I compressori d'aria a vite sono compressori volumetrici che raggiungono lo scopo della compressione del gas attraverso la graduale riduzione del volume di lavoro.
Il volume di lavoro di un compressore d'aria a vite è costituito da una coppia di ingranaggi di rotori disposti parallelamente e ingranati tra loro, e da un telaio che alloggia questa coppia di rotori. Quando la macchina è in funzione, i denti dei due rotori si incastrano l'uno nell'altro ingranaggio e, man mano che il rotore ruota, i denti inseriti negli ingranaggi dell'altro si spostano verso l'estremità di scarico, in modo che il volume racchiuso dagli ingranaggi dell'altro si riduca gradualmente e la pressione aumenti progressivamente fino al raggiungimento della pressione desiderata. Una volta raggiunta la pressione, gli ingranaggi comunicano con l'uscita di scarico per consentire l'espulsione del fluido.
Dopo l'inserimento di un alveolo da parte dei denti dell'elemento contrapposto, si formano due spazi separati dai denti. L'alveolo vicino all'estremità di aspirazione rappresenta il volume di aspirazione, mentre quello vicino all'estremità di scarico rappresenta il volume del gas compresso. Con il funzionamento del compressore, i denti del rotore contrapposto inseriti nell'elemento contrapposto si muovono verso l'estremità di scarico, in modo che il volume di aspirazione continui ad espandersi e il volume del gas compresso continui a diminuire, realizzando così il processo di aspirazione e compressione in ciascun elemento contrapposto. Quando la pressione del gas compresso nell'elemento contrapposto raggiunge la pressione di scarico richiesta, l'elemento contrapposto comunica con lo sfiato e inizia il processo di scarico. Le variazioni del volume di aspirazione e del volume di compressione, suddivise nell'elemento contrapposto dai denti del rotore contrapposto, si ripetono, in modo che il compressore possa aspirare, comprimere ed espellere continuamente.
Principio di funzionamento e struttura del compressore a vite:
1. Processo di aspirazione: La porta di aspirazione sul lato di ingresso del compressore a vite deve essere progettata in modo che la camera di compressione possa essere completamente aspirata. Il compressore d'aria a vite non ha un gruppo di valvole di aspirazione e scarico. L'aspirazione viene regolata solo dall'apertura e chiusura di una valvola di regolazione. Quando il rotore ruota, lo spazio della scanalatura dei denti dei rotori principale e ausiliario viene trasferito all'apertura della parete terminale di aspirazione dell'aria, lo spazio z* è grande, in questo momento lo spazio della scanalatura dei denti del rotore comunica con l'aria libera dell'ingresso dell'aria, poiché tutta l'aria nella scanalatura dei denti viene scaricata durante lo scarico e la scanalatura dei denti è in uno stato di vuoto alla fine dello scarico. Quando viene trasferito all'ingresso dell'aria, lo spazio z* è grande. In questo momento, lo spazio della scanalatura dei denti del rotore comunica con l'aria libera dell'ingresso dell'aria, poiché tutta l'aria nella scanalatura dei denti viene scaricata durante lo scarico. Alla fine dello scarico, la scanalatura dei denti è in uno stato di vuoto. Quando viene trasferita all'ingresso dell'aria, l'aria esterna viene aspirata e fluisce assialmente nella scanalatura dei denti dei rotori principale e ausiliario. La manutenzione del compressore d'aria a vite ricorda che quando l'aria riempie completamente la scanalatura dei denti, la faccia terminale del lato di ingresso dell'aria del rotore è rivolta lontano dall'ingresso dell'aria del telaio e l'aria tra le scanalature dei denti è chiusa.
2. Processo di tenuta e trasporto: Al termine dell'aspirazione dei rotori principale e ausiliario, la scanalatura dei denti dei rotori principale e ausiliario e il telaio si chiudono. In questo momento, l'aria rimane intrappolata nella scanalatura dei denti e non fuoriesce più, ovvero si verifica il processo di tenuta. I due rotori continuano a ruotare e le creste e le scanalature dei loro denti coincidono all'estremità di aspirazione, e la superficie di anastomosi si sposta gradualmente verso l'estremità di scarico.
3. Processo di compressione e iniezione dell'olio: Durante il processo di trasporto, la superficie di contatto si sposta gradualmente verso l'estremità di scarico, ovvero la scanalatura del dente tra la superficie di contatto e l'orifizio di scarico si riduce gradualmente, e il gas nella scanalatura viene gradualmente compresso e la pressione aumenta. Questo è il [processo di compressione]. Contemporaneamente alla compressione, l'olio lubrificante viene anche spruzzato nella camera di compressione e miscelato con il gas presente nella camera a causa della differenza di pressione.
