Как да реализирате безстепенно регулиране на обема на въздуха в винтов компресор
1. Характеристики на винтов компресор
Винтовите компресори са съставени от двойка успоредни, зацепващи се женски и мъжки винтове.Те се използват широко в средни и големи хладилни системи или компресори за технологичен газ в рафиниращи и химически заводи.Винтовата компресия е разделена на два вида: единичен винт и двоен винт.Винтовият компресор обикновено се отнася до двувинтовия компресор.Винтовите компресори имат следните характеристики:
(1) Винтовият компресор има проста структура и малък брой части.Няма износващи се части като клапани, бутални пръстени, ротори, лагери и т.н., а неговата здравина и устойчивост на износване са относително високи.
(2) Винтовият компресор има характеристиките на принудително предаване на газ, т.е. обемът на изгорелите газове почти не се влияе от налягането на изгорелите газове, не се получава пренапрежение, когато обемът на изгорелите газове е малък и все още може да поддържа налягането в широк диапазон на условията на труд.По-висока ефективност.
(3) Винтовият компресор не е много чувствителен към течен чук и може да се охлажда чрез впръскване на масло.Следователно, при същото съотношение на налягането, температурата на изпускане е много по-ниска от тази на буталния тип, така че съотношението на едностепенното налягане е високо.
(4) Регулирането на плъзгащия се вентил е прието, за да се реализира безстепенно регулиране на енергията.
2. Принцип на регулиране на плъзгача на винтов компресор
Шибърът се използва за безстепенно управление на капацитета.При нормално стартиране този компонент не се зарежда.Шибърът се управлява от микроконтролния панел чрез налягане на маслото, което в крайна сметка променя работния капацитет на компресора.
Шибърът за регулиране на капацитета е структурен компонент, използван за регулиране на обемния поток в винтов компресор.Въпреки че има много методи за регулиране на обемния поток на винтов компресор, методът за регулиране с помощта на плъзгащ се вентил е широко използван, особено при леене под налягане.Маслените винтови хладилни и технологични компресори са особено популярни.Както е показано на Фигура 1, този метод на регулиране е да се монтира регулиращ плъзгащ клапан върху тялото на винтовия компресор и да стане част от тялото на компресора.Той се намира в пресечната точка на двата вътрешни кръга от страната на високото налягане на тялото и може да се движи напред и назад в посока, успоредна на оста на цилиндъра.
Принципът на плъзгащия клапан за регулиране на обемния дебит на винтовия компресор се основава на характеристиките на работния процес на винтовия компресор.При винтов компресор, когато роторът се върти, налягането на компресирания газ постепенно се увеличава по оста на ротора.По отношение на пространственото положение, той постепенно се придвижва от смукателния край на компресора към изпускателния край.След като страната с високо налягане на тялото се отвори, когато двата ротора започнат да се зацепват и се опитват да увеличат налягането на газа, част от газа ще премине през отвора.Очевидно количеството на байпасирания газ е свързано с дължината на отвора.Когато контактната линия се придвижи до края на отвора, оставащият газ е напълно затворен и процесът на вътрешно компресиране започва в тази точка.Работата, извършена от винтовия компресор върху байпасния газ от отвора, се използва само за неговото изпускане.Следователно, консумацията на енергия на компресора е главно сумата от работата, извършена за компресиране на окончателно изпуснатия газ, и работата на механичното триене.Следователно, когато плъзгащият се клапан за регулиране на капацитета се използва за регулиране на обемния дебит на винтовия компресор, компресорът може да поддържа висока ефективност при условие за регулиране.
При действителните компресори това обикновено не е дупка в корпуса, а пореста структура.Шибърът се движи в жлеб под ротора и позволява непрекъснато регулиране на размера на отвора.Газът, изпуснат от отвора, ще се върне към смукателния порт на компресора.Тъй като компресорът всъщност не работи върху тази част от газа, неговата температура не се повишава, така че не е необходимо да се охлажда, преди да достигне основния газ на смукателния порт..
Шибърът може да се движи във всяка посока според изискванията на системата за управление.Има много начини да го управлявате.Най-разпространеният метод е използването на хидравличен цилиндър, а самата маслена система на винтовия компресор осигурява необходимото налягане на маслото.При няколко машини шибърът се задвижва от намален двигател.
