1. V primerjavi z batnimi hladilnimi kompresorji imajo vijačni hladilni kompresorji vrsto prednosti, kot so visoka hitrost, majhna teža, majhna prostornina, majhen odtis in nizko pulziranje izpušnih plinov.
2. Vijačni hladilni kompresor nima vztrajnostne sile povratne mase, ima dobro dinamično ravnovesje, stabilno delovanje, majhne vibracije podlage in majhen temelj.
3. Vijačni hladilni kompresor ima preprosto strukturo in majhno število delov. Ni obrabnih delov, kot so zračni ventili in batni obročki. Njegovi glavni torne dele, kot so rotorji in ležaji, imajo relativno visoko trdnost in odpornost proti obrabi, mazalni pogoji pa so dobri, zato je količina obdelave manjša, poraba materiala nizka, delovni cikel dolg, uporaba relativno zanesljiva, vzdrževanje preprosto in koristno je doseči avtomatizacijo delovanja.
4. V primerjavi s hitrostnim kompresorjem ima vijačni kompresor značilnosti prisilnega dovajanja plina, kar pomeni, da na premik skoraj ne vpliva izpustni tlak in pri majhnem premiku ni sunka. V različnih pogojih se učinkovitost še vedno ohranja visoka.
5. Za nastavitev se uporablja drsni ventil, ki omogoča brezstopenjsko nastavitev energije.
6. Vijačni kompresor ni občutljiv na dovod tekočine in ga je mogoče hladiti z vbrizgavanjem olja, zato je pri enakem tlačnem razmerju temperatura izpušnih plinov precej nižja kot pri batnem kompresorju, zato je enostopenjsko tlačno razmerje višje.
7. Ni prostornine, zato je volumetrična učinkovitost visoka.
Načelo delovanja in struktura vijačnega kompresorja:
1. Postopek vdihavanja:
Sesalna odprtina na strani sesalnega dela vijačnega kompresorja mora biti zasnovana tako, da lahko kompresijska komora v celoti vdihne zrak, medtem ko vijačni zračni kompresor nima skupine sesalnih in izpušnih ventilov, vsesani zrak pa se regulira le z odpiranjem in zapiranjem regulacijskega ventila. Ko se rotor vrti, je prostor med zobatima utoroma glavnega in pomožnega rotorja največji, ko doseže odprtino sesalne stene. Zrak je popolnoma izpuščen, ko pa je izpušni plin končan, je zobati utor v vakuumu. Ko se obrne proti dovodu zraka, se zunanji zrak vsesa in teče v zobati utor glavnega in pomožnega rotorja vzdolž aksialne smeri. Opomnik za vzdrževanje vijačnega zračnega kompresorja Ko zrak napolni celoten zobati utor, se končna površina sesalne strani rotorja obrne stran od dovoda zraka v ohišje in zrak med zobatima utoroma se zatesni.
2. Postopek zapiranja in transporta:
Ko se glavni in pomožni rotor vdihneta, se vrhovi zob glavnega in pomožnega rotorja zatesnijo z ohišjem, zrak pa se zatesni v utorih zob in ne izteka več ven, torej [postopek tesnjenja]. Rotorja se še naprej vrtita, vrhovi zob in utori zob se na sesalnem koncu ujemajo, ujemajoče se površine pa se postopoma premikajo proti izpušnemu koncu.
3. Postopek kompresije in vbrizgavanja goriva:
Med postopkom transporta se mrežasta površina postopoma premika proti izpušnemu koncu, kar pomeni, da se zobati utor med mrežasto površino in izpušno odprtino postopoma zmanjšuje, plin v zobatem utoru se postopoma stisne in tlak se poveča, kar je [postopek kompresije]. Med stiskanjem se zaradi tlačne razlike v kompresijsko komoro vbrizga tudi mazalno olje, ki se pomeša z zrakom v komori.
4. Izpušni postopek:
Ko se površina rotorja, ki se dotika, obrne in se poveže z izpuhom ohišja (tlak stisnjenega plina je v tem trenutku najvišji), se stisnjen plin začne izpuščati, dokler se površina zobatega grebena in zobatega utora ne premakneta proti izpuhu. V tem času je razdalja med površino rotorja in izpušno odprtino ohišja enaka nič, kar pomeni, da je izpušni proces končan. Hkrati dolžina zobatega utora med površino rotorja in dovodom zraka v ohišje doseže največjo možno vrednost. Ko se postopek vdihavanja nadaljuje, se ponovno začne.
