Làm thế nào để thực hiện điều chỉnh lượng không khí vô cấp trong máy nén khí trục vít
1. Đặc điểm của máy nén trục vít
Máy nén trục vít bao gồm một cặp vít nam và nữ song song, ăn khớp với nhau.Chúng được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống làm lạnh vừa và lớn hoặc xử lý máy nén khí trong các nhà máy lọc dầu và hóa chất.Nén vít được chia thành hai loại: vít đơn và vít đôi.Máy nén trục vít thường dùng để chỉ máy nén trục vít đôi.Máy nén trục vít có những đặc điểm sau:
(1) Máy nén trục vít có cấu trúc đơn giản và số lượng bộ phận ít.Không có các bộ phận bị mòn như van, vòng piston, cánh quạt, vòng bi, v.v., độ bền và khả năng chống mài mòn của nó tương đối cao.
(2) Máy nén trục vít có đặc tính truyền khí cưỡng bức, tức là thể tích khí thải hầu như không bị ảnh hưởng bởi áp suất khí thải, không xảy ra đột biến khi thể tích khí thải nhỏ và vẫn có thể duy trì áp suất trong phạm vi rộng của điều kiện làm việc.Hiệu quả cao hơn.
(3) Máy nén trục vít không nhạy cảm lắm với búa lỏng và có thể được làm mát bằng cách phun dầu.Do đó, trong cùng một tỷ số áp suất, nhiệt độ xả thấp hơn nhiều so với loại piston nên tỷ số áp suất một cấp cao.
(4) Việc điều chỉnh van trượt được áp dụng để thực hiện điều chỉnh năng lượng vô cấp.
2. Nguyên lý điều chỉnh van trượt máy nén trục vít
Van trượt được sử dụng để kiểm soát công suất vô cấp.Trong quá trình khởi động bình thường, thành phần này không được tải.Van trượt được điều khiển bởi bảng điều khiển vi mô thông qua áp suất dầu, cuối cùng làm thay đổi công suất làm việc của máy nén.
Van trượt điều chỉnh công suất là bộ phận kết cấu dùng để điều chỉnh lưu lượng thể tích trong máy nén khí trục vít.Mặc dù có nhiều phương pháp điều chỉnh lưu lượng thể tích của máy nén trục vít nhưng phương pháp điều chỉnh bằng van trượt vẫn được sử dụng rộng rãi, đặc biệt là trong ép phun.Máy nén khí trục vít và làm lạnh trục vít dầu đặc biệt phổ biến.Như trong Hình 1, phương pháp điều chỉnh này là lắp một van trượt điều chỉnh trên thân máy nén trục vít và trở thành một bộ phận của thân máy nén.Nó nằm ở giao điểm của hai vòng tròn bên trong ở phía áp suất cao của thân và có thể di chuyển qua lại theo hướng song song với trục xi lanh.
Nguyên lý của van trượt để điều chỉnh lưu lượng thể tích của máy nén trục vít dựa trên đặc tính quá trình làm việc của máy nén trục vít.Trong máy nén trục vít, khi rôto quay, áp suất của khí nén tăng dần dọc theo trục của rôto.Về vị trí không gian, nó di chuyển dần từ đầu hút của máy nén đến đầu xả.Sau khi phía áp suất cao của thân mở ra, khi hai cánh quạt bắt đầu ăn khớp với nhau và cố gắng tăng áp suất khí, một phần khí sẽ đi qua khe hở.Rõ ràng, lượng khí bỏ qua có liên quan đến chiều dài của lỗ mở.Khi đường tiếp xúc di chuyển đến cuối lỗ, lượng khí còn lại được bao bọc hoàn toàn và quá trình nén bên trong bắt đầu tại thời điểm này.Công do máy nén trục vít thực hiện đối với khí đi qua từ lỗ mở chỉ được dùng để xả nó.Do đó, công suất tiêu thụ của máy nén chủ yếu là tổng công thực hiện để nén khí thải cuối cùng và công ma sát cơ học.Do đó, khi sử dụng van trượt điều chỉnh công suất để điều chỉnh tốc độ dòng thể tích của máy nén trục vít, máy nén có thể duy trì hiệu suất cao trong điều kiện điều chỉnh.
Trong máy nén thực tế, nó thường không phải là một lỗ trên vỏ mà là một cấu trúc xốp.Van trượt di chuyển theo rãnh dưới rôto và cho phép điều chỉnh liên tục kích thước của lỗ mở.Khí thoát ra từ khe hở sẽ quay trở lại cổng hút của máy nén.Vì máy nén thực sự không hoạt động ở phần khí này nên nhiệt độ của nó không tăng nên không cần phải làm mát trước khi đến khí chính ở cổng hút..
Van trượt có thể di chuyển theo mọi hướng theo yêu cầu của hệ thống điều khiển.Có nhiều cách để lái nó.Phương pháp phổ biến nhất là sử dụng xi lanh thủy lực, và hệ thống dầu của máy nén khí trục vít tự cung cấp áp suất dầu cần thiết.Ở một số máy, van trượt được điều khiển bằng động cơ giảm tốc.
