Οι κοχλιωτοί αεροσυμπιεστές είναι συμπιεστές θετικής μετατόπισης, οι οποίοι επιτυγχάνουν τον σκοπό της συμπίεσης αερίου μέσω της σταδιακής μείωσης του όγκου εργασίας.
Ο όγκος εργασίας ενός κοχλιωτού αεροσυμπιεστή αποτελείται από ένα ζεύγος γραναζιών ρότορων τοποθετημένων παράλληλα μεταξύ τους και σε εμπλοκή μεταξύ τους και από ένα πλαίσιο που φιλοξενεί αυτό το ζεύγος ρότορων. Όταν το μηχάνημα λειτουργεί, τα δόντια των δύο ρότορων εισάγονται στα γρανάζια ο ένας του άλλου και καθώς ο ρότορας περιστρέφεται, τα δόντια που εισάγονται στα γρανάζια του άλλου μετακινούνται προς το άκρο εξαγωγής, έτσι ώστε ο όγκος που περικλείεται από τα δόντια του άλλου να συρρικνώνεται σταδιακά και η πίεση να αυξάνεται σταδιακά μέχρι να επιτευχθεί η απαιτούμενη πίεση. Όταν επιτευχθεί η πίεση, τα γρανάζια επικοινωνούν με τη θύρα εξαγωγής για να επιτύχουν εξαγωγή.
Αφού εισαχθεί μια κυψελίδα από τα δόντια του αντιπάλου που εμπλέκονται σε αυτήν, σχηματίζονται δύο χώροι που χωρίζονται από τα δόντια. Η κυψελίδα κοντά στο άκρο αναρρόφησης είναι ο όγκος αναρρόφησης και αυτή κοντά στο άκρο εξαγωγής είναι ο όγκος του συμπιεσμένου αερίου. Με τη λειτουργία του συμπιεστή, τα δόντια του αντίθετου ρότορα που εισάγονται στην οδόντωση κινούνται προς το άκρο εξαγωγής, έτσι ώστε ο όγκος αναρρόφησης να συνεχίζει να διαστέλλεται και ο όγκος του συμπιεσμένου αερίου να συνεχίζει να συρρικνώνεται, πραγματοποιώντας έτσι τη διαδικασία αναρρόφησης και συμπίεσης σε κάθε οδόντωση. Όταν η πίεση αερίου του συμπιεσμένου αερίου στην οδόντωση φτάσει την απαιτούμενη πίεση εξαγωγής, η οδόντωση απλώς επικοινωνεί με τον εξαερισμό και ξεκινά η διαδικασία εξαγωγής. Οι αλλαγές στον όγκο αναρρόφησης και τον όγκο συμπίεσης που διαιρούνται στην οδόντωση από τα δόντια του ρότορα του αντιπάλου επαναλαμβάνονται, έτσι ώστε ο συμπιεστής να μπορεί να εισπνέει, να συμπιέζει και να εξάγει συνεχώς.
Αρχή λειτουργίας και δομή του κοχλιωτού συμπιεστή：
1. Διαδικασία αναρρόφησης: Η θύρα αναρρόφησης στην πλευρά εισαγωγής του κοχλιωτού τύπου πρέπει να σχεδιάζεται έτσι ώστε ο θάλαμος συμπίεσης να μπορεί να εισπνέεται πλήρως. Ο κοχλιωτός αεροσυμπιεστής δεν διαθέτει ομάδα βαλβίδων εισαγωγής και εξαγωγής. Η εισαγωγή ρυθμίζεται μόνο με το άνοιγμα και το κλείσιμο μιας ρυθμιστικής βαλβίδας. Όταν περιστρέφεται ο ρότορας, ο χώρος οδοντωτής αυλάκωσης του κύριου και του βοηθητικού ρότορα μεταφέρεται στο άνοιγμα του ακραίου τοιχώματος εισαγωγής αέρα, ο χώρος z* είναι μεγάλος, αυτή τη στιγμή ο χώρος οδοντωτής αυλάκωσης του ρότορα επικοινωνεί με τον ελεύθερο αέρα της εισόδου αέρα, επειδή όλος ο αέρας στην οδοντωτή αυλάκωση εκκενώνεται κατά την εξαγωγή και η οδοντωτή αυλάκωση βρίσκεται σε κατάσταση κενού στο άκρο της εξαγωγής. Όταν μεταφέρεται στην είσοδο αέρα, ο χώρος z* είναι μεγάλος. Αυτή τη στιγμή, ο χώρος οδοντωτής αυλάκωσης του ρότορα επικοινωνεί με τον ελεύθερο αέρα της εισόδου αέρα, επειδή όλος ο αέρας στην οδοντωτή αυλάκωση εκκενώνεται κατά την εξαγωγή. Στο άκρο της εξαγωγής, η οδοντωτή αυλάκωση βρίσκεται σε κατάσταση κενού. Όταν μεταφέρεται στην είσοδο αέρα, ο εξωτερικός αέρας αναρροφάται και ρέει αξονικά στην οδοντωτή αυλάκωση των κύριων και βοηθητικών στροφείων. Η συντήρηση του κοχλιωτού αεροσυμπιεστή υπενθυμίζει ότι όταν ο αέρας γεμίζει ολόκληρη την οδοντωτή αυλάκωση, η ακραία επιφάνεια της πλευράς εισόδου αέρα του στροφείου γυρίζει μακριά από την είσοδο αέρα του πλαισίου και ο αέρας μεταξύ των οδοντωτών αυλακώσεων είναι κλειστός.
