Hoe u een traploze aanpassing van het luchtvolume in een schroefcompressor kunt realiseren
1. Kenmerken van schroefcompressor
Schroefcompressoren bestaan uit een paar parallelle, in elkaar grijpende vrouwelijke en mannelijke schroeven.Ze worden veel gebruikt in middelgrote en grote koelsystemen of procesgascompressoren in raffinage- en chemische fabrieken.Schroefcompressie is verdeeld in twee typen: enkele schroef en dubbele schroef.Met de schroefcompressor wordt meestal de dubbelschroefcompressor bedoeld.Schroefcompressoren hebben de volgende kenmerken:
(1) De schroefcompressor heeft een eenvoudige structuur en een klein aantal onderdelen.Er zijn geen slijtdelen zoals kleppen, zuigerveren, rotoren, lagers, enz., en de sterkte en slijtvastheid zijn relatief hoog.
(2) De schroefcompressor heeft de kenmerken van geforceerde gastransmissie, dat wil zeggen dat het uitlaatvolume vrijwel niet wordt beïnvloed door de uitlaatdruk, er treedt geen golf op als het uitlaatvolume klein is en kan de druk nog steeds binnen een breed bereik handhaven van de arbeidsomstandigheden.Hogere efficiëntie.
(3) De schroefcompressor is niet erg gevoelig voor vloeistofslag en kan worden gekoeld door olie-injectie.Daarom is bij dezelfde drukverhouding de perstemperatuur veel lager dan die van het zuigertype, dus de eentrapsdrukverhouding is hoog.
(4) De schuifklepafstelling wordt toegepast om een traploze aanpassing van de energie te realiseren.
2. Principe van schuifklepverstelling van schroefcompressor
De schuifafsluiter wordt gebruikt voor traploze regeling van de capaciteit.Tijdens normaal opstarten wordt dit onderdeel niet geladen.De schuifklep wordt door het microbedieningspaneel bestuurd via oliedruk, waardoor uiteindelijk de werkcapaciteit van de compressor verandert.
De capaciteitsregelschuif is een structureel onderdeel dat wordt gebruikt om de volumestroom in een schroefcompressor aan te passen.Hoewel er veel methoden zijn om de volumestroom van een schroefcompressor aan te passen, wordt de aanpassingsmethode met behulp van een schuifklep veel gebruikt, vooral bij het spuitgieten.Vooral olieschroefkoel- en procescompressoren zijn populair.Zoals weergegeven in Figuur 1 bestaat deze aanpassingsmethode uit het installeren van een aanpassingsschuifklep op het schroefcompressorlichaam en deze wordt onderdeel van het compressorlichaam.Het bevindt zich op het snijpunt van de twee binnenste cirkels aan de hogedrukzijde van het lichaam en kan heen en weer bewegen in een richting evenwijdig aan de cilinderas.
Het principe van de schuifklep om het volumetrische debiet van de schroefcompressor aan te passen is gebaseerd op de werkproceseigenschappen van de schroefcompressor.In een schroefcompressor neemt de druk van het gecomprimeerde gas geleidelijk toe terwijl de rotor draait langs de as van de rotor.In termen van ruimtelijke positie beweegt het geleidelijk van het zuiguiteinde van de compressor naar het persuiteinde.Nadat de hogedrukzijde van het lichaam is geopend en de twee rotoren in elkaar grijpen en proberen de gasdruk te verhogen, zal een deel van het gas door de opening stromen.Het is duidelijk dat de hoeveelheid omgeleid gas gerelateerd is aan de lengte van de opening.Wanneer de contactlijn naar het einde van de opening beweegt, wordt het resterende gas volledig omsloten en begint het interne compressieproces op dit punt.De arbeid van de schroefcompressor op het bypassgas uit de opening wordt alleen gebruikt om het af te voeren.Daarom is het energieverbruik van de compressor hoofdzakelijk de som van de arbeid die wordt verricht om het uiteindelijk afgevoerde gas te comprimeren en de mechanische wrijvingsarbeid.Wanneer de schuifklep voor capaciteitsaanpassing wordt gebruikt om de volumetrische stroomsnelheid van de schroefcompressor aan te passen, kan de compressor daarom een hoog rendement behouden onder de aanpassingsconditie.
Bij echte compressoren is dit doorgaans geen gat in de behuizing, maar een poreuze structuur.De schuifklep beweegt in een groef onder de rotor en maakt een traploze aanpassing van de grootte van de opening mogelijk.Het gas dat uit de opening wordt afgevoerd, keert terug naar de aanzuigpoort van de compressor.Omdat de compressor eigenlijk geen werk doet op dit deel van het gas, stijgt de temperatuur ervan niet en hoeft het dus niet te worden gekoeld voordat het het reguliere gas bij de aanzuigpoort bereikt..