Về mặt lý thuyết, ống chỉ phải có cùng chiều dài với rôto.Tương tự, khoảng cách cần thiết để van trượt chuyển từ tải đầy sang tải rỗng cần bằng khoảng cách của rôto và xi lanh thủy lực cũng phải có cùng chiều dài.Tuy nhiên, thực tế đã chứng minh rằng ngay cả khi chiều dài của van trượt ngắn hơn một chút thì vẫn có thể đạt được các đặc tính điều chỉnh tốt.Điều này là do khi lỗ rẽ nhánh lần đầu tiên mở ra gần mặt đầu hút, diện tích của nó rất nhỏ, áp suất của khí lúc này rất nhỏ và thời gian để các răng ăn lưới của rôto quét qua lỗ cũng rất nhỏ. rất ngắn nên sẽ chỉ có một lượng nhỏ Một số khí được thải ra ngoài.Do đó, chiều dài thực tế của van trượt có thể giảm xuống khoảng 70% chiều dài của phần làm việc của rôto và phần còn lại được làm cố định, do đó làm giảm kích thước tổng thể của máy nén.
Đặc tính của van trượt điều chỉnh công suất sẽ thay đổi theo đường kính của rôto.Điều này là do diện tích của cổng bypass do chuyển động của van trượt tỷ lệ với bình phương đường kính rôto, trong khi thể tích khí trong buồng nén tỷ lệ thuận với đường kính của rôto.Tỉ lệ thuận với lập phương của .Điều đáng chú ý là khi máy nén nén khí, nó cũng làm tăng áp suất của dầu được bơm vào, và cuối cùng xả khí cùng với khí.Để dầu được xả liên tục, phải dự trữ một lượng khí thải nhất định.Nếu không, trong điều kiện hoàn toàn không tải, dầu sẽ tích tụ trong buồng nén khiến máy nén khí không thể tiếp tục hoạt động.Để dầu được xả liên tục, thường cần tốc độ dòng thể tích ít nhất khoảng 10%.Trong một số trường hợp, tốc độ dòng thể tích của máy nén phải bằng 0.Lúc này, một đường ống bypass thường được bố trí giữa ống hút và ống xả.Khi cần tải hoàn toàn bằng 0, đường ống bypass được mở để kết nối ống hút và ống xả..
Khi sử dụng van trượt điều chỉnh công suất để điều chỉnh lưu lượng thể tích của máy nén trục vít, tình huống lý tưởng là giữ tỷ lệ áp suất bên trong giống như ở mức đầy tải trong quá trình điều chỉnh.Tuy nhiên, rõ ràng là khi van trượt di chuyển và tốc độ dòng thể tích của máy nén trở nên nhỏ hơn, chiều dài làm việc hiệu quả của trục vít trở nên nhỏ hơn và thời gian của quá trình nén bên trong cũng nhỏ hơn, do đó tỷ số áp suất bên trong phải là giảm.
Trong thiết kế thực tế, van trượt được trang bị một lỗ xả hướng tâm, lỗ này di chuyển dọc trục với van trượt.Bằng cách này, một mặt, chiều dài hiệu dụng của rôto máy trục vít bị giảm, mặt khác, lỗ xả hướng tâm cũng giảm, để kéo dài thời gian quá trình nén bên trong và tăng tỷ số nén bên trong.Khi lỗ xả hướng tâm trên van trượt và lỗ xả hướng trục trên nắp cuối được chế tạo thành các tỷ lệ áp suất bên trong khác nhau, tỷ lệ áp suất bên trong có thể được duy trì giống như tỷ lệ đầy tải trong quá trình điều chỉnh trong một phạm vi nhất định .Như nhau.
Khi van trượt điều chỉnh âm lượng được sử dụng để thay đổi đồng thời kích thước lỗ xả hướng tâm của máy trục vít và chiều dài phần làm việc hiệu quả của rôto, mối quan hệ giữa mức tiêu thụ điện năng của máy trục vít và tốc độ dòng thể tích nằm trong lưu lượng thể tích. phạm vi điều chỉnh 100-50%.Công suất tiêu thụ giảm gần như tỷ lệ thuận với sự giảm lưu lượng thể tích, cho thấy tính kinh tế tốt của việc điều chỉnh van trượt.Điều đáng chú ý là trong giai đoạn sau của quá trình chuyển động của van trượt, tỷ số áp suất bên trong sẽ tiếp tục giảm cho đến khi giảm xuống 1. Điều này làm cho đường cong thể tích và điện năng tiêu thụ lúc này lệch đi một mức độ nhất định so với tình huống lý tưởng.Độ lớn của độ lệch phụ thuộc vào tỷ số áp suất bên ngoài của máy trục vít.Nếu áp suất bên ngoài được xác định bởi các điều kiện chuyển động tương đối nhỏ thì mức tiêu thụ điện năng không tải của máy trục vít có thể chỉ bằng 20% so với khi đầy tải, trong khi khi áp suất bên ngoài tương đối lớn, nó có thể đạt tới 35%.Từ đây có thể thấy ưu điểm đáng kể của việc sử dụng van trượt công suất là công suất khởi động của máy trục vít rất nhỏ.
