Bagaimana mewujudkan penyesuaian volume udara tanpa langkah pada kompresor sekrup
1. Karakteristik kompresor sekrup
Kompresor sekrup terdiri dari sepasang sekrup betina dan jantan yang saling terhubung secara paralel.Mereka banyak digunakan dalam sistem pendingin menengah dan besar atau kompresor gas proses di pabrik penyulingan dan kimia.Sekrup kompresi dibagi menjadi dua jenis: sekrup tunggal dan sekrup kembar.Kompresor sekrup biasanya mengacu pada kompresor sekrup kembar.Kompresor sekrup mempunyai ciri-ciri sebagai berikut:
(1) Kompresor sekrup memiliki struktur sederhana dan jumlah bagian yang sedikit.Tidak ada bagian yang aus seperti katup, ring piston, rotor, bantalan, dll., serta kekuatan dan ketahanan ausnya relatif tinggi.
(2) Kompresor ulir mempunyai ciri-ciri transmisi gas paksa, yaitu volume gas buang hampir tidak terpengaruh oleh tekanan gas buang, tidak terjadi lonjakan arus jika volume gas buang kecil, dan masih dapat mempertahankan tekanan dalam rentang yang luas. kondisi kerja.Efisiensi lebih tinggi.
(3) Kompresor sekrup tidak terlalu sensitif terhadap palu cair dan dapat didinginkan dengan injeksi oli.Oleh karena itu, pada rasio tekanan yang sama, suhu pelepasan jauh lebih rendah dibandingkan dengan tipe piston, sehingga rasio tekanan satu tahap tinggi.
(4) Penyesuaian katup geser diterapkan untuk mewujudkan penyesuaian energi tanpa langkah.
2. Prinsip penyesuaian katup geser kompresor sekrup
Katup geser digunakan untuk kontrol kapasitas tanpa langkah.Selama pengaktifan normal, komponen ini tidak dimuat.Katup geser dikendalikan oleh panel kontrol mikro melalui tekanan oli, yang pada akhirnya mengubah kapasitas kerja kompresor.
Katup geser penyesuaian kapasitas adalah komponen struktural yang digunakan untuk mengatur aliran volume dalam kompresor sekrup.Meskipun ada banyak metode untuk mengatur aliran volume kompresor ulir, metode penyesuaian menggunakan katup geser telah banyak digunakan, terutama pada cetakan injeksi.Pendinginan sekrup oli dan kompresor proses sangat populer.Seperti terlihat pada Gambar 1, cara penyetelan ini adalah dengan memasang katup geser penyetel pada badan kompresor ulir dan menjadi bagian dari badan kompresor.Letaknya di perpotongan dua lingkaran dalam pada sisi bodi yang bertekanan tinggi dan dapat bergerak maju mundur dengan arah sejajar sumbu silinder.
Prinsip katup geser untuk mengatur laju aliran volumetrik kompresor ulir didasarkan pada karakteristik proses kerja kompresor ulir.Dalam kompresor ulir, saat rotor berputar, tekanan gas terkompresi secara bertahap meningkat sepanjang sumbu rotor.Dalam hal posisi spasial, secara bertahap bergerak dari ujung hisap kompresor ke ujung pelepasan.Setelah sisi badan bertekanan tinggi terbuka, ketika kedua rotor mulai menyatu dan mencoba meningkatkan tekanan gas, sebagian gas akan melewati lubang tersebut.Jelasnya, jumlah gas yang dilewati berhubungan dengan panjang bukaan.Ketika garis kontak bergerak ke ujung bukaan, sisa gas tertutup seluruhnya, dan proses kompresi internal dimulai pada titik ini.Usaha yang dilakukan oleh kompresor ulir pada gas bypass dari bukaan hanya digunakan untuk mengeluarkannya.Oleh karena itu, konsumsi daya kompresor terutama merupakan jumlah kerja yang dilakukan untuk mengompresi gas yang akhirnya dibuang dan kerja gesekan mekanis.Oleh karena itu, ketika katup geser penyesuaian kapasitas digunakan untuk mengatur laju aliran volumetrik kompresor sekrup, kompresor dapat mempertahankan efisiensi tinggi dalam kondisi penyesuaian.
Pada kompresor sebenarnya, umumnya bukan lubang pada casingnya, melainkan struktur berpori.Katup geser bergerak dalam alur di bawah rotor dan memungkinkan penyesuaian ukuran bukaan secara terus menerus.Gas yang keluar dari lubang akan kembali ke lubang hisap kompresor.Karena kompresor sebenarnya tidak bekerja pada bagian gas ini, suhunya tidak naik, sehingga tidak perlu didinginkan sebelum mencapai gas utama di saluran hisap..
