1. В сравнение с буталните хладилни компресори с бутално действие, винтовите хладилни компресори имат редица предимства, като висока скорост, леко тегло, малък обем, малки размери и ниска пулсация на отработените газове.
2. Винтовият хладилен компресор няма инерционна сила на възвратно-постъпателната маса, добри динамични балансови характеристики, стабилна работа, малки вибрации на основата и малка основа.
3. Винтовият хладилен компресор има проста структура и малък брой части. Няма износващи се части като въздушни клапани и бутални пръстени. Основните му триещи се части, като ротори и лагери, имат относително висока якост и износоустойчивост, а условията на смазване са добри, така че обемът на обработка е по-малък, разходът на материал е нисък, работният цикъл е дълъг, употребата е сравнително надеждна, поддръжката е лесна и е полезно да се реализира автоматизация на работата.
4. В сравнение със скоростния компресор, винтовият компресор има характеристиките на принудително подаване на газ, т.е. работният обем почти не се влияе от налягането на изпускане и няма явление на пик, когато работният обем е малък. В рамките на диапазона от условия, ефективността все още може да се поддържа висока.
5. Плъзгащият се клапан се използва за регулиране, което може да осъществи безстепенно регулиране на енергията.
6. Винтовият компресор не е чувствителен към входящия поток на течност и може да се охлажда чрез впръскване на масло, така че при същото съотношение на налягане температурата на отработените газове е много по-ниска от тази на буталния тип, така че едностепенното съотношение на налягане е по-високо.
7. Няма обем на клирънс, така че обемната ефективност е висока.
Принцип на работа и структура на винтовия компресор:
1. Процес на вдишване:
Всмукателният отвор от страната на всмукателния отвор на винтовия компресор трябва да бъде проектиран така, че компресионната камера да може напълно да вдишва въздух, докато винтовият въздушен компресор няма група всмукателни и изпускателни клапани, а всмуканият въздух се регулира само чрез отваряне и затваряне на регулиращ клапан. Когато роторът се върти, пространството между зъбните канали на главния и спомагателния ротор е най-голямо, когато достигне отвора на крайната стена на всмукателния отвор. Въздухът е напълно изпуснат и когато изпускането приключи, зъбният канал е във вакуумно състояние. Когато се обърне към входа за въздух, външният въздух се засмуква и тече в зъбните канали на главния и спомагателния ротор по аксиална посока. Напомняне за поддръжка на винтовия въздушен компресор: Когато въздухът запълни целия зъбен канал, крайната повърхност на всмукателната страна на ротора се обръща от входа за въздух на корпуса и въздухът между зъбните канали се запечатва.
2. Процес на затваряне и транспортиране:
Когато главният и спомагателният ротор се вдишват, върховете на зъбите на главния и спомагателния ротор се запечатват с корпуса, а въздухът се запечатва в зъбните канали и вече не изтича навън, т.е. [процесът на запечатване]. Двата ротора продължават да се въртят, а зъбните върхове и зъбните канали съвпадат в смукателния край, а съвпадащите повърхности постепенно се придвижват към изпускателния край.
3. Процес на компресия и впръскване на гориво:
По време на процеса на транспортиране, зацепващата повърхност постепенно се придвижва към изпускателния край, т.е. зъбният жлеб между зацепващата повърхност и изпускателния отвор постепенно намалява, газът в зъбния жлеб постепенно се компресира и налягането се увеличава, което е [процес на компресия]. По време на компресията, смазочното масло също се впръсква в компресионната камера поради разликата в налягането, за да се смеси с въздуха в камерата.
4. Процес на изпускане на отработените газове:
Когато зацепващата се крайна повърхност на ротора се завърти, за да се свърже с изпускателната тръба на корпуса (налягането на сгъстения газ е най-високо в този момент), сгъстеният газ започва да се изпуска, докато зацепващата се повърхност на гребена на зъба и зъбният жлеб се преместят към изпускателната тръба. В този момент разстоянието между зацепващата се повърхност на двата ротора и изпускателния отвор на корпуса е нула, т.е. процесът на изпускане е завършен. В същото време дължината на зъбния жлеб между зацепващата се повърхност на роторите и входа за въздух на корпуса достига максимума си. След това процесът на вдишване продължава отново.