Теоретично макарата трябва да е със същата дължина като ротора.По същия начин разстоянието, необходимо за преместване на плъзгащия клапан от пълен товар към празен товар, трябва да бъде същото като ротора, а хидравличният цилиндър също трябва да има същата дължина.Въпреки това, практиката е доказала, че дори ако дължината на шибъра е малко по-къса, пак могат да се постигнат добри регулиращи характеристики.Това е така, защото когато байпасният отвор се отвори за първи път близо до смукателната крайна повърхност, неговата площ е много малка, налягането на газа е много малко в този момент и времето, което е необходимо на зацепващите зъбци на ротора да преминат през отвора също е много кратко, така че ще има само малко количество. Част от газа се отделя.Следователно действителната дължина на шибъра може да бъде намалена до около 70% от дължината на работната секция на ротора, а останалата част е фиксирана, като по този начин се намалява общият размер на компресора.
Характеристиките на шибъра за регулиране на капацитета ще варират в зависимост от диаметъра на ротора.Това е така, защото площта на байпасния порт, причинена от движението на шибъра, е пропорционална на квадрата на диаметъра на ротора, докато обемът на газа в компресионната камера е пропорционален на диаметъра на ротора.Пропорционално на куба на .Струва си да се отбележи, че когато компресорът компресира газа, той също така повишава налягането на впръсканото масло и в крайна сметка го изпуска заедно с газа.За да може маслото да се изхвърля непрекъснато, трябва да се запази определен обем на отработените газове.В противен случай, при условия на напълно празен ход, масло ще се натрупа в камерата за компресия, което ще доведе до невъзможност на въздушния компресор да продължи да работи.За да може маслото да се изхвърля непрекъснато, обикновено се изисква обемен дебит от поне около 10%.В някои случаи обемният дебит на компресора трябва да бъде нула.По това време между смукателната и изпускателната система обикновено се поставя байпасна тръба.Когато се изисква пълно нулево натоварване, байпасната тръба се отваря, за да се свържат смукателният и изпускателният канал..
Когато използвате шибър за регулиране на капацитета за регулиране на обемния поток на винтов компресор, идеалната ситуация е съотношението на вътрешното налягане да се поддържа същото като при пълно натоварване по време на процеса на регулиране.Очевидно е обаче, че когато плъзгащият се клапан се движи и обемният дебит на компресора става по-малък, ефективната работна дължина на винта става по-малка и времето на процеса на вътрешно компресиране също става по-малко, така че съотношението на вътрешното налягане трябва да бъде намалена.
В реалния дизайн шибърът е снабден с радиален изпускателен отвор, който се движи аксиално с шибъра.По този начин, от една страна, ефективната дължина на ротора на винтовата машина се намалява, а от друга страна, радиалният изпускателен отвор също се намалява, така че да се удължи времето на процеса на вътрешно компресиране и да се увеличи коефициентът на вътрешно компресиране.Когато радиалният изпускателен отвор на плъзгащия клапан и аксиалният изпускателен отвор на крайния капак са направени в различни вътрешни съотношения на налягането, съотношението на вътрешното налягане може да се поддържа същото като това при пълно натоварване по време на процеса на регулиране в определен диапазон .Един и същ.
Когато плъзгащият се вентил за регулиране на обема се използва за едновременна промяна на размера на радиалния изпускателен отвор на винтовата машина и ефективната дължина на работния участък на ротора, връзката между консумацията на енергия на винтовата машина и дебита на обема е в рамките на обемния поток диапазон на регулиране 100-50%.Консумираната мощност намалява почти пропорционално на намаляването на обемния поток, което показва добра икономия на регулиране на плъзгача.Струва си да се отбележи, че в по-късния етап от движението на плъзгащия клапан съотношението на вътрешното налягане ще продължи да намалява, докато се намали до 1. Това кара кривата на потреблението на енергия и обемния поток в този момент да се отклоняват до известна степен в сравнение с идеална ситуация.Големината на отклонението зависи от съотношението на външното налягане на винтовата машина.Ако външното налягане, определено от условията на движение, е сравнително малко, консумацията на енергия без товар на винтовата машина може да бъде само 20% от тази при пълно натоварване, докато когато външното налягане е сравнително голямо, може да достигне 35%.Оттук може да се види, че значително предимство на използването на плъзгащ се вентил е, че стартовата мощност на винтовата машина е много малка.
