วิธีการปรับปริมาตรอากาศแบบไม่มีขั้นตอนในคอมเพรสเซอร์แบบสกรู
1. ลักษณะของคอมเพรสเซอร์แบบสกรู
คอมเพรสเซอร์แบบสกรูประกอบด้วยสกรูตัวผู้และตัวเมียคู่ขนานที่เชื่อมต่อกันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบทำความเย็นขนาดกลางและขนาดใหญ่หรือเครื่องอัดก๊าซในกระบวนการผลิตในโรงงานกลั่นและโรงงานเคมีการอัดสกรูแบ่งออกเป็นสองประเภท: สกรูเดี่ยวและสกรูคู่คอมเพรสเซอร์แบบสกรูมักจะหมายถึงคอมเพรสเซอร์แบบสกรูคู่คอมเพรสเซอร์แบบสกรูมีลักษณะดังต่อไปนี้:
(1) คอมเพรสเซอร์แบบสกรูมีโครงสร้างที่เรียบง่ายและมีชิ้นส่วนจำนวนน้อยไม่มีชิ้นส่วนที่สึกหรอ เช่น วาล์ว แหวนลูกสูบ โรเตอร์ แบริ่ง ฯลฯ และมีความแข็งแรงและความทนทานต่อการสึกหรอค่อนข้างสูง
(2) คอมเพรสเซอร์แบบสกรูมีลักษณะของการบังคับส่งก๊าซ กล่าวคือ ปริมาตรไอเสียแทบจะไม่ได้รับผลกระทบจากแรงดันไอเสีย ไม่มีไฟกระชากเกิดขึ้นเมื่อปริมาตรไอเสียมีขนาดเล็ก และยังสามารถรักษาความดันได้ในช่วงกว้าง ของสภาพการทำงานประสิทธิภาพสูงขึ้น
(3) คอมเพรสเซอร์แบบสกรูไม่ไวต่อค้อนเหลวมากนักและสามารถระบายความร้อนด้วยการฉีดน้ำมันดังนั้นภายใต้อัตราส่วนความดันเดียวกัน อุณหภูมิการปล่อยจะต่ำกว่าประเภทลูกสูบมาก ดังนั้นอัตราส่วนความดันขั้นตอนเดียวจึงสูง
(4) ใช้การปรับวาล์วเลื่อนเพื่อให้ทราบถึงการปรับพลังงานแบบไม่มีขั้นตอน
2. หลักการปรับสไลด์วาล์วของสกรูคอมเพรสเซอร์
วาล์วเลื่อนใช้สำหรับควบคุมความจุแบบไม่มีขั้นตอนในระหว่างการเริ่มต้นระบบตามปกติ ส่วนประกอบนี้จะไม่ถูกโหลดวาล์วเลื่อนถูกควบคุมโดยแผงควบคุมขนาดเล็กผ่านแรงดันน้ำมัน ซึ่งท้ายที่สุดแล้วความสามารถในการทำงานของคอมเพรสเซอร์ก็จะเปลี่ยนไป
วาล์วเลื่อนปรับความจุเป็นส่วนประกอบโครงสร้างที่ใช้ในการปรับปริมาตรการไหลในคอมเพรสเซอร์แบบสกรูแม้ว่าจะมีหลายวิธีในการปรับปริมาตรการไหลของคอมเพรสเซอร์แบบสกรู แต่วิธีการปรับโดยใช้วาล์วเลื่อนก็ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยเฉพาะในการฉีดขึ้นรูปเครื่องทำความเย็นแบบสกรูน้ำมันและคอมเพรสเซอร์สำหรับกระบวนการได้รับความนิยมเป็นพิเศษดังแสดงในรูปที่ 1 วิธีการปรับนี้คือการติดตั้งวาล์วสไลด์ปรับบนตัวคอมเพรสเซอร์แบบสกรูและกลายเป็นส่วนหนึ่งของตัวคอมเพรสเซอร์ตั้งอยู่ที่จุดตัดของวงกลมด้านในทั้งสองข้างที่ด้านแรงดันสูงของตัวถังและสามารถเคลื่อนที่ไปมาในทิศทางขนานกับแกนกระบอกสูบได้
