Com realitzar un ajust continu del volum d'aire al compressor de cargol
1. Característiques del compressor de cargol
Els compressors de cargol es componen d'un parell de cargols femella i mascle paral·lels entrellaçats.S'utilitzen àmpliament en sistemes de refrigeració mitjans i grans o en compressors de gas de procés en plantes de refinació i químiques.La compressió del cargol es divideix en dos tipus: cargol simple i cargol doble.El compressor de cargol normalment es refereix al compressor de doble cargol.Els compressors de cargol tenen les següents característiques:
(1) El compressor de cargol té una estructura senzilla i un nombre reduït de peces.No hi ha peces de desgast com ara vàlvules, anells de pistons, rotors, coixinets, etc., i la seva força i resistència al desgast són relativament altes.
(2) El compressor de cargol té les característiques de la transmissió forçada de gas, és a dir, el volum d'escapament gairebé no es veu afectat per la pressió d'escapament, no es produeix cap sobrecàrrega quan el volum d'escapament és petit i encara pot mantenir la pressió en un ampli rang. de les condicions de treball.Major eficiència.
(3) El compressor de cargol no és molt sensible al martell líquid i es pot refredar mitjançant injecció d'oli.Per tant, amb la mateixa relació de pressió, la temperatura de descàrrega és molt inferior a la del tipus de pistó, de manera que la relació de pressió d'una sola etapa és alta.
(4) L'ajust de la vàlvula lliscant s'adopta per realitzar un ajust continu de l'energia.
2. Principi d'ajust de la vàlvula corredissa del compressor de cargol
La vàlvula corredissa s'utilitza per al control continu de la capacitat.Durant l'inici normal, aquest component no es carrega.La vàlvula corredissa està controlada pel micro panell de control mitjançant la pressió de l'oli, canviant finalment la capacitat de treball del compressor.
La vàlvula corredissa d'ajust de capacitat és un component estructural que s'utilitza per ajustar el cabal de volum en un compressor de cargol.Tot i que hi ha molts mètodes per ajustar el cabal de volum d'un compressor de cargol, el mètode d'ajust amb una vàlvula lliscant s'ha utilitzat àmpliament, especialment en l'emmotllament per injecció.Els compressors de refrigeració i procés de cargols d'oli són especialment populars.Com es mostra a la figura 1, aquest mètode d'ajust és instal·lar una vàlvula corredissa d'ajust al cos del compressor de cargol i convertir-se en part del cos del compressor.Es troba a la intersecció dels dos cercles interiors al costat d'alta pressió del cos i es pot moure cap endavant i cap enrere en una direcció paral·lela a l'eix del cilindre.
El principi de la vàlvula corredissa per ajustar el cabal volumètric del compressor de cargol es basa en les característiques del procés de treball del compressor de cargol.En un compressor de cargol, a mesura que el rotor gira, la pressió del gas comprimit augmenta gradualment al llarg de l'eix del rotor.Pel que fa a la posició espacial, es mou gradualment des de l'extrem d'aspiració del compressor fins a l'extrem de descàrrega.Després de l'obertura del costat d'alta pressió del cos, quan els dos rotors comencen a engranar-se i intenten augmentar la pressió del gas, una part del gas passarà per l'obertura.Òbviament, la quantitat de gas derivada està relacionada amb la longitud de l'obertura.Quan la línia de contacte es mou fins al final de l'obertura, el gas restant queda completament tancat i en aquest punt comença el procés de compressió interna.El treball realitzat pel compressor de cargol sobre el gas de bypass des de l'obertura només s'utilitza per descarregar-lo.Per tant, el consum d'energia del compressor és principalment la suma del treball realitzat per comprimir el gas finalment descarregat i el treball de fricció mecànica.Per tant, quan s'utilitza la vàlvula corredissa d'ajust de capacitat per ajustar el cabal volumètric del compressor de cargol, el compressor pot mantenir una alta eficiència sota les condicions d'ajust.
En els compressors reals, generalment no és un forat a la carcassa, sinó una estructura porosa.La vàlvula corredissa es mou en una ranura sota el rotor i permet un ajust continu de la mida de l'obertura.El gas descarregat per l'obertura tornarà al port d'aspiració del compressor.Com que el compressor en realitat no funciona en aquesta part del gas, la seva temperatura no augmenta, de manera que no cal que es refredi abans d'arribar al gas principal al port d'aspiració..
La vàlvula corredissa es pot moure en qualsevol direcció segons els requisits del sistema de control.Hi ha moltes maneres de conduir-lo.El mètode més comú és utilitzar un cilindre hidràulic i el sistema d'oli del compressor de cargol proporciona la pressió d'oli necessària.En algunes màquines, la vàlvula corredissa és accionada per un motor reduït.