Когато се използва структурата на регулиращия шибър, горната повърхност на шибъра действа като част от цилиндъра на винтовия компресор.На плъзгащия клапан има изпускателен отвор, а долната му част служи и като водач за аксиално движение, така че изискванията за точност на обработка са много високи., което ще доведе до увеличаване на производствените разходи.Особено при малките винтови компресори разходите за обработка на плъзгащия се вентил ще представляват голяма част.Освен това, за да се осигури надеждна работа на винтовата машина, пролуката между плъзгащия клапан и ротора обикновено е по-голяма от пролуката между отвора на цилиндъра и ротора.При малки винтови машини тази увеличена междина също ще повлияе на работата на компресора.Силен спад.За да се преодолеят горните недостатъци, при проектирането на малки винтови машини могат да се използват и няколко прости и евтини регулиращи плъзгащи се вентили.
Опростен дизайн на макара с байпасни отвори в стената на цилиндъра, които съответстват на спираловидната форма на ротора, което позволява на газа да излиза от тези отвори, когато не са покрити.Използваният шибър е „въртящ се вентил“ със спирално тяло на клапана.Когато се върти, той може да покрие или отвори байпасния отвор, свързан с компресионната камера.Тъй като шибърът трябва да се върти само в този момент, общата дължина на компресора може да бъде намалена много.Тази проектна схема може ефективно да осигури непрекъснато регулиране на капацитета.Въпреки това, тъй като размерът на изпускателния отвор остава непроменен, съотношението на вътрешното налягане ще спадне, когато започне разтоварването.В същото време, поради наличието на байпасен отвор на стената на цилиндъра, се образува известно количество "обем на хлабина".Газът в този обем многократно ще претърпи процеси на компресия и разширение, което води до намалена обемна и адиабатична ефективност на компресора.
3. Процесът на регулиране на шибъра на винтовия компресор
Чрез преместване на шибъра наляво и надясно, ефективният обем на компресия се увеличава или намалява и обемът на подаден газ се регулира.При зареждане: буталото се движи наляво, а плъзгащият клапан се движи наляво и обемът на подаден газ се увеличава;при разтоварване: буталото се движи надясно и шибърът се движи надясно и обемът на подаден газ намалява.
4. Перспективи за приложение на регулиране на плъзгача на винтов компресор
Обикновено безмаслените винтови компресори не използват устройство за регулиране на капацитета за регулиране на шибърния вентил.Това е така, защото компресорната камера на този тип компресор е не само без масло, но и при висока температура.Това прави технически трудно използването на устройства с регулиращи плъзгащи се вентили.
При винтовите въздушни компресори с впръскване на масло, тъй като компресираната среда остава непроменена и работните условия са фиксирани, устройството за регулиране на капацитета на шибърния вентил обикновено не се използва.Обикновено се използва двигател с променлива честота, за да се направи структурата на компресора възможно най-проста и адаптирана към нуждите на масовото производство..
Струва си да се отбележи, че благодарение на устройството за регулиране на капацитета, което регулира шибъра, компресорът може да поддържа висока ефективност при коригирани работни условия.През последните години устройства за регулиране на капацитета също се използват в безмаслени винтови компресори и винтови въздушни компресори с впръскване на масло.Регулира тенденцията на плъзгащия се клапан.
В винтовите хладилни и технологични компресори с впръскване на масло обикновено се използват шибъри за регулиране на капацитета за регулиране на обемния дебит на винтовия компресор.Въпреки че този метод за регулиране на обема на отработените газове е сравнително сложен, той може непрекъснато и безстепенно да регулира обема на отработените газове, а ефективността също е висока.
Изявление: Тази статия е възпроизведена от Интернет.Съдържанието на статията е само за учебни и комуникационни цели.Air Compressor Network остава неутрален по отношение на мненията в статията.Авторските права върху статията принадлежат на оригиналния автор и платформата.Ако има някакво нарушение, моля свържете се с нас, за да го изтрием.