1. Напълно затворен винтов компресор
Корпусът е изработен от висококачествен чугун с ниска порьозност и малка термична деформация; корпусът е с двойна стена и вътрешни изпускателни канали, което осигурява висока якост и добър ефект на намаляване на шума; вътрешните и външните сили на корпуса са балансирани, без отворени или полузатворени отвори. Издържа на риск от високо налягане; корпусът е стоманена конструкция с висока якост, красив външен вид и леко тегло. Вертикалната конструкция позволява на компресора да заема малка площ, което е от полза за многоглавата конструкция на чилъра; долният лагер е потопен в резервоара за масло и е добре смазан; аксиалната сила на ротора е намалена с 50% в сравнение с полузатворения и отворения тип (валът на двигателя е от страната на изпускателната система, функцията за балансиране е балансирана); няма риск от хоризонтално конзолно положение на двигателя, висока надеждност; избягва се влиянието на винтовия ротор, плъзгащия клапан и собственото тегло на ротора на двигателя върху точността на съвпадение, подобрява се надеждността; добър процес на сглобяване. Вертикална конструкция на винтовата помпа без масло, така че да няма недостиг на масло, когато компресорът работи или е изключен. Долният лагер е потопен в резервоара за масло като цяло, а горният лагер приема диференциално налягане на подаване на масло; изискването за диференциално налягане на системата е ниско и има функция за защита от смазване на лагерите в случай на авария, като се избягва липсата на смазване на лагера с масло, което е благоприятно за стартиране на устройството през преходните сезони.
Недостатъци: използва се охлаждане на отработените газове и двигателят е на изпускателния отвор, което лесно може да доведе до изгаряне на бобината на двигателя; освен това, повредата не може да бъде отстранена навреме.
2. Полухерметичен винтов компресор
Двигателят се охлажда чрез течно пръскане, работната температура на двигателя е ниска, а експлоатационният живот е дълъг; отвореният компресор използва въздушно охлаждан двигател, работната температура на двигателя е висока, което влияе върху живота му, а работната среда в машинното отделение е лоша; двигателят се охлажда от отработени газове, работната температура на двигателя е много висока, а животът му е кратък. Обикновено външният маслоотделител има голям обем, но ефективността му е много висока; вграденият маслоотделител е комбиниран с компресора и обемът му е малък, така че ефектът е сравнително слаб. Ефектът на отделяне на маслото от вторичното маслоотделяне може да достигне 99,999%, което може да осигури добро смазване на компресора при различни работни условия.
Въпреки това, полухерметичният винтов компресор с бутало се ускорява чрез зъбна предавка, скоростта е висока (около 12 000 оборота в минута), износването е голямо и надеждността е ниска.
3. Отворете винтовия компресор
Предимствата на отворения модул са:
1) Компресорът е отделен от двигателя, така че компресорът може да се използва в по-широк диапазон;
2) Един и същ компресор може да се използва с различни хладилни агенти. В допълнение към използването на халогенирани въглеводородни хладилни агенти, амонякът също може да се използва като хладилен агент чрез промяна на материалите на някои части;
3) Двигатели с различен капацитет могат да бъдат оборудвани според различните хладилни агенти и работни условия.
4) Отвореният тип също се разделя на едновинтов и двувинтов
Едновинтовият компресор се състои от цилиндричен винт и две симетрично разположени плоски звездовидни колела, монтирани в корпуса. Жлебът на винта, вътрешната стена на корпуса (цилиндъра) и зъбите на звездообразното зъбно колело образуват затворен обем. Захранването се предава на винтовия вал, а звездообразното колело се задвижва от винта, за да се върти. Газът (работният флуид) навлиза в жлеба на винта от смукателната камера и след компресиране се изпуска през изпускателния отвор и изпускателната камера. Ролята на звездообразното колело е еквивалентна на буталото на буталния компресор. Когато зъбите на звездообразното колело се движат относително в жлеба на винта, затвореният обем постепенно намалява и газът се компресира.
Принцип на работа на винтовия компресор и сравнение на напълно затворени, полухерметични и отворени типове
Винтът на едновинтовия компресор има 6 канала за винтове, а звездообразното колело има 11 зъба, което е еквивалентно на 6 цилиндъра. Двете звездообразни колела се зацепват едновременно с каналите за винтове. Следователно, всяко завъртане на винта е еквивалентно на работа на 12 цилиндъра.