Teòricament, la bobina hauria de tenir la mateixa longitud que el rotor.De la mateixa manera, la distància necessària perquè la vàlvula corredissa es mogui de càrrega completa a càrrega buida ha de ser la mateixa que el rotor i el cilindre hidràulic també ha de tenir la mateixa longitud.Tanmateix, la pràctica ha demostrat que encara que la longitud de la vàlvula corredissa sigui lleugerament més curta, encara es poden aconseguir bones característiques de regulació.Això es deu al fet que quan l'obertura de derivació s'obre per primera vegada a prop de la cara de l'extrem d'aspiració, la seva àrea és molt petita, la pressió del gas és molt petita en aquest moment i el temps que triga les dents de malla del rotor a escombrar l'obertura també és molt curt, de manera que només hi haurà una petita quantitat de part del gas es descarrega.Per tant, la longitud real de la vàlvula corredissa es pot reduir al voltant del 70% de la longitud de la secció de treball del rotor i la part restant es fixa, reduint així la mida total del compressor.
Les característiques de la vàlvula corredissa d'ajust de capacitat variaran amb el diàmetre del rotor.Això es deu al fet que l'àrea del port de derivació causada pel moviment de la vàlvula de corredissa és proporcional al quadrat del diàmetre del rotor, mentre que el volum del gas a la cambra de compressió és proporcional al diàmetre del rotor.Proporcional al cub de .Val a dir que quan el compressor comprimeix el gas, també augmenta la pressió de l'oli injectat i, finalment, el descarrega juntament amb el gas.Perquè l'oli es descarregui contínuament, s'ha de reservar un determinat volum d'escapament.En cas contrari, en condicions completament sense càrrega, l'oli s'acumularà a la cambra de compressió, fent que el compressor d'aire no pugui continuar funcionant.Per tal que l'oli es descarregui contínuament, normalment es requereix un cabal de volum d'almenys un 10%.En alguns casos, el cabal volumètric del compressor ha de ser zero.En aquest moment, se sol disposar un tub de derivació entre la succió i l'escapament.Quan es requereix una càrrega zero completa, s'obre el tub de derivació per connectar la succió i l'escapament..
Quan s'utilitza una vàlvula corredissa d'ajust de capacitat per ajustar el cabal volumètric d'un compressor de cargol, la situació ideal és mantenir la relació de pressió interna igual que a plena càrrega durant el procés d'ajust.Tanmateix, és obvi que quan la vàlvula corredissa es mou i el cabal volumètric del compressor es fa més petit, la longitud efectiva de treball del cargol es fa més petita i el temps del procés de compressió interna també es fa més petit, de manera que la relació de pressió interna ha de ser menor. reduït.
En el disseny real, la vàlvula corredissa està equipada amb un forat d'escapament radial, que es mou axialment amb la vàlvula corredissa.D'aquesta manera, d'una banda, es redueix la longitud efectiva del rotor de la màquina de cargol i, d'altra banda, també es redueix l'orifici d'escapament radial, per allargar el temps del procés de compressió interna i augmentar la relació de compressió interna.Quan l'orifici d'escapament radial de la vàlvula corredissa i l'orifici d'escapament axial de la coberta final es fan en diferents relacions de pressió interna, la relació de pressió interna es pot mantenir igual que la de la càrrega completa durant el procés d'ajust dins d'un interval determinat. .Mateix.
Quan la vàlvula lliscant d'ajust de volum s'utilitza per canviar simultàniament la mida de l'orifici d'escapament radial de la màquina de cargol i la longitud efectiva de la secció de treball del rotor, la relació entre el consum d'energia de la màquina de cargol i el cabal de volum està dins del cabal de volum. rang d'ajust del 100-50%.La potència consumida disminueix gairebé en proporció a la disminució del cabal volumètric, cosa que indica una bona economia de regulació de la vàlvula corredissa.Val la pena assenyalar que en l'etapa posterior del moviment de la vàlvula corredissa, la relació de pressió interna continuarà disminuint fins que es redueixi a 1. Això fa que el consum d'energia i la corba de cabal de volum en aquest moment es desviïn fins a cert punt en comparació amb la situació ideal.La magnitud de la desviació depèn de la relació de pressió externa de la màquina de cargol.Si la pressió externa determinada per les condicions de moviment és relativament petita, el consum d'energia sense càrrega de la màquina de cargol pot ser només el 20% del que a plena càrrega, mentre que quan la pressió externa és relativament gran, pot arribar al 35%.Des d'aquí es pot veure que un avantatge important d'utilitzar una vàlvula corredissa de capacitat és que la potència d'arrencada de la màquina de cargol és molt petita.