หลักการของวาล์วเลื่อนเพื่อปรับอัตราการไหลของคอมเพรสเซอร์แบบสกรูจะขึ้นอยู่กับลักษณะกระบวนการทำงานของคอมเพรสเซอร์แบบสกรูในคอมเพรสเซอร์แบบสกรู ขณะที่โรเตอร์หมุน ความดันของก๊าซที่ถูกอัดจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นตามแกนของโรเตอร์ในแง่ของตำแหน่งเชิงพื้นที่ มันจะค่อยๆ เคลื่อนจากปลายดูดของคอมเพรสเซอร์ไปยังปลายระบายหลังจากที่ด้านแรงดันสูงของร่างกายเปิดขึ้น เมื่อโรเตอร์ทั้งสองเริ่มประกบกันและพยายามเพิ่มแรงดันแก๊ส ก๊าซบางส่วนจะทะลุผ่านช่องเปิดแน่นอนว่าปริมาณก๊าซที่ไหลผ่านนั้นสัมพันธ์กับความยาวของช่องเปิดเมื่อเส้นสัมผัสเคลื่อนไปยังจุดสิ้นสุดของช่องเปิด ก๊าซที่เหลือจะถูกปิดสนิท และกระบวนการอัดภายในเริ่มต้นที่จุดนี้งานที่ทำโดยคอมเพรสเซอร์แบบสกรูกับก๊าซบายพาสจากช่องเปิดนั้นใช้เพื่อระบายก๊าซเท่านั้นดังนั้นการใช้พลังงานของคอมเพรสเซอร์จึงเป็นผลรวมของงานที่ทำเพื่ออัดก๊าซที่ปล่อยออกมาในที่สุดและงานเสียดสีทางกลเป็นหลักดังนั้นเมื่อใช้สไลด์วาล์วปรับความจุเพื่อปรับอัตราการไหลของคอมเพรสเซอร์แบบสกรู คอมเพรสเซอร์จึงสามารถรักษาประสิทธิภาพสูงภายใต้สภาวะการปรับได้
ในคอมเพรสเซอร์จริง โดยทั่วไปจะไม่ใช่รูในท่อ แต่เป็นโครงสร้างที่มีรูพรุนวาล์วเลื่อนจะเคลื่อนที่ในร่องใต้โรเตอร์และช่วยให้สามารถปรับขนาดช่องเปิดได้อย่างต่อเนื่องก๊าซที่ปล่อยออกมาจากช่องเปิดจะกลับสู่ช่องดูดของคอมเพรสเซอร์เนื่องจากจริงๆ แล้วคอมเพรสเซอร์ไม่ทำงานกับก๊าซส่วนนี้ อุณหภูมิจึงไม่เพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องทำให้เย็นลงก่อนที่จะถึงก๊าซกระแสหลักที่ช่องดูด-
วาล์วเลื่อนสามารถเคลื่อนที่ไปในทิศทางใดก็ได้ตามความต้องการของระบบควบคุมมีหลายวิธีในการขับรถวิธีที่พบบ่อยที่สุดคือการใช้กระบอกไฮดรอลิก และระบบน้ำมันของสกรูคอมเพรสเซอร์เองก็ให้แรงดันน้ำมันตามที่ต้องการในเครื่องจักรบางเครื่อง วาล์วเลื่อนจะถูกขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์แบบลดขนาด
ตามทฤษฎี แกนม้วนควรมีความยาวเท่ากับโรเตอร์ในทำนองเดียวกัน ระยะทางที่จำเป็นสำหรับสไลด์วาล์วในการเคลื่อนจากโหลดเต็มไปยังโหลดเปล่าจะต้องเท่ากับโรเตอร์ และกระบอกไฮดรอลิกก็ควรมีความยาวเท่ากันด้วยอย่างไรก็ตาม จากการปฏิบัติได้พิสูจน์แล้วว่าแม้ว่าความยาวของวาล์วเลื่อนจะสั้นกว่าเล็กน้อย แต่ก็ยังสามารถบรรลุคุณลักษณะการควบคุมที่ดีได้เนื่องจากเมื่อช่องเปิดบายพาสเปิดครั้งแรกใกล้หน้าปลายดูด พื้นที่ของมันมีขนาดเล็กมาก ความดันของก๊าซมีขนาดเล็กมากในเวลานี้ และเวลาที่ใช้สำหรับฟันที่ประกบโรเตอร์เพื่อกวาดผ่านช่องเปิดก็เช่นกัน สั้นมากจึงจะมีก๊าซออกมาเพียงเล็กน้อยเท่านั้นดังนั้นความยาวจริงของสไลด์วาล์วจึงสามารถลดลงเหลือประมาณ 70% ของความยาวของส่วนการทำงานของโรเตอร์ และส่วนที่เหลือได้รับการแก้ไข ทำให้ขนาดโดยรวมของคอมเพรสเซอร์ลดลง