De schuifklep kan in elke richting bewegen, afhankelijk van de vereisten van het besturingssysteem.Er zijn veel manieren om ermee te rijden.De meest gebruikelijke methode is het gebruik van een hydraulische cilinder, waarbij het oliesysteem van de schroefcompressor zelf voor de benodigde oliedruk zorgt.Bij enkele machines wordt de schuifklep aangedreven door een gereduceerde motor.
Theoretisch zou de spoel dezelfde lengte moeten hebben als de rotor.Op dezelfde manier moet de afstand die de schuifklep nodig heeft om van vollast naar leeglast te bewegen dezelfde zijn als die van de rotor, en moet de hydraulische cilinder ook dezelfde lengte hebben.De praktijk heeft echter uitgewezen dat zelfs als de lengte van de schuif iets korter is, toch goede regeleigenschappen kunnen worden bereikt.Dit komt omdat wanneer de bypass-opening voor het eerst opent nabij het zuigeindvlak, het oppervlak ervan erg klein is, de druk van het gas op dit moment erg klein is en de tijd die het kost voordat de in elkaar grijpende rotortanden door de opening vegen ook is. zeer kort, zodat er slechts een kleine hoeveelheid van het gas wordt geloosd.Daarom kan de werkelijke lengte van de schuifklep worden teruggebracht tot ongeveer 70% van de lengte van het rotorwerkgedeelte, en wordt het resterende deel vast gemaakt, waardoor de totale omvang van de compressor wordt verkleind.
De kenmerken van de capaciteitsaanpassingsschuif variëren afhankelijk van de diameter van de rotor.Dit komt doordat het oppervlak van de omlooppoort, veroorzaakt door de beweging van de schuifklep, evenredig is met het kwadraat van de rotordiameter, terwijl het volume van het gas in de compressiekamer evenredig is met de diameter van de rotor.Evenredig met de kubus van .Het is vermeldenswaard dat wanneer de compressor het gas comprimeert, deze ook de druk van de geïnjecteerde olie verhoogt en deze uiteindelijk samen met het gas afvoert.Om de olie continu te kunnen afvoeren, moet een bepaald uitlaatvolume worden gereserveerd.Anders zal zich onder volledig onbelaste omstandigheden olie ophopen in de compressiekamer, waardoor de luchtcompressor niet meer kan blijven werken.Om de olie continu te kunnen afvoeren, is doorgaans een volumestroom van minimaal ongeveer 10% vereist.In sommige gevallen moet het volumetrische debiet van de compressor nul zijn.Op dit moment wordt er meestal een bypass-leiding tussen de aanzuig- en uitlaatzijde aangebracht.Wanneer een volledige nullast vereist is, wordt de bypassleiding geopend om de aanzuig- en afvoerleiding aan te sluiten..
Wanneer u een capaciteitsregelschuif gebruikt om de volumestroom van een schroefcompressor aan te passen, is het de ideale situatie om tijdens het aanpassingsproces de interne drukverhouding hetzelfde te houden als bij volledige belasting.Het is echter duidelijk dat wanneer de schuifklep beweegt en het volumetrische debiet van de compressor kleiner wordt, de effectieve werklengte van de schroef kleiner wordt en de tijd van het interne compressieproces ook kleiner wordt, dus de interne drukverhouding moet zijn verminderd.
In het daadwerkelijke ontwerp is de schuif voorzien van een radiaal uitlaatgat, dat axiaal met de schuif meebeweegt.Op deze manier wordt enerzijds de effectieve lengte van de rotor van de schroefmachine verkleind en anderzijds ook de radiale uitlaatopening verkleind, om de interne compressieprocestijd te verlengen en de interne compressieverhouding te vergroten.Wanneer de radiale uitlaatopening op de schuifklep en de axiale uitlaatopening op het einddeksel in verschillende interne drukverhoudingen zijn gemaakt, kan de interne drukverhouding tijdens het aanpassingsproces binnen een bepaald bereik hetzelfde worden gehouden als die bij volledige belasting .Dezelfde.
Wanneer de schuifklep voor volumeaanpassing wordt gebruikt om tegelijkertijd de radiale uitlaatopeningsgrootte van de schroefmachine en de effectieve werksectielengte van de rotor te veranderen, ligt de relatie tussen het energieverbruik van de schroefmachine en de volumestroom binnen de volumestroom instelbereik van 100-50%.Het verbruikte vermogen neemt bijna evenredig af met de afname van de volumetrische stroom, wat wijst op een goede zuinigheid van de schuifklepregeling.Het is vermeldenswaard dat in de latere fase van de beweging van de schuifklep de interne drukverhouding zal blijven afnemen totdat deze wordt teruggebracht tot 1. Dit zorgt ervoor dat het stroomverbruik en de volumestroomcurve op dit moment enigszins afwijken in vergelijking met de ideale situatie.De grootte van de afwijking hangt af van de externe drukverhouding van de schroefmachine.Als de externe druk, bepaald door de bewegingsomstandigheden, relatief klein is, kan het onbelaste energieverbruik van de schroefmachine slechts 20% bedragen van dat bij volledige belasting, terwijl wanneer de externe druk relatief groot is, deze 35% kan bereiken.Hieruit blijkt dat een belangrijk voordeel van het gebruik van een capaciteitsschuif is dat het startvermogen van de schroefmachine zeer klein is.
