Skrutkové vzduchové kompresory sú objemové kompresory, ktoré dosahujú účel kompresie plynu postupným znižovaním pracovného objemu.
Pracovný objem skrutkového vzduchového kompresora sa skladá z dvojice ozubených kolies rotorov umiestnených rovnobežne vedľa seba a vo vzájomnom zábere, a zo šasi, ktoré túto dvojicu rotorov umiestňuje. Keď je stroj v chode, zuby oboch rotorov sú zasunuté do ozubených kolies druhého rotora a pri otáčaní rotora sa zuby zasunuté do ozubených kolies druhého rotora pohybujú smerom k výfukovému koncu, takže objem uzavretý zubami druhého rotora sa postupne zmenšuje a tlak sa postupne zvyšuje, kým sa nedosiahne požadovaný tlak. Keď sa dosiahne tlak, ozubené kolieska sú v spojení s výfukovým otvorom, aby sa dosiahol výfuk.
Po vložení alveolárneho otvoru do alveolárneho otvoru zubami protiľahlého rotora sa vytvoria dva priestory oddelené zubami. Alveolárny otvor blízko sacieho konca predstavuje sací objem a otvor blízko výfukového konca predstavuje objem stlačeného plynu. Počas prevádzky kompresora sa zuby protiľahlého rotora vloženého do ozubeného otvoru pohybujú smerom k výfukovému koncu, takže sací objem sa neustále rozširuje a objem stlačeného plynu sa naďalej zmenšuje, čím sa v každom ozubenom otvore realizuje proces sania a kompresie. Keď tlak stlačeného plynu v ozubenom otvore dosiahne požadovaný výfukový tlak, ozubené otvory sa dotknú odvzdušňovacieho otvoru a začne sa proces výfuku. Zmeny sacieho a kompresného objemu, rozdelené do ozubeného otvoru zubami protiľahlého rotora, sa opakujú, takže kompresor môže kontinuálne vdychovať, stláčať a vyfukovať.
Princíp činnosti a štruktúra skrutkového kompresora：
1. Proces nasávania: Sací otvor na strane nasávania skrutkového kompresora musí byť navrhnutý tak, aby sa kompresná komora mohla úplne nasať. Skrutkový kompresor nemá skupinu nasávacích a výfukových ventilov. Nasávanie sa nastavuje iba otváraním a zatváraním regulačného ventilu. Keď sa rotor otáča, medzera medzi zubovými drážkami hlavného a pomocného rotora sa prenáša do otvoru na konci nasávania vzduchu, pričom medzera z* je veľká. V tomto okamihu je medzera medzi zubovými drážkami rotora v kontakte s voľným vzduchom na vstupe vzduchu, pretože všetok vzduch z zubovej drážky sa počas výfuku vypúšťa a na konci výfuku je zubová drážka vo vákuu. Keď sa prenáša do vstupu vzduchu, medzera z* je veľká. V tomto okamihu je medzera medzi zubovými drážkami rotora v kontakte s voľným vzduchom na vstupe vzduchu, pretože všetok vzduch z zubovej drážky sa počas výfuku vypúšťa. Na konci výfuku je zubová drážka vo vákuu. Keď sa prenesie do prívodu vzduchu, vonkajší vzduch sa nasáva a prúdi axiálne do zubovej drážky hlavného a pomocného rotora. Údržba skrutkového vzduchového kompresora pripomína, že keď vzduch vyplní celú zubovú drážku, čelná plocha strany prívodu vzduchu rotora je otočená smerom od prívodu vzduchu do podvozku a vzduch medzi zubovými drážkami je uzavretý.
2. Proces utesňovania a prepravy: Na konci sania hlavného a pomocného rotora sa zubová drážka hlavného a pomocného rotora a podvozku uzavrú. V tomto okamihu sa vzduch uzavrie v zubovej drážke a už nevyteká von, teda [proces utesňovania]. Oba rotory sa naďalej otáčajú a ich vrcholy zubov a zubové drážky sa na sacom konci zhodujú a anastomózna plocha sa postupne posúva smerom k výfukovému koncu.
3. Proces kompresie a vstrekovania oleja: Počas procesu dopravy sa záberová plocha postupne pohybuje smerom k výfukovému koncu, to znamená, že zubová drážka medzi záberovou plochou a výfukovým otvorom sa postupne znižuje a plyn v zubovej drážke sa postupne stláča a tlak sa zvyšuje. Toto je [proces kompresie]. Súčasne s kompresiou sa mazací olej vstrekuje do kompresnej komory a v dôsledku tlakového rozdielu sa mieša s plynom v komore.