2. Διαδικασία σφράγισης και μεταφοράς: Στο τέλος της αναρρόφησης των κύριων και βοηθητικών ρότορων, η οδοντωτή αυλάκωση των κύριων και βοηθητικών ρότορων και του πλαισίου κλείνουν. Σε αυτό το σημείο, ο αέρας κλείνει στην οδοντωτή αυλάκωση και δεν ρέει πλέον έξω, δηλαδή [διαδικασία σφράγισης]. Οι δύο ρότορες συνεχίζουν να περιστρέφονται και οι κορυφές των δοντιών και οι αυλακώσεις των δοντιών τους συμπίπτουν στο άκρο αναρρόφησης και η επιφάνεια αναστόμωσης κινείται σταδιακά προς το άκρο εξαγωγής.
3. Διαδικασία συμπίεσης και έγχυσης λαδιού: Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας μεταφοράς, η επιφάνεια εμπλοκής μετακινείται σταδιακά προς το άκρο εξαγωγής, δηλαδή, η οδοντωτή αυλάκωση μεταξύ της επιφάνειας εμπλοκής και της θύρας εξαγωγής μειώνεται σταδιακά και το αέριο στην οδοντωτή αυλάκωση συμπιέζεται σταδιακά και η πίεση αυξάνεται. Αυτή είναι η [διαδικασία συμπίεσης]. Ταυτόχρονα με τη συμπίεση, το λιπαντικό λάδι ψεκάζεται επίσης στον θάλαμο συμπίεσης και αναμειγνύεται με το αέριο του θαλάμου λόγω της διαφοράς πίεσης.
4. Διαδικασία εξαγωγής: Όταν η επιφάνεια εμπλοκής του ρότορα συντήρησης του κοχλιωτού αεροσυμπιεστή μεταφέρεται για να επικοινωνήσει με την εξαγωγή του πλαισίου (αυτή τη στιγμή η πίεση του συμπιεσμένου αερίου είναι z*υψηλή), το συμπιεσμένο αέριο αρχίζει να εκκενώνεται μέχρι η επιφάνεια εμπλοκής της κορυφής του δοντιού και η αυλάκωση του δοντιού να μετακινηθούν στην επιφάνεια του άκρου εξαγωγής. Αυτή τη στιγμή, ο χώρος της αυλάκωσης του δοντιού μεταξύ της επιφάνειας εμπλοκής των δύο ρότορων και της θύρας εξαγωγής του πλαισίου είναι μηδέν, δηλαδή, η (διαδικασία εξαγωγής) ολοκληρώνεται. Ταυτόχρονα, το μήκος της αυλάκωσης του δοντιού μεταξύ της επιφάνειας εμπλοκής του ρότορα και της εισόδου αέρα του πλαισίου φτάνει το z*μήκος και η διαδικασία αναρρόφησης βρίσκεται σε εξέλιξη.
Οι κοχλιωτοί αεροσυμπιεστές χωρίζονται σε: ανοιχτού τύπου, ημικλειστού τύπου, πλήρως κλειστού τύπου
1. Πλήρως κλειστός κοχλιωτός συμπιεστής: το σώμα υιοθετεί μια υψηλής ποιότητας, δομή χυτοσιδήρου χαμηλού πορώδους με μικρή θερμική παραμόρφωση. το σώμα υιοθετεί μια διπλοτοιχωματική δομή με δίοδο εξάτμισης, υψηλής αντοχής και καλή επίδραση μείωσης θορύβου. οι εσωτερικές και εξωτερικές δυνάμεις του σώματος είναι βασικά ισορροπημένες και δεν υπάρχει κίνδυνος ανοιχτής και ημι-κλειστής υψηλής πίεσης. το κέλυφος είναι μια χαλύβδινη δομή με υψηλής αντοχής, όμορφη εμφάνιση και ελαφρύ βάρος. Η κάθετη δομή υιοθετείται και ο συμπιεστής καταλαμβάνει μια μικρή περιοχή, η οποία ευνοεί τη διάταξη πολλαπλών κεφαλών του ψυγείου. το κάτω ρουλεμάν βυθίζεται στη δεξαμενή λαδιού και το ρουλεμάν λιπαίνεται καλά. η αξονική δύναμη του ρότορα μειώνεται κατά 50% σε σύγκριση με τον ημι-κλειστό και ανοιχτό τύπο (η επίδραση εξισορρόπησης του άξονα του κινητήρα στην πλευρά της εξάτμισης). δεν υπάρχει κίνδυνος οριζόντιας πρόβολης κινητήρα, υψηλής αξιοπιστίας. αποφύγετε την επίδραση του κοχλιωτού ρότορα, της βαλβίδας στροφίων και του βάρους του ρότορα του κινητήρα στην ακρίβεια αντιστοίχισης και βελτιώστε την αξιοπιστία. καλή διαδικασία συναρμολόγησης. Ο κάθετος σχεδιασμός της βίδας χωρίς αντλία λαδιού επιτρέπει στον συμπιεστή να λειτουργεί ή να σταματά χωρίς έλλειψη λαδιού. Το κάτω ρουλεμάν βυθίζεται στη δεξαμενή λαδιού στο σύνολό του και το άνω ρουλεμάν υιοθετεί διαφορική πίεση για την τροφοδοσία λαδιού. Οι απαιτήσεις διαφορικής πίεσης του συστήματος είναι χαμηλές. Σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, η λειτουργία προστασίας λίπανσης ρουλεμάν αποφεύγει την έλλειψη λίπανσης λαδιού του ρουλεμάν, η οποία ευνοεί το άνοιγμα της μονάδας κατά τη διάρκεια της μεταβατικής περιόδου. Μειονεκτήματα: Η χρήση ψύξης εξάτμισης, ο κινητήρας βρίσκεται στη θύρα εξάτμισης, η οποία μπορεί εύκολα να προκαλέσει κάψιμο του πηνίου του κινητήρα. Επιπλέον, η βλάβη δεν μπορεί να αποκλειστεί εγκαίρως.