ลักษณะของวาล์วเลื่อนปรับความจุจะแตกต่างกันไปตามเส้นผ่านศูนย์กลางของโรเตอร์เนื่องจากพื้นที่ของพอร์ตบายพาสที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของวาล์วสไลด์จะเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของเส้นผ่านศูนย์กลางของโรเตอร์ ในขณะที่ปริมาตรของก๊าซในห้องอัดจะเป็นสัดส่วนกับเส้นผ่านศูนย์กลางของโรเตอร์สัดส่วนกับลูกบาศก์ของเป็นที่น่าสังเกตว่าเมื่อคอมเพรสเซอร์บีบอัดแก๊ส มันจะเพิ่มแรงดันของน้ำมันที่ฉีดเข้าไป และในที่สุดก็จะปล่อยแก๊สพร้อมกับแก๊สในที่สุดเพื่อให้น้ำมันถูกระบายออกอย่างต่อเนื่อง จะต้องสำรองปริมาตรไอเสียไว้จำนวนหนึ่งมิฉะนั้นภายใต้สภาวะที่ไม่มีโหลดโดยสิ้นเชิง น้ำมันจะสะสมอยู่ในห้องอัด ทำให้เครื่องอัดอากาศไม่สามารถทำงานต่อไปได้เพื่อให้น้ำมันถูกระบายออกอย่างต่อเนื่อง โดยปกติจะต้องมีอัตราการไหลของปริมาตรอย่างน้อยประมาณ 10%ในบางกรณี อัตราการไหลของปริมาตรของคอมเพรสเซอร์ต้องเป็นศูนย์ในเวลานี้ท่อบายพาสมักจะถูกจัดเรียงระหว่างท่อดูดและไอเสียเมื่อต้องการโหลดเป็นศูนย์โดยสมบูรณ์ ท่อบายพาสจะถูกเปิดเพื่อเชื่อมต่อกับระบบดูดและไอเสีย-
เมื่อใช้สไลด์วาล์วปรับความจุเพื่อปรับปริมาตรของคอมเพรสเซอร์แบบสกรู สถานการณ์ที่เหมาะสมที่สุดคือการรักษาอัตราส่วนแรงดันภายในให้เท่ากับที่โหลดเต็มในระหว่างกระบวนการปรับอย่างไรก็ตาม เห็นได้ชัดว่าเมื่อวาล์วเลื่อนเคลื่อนที่และอัตราการไหลของปริมาตรของคอมเพรสเซอร์น้อยลง ความยาวในการทำงานที่มีประสิทธิภาพของสกรูก็จะน้อยลง และเวลาของกระบวนการบีบอัดภายในก็น้อยลงเช่นกัน ดังนั้นอัตราส่วนความดันภายในจึงต้องเป็น ที่ลดลง.
ในการออกแบบจริง วาล์วเลื่อนมีรูไอเสียแนวรัศมีซึ่งเคลื่อนที่ในแนวแกนพร้อมกับวาล์วเลื่อนด้วยวิธีนี้ ในอีกด้านหนึ่ง ความยาวที่มีประสิทธิภาพของโรเตอร์ของเครื่องสกรูจะลดลง และในทางกลับกัน ช่องไอเสียแนวรัศมีก็ลดลงเช่นกัน เพื่อยืดเวลากระบวนการอัดภายในและเพิ่มอัตราส่วนการบีบอัดภายในเมื่อช่องเปิดไอเสียแนวรัศมีบนวาล์วเลื่อนและช่องระบายอากาศตามแนวแกนบนฝาครอบส่วนท้ายถูกสร้างเป็นอัตราส่วนแรงดันภายในที่แตกต่างกัน อัตราส่วนแรงดันภายในสามารถรักษาให้เท่ากับของโหลดเต็มในระหว่างกระบวนการปรับภายในช่วงที่กำหนด .เดียวกัน.