Quan s'utilitza l'estructura de la vàlvula lliscant reguladora, la superfície superior de la vàlvula lliscant actua com a part del cilindre del compressor de cargol.Hi ha un orifici d'escapament a la vàlvula corredissa i la seva part inferior també serveix de guia per al moviment axial, de manera que els requisits de precisió de mecanitzat són molt alts., la qual cosa comportarà un augment dels costos de fabricació.Especialment en petits compressors de cargol, el cost de processament de la vàlvula corredissa representarà una gran proporció.A més, per garantir el funcionament fiable de la màquina de cargol, el buit entre la vàlvula de corredissa i el rotor sol ser més gran que el buit entre el forat del cilindre i el rotor.A les màquines de cargol petites, aquest augment de la bretxa també afectarà el rendiment del compressor.Caiguda severa.Per superar les deficiències anteriors, en el disseny de màquines de cargol petites, també es poden utilitzar diverses vàlvules corredisses de regulació senzilles i de baix cost.
Un disseny senzill de vàlvula de bobina amb forats de derivació a la paret del cilindre que corresponen a la forma helicoïdal del rotor, permetent que el gas escapi d'aquests forats quan no estan coberts.La vàlvula de corredissa utilitzada és una "vàlvula rotativa" amb un cos de vàlvula en espiral.Quan gira, pot cobrir o obrir el forat de bypass connectat a la cambra de compressió.Com que la vàlvula corredissa només ha de girar en aquest moment, la longitud total del compressor es pot reduir molt.Aquest esquema de disseny pot proporcionar eficaçment un ajust continu de la capacitat.Tanmateix, com que la mida del forat d'escapament no canvia, la relació de pressió interna baixarà quan comenci la descàrrega.Al mateix temps, a causa de l'existència del forat de derivació a la paret del cilindre, es forma una certa quantitat de "volum lliure".El gas dins d'aquest volum es sotmetrà repetidament a processos de compressió i expansió, el que resulta en una reducció de l'eficiència volumètrica i adiabàtica del compressor.
3. El procés d'ajust de la vàlvula corredissa del compressor de cargol
En moure la vàlvula lliscant cap a l'esquerra i la dreta, el volum de compressió efectiu augmenta o disminueix i s'ajusta el volum de lliurament de gas.En carregar: el pistó es desplaça cap a l'esquerra i la vàlvula corredissa es mou cap a l'esquerra i augmenta el volum d'entrega de gas;a la descàrrega: el pistó es desplaça cap a la dreta i la vàlvula corredissa es mou cap a la dreta i el volum d'entrega de gas disminueix.
4. Perspectives d'aplicació de l'ajust de la vàlvula corredissa del compressor de cargol
En general, els compressors de cargol sense oli no utilitzen un dispositiu d'ajust de capacitat per ajustar la vàlvula corredissa.Això es deu al fet que la cambra de compressió d'aquest tipus de compressor no només està lliure d'oli sinó també a alta temperatura.Això dificulta tècnicament l'ús de dispositius de vàlvules corredisses de regulació.
En els compressors d'aire de cargol amb injecció d'oli, ja que el medi comprimit no canvia i les condicions de funcionament són fixes, el dispositiu d'ajust de capacitat de la vàlvula corredissa no s'utilitza normalment.Normalment s'utilitza un motor de freqüència variable per fer que l'estructura del compressor sigui el més senzilla possible i s'adapti a les necessitats de la producció en massa..
Val la pena assenyalar que a causa del dispositiu d'ajust de la capacitat que ajusta la vàlvula corredissa, el compressor pot mantenir una alta eficiència en condicions de funcionament ajustades.En els darrers anys, també s'han utilitzat dispositius d'ajust de capacitat en compressors de cargol sense oli i compressors d'aire de cargol amb injecció d'oli.Ajusta la tendència de la vàlvula corredissa.
En els compressors de refrigeració i procés de cargol amb injecció d'oli, les vàlvules corredisses d'ajust de capacitat s'utilitzen habitualment per ajustar el cabal volumètric del compressor de cargol.Tot i que aquest mètode d'ajust del volum d'escapament és relativament complex, pot ajustar el volum d'escapament de manera contínua i continuada, i l'eficiència també és alta.
Declaració: aquest article es reprodueix d'Internet.El contingut de l'article només té finalitats d'aprenentatge i comunicació.Air Compressor Network es manté neutral pel que fa a les opinions de l'article.Els drets d'autor de l'article pertanyen a l'autor original i a la plataforma.Si hi ha alguna infracció, poseu-vos en contacte amb nosaltres per eliminar-la.