1. Popolnoma zaprt vijačni kompresor
Ohišje ima visokokakovostno litoželezno konstrukcijo z nizko poroznostjo in majhno toplotno deformacijo; ohišje ima dvojno stensko konstrukcijo z notranjimi izpušnimi kanali, ki zagotavljajo visoko trdnost in dober učinek zmanjševanja hrupa; notranje in zunanje sile ohišja so v osnovi uravnotežene, brez odprtih ali polzaprtih delov, kar preprečuje visok tlak; ohišje je jeklena konstrukcija z visoko trdnostjo, lepim videzom in majhno težo. Zaradi vertikalne konstrukcije kompresor zavzema majhno površino, kar je koristno za večglavno razporeditev hladilnika; spodnji ležaj je potopljen v rezervoar za olje in je dobro mazan; aksialna sila rotorja je za 50 % manjša v primerjavi s polzaprtim in odprtim tipom (gred motorja na izpušni strani ima funkcijo uravnoteženja); ni tveganja za horizontalno konzolo motorja, visoka zanesljivost; izogibanje vplivu rotorja vijaka, drsnega ventila in lastne teže rotorja motorja na natančnost ujemanja, izboljšana zanesljivost; dober postopek montaže. Navpična zasnova vijaka črpalke brez olja, tako da med delovanjem ali izklopom kompresorja ne bo pomanjkanja olja. Spodnji ležaj je kot celota potopljen v rezervoar za olje, zgornji ležaj pa uporablja diferencialni tlak olja; zahteva po diferencialnem tlaku sistema je nizka in ima funkcijo zaščite pred mazanjem ležajev v nujnih primerih, s čimer se izognemo pomanjkanju mazanja ležaja z oljem, kar olajša zagon enote v prehodnih sezonah.
Slabosti: uporabljeno je hlajenje izpušnih plinov in motor je nameščen na izpušni odprtini, kar lahko zlahka povzroči pregorevanje tuljave motorja; poleg tega je ni mogoče pravočasno odpraviti, ko pride do napake.
2. Polhermetični vijačni kompresor
Motor se hladi s pršenjem tekočine, delovna temperatura motorja je nizka in življenjska doba je dolga; odprti kompresor uporablja zračno hlajen motor, delovna temperatura motorja je visoka, kar vpliva na življenjsko dobo motorja, delovno okolje v strojnici pa je slabo; motor se hladi z izpušnimi plini, delovna temperatura motorja je zelo visoka, življenjska doba motorja pa je kratka. Zunanji oljni ločevalnik ima običajno veliko prostornino, vendar je njegova učinkovitost zelo visoka; vgrajeni oljni ločevalnik je kombiniran s kompresorjem in ima majhno prostornino, zato je učinek relativno slab. Učinek sekundarnega ločevanja olja lahko doseže 99,999 %, kar zagotavlja dobro mazanje kompresorja v različnih delovnih pogojih.
Vendar pa se batni polhermetični vijačni kompresor pospeši z zobniškim prenosom, hitrost je visoka (približno 12.000 vrt/min), obraba je velika in zanesljivost je slaba.
3. Odprite vijačni kompresor
Prednosti odprte enote so:
1) Kompresor je ločen od motorja, tako da se kompresor lahko uporablja v širšem območju;
2) Isti kompresor se lahko uporablja z različnimi hladilnimi sredstvi. Poleg halogeniranih ogljikovodikovih hladilnih sredstev se lahko kot hladilno sredstvo uporablja tudi amoniak, če se spremenijo materiali nekaterih delov;
3) Motorji z različnimi zmogljivostmi so lahko opremljeni glede na različna hladilna sredstva in obratovalne pogoje.
4) Odprti tip je razdeljen tudi na enojni in dvojni vijak
Enojni vijačni kompresor je sestavljen iz valjastega vijaka in dveh simetrično razporejenih ravnih zvezdastih koles, ki sta nameščena v ohišju. Utor vijaka, notranja stena ohišja (valja) in zobje zvezdastega zobnika tvorijo zaprt prostor. Moč se prenaša na gred vijaka, ki ga poganja vijak, da se vrti. Plin (delovna tekočina) vstopi v utor vijaka iz sesalne komore in se po stiskanju izpusti skozi izpušno odprtino in izpušno komoro. Vloga zvezdastega kolesa je enakovredna batu batnega kompresorja. Ko se zobje zvezdastega kolesa relativno premikajo v utoru vijaka, se zaprti prostor postopoma zmanjšuje in plin se stisne.
Načelo delovanja vijačnega kompresorja in primerjava popolnoma zaprtih, polhermetičnih in odprtih tipov
Vijak enojnega vijačnega kompresorja ima 6 utorov za vijake, zvezdasto kolo pa 11 zob, kar ustreza 6 valjem. Obe zvezdasti kolesi se hkrati ujameta z utori za vijake. Zato je vsak vrtljaj vijaka enakovreden delovanju 12 valjev.