Katup geser dapat bergerak ke segala arah sesuai dengan kebutuhan sistem kendali.Ada banyak cara untuk mengendarainya.Metode yang paling umum adalah dengan menggunakan silinder hidrolik, dan sistem oli dari kompresor sekrup itu sendiri menyediakan tekanan oli yang diperlukan.Pada beberapa mesin, katup geser digerakkan oleh motor yang diperkecil.
Secara teori, panjang spool harus sama dengan rotor.Demikian pula, jarak yang diperlukan katup geser untuk berpindah dari beban penuh ke beban kosong harus sama dengan rotor, dan silinder hidrolik juga harus memiliki panjang yang sama.Namun, praktik telah membuktikan bahwa meskipun panjang katup geser sedikit lebih pendek, karakteristik pengaturan yang baik masih dapat dicapai.Hal ini karena ketika bukaan bypass pertama kali dibuka di dekat permukaan ujung hisap, luasnya sangat kecil, tekanan gas saat ini sangat kecil, dan waktu yang diperlukan oleh gigi penyambung rotor untuk menyapu melalui bukaan tersebut. sangat singkat, sehingga hanya akan ada sejumlah kecil gas yang keluar.Oleh karena itu, panjang sebenarnya dari katup geser dapat dikurangi menjadi sekitar 70% dari panjang bagian kerja rotor, dan bagian sisanya dibuat tetap, sehingga mengurangi ukuran keseluruhan kompresor.
Karakteristik katup geser penyesuaian kapasitas akan bervariasi menurut diameter rotor.Hal ini disebabkan karena luas lubang bypass akibat pergerakan katup geser sebanding dengan kuadrat diameter rotor, sedangkan volume gas dalam ruang kompresi sebanding dengan diameter rotor.Sebanding dengan kubus .Perlu dicatat bahwa ketika kompresor mengompres gas, ia juga meningkatkan tekanan oli yang disuntikkan, dan akhirnya membuangnya bersama gas.Agar oli dapat dibuang secara terus menerus, volume pembuangan tertentu harus dicadangkan.Jika tidak, dalam kondisi tanpa beban sama sekali, oli akan menumpuk di ruang kompresi, menyebabkan kompresor udara tidak dapat terus beroperasi.Agar minyak dapat dibuang secara terus menerus, biasanya diperlukan laju aliran volume minimal sekitar 10%.Dalam beberapa kasus, laju aliran volumetrik kompresor harus nol.Pada saat ini, pipa bypass biasanya disusun antara pipa hisap dan knalpot.Ketika beban nol total diperlukan, pipa bypass dibuka untuk menghubungkan hisapan dan pembuangan..
Saat menggunakan katup geser penyesuaian kapasitas untuk mengatur aliran volumetrik kompresor sekrup, situasi yang ideal adalah menjaga rasio tekanan internal sama seperti pada beban penuh selama proses penyesuaian.Namun terlihat jelas bahwa ketika katup geser bergerak dan laju aliran volumetrik kompresor menjadi lebih kecil, panjang kerja efektif sekrup menjadi lebih kecil dan waktu proses kompresi internal juga menjadi lebih kecil, sehingga rasio tekanan internal harus menjadi berkurang.
Pada desain sebenarnya, katup geser dilengkapi dengan lubang pembuangan radial, yang bergerak secara aksial dengan katup geser.Dengan cara ini, di satu sisi, panjang efektif rotor mesin sekrup berkurang, dan di sisi lain, lubang buang radial juga dikurangi, sehingga memperpanjang waktu proses kompresi internal dan meningkatkan rasio kompresi internal.Ketika lubang buang radial pada katup geser dan lubang buang aksial pada penutup ujung dibuat menjadi rasio tekanan internal yang berbeda, rasio tekanan internal dapat dipertahankan agar sama dengan beban penuh selama proses penyesuaian dalam kisaran tertentu. .Sama.
Ketika katup geser penyesuaian volume digunakan untuk secara bersamaan mengubah ukuran lubang buang radial dari mesin sekrup dan panjang bagian kerja efektif rotor, hubungan antara konsumsi daya mesin sekrup dan laju aliran volume berada dalam aliran volume rentang penyesuaian 100-50%.Daya yang dikonsumsi berkurang hampir sebanding dengan penurunan aliran volumetrik, yang menunjukkan penghematan regulasi katup geser yang baik.Perlu dicatat bahwa pada tahap selanjutnya dari pergerakan katup geser, rasio tekanan internal akan terus menurun hingga berkurang menjadi 1. Hal ini membuat kurva konsumsi daya dan aliran volume saat ini menyimpang sampai batas tertentu dibandingkan dengan situasi ideal.Besarnya deviasi tergantung pada rasio tekanan eksternal mesin sekrup.Jika tekanan eksternal yang ditentukan oleh kondisi pergerakan relatif kecil, maka konsumsi daya tanpa beban mesin sekrup mungkin hanya 20% dari konsumsi daya penuh, sedangkan bila tekanan eksternal relatif besar dapat mencapai 35%.Dari sini dapat dilihat bahwa keuntungan signifikan menggunakan katup geser berkapasitas adalah daya start mesin sekrup yang sangat kecil.