Khi sử dụng cấu trúc van trượt điều chỉnh, bề mặt trên của van trượt đóng vai trò là một bộ phận của xi lanh máy nén trục vít.Trên van trượt có một lỗ thoát khí, phần dưới của nó cũng đóng vai trò dẫn hướng cho chuyển động dọc trục nên yêu cầu về độ chính xác gia công rất cao., sẽ dẫn đến tăng chi phí sản xuất.Đặc biệt ở các máy nén trục vít nhỏ thì chi phí gia công van trượt sẽ chiếm tỷ trọng lớn.Ngoài ra, để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy của máy trục vít, khe hở giữa van trượt và rôto thường lớn hơn khe hở giữa lỗ xi lanh và rôto.Ở các máy trục vít nhỏ, khe hở tăng lên này cũng sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của máy nén.Suy thoái nghiêm trọng.Để khắc phục những nhược điểm trên, trong thiết kế máy trục vít nhỏ cũng có thể sử dụng một số van trượt điều chỉnh đơn giản và chi phí thấp.
Thiết kế van ống đơn giản với các lỗ rẽ nhánh trên thành xi lanh tương ứng với hình dạng xoắn ốc của rôto, cho phép khí thoát ra khỏi các lỗ này khi chúng không bị che phủ.Van trượt được sử dụng là loại “van quay” có thân van xoắn ốc.Khi quay có thể che hoặc mở lỗ bypass nối với buồng nén.Vì van trượt chỉ cần quay vào thời điểm này nên chiều dài tổng thể của máy nén có thể giảm đi rất nhiều.Sơ đồ thiết kế này có thể cung cấp khả năng điều chỉnh công suất liên tục một cách hiệu quả.Tuy nhiên, do kích thước của lỗ xả không thay đổi nên tỷ số áp suất bên trong sẽ giảm khi bắt đầu dỡ hàng.Đồng thời, do sự tồn tại của lỗ bypass trên thành xi lanh, một lượng “khe hở” nhất định được hình thành.Khí trong thể tích này sẽ liên tục trải qua quá trình nén và giãn nở, dẫn đến hiệu suất thể tích và đoạn nhiệt của máy nén giảm.
3. Quy trình điều chỉnh van trượt máy nén khí trục vít
Bằng cách di chuyển van trượt sang trái và phải, thể tích nén hiệu quả sẽ tăng hoặc giảm và thể tích cung cấp khí được điều chỉnh.Khi nạp: piston di chuyển sang trái và van trượt di chuyển sang trái và thể tích cung cấp khí tăng lên;khi dỡ hàng: piston di chuyển sang phải và van trượt di chuyển sang phải và thể tích cung cấp khí giảm.
4. Triển vọng ứng dụng điều chỉnh van trượt máy nén trục vít
Thông thường, máy nén khí trục vít không dầu không sử dụng thiết bị điều chỉnh công suất để điều chỉnh van trượt.Điều này là do buồng nén của loại máy nén này không những không có dầu mà còn ở nhiệt độ cao.Điều này làm cho việc sử dụng các thiết bị van trượt điều chỉnh về mặt kỹ thuật trở nên khó khăn.
Trong máy nén khí trục vít phun dầu, do môi trường nén không thay đổi và điều kiện vận hành cố định nên thiết bị điều chỉnh công suất của van trượt thường không được sử dụng.Động cơ biến tần thường được sử dụng để làm cho cấu trúc máy nén đơn giản nhất có thể và thích ứng với nhu cầu sản xuất hàng loạt..
Điều đáng nói là nhờ có thiết bị điều chỉnh công suất điều chỉnh van trượt nên máy nén có thể duy trì hiệu suất cao trong điều kiện vận hành được điều chỉnh.Trong những năm gần đây, thiết bị điều chỉnh công suất cũng được sử dụng trong máy nén khí trục vít không dầu và máy nén khí trục vít phun dầu.Điều chỉnh xu hướng của van trượt.
Trong máy nén lạnh và máy nén khí trục vít phun dầu, van trượt điều chỉnh công suất thường được sử dụng để điều chỉnh tốc độ dòng thể tích của máy nén trục vít.Mặc dù phương pháp điều chỉnh lượng khí thải này tương đối phức tạp nhưng nó có thể điều chỉnh lượng khí thải liên tục và liên tục, hiệu quả cũng cao.
Tuyên bố: Bài viết này được sao chép từ Internet.Nội dung bài viết chỉ mang tính chất học tập và giao lưu.Air Compressor Network vẫn giữ quan điểm trung lập đối với các ý kiến trong bài viết.Bản quyền của bài viết thuộc về tác giả gốc và nền tảng.Nếu có vi phạm vui lòng liên hệ với chúng tôi để xóa.