Kot vsi vemo, vijačni kompresorji (vključno z dvovijačnimi in enovijačnimi) predstavljajo največji delež rotacijskih kompresorjev. Z vidika mednarodnega trga je bila v 20 letih, od 1963 do 1983, letna stopnja rasti prodaje vijačnih kompresorjev na svetu 30 %. Trenutno dvovijačni kompresorji predstavljajo 80 % kompresorjev srednje zmogljivosti na Japonskem, v Evropi in Združenih državah. V primerjavi z enovijačnimi in dvovijačnimi kompresorji v istem delovnem območju dvovijačni kompresorji predstavljajo več kot 80 % celotnega trga vijačnih kompresorjev zaradi dobre tehnologije obdelave in visoke zanesljivosti. Vijačni kompresorji predstavljajo manj kot 20 %. Sledi kratka primerjava obeh kompresorjev.
1. Struktura
Vijak in zvezdasto kolo enojnega vijačnega kompresorja pripadata paru sferičnih polžastih parov, pri čemer morata biti gred vijaka in zvezdasto kolo v prostoru navpični; ženski in moški rotor dvojnega vijačnega kompresorja sta enakovredna paru zobniških parov, moška in ženska gred rotorja pa sta vzporedni. Strukturno gledano je natančnost sodelovanja med vijakom in zvezdasto kolesom enojnega vijačnega kompresorja težko zagotoviti, zato je zanesljivost celotnega stroja nižja kot pri dvojnem vijačnem kompresorju.
2. Način vožnje
Obe vrsti kompresorjev sta lahko neposredno priključeni na motor ali pa ju poganja jermenica. Ko je hitrost dvovijačnega kompresorja visoka, je treba povečati prestavo za povečanje hitrosti.
3. Metoda prilagajanja hladilne zmogljivosti
Metodi za nastavitev količine zraka obeh kompresorjev sta v osnovi enaki, oba lahko uporabljata neprekinjeno nastavitev drsnega ventila ali stopenjsko nastavitev bata. Ko se za nastavitev uporablja drsni ventil, dvovijačni kompresor potrebuje en drsni ventil, enovijačni kompresor pa dva drsna ventila hkrati, zato postane konstrukcija zapletena in zanesljivost se zmanjša.
4. Stroški izdelave
Enovijačni kompresor: Za vijačne in zvezdaste ležaje se lahko uporabljajo navadni ležaji, proizvodni stroški pa so relativno nizki.
Dvovijačni kompresor: Zaradi relativno velike obremenitve dvovijačnih rotorjev je potrebna uporaba visoko natančnih ležajev, stroški izdelave pa so relativno visoki.
5. Zanesljivost
Enovijačni kompresor: Zvezdno kolo enovijačnega kompresorja je ranljiv del. Poleg visokih zahtev glede materiala zvezdnega kolesa je treba zvezdno kolo redno menjati.
Dvovijačni kompresor: Dvovijačni kompresor nima obrabnih delov, čas delovanja brez težav pa lahko doseže od 40.000 do 80.000 ur.
6. Montaža in vzdrževanje
Ker morata biti vijačna gred in zvezdasta gred enojnega vijačnega kompresorja v prostoru navpični, so zahteve glede natančnosti aksialnega in radialnega položaja zelo visoke, zato je udobje montaže in vzdrževanja enojnega vijačnega kompresorja manjše kot pri dvovijačnem kompresorju.
Glavne pomanjkljivosti odprte enote so:
(1) Tesnilo gredi zlahka pušča, kar je tudi predmet pogostega vzdrževanja s strani uporabnikov;
(2) Opremljeni motor se vrti z veliko hitrostjo, hrup pretoka zraka je velik, hrup samega kompresorja pa je tudi relativno velik, kar vpliva na okolje;
(3) Kompleksne komponente oljnega sistema, kot so ločeni ločevalniki olja in hladilniki olja, je treba konfigurirati, enota pa je zajetna in neprimerna za uporabo in vzdrževanje.
Štiri-, tri-vijačni kompresor
Zaradi edinstvene geometrijske strukture ima trirotorski kompresor nižjo stopnjo puščanja kot dvorotorski kompresor; trirotorski vijačni kompresor lahko močno zmanjša obremenitev ležaja; zmanjšanje obremenitve ležaja poveča izpušno površino, s čimer se izboljša učinkovitost; zelo pomembno je zmanjšati puščanje enote pri vseh obremenitvah, zlasti pri delni obremenitvi, saj je vpliv še večji.
Samoregulacija obremenitve: Ko se sistem spremeni, se senzor hitro odzove, krmilnik pa izvede ustrezne izračune, da se hitro in pravilno samoregulira; samoregulacija ni omejena na aktuatorje, vodilne lopatice, magnetne ventile in drsne ventile ter se lahko izvede neposredno, hitro in zanesljivo.
Čas objave: 10. februar 2023