เมื่อใช้วาล์วสไลด์ปรับระดับเสียงเพื่อเปลี่ยนขนาดช่องระบายอากาศในแนวรัศมีของเครื่องสกรูและความยาวส่วนการทำงานที่มีประสิทธิภาพของโรเตอร์ไปพร้อมๆ กัน ความสัมพันธ์ระหว่างการใช้พลังงานของเครื่องสกรูและอัตราการไหลของปริมาตรจะอยู่ภายในการไหลของปริมาตร ช่วงการปรับ 100-50%กำลังที่ใช้ลดลงเกือบเป็นสัดส่วนกับปริมาณการไหลเชิงปริมาตรที่ลดลง ซึ่งบ่งชี้ว่าการควบคุมวาล์วสไลด์มีความประหยัดที่ดีเป็นที่น่าสังเกตว่าในระยะหลังของการเคลื่อนที่ของวาล์วสไลด์ อัตราส่วนความดันภายในจะยังคงลดลงต่อไปจนกว่าจะลดลงเหลือ 1 ซึ่งจะทำให้การใช้พลังงานและเส้นโค้งการไหลของปริมาตรในเวลานี้เบี่ยงเบนไปในระดับหนึ่งเมื่อเทียบกับ สถานการณ์ในอุดมคติขนาดของการเบี่ยงเบนขึ้นอยู่กับอัตราส่วนความดันภายนอกของเครื่องสกรูหากแรงดันภายนอกที่กำหนดโดยสภาวะการเคลื่อนไหวค่อนข้างน้อย การใช้พลังงานขณะไม่มีโหลดของเครื่องสกรูอาจเพียง 20% ของพลังงานที่โหลดเต็มที่ ในขณะที่แรงดันภายนอกค่อนข้างมากอาจสูงถึง 35%จากจุดนี้จะเห็นได้ว่าข้อได้เปรียบที่สำคัญของการใช้วาล์วเลื่อนความจุคือกำลังสตาร์ทของเครื่องสกรูมีขนาดเล็กมาก
เมื่อใช้โครงสร้างวาล์วเลื่อนควบคุม พื้นผิวด้านบนของวาล์วเลื่อนจะทำหน้าที่เป็นส่วนหนึ่งของกระบอกคอมเพรสเซอร์แบบสกรูวาล์วเลื่อนมีช่องระบายอากาศ และส่วนล่างยังทำหน้าที่เป็นแนวทางในการเคลื่อนที่ตามแนวแกน ดังนั้นข้อกำหนดด้านความแม่นยำในการตัดเฉือนจึงสูงมากซึ่งจะส่งผลให้ต้นทุนการผลิตเพิ่มขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในคอมเพรสเซอร์แบบสกรูขนาดเล็ก ต้นทุนการประมวลผลของวาล์วเลื่อนจะมีสัดส่วนที่มากนอกจากนี้ เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่เชื่อถือได้ของเครื่องสกรู ช่องว่างระหว่างวาล์วเลื่อนและโรเตอร์มักจะใหญ่กว่าช่องว่างระหว่างรูกระบอกสูบและโรเตอร์ในเครื่องสกรูขนาดเล็ก ช่องว่างที่เพิ่มขึ้นนี้จะส่งผลต่อประสิทธิภาพของคอมเพรสเซอร์ด้วยลดลงอย่างรุนแรงเพื่อที่จะเอาชนะข้อบกพร่องข้างต้น ในการออกแบบเครื่องจักรสกรูขนาดเล็ก ยังสามารถใช้วาล์วสไลด์ควบคุมที่เรียบง่ายและราคาประหยัดหลายตัวได้
การออกแบบสปูลวาล์วแบบเรียบง่ายที่มีรูบายพาสในผนังกระบอกสูบที่สอดคล้องกับรูปทรงเกลียวของโรเตอร์ ช่วยให้ก๊าซหลุดออกจากรูเหล่านี้เมื่อไม่ได้ปิดบังวาล์วเลื่อนที่ใช้คือ “วาล์วหมุน” ที่มีตัววาล์วแบบเกลียวเมื่อหมุนสามารถปิดหรือเปิดรูบายพาสที่เชื่อมต่อกับห้องอัดได้เนื่องจากขณะนี้สไลด์วาล์วจำเป็นต้องหมุนเท่านั้น ความยาวโดยรวมของคอมเพรสเซอร์จึงสามารถลดลงได้มากรูปแบบการออกแบบนี้สามารถปรับกำลังการผลิตได้อย่างต่อเนื่องอย่างมีประสิทธิภาพอย่างไรก็ตาม เนื่องจากขนาดของรูไอเสียยังคงไม่เปลี่ยนแปลง อัตราส่วนความดันภายในจะลดลงเมื่อเริ่มต้นการขนถ่ายในเวลาเดียวกันเนื่องจากการมีอยู่ของรูบายพาสบนผนังกระบอกสูบทำให้เกิด "ปริมาตรการกวาดล้าง" จำนวนหนึ่งก๊าซภายในปริมาตรนี้จะต้องผ่านกระบวนการอัดและขยายซ้ำๆ ส่งผลให้ประสิทธิภาพเชิงปริมาตรและอะเดียแบติกของคอมเพรสเซอร์ลดลง