Wanneer de regelschuifklepstructuur wordt gebruikt, fungeert het bovenoppervlak van de schuifklep als onderdeel van de schroefcompressorcilinder.Er zit een uitlaatopening op de schuifklep en het onderste deel ervan dient ook als geleider voor axiale beweging, dus de eisen voor de nauwkeurigheid van de bewerking zijn zeer hoog., wat zal leiden tot hogere productiekosten.Vooral bij kleine schroefcompressoren zullen de verwerkingskosten van de schuifafsluiter een groot deel uitmaken.Om de betrouwbare werking van de schroefmachine te garanderen, is de opening tussen de schuifklep en de rotor bovendien meestal groter dan de opening tussen het cilindergat en de rotor.Bij kleine schroefmachines zal deze grotere opening ook de prestaties van de compressor beïnvloeden.Ernstige achteruitgang.Om de bovengenoemde tekortkomingen te overwinnen, kunnen bij het ontwerp van kleine schroefmachines ook verschillende eenvoudige en goedkope regelschuifkleppen worden gebruikt.
Een eenvoudig ontwerp van de plunjerklep met bypass-gaten in de cilinderwand die overeenkomen met de spiraalvorm van de rotor, waardoor gas uit deze gaten kan ontsnappen als ze niet afgedekt zijn.De gebruikte schuifafsluiter is een “roterende klep” met een spiraalvormig kleplichaam.Wanneer het draait, kan het het bypass-gat dat met de compressiekamer is verbonden, bedekken of openen.Omdat de schuifklep op dit moment alleen maar hoeft te draaien, kan de totale lengte van de compressor aanzienlijk worden verminderd.Dit ontwerpschema kan effectief zorgen voor continue aanpassing van de capaciteit.Omdat de grootte van het uitlaatgat echter ongewijzigd blijft, zal de interne drukverhouding dalen wanneer het lossen begint.Tegelijkertijd wordt door de aanwezigheid van het bypass-gat in de cilinderwand een bepaalde hoeveelheid "spelingsvolume" gevormd.Het gas in dit volume zal herhaaldelijk compressie- en expansieprocessen ondergaan, wat resulteert in een verminderde volumetrische en adiabatische efficiëntie van de compressor.
3. Het proces van het afstellen van de schuifklep van de schroefcompressor
Door de schuifklep naar links en rechts te bewegen, wordt het effectieve compressievolume vergroot of verkleind en wordt het gastoevoervolume aangepast.Bij het laden: de zuiger beweegt naar links en de schuif beweegt naar links en het gastoevoervolume neemt toe;bij het lossen: de zuiger beweegt naar rechts en de schuif beweegt naar rechts en het gasaflevervolume neemt af.
4. Toepassingsvooruitzichten voor het afstellen van de schuifklep van een schroefcompressor
Over het algemeen gebruiken olievrije schroefcompressoren geen capaciteitsinstelapparaat om de schuifklep aan te passen.Dit komt omdat de compressiekamer van dit type compressor niet alleen olievrij is, maar ook op hoge temperatuur is.Dit maakt het gebruik van regelschuifinrichtingen technisch lastig.
Omdat bij olie-geïnjecteerde schroefluchtcompressoren het gecomprimeerde medium onveranderd blijft en de bedrijfsomstandigheden vast zijn, wordt het capaciteitsaanpassingsapparaat van de schuifklep meestal niet gebruikt.Een motor met variabele frequentie wordt meestal gebruikt om de compressorstructuur zo eenvoudig mogelijk te maken en aan te passen aan de behoeften van massaproductie..
Het is de moeite waard erop te wijzen dat dankzij het capaciteitsaanpassingsapparaat dat de schuifklep aanpast, de compressor een hoog rendement kan behouden onder aangepaste bedrijfsomstandigheden.De laatste jaren worden capaciteitsaanpassingsapparaten ook gebruikt in olievrije schroefcompressoren en olie-geïnjecteerde schroefluchtcompressoren.Past de neiging van de schuif aan.
Bij olie-geïnjecteerde schroefkoel- en procescompressoren worden gewoonlijk schuifkleppen voor capaciteitsaanpassing gebruikt om het volumetrische debiet van de schroefcompressor aan te passen.Hoewel deze methode voor het aanpassen van het uitlaatvolume relatief complex is, kan deze het uitlaatvolume continu en traploos aanpassen, en is de efficiëntie ook hoog.
Verklaring: Dit artikel is overgenomen van internet.De inhoud van het artikel is uitsluitend bedoeld voor leer- en communicatiedoeleinden.Air Compressor Network blijft neutraal ten aanzien van de meningen in het artikel.Het copyright van het artikel behoort toe aan de oorspronkelijke auteur en het platform.Als er sprake is van inbreuk, neem dan contact met ons op om deze te verwijderen.