Както всички знаем, винтовите компресори (включително двувинтовите и едновинтовите) представляват най-големия дял от ротационните компресори. От гледна точка на международния пазар, през 20-те години, от 1963 до 1983 г., годишният темп на растеж на продажбите на винтови компресори в света е бил 30%. В момента двувинтовите компресори представляват 80% от компресорите със среден капацитет в Япония, Европа и Съединените щати. В сравнение с едновинтовите и двувинтовите компресори в един и същ работен диапазон, двувинтовите компресори представляват повече от 80% от целия пазар на винтови компресори, благодарение на добрата си технология на обработка и високата си надеждност. Винтовите компресори представляват по-малко от 20%. Следва кратко сравнение на двата компресора.
1. Структура
Винтът и звездообразното колело на едновинтовия компресор принадлежат към двойка сферични червячни двойки, а валът на винта и валът на звездообразното колело трябва да се държат вертикално в пространството; женският и мъжкият ротор на двувинтовия компресор са еквивалентни на двойка зъбни колела, а мъжкият и женският роторни валове се държат успоредно. Структурно погледнато, точността на взаимодействие между винта и звездообразното колело на едновинтовия компресор е трудно да се гарантира, така че надеждността на цялата машина е по-ниска от тази на двувинтовия.
2. Режим на шофиране
И двата вида компресори могат да бъдат директно свързани към двигателя или задвижвани от ремъчна шайба. Когато скоростта на двувинтовия компресор е висока, е необходимо да се увеличи скоростната предавка.
3. Метод за регулиране на охладителната мощност
Методите за регулиране на обема на въздуха на двата компресора са по същество еднакви, като и двата могат да приемат непрекъснато регулиране на плъзгащия клапан или стъпково регулиране на буталото. Когато плъзгащият клапан се използва за регулиране, двувинтовият компресор се нуждае от един плъзгащ клапан, докато едновинтовият компресор се нуждае от два плъзгащи клапана едновременно, така че конструкцията става сложна и надеждността намалява.
4. Производствени разходи
Едновинтов компресор: Обикновените лагери могат да се използват за винтови и звездовидни лагери, а производствените разходи са сравнително ниски.
Двувинтов компресор: Поради относително голямото натоварване на двувинтовите ротори, е необходимо използването на високопрецизни лагери, а производствените разходи са относително високи.
5. Надеждност
Едновинтов компресор: Звездообразното колело на едновинтовия компресор е уязвима част. В допълнение към високите изисквания към материала на звездообразното колело, то трябва да се сменя редовно.
Двувинтов компресор: В двувинтовия компресор няма износващи се части, а времето за безпроблемна работа може да достигне от 40 000 до 80 000 часа.
6. Монтаж и поддръжка
Тъй като винтовият вал и звездообразният вал на едновинтовия компресор трябва да се държат вертикално в пространството, изискванията за точност на аксиалното и радиалното положение са много високи, така че удобството при монтаж и поддръжка на едновинтовия компресор е по-ниско от това на двувинтовия компресор.
Основните недостатъци на отворения модул са:
(1) Уплътнението на вала лесно пропуска, което е и обект на честа поддръжка от потребителите;
(2) Оборудваният двигател се върти с висока скорост, шумът от въздушния поток е голям, а шумът от самия компресор също е сравнително голям, което влияе върху околната среда;
(3) Сложните компоненти на маслената система, като отделни маслоотделители и маслени охладители, трябва да бъдат конфигурирани, а устройството е обемисто и неудобно за използване и поддръжка.
Четири-, тривинтов компресор
Уникалната геометрична структура на трироторния компресор определя по-ниската степен на течове в сравнение с двуроторния компресор; трироторният винтов компресор може значително да намали натоварването на лагерите; намаляването на натоварването на лагерите увеличава площта на изпускателната тръба, като по този начин подобрява ефективността; много е важно да се намали течът от устройството при всякакви условия на натоварване, особено при работа при частично натоварване, когато въздействието е още по-голямо.
Саморегулиране на натоварването: Когато системата се промени, сензорът реагира бързо и контролерът извършва съответните изчисления, за да се саморегулира бързо и правилно; саморегулирането не е ограничено от задвижващи механизми, направляващи лопатки, електромагнитни клапани и плъзгащи клапани и може да се извърши директно, бързо и надеждно.
Време на публикуване: 10 февруари 2023 г.