4. Proces odsávania: Keď sa záberová plocha rotora skrutkového kompresora presunie do kontaktu s výfukom podvozku (v tomto čase je tlak stlačeného plynu z*vysoký), stlačený plyn sa začne vypúšťať, až kým sa záberová plocha vrcholu zuba a drážky zuba nedostanú k výfukovej ploche. V tomto čase je vzdialenosť drážky zuba medzi záberovou plochou oboch rotorov a výfukovým otvorom podvozku nulová, to znamená, že (proces odsávania) je ukončený. Zároveň dĺžka drážky zuba medzi záberovou plochou rotora a vstupom vzduchu podvozku dosiahne z*dĺžku a prebieha proces nasávania.
Skrutkové vzduchové kompresory sa delia na: otvorený typ, polouzavretý typ, plne uzavretý typ
1. Plne uzavretý skrutkový kompresor: teleso má vysoko kvalitnú liatinovú konštrukciu s nízkou pórovitosťou a malou tepelnou deformáciou; teleso má dvojstennú konštrukciu s výfukovým priechodom, vysokou pevnosťou a dobrým účinkom redukcie hluku; vnútorné a vonkajšie sily telesa sú v podstate vyvážené a neexistuje riziko otvoreného a polouzavretého vysokého tlaku; plášť je oceľová konštrukcia s vysokou pevnosťou, krásnym vzhľadom a nízkou hmotnosťou. Je použitá vertikálna konštrukcia a kompresor zaberá malú plochu, čo prispieva k usporiadaniu viacerých hláv chladiča; spodné ložisko je ponorené v olejovej nádrži a ložisko je dobre mazané; axiálna sila rotora je znížená o 50 % v porovnaní s polouzavretým a otvoreným typom (vyvažovací účinok hriadeľa motora na strane výfuku); neexistuje riziko horizontálneho konzolového nosníka motora, vysoká spoľahlivosť; zabráni sa vplyvu hmotnosti skrutkového rotora, cievkového ventilu a rotora motora na presnosť zhody a zlepší sa spoľahlivosť; Dobrý montážny proces. Vertikálna konštrukcia skrutky bez olejového čerpadla umožňuje kompresoru bežať alebo zastavovať bez nedostatku oleja. Spodné ložisko je ako celok ponorené do olejovej nádrže a horné ložisko prijíma diferenčný tlak na dodávku oleja; požiadavky na diferenčný tlak systému sú nízke. V prípade núdze funkcia ochrany mazania ložiska zabraňuje nedostatku olejového mazania ložiska, čo prispieva k otvoreniu jednotky počas prechodného obdobia. Nevýhody: Použitie chladenia výfukom, motor je na výfukovom otvore, čo môže ľahko spôsobiť spálenie cievky motora; okrem toho sa porucha nedá včas vylúčiť.
2. Polouzavretý skrutkový kompresor
Motor chladený rozprašovaním, nízka prevádzková teplota motora, dlhá životnosť; otvorený kompresor používa na chladenie motora vzduch, prevádzková teplota motora je vyššia, čo ovplyvňuje životnosť motora a pracovné prostredie v počítačovej miestnosti je zlé; použitie výfukových plynov na chladenie motora, prevádzková teplota motora je veľmi vysoká, životnosť motora je krátka. Vo všeobecnosti je vonkajší olej väčší, ale účinnosť je veľmi vysoká; vstavaný olej je kombinovaný s kompresorom, ktorý má malú veľkosť, takže účinok je relatívne slabý. Účinok sekundárneho oddeľovania oleja môže dosiahnuť 99,999 %, čo môže zabezpečiť dobré mazanie kompresora za rôznych prevádzkových podmienok. Avšak piestový polouzavretý skrutkový kompresor je poháňaný prevodom na zvýšenie rýchlosti, rýchlosť je vysoká (približne 12 000 ot./min.), opotrebovanie je veľké a spoľahlivosť je nízka.
Troj-otvorený skrutkový kompresor
Výhody otvorených jednotiek sú: 1) Kompresor je oddelený od motora, takže kompresor má širšiu škálu aplikácií; 2) Ten istý kompresor je možné použiť pre rôzne chladivá. Okrem halogénovaných uhľovodíkových chladív je možné ako chladivo použiť aj amoniak, a to zmenou materiálu niektorých častí; 3) V závislosti od rôznych chladív a prevádzkových podmienok je možné použiť motory s rôznym výkonom. Hlavné nevýhody otvorených jednotiek sú: (1) Tesnenie hriadeľa ľahko presakuje, čo je tiež predmetom častej údržby zo strany používateľov; (2) Vybavený motor sa otáča vysokou rýchlosťou, hluk prúdenia vzduchu je veľký a hluk samotného kompresora je tiež veľký, čo ovplyvňuje životné prostredie; (3) Je potrebné nakonfigurovať samostatný odlučovač oleja, chladič oleja a ďalšie zložité komponenty olejového systému, jednotka je objemná, nepohodlná na používanie a údržbu.
Čas uverejnenia: 5. mája 2023