3. ขั้นตอนการปรับสไลด์วาล์วของสกรูคอมเพรสเซอร์
ด้วยการเลื่อนวาล์วเลื่อนไปทางซ้ายและขวา ปริมาตรการอัดที่มีประสิทธิภาพจะเพิ่มขึ้นหรือลดลง และปริมาตรการส่งก๊าซจะถูกปรับเมื่อทำการโหลด: ลูกสูบเคลื่อนที่ไปทางซ้ายและวาล์วเลื่อนเลื่อนไปทางซ้ายและปริมาตรการส่งก๊าซจะเพิ่มขึ้นเมื่อทำการขนถ่าย: ลูกสูบจะเคลื่อนไปทางขวาและวาล์วเลื่อนจะเลื่อนไปทางขวาและปริมาตรการส่งก๊าซจะลดลง
4. แนวโน้มการใช้งานของการปรับวาล์วสไลด์สกรูคอมเพรสเซอร์
โดยทั่วไป คอมเพรสเซอร์แบบสกรูไร้น้ำมันจะไม่ใช้อุปกรณ์ปรับความจุในการปรับวาล์วเลื่อนเนื่องจากห้องอัดของคอมเพรสเซอร์ชนิดนี้ไม่เพียงแต่ปราศจากน้ำมันเท่านั้นแต่ยังมีอุณหภูมิสูงอีกด้วยซึ่งทำให้การใช้อุปกรณ์ควบคุมวาล์วแบบเลื่อนมีความยากลำบากในทางเทคนิค
ในเครื่องอัดอากาศแบบสกรูที่ฉีดน้ำมัน เนื่องจากสื่อที่ถูกอัดยังคงไม่เปลี่ยนแปลงและสภาวะการทำงานได้รับการแก้ไข จึงมักจะไม่ใช้อุปกรณ์ปรับความจุของวาล์วเลื่อนโดยปกติแล้วมอเตอร์ความถี่ตัวแปรจะใช้เพื่อทำให้โครงสร้างของคอมเพรสเซอร์เรียบง่ายที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และปรับให้เข้ากับความต้องการในการผลิตจำนวนมาก-
เป็นที่น่าสังเกตว่าเนื่องจากอุปกรณ์ปรับความจุที่ปรับวาล์วเลื่อนทำให้คอมเพรสเซอร์สามารถรักษาประสิทธิภาพสูงภายใต้สภาวะการทำงานที่ปรับเปลี่ยนได้ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ยังมีการใช้อุปกรณ์ปรับความจุในคอมเพรสเซอร์แบบสกรูไร้น้ำมันและเครื่องอัดอากาศแบบสกรูแบบฉีดน้ำมันปรับความโน้มเอียงของวาล์วเลื่อน
ในระบบทำความเย็นแบบสกรูฉีดน้ำมันและคอมเพรสเซอร์แบบกระบวนการ โดยทั่วไปจะใช้วาล์วเลื่อนปรับความจุเพื่อปรับอัตราการไหลของปริมาตรของคอมเพรสเซอร์แบบสกรูแม้ว่าวิธีการปรับปริมาตรไอเสียนี้จะค่อนข้างซับซ้อน แต่ก็สามารถปรับปริมาตรไอเสียได้อย่างต่อเนื่องและไม่มีขั้นตอน และประสิทธิภาพก็สูงเช่นกัน
แถลงการณ์: บทความนี้คัดลอกมาจากอินเทอร์เน็ตเนื้อหาของบทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อการเรียนรู้และการสื่อสารเท่านั้นเครือข่ายเครื่องอัดอากาศยังคงเป็นกลางต่อความคิดเห็นในบทความลิขสิทธิ์ของบทความเป็นของผู้เขียนต้นฉบับและแพลตฟอร์มหากมีการละเมิดใด ๆ โปรดติดต่อเราเพื่อลบออก