастій канавці та більше не витікає, тобто [процес герметизації]. Два ротори продовжують обертатися, а їхні вершини зубців та зубчасті канавки збігаються на всмоктувальному кінці, а поверхня анастомозу поступово рухається до випускного кінця.
3. Процес стиснення та впорскування оливи: Під час процесу транспортування поверхня зачеплення поступово рухається до кінця випуску, тобто зубчаста канавка між поверхнею зачеплення та випускним отвором поступово зменшується, а газ у зубчастій канавці поступово стискається, а тиск зростає. Це [процес стиснення]. Одночасно зі стисненням мастило також розпилюється в камеру стиснення та змішується з газом камери завдяки різниці тисків.
4. Процес вихлопу: Коли торцева поверхня ротора гвинтового компресора для обслуговування переміщується для з'єднання з вихлопом шасі (у цей час тиск стисненого газу досягає z*high), стиснений газ починає виходити, доки поверхня зчеплення вершини зуба та канавки зуба не перемістяться до торцевої поверхні випуску. У цей час відстань між поверхнею зчеплення двох роторів та випускним отвором шасі дорівнює нулю, тобто (процес випуску) завершено. У той же час довжина канавки зуба між поверхнею зчеплення ротора та впускним отвором шасі досягає z*long, і процес всмоктування триває.
Гвинтові повітряні компресори поділяються на: відкритого типу, напівзакритого типу, повністю закритого типу.
1. Повністю закритий гвинтовий компресор: корпус виготовлений з високоякісного чавуну з низькою пористістю та невеликою тепловою деформацією; корпус має двостінну конструкцію з випускним каналом, що забезпечує високу міцність та хороший ефект шумозаглушення; внутрішні та зовнішні сили корпусу в основному збалансовані, і немає ризику відкритого та напівзакритого високого тиску; корпус має сталеву конструкцію з високою міцністю, гарним зовнішнім виглядом та малою вагою. Використана вертикальна конструкція, а компресор займає невелику площу, що сприяє розташуванню кількох головок чилера; нижній підшипник занурений у масляний бак, і підшипник добре змащений; осьова сила ротора зменшена на 50% порівняно з напівзакритим та відкритим типом (балансувальний ефект вала двигуна з боку випуску); немає ризику горизонтального консолі двигуна, висока надійність; уникнення впливу ваги гвинтового ротора, золотникового клапана та ротора двигуна на точність узгодження та підвищення надійності; Хороший процес складання. Вертикальна конструкція гвинта без масляного насоса дозволяє компресору працювати або зупинятися без нестачі оливи. Нижній підшипник повністю занурений у масляний бак, а верхній підшипник використовує диференціальний тиск для подачі оливи; вимоги до диференціального тиску в системі низькі. У разі надзвичайної ситуації функція захисту мастила підшипника запобігає відсутності мастила оливи в підшипнику, що сприяє відкриттю агрегату під час перехідного сезону. Недоліки: Використання охолодження вихлопними газами, двигун знаходиться на випускному отворі, що може легко призвести до згоряння обмотки двигуна; крім того, несправність не можна вчасно виключити.
2. Напівзакритий гвинтовий компресор
Двигун з розпилювальним охолодженням, низька робоча температура двигуна, тривалий термін служби; відкритий компресор використовує повітря для охолодження двигуна, робоча температура двигуна вища, що впливає на термін служби двигуна, а робоче середовище в комп'ютерній кімнаті погане; використання вихлопних газів для охолодження двигуна, робоча температура двигуна дуже висока, термін служби двигуна короткий. Як правило, зовнішня олива більша за розміром, але ефективність дуже висока; вбудована олива поєднується з компресором, який має невеликі розміри, тому ефект відносно слабкий. Ефект вторинного відділення оливи може досягати 99,999%, що може забезпечити хороше змащування компресора за різних умов експлуатації. Однак, плунжерний напівзакритий гвинтовий компресор приводиться в рух шестернею для збільшення швидкості, швидкість висока (близько 12 000 об/хв), знос великий, а надійність низька.
Три відкриті гвинтові компресори
Переваги агрегатів відкритого типу: 1) Компресор відокремлений від двигуна, завдяки чому компресор має ширший спектр застосування; 2) Один і той самий компресор може бути застосований до різних холодоагентів. Окрім галогенованих вуглеводневих холодоагентів, як холодоагент можна використовувати також аміак, змінюючи матеріал деяких деталей; 3) Залежно від різних холодоагентів та умов експлуатації можна використовувати двигуни різної потужності. Основні недоліки агрегатів відкритого типу: (1) Ущільнення вала легко протікає, що також є предметом частого обслуговування користувачами; (2) Обладнаний двигун обертається з високою швидкістю, шум повітряного потоку великий, а також шум самого компресора також великий, що впливає на навколишнє середовище; (3) Необхідно налаштувати окремий масловіддільник, маслоохолоджувач та інші складні компоненти масляної системи, агрегат громіздкий, незручний у використанні та обслуговуванні.
Час публікації: 05 травня 2023 р.