2. Ημικλειστός κοχλιωτός συμπιεστής
Ψεκαζόμενος κινητήρας, χαμηλή θερμοκρασία λειτουργίας του κινητήρα, μεγάλη διάρκεια ζωής. Ο ανοιχτός συμπιεστής χρησιμοποιεί αέρα για την ψύξη του κινητήρα, η θερμοκρασία λειτουργίας του κινητήρα είναι υψηλότερη, γεγονός που επηρεάζει τη διάρκεια ζωής του κινητήρα και το εργασιακό περιβάλλον του δωματίου υπολογιστών είναι κακό. Η χρήση καυσαερίων για την ψύξη του κινητήρα, η θερμοκρασία λειτουργίας του κινητήρα είναι πολύ υψηλή, η διάρκεια ζωής του κινητήρα είναι σύντομη. Γενικά, το εξωτερικό λάδι είναι μεγαλύτερο σε μέγεθος, αλλά η απόδοση είναι πολύ υψηλή. Το ενσωματωμένο λάδι συνδυάζεται με τον συμπιεστή, ο οποίος είναι μικρός σε μέγεθος, επομένως το αποτέλεσμα είναι σχετικά κακό. Το δευτερεύον αποτέλεσμα διαχωρισμού λαδιού μπορεί να φτάσει το 99,999%, το οποίο μπορεί να εξασφαλίσει καλή λίπανση του συμπιεστή υπό διάφορες συνθήκες λειτουργίας. Ωστόσο, ο ημι-κλειστός κοχλιωτός συμπιεστής εμβόλου κινείται από γρανάζι για να αυξήσει την ταχύτητα, η ταχύτητα είναι υψηλή (περίπου 12.000 σ.α.λ.), η φθορά είναι μεγάλη και η αξιοπιστία είναι κακή.
Τρία, ανοιχτός κοχλιωτός συμπιεστής
Τα πλεονεκτήματα των μονάδων ανοιχτού τύπου είναι: 1) Ο συμπιεστής είναι διαχωρισμένος από τον κινητήρα, έτσι ώστε ο συμπιεστής να έχει ευρύτερο φάσμα εφαρμογών· 2) Ο ίδιος συμπιεστής μπορεί να εφαρμοστεί σε διαφορετικά ψυκτικά μέσα. Εκτός από τα αλογονωμένα ψυκτικά υδρογονάνθρακες, η αμμωνία μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως ψυκτικό μέσο αλλάζοντας το υλικό ορισμένων εξαρτημάτων· 3) Ανάλογα με τα διαφορετικά ψυκτικά μέσα και τις συνθήκες λειτουργίας, μπορούν να χρησιμοποιηθούν κινητήρες διαφορετικής χωρητικότητας. Τα κύρια μειονεκτήματα των μονάδων ανοιχτού τύπου είναι: (1) Η στεγανοποίηση του άξονα είναι εύκολο να παρουσιάσει διαρροές, κάτι που αποτελεί επίσης αντικείμενο συχνής συντήρησης από τους χρήστες· (2) Ο εξοπλισμένος κινητήρας περιστρέφεται με υψηλή ταχύτητα, ο θόρυβος της ροής του αέρα είναι μεγάλος και ο θόρυβος του ίδιου του συμπιεστή είναι επίσης μεγάλος, γεγονός που επηρεάζει το περιβάλλον· (3) Είναι απαραίτητο να διαμορφωθεί ξεχωριστός διαχωριστής λαδιού, ψυγείο λαδιού και άλλα σύνθετα εξαρτήματα του συστήματος λαδιού, καθώς η μονάδα είναι ογκώδης, άβολη στη χρήση και τη συντήρηση.
Ώρα δημοσίευσης: 05 Μαΐου 2023