4. Processo di scarico: Quando la superficie terminale di ingranamento del rotore di manutenzione del compressore d'aria a vite viene spostata per comunicare con lo scarico del telaio (in questo momento la pressione del gas compresso è z*alta), il gas compresso inizia a essere scaricato fino a quando la superficie di ingranamento del picco del dente e la scanalatura del dente si spostano sulla superficie terminale di scarico. In questo momento, lo spazio della scanalatura del dente tra la superficie di ingranamento dei due rotori e la porta di scarico del telaio è zero, ovvero il processo di scarico è completato. Allo stesso tempo, la lunghezza della scanalatura del dente tra la superficie di ingranamento del rotore e l'ingresso dell'aria del telaio raggiunge z*lunga e il processo di aspirazione è in corso.
I compressori d'aria a vite si dividono in: tipo aperto, tipo semi-chiuso, tipo completamente chiuso
1. Compressore a vite completamente chiuso: il corpo adotta una struttura in ghisa di alta qualità e a bassa porosità con piccola deformazione termica; il corpo adotta una struttura a doppia parete con un passaggio di scarico, elevata resistenza e buon effetto di riduzione del rumore; le forze interne ed esterne del corpo sono sostanzialmente bilanciate e non vi è rischio di alta pressione come nei compressori aperti e semichiusi; il guscio è una struttura in acciaio ad alta resistenza, con un bell'aspetto e un peso ridotto. Viene adottata una struttura verticale e il compressore occupa una piccola area, il che favorisce la disposizione di più teste del refrigeratore; il cuscinetto inferiore è immerso nel serbatoio dell'olio e il cuscinetto è ben lubrificato; la forza assiale del rotore è ridotta del 50% rispetto al tipo semichiuso e aperto (effetto di bilanciamento dell'albero motore sul lato di scarico); non vi è rischio di sbalzo orizzontale del motore, elevata affidabilità; evita l'impatto del rotore a vite, della valvola a spola e del peso del rotore del motore sulla precisione di accoppiamento e migliora l'affidabilità; Buon processo di assemblaggio. Il design verticale della vite senza pompa dell'olio consente al compressore di funzionare o arrestarsi senza carenza d'olio. Il cuscinetto inferiore è immerso interamente nel serbatoio dell'olio e il cuscinetto superiore adotta la pressione differenziale per l'alimentazione dell'olio; i requisiti di pressione differenziale del sistema sono bassi. In caso di emergenza, la funzione di protezione della lubrificazione del cuscinetto evita la mancanza di lubrificazione dell'olio del cuscinetto, il che è vantaggioso per l'apertura dell'unità durante la stagione di transizione. Svantaggi: l'uso del raffreddamento a gas di scarico, il motore è in corrispondenza della porta di scarico, il che può facilmente causare il surriscaldamento dell'avvolgimento del motore; inoltre, non è possibile escludere tempestivamente un guasto.
2. Compressore a vite semi-chiuso
Motore raffreddato a spruzzo, bassa temperatura di esercizio del motore, lunga durata; il compressore aperto utilizza aria per raffreddare il motore, la temperatura di esercizio del motore è più alta, il che influisce sulla durata del motore e l'ambiente di lavoro della sala computer è inadeguato; l'uso di scarico per raffreddare il motore, la temperatura di esercizio del motore è molto alta, la durata del motore è breve. In generale, l'olio esterno è di dimensioni maggiori, ma l'efficienza è molto elevata; l'olio incorporato è combinato con il compressore, che è di piccole dimensioni, quindi l'effetto è relativamente scarso. L'effetto di separazione dell'olio secondario può raggiungere il 99,999%, il che può garantire una buona lubrificazione del compressore in varie condizioni operative. Tuttavia, il compressore a vite semi-chiuso a pistone è azionato da ingranaggi per aumentare la velocità, la velocità è elevata (circa 12.000 giri/min), l'usura è elevata e l'affidabilità è scarsa.
Tre compressori a vite aperti
I vantaggi delle unità aperte sono: 1) Il compressore è separato dal motore, quindi il compressore ha una gamma di applicazioni più ampia; 2) Lo stesso compressore può essere utilizzato con diversi refrigeranti. Oltre ai refrigeranti idrocarburici alogenati, è possibile utilizzare anche l'ammoniaca come refrigerante cambiando il materiale di alcune parti; 3) A seconda dei diversi refrigeranti e delle condizioni operative, è possibile utilizzare motori di diverse capacità. I principali svantaggi delle unità aperte sono: (1) La tenuta dell'albero è soggetta a perdite, il che comporta anche frequenti interventi di manutenzione da parte degli utenti; (2) Il motore in dotazione ruota ad alta velocità, il rumore del flusso d'aria è elevato e anche il rumore del compressore stesso è elevato, il che influisce sull'ambiente; (3) È necessario configurare un separatore d'olio separato, un radiatore dell'olio e altri componenti complessi del sistema dell'olio, l'unità è ingombrante, scomoda da usare e manutenere.
Data di pubblicazione: 5 maggio 2023