Ketika struktur katup geser pengatur digunakan, permukaan atas katup geser bertindak sebagai bagian dari silinder kompresor sekrup.Terdapat lubang pembuangan pada katup geser, dan bagian bawahnya juga berfungsi sebagai pemandu gerakan aksial, sehingga persyaratan akurasi pemesinan sangat tinggi., yang akan menyebabkan peningkatan biaya produksi.Khususnya pada kompresor ulir kecil, biaya pemrosesan katup geser akan memakan biaya yang besar.Selain itu, untuk memastikan pengoperasian mesin sekrup yang andal, jarak antara katup geser dan rotor biasanya lebih besar daripada jarak antara lubang silinder dan rotor.Pada mesin sekrup kecil, peningkatan celah ini juga akan mempengaruhi kinerja kompresor.Penurunan parah.Untuk mengatasi kekurangan di atas, dalam desain mesin sekrup kecil, beberapa katup geser pengatur yang sederhana dan murah juga dapat digunakan.
Desain spool valve sederhana dengan lubang bypass di dinding silinder yang sesuai dengan bentuk heliks rotor, memungkinkan gas keluar dari lubang tersebut saat tidak ditutup.Katup geser yang digunakan adalah “katup putar” dengan badan katup spiral.Ketika diputar, dapat menutup atau membuka lubang bypass yang terhubung dengan ruang kompresi.Karena katup geser hanya perlu berputar saat ini, panjang keseluruhan kompresor dapat dikurangi secara signifikan.Skema desain ini secara efektif dapat memberikan penyesuaian kapasitas yang berkelanjutan.Namun, karena ukuran lubang pembuangan tetap tidak berubah, rasio tekanan internal akan turun saat pembongkaran dimulai.Pada saat yang sama, karena adanya lubang bypass pada dinding silinder, sejumlah “volume jarak bebas” terbentuk.Gas dalam volume ini akan berulang kali mengalami proses kompresi dan ekspansi, yang mengakibatkan berkurangnya efisiensi volumetrik dan adiabatik kompresor.
3. Proses penyetelan katup geser kompresor ulir
Dengan menggerakkan katup geser ke kiri dan ke kanan, volume kompresi efektif ditingkatkan atau dikurangi, dan volume pengiriman gas disesuaikan.Saat memuat: piston bergerak ke kiri dan katup geser bergerak ke kiri dan volume pengiriman gas meningkat;saat bongkar: piston bergerak ke kanan dan katup geser bergerak ke kanan dan volume pengiriman gas berkurang.
4. Prospek penerapan penyesuaian katup geser kompresor sekrup
Umumnya, kompresor ulir bebas oli tidak menggunakan alat pengatur kapasitas untuk menyetel katup geser.Hal ini dikarenakan ruang kompresi kompresor jenis ini tidak hanya bebas oli tetapi juga bersuhu tinggi.Hal ini membuat penggunaan perangkat katup geser menjadi sulit secara teknis.
Pada kompresor udara ulir injeksi oli, karena media terkompresi tetap tidak berubah dan kondisi pengoperasian tetap, perangkat penyesuaian kapasitas katup geser biasanya tidak digunakan.Motor frekuensi variabel biasanya digunakan untuk membuat struktur kompresor sesederhana mungkin dan menyesuaikan dengan kebutuhan produksi massal..
Perlu diperhatikan bahwa berkat perangkat penyesuaian kapasitas yang menyesuaikan katup geser, kompresor dapat mempertahankan efisiensi tinggi dalam kondisi pengoperasian yang disesuaikan.Dalam beberapa tahun terakhir, perangkat penyesuaian kapasitas juga telah digunakan pada kompresor ulir bebas oli dan kompresor udara ulir yang disuntikkan oli.Menyesuaikan kecenderungan katup geser.
Dalam pendingin sekrup injeksi oli dan kompresor proses, katup geser penyesuaian kapasitas biasanya digunakan untuk mengatur laju aliran volumetrik kompresor sekrup.Meskipun metode penyesuaian volume gas buang ini relatif rumit, metode ini dapat mengatur volume gas buang secara terus menerus dan tanpa langkah, dan efisiensinya juga tinggi.
Pernyataan: Artikel ini direproduksi dari Internet.Isi artikel ini hanya untuk tujuan pembelajaran dan komunikasi.Jaringan Kompresor Udara tetap netral sehubungan dengan pendapat dalam artikel tersebut.Hak cipta artikel adalah milik penulis asli dan platform.Jika ada pelanggaran, silakan hubungi kami untuk menghapusnya.