Vidalı hava kompresörleri, çalışma hacminin kademeli olarak azaltılması yoluyla gaz sıkıştırma amacına ulaşan pozitif deplasmanlı kompresörlerdir.
Vidalı hava kompresörünün çalışma hacmi, birbirine paralel yerleştirilmiş ve birbirine kenetlenmiş bir çift rotor dişlisinden ve bu rotor çiftini barındıran bir şasiden oluşur. Makine çalışırken, iki rotorun dişleri birbirlerinin dişlilerine girer ve rotor döndükçe, diğerinin dişlilerine giren dişler egzoz ucuna doğru hareket eder, böylece diğerinin dişleri tarafından çevrelenen hacim kademeli olarak küçülür ve basınç kademeli olarak artar, ta ki gerekli basınca ulaşılana kadar. Basınç gerekli seviyeye ulaştığında, dişliler egzoz portuyla bağlantı kurarak egzozu gerçekleştirir.
Karşıt rotorun dişlerinin birbirine geçmesiyle bir alveol oluşturulduktan sonra, dişler tarafından ayrılmış iki boşluk oluşur. Emme ucuna yakın olan alveol emme hacmini, egzoz ucuna yakın olan alveol ise sıkıştırılmış gaz hacmini temsil eder. Kompresörün çalışmasıyla, dişli çarkın içine yerleştirilen karşıt rotorun dişleri egzoz ucuna doğru hareket eder, böylece emme hacmi sürekli olarak genişler ve sıkıştırılmış gaz hacmi sürekli olarak küçülür, böylece her bir dişli çarkta emme ve sıkıştırma işlemi gerçekleştirilir. Dişli çarktaki sıkıştırılmış gazın gaz basıncı gerekli egzoz basıncına ulaştığında, dişli çark havalandırma deliğiyle bağlantı kurar ve egzoz işlemi başlar. Karşıt rotorun dişleri tarafından dişli çarklara bölünen emme hacmi ve sıkıştırma hacmindeki değişiklikler tekrarlanır, böylece kompresör sürekli olarak emme, sıkıştırma ve egzoz yapabilir.
Vidalı kompresörün çalışma prensibi ve yapısı:
1. Emme işlemi: Vidalı tip hava kompresörünün giriş tarafındaki emme portu, sıkıştırma odasının tamamen emilebilmesi için tasarlanmalıdır. Vidalı tip hava kompresöründe giriş ve çıkış valf grubu bulunmaz. Giriş sadece bir regülatör valfinin açılıp kapanmasıyla ayarlanır. Rotor döndüğünde, ana ve yardımcı rotorların diş oluğu boşluğu hava giriş uç duvar açıklığına aktarılır, z* boşluğu büyüktür; bu sırada rotorun diş oluğu boşluğu hava girişinin serbest havasıyla iletişim kurar, çünkü diş oluğundaki tüm hava egzoz sırasında boşaltılır ve egzoz sonunda diş oluğu vakum durumundadır. Hava girişine aktarıldığında, z* boşluğu büyüktür. Bu sırada rotorun diş oluğu boşluğu hava girişinin serbest havasıyla iletişim kurar, çünkü diş oluğundaki tüm hava egzoz sırasında boşaltılır. Egzoz sonunda diş oluğu vakum durumundadır. Hava girişine aktarıldığında, dışarıdan gelen hava emilir ve eksenel olarak ana ve yardımcı rotorların diş oluklarına akar. Vidalı hava kompresörünün bakımında, hava tüm diş oluklarını doldurduğunda, rotorun hava giriş tarafındaki uç yüzünün şasinin hava girişinden uzağa çevrilmesi ve diş olukları arasındaki havanın kapatılması gerektiği hatırlatılır.
2. Sızdırmazlık ve taşıma işlemi: Ana ve yardımcı rotorların emme işleminin sonunda, ana ve yardımcı rotorların diş olukları ve şasi kapanır. Bu sırada, hava diş oluğunda hapsolur ve artık dışarı akmaz, yani [sızdırmazlık işlemi] gerçekleşir. İki rotor dönmeye devam eder ve diş tepeleri ile diş olukları emme ucunda çakışır ve birleşme yüzeyi kademeli olarak egzoz ucuna doğru hareket eder.
3. Sıkıştırma ve yağ enjeksiyonu işlemi: Taşıma işlemi sırasında, dişli yüzeyi kademeli olarak egzoz ucuna doğru hareket eder, yani dişli yüzeyi ile egzoz portu arasındaki diş oluğu kademeli olarak azalır ve diş oluğundaki gaz kademeli olarak sıkıştırılarak basınç artar. Bu, [sıkıştırma işlemidir]. Sıkıştırma ile aynı zamanda, basınç farkı nedeniyle yağlama yağı da sıkıştırma odasına püskürtülür ve oda gazıyla karışır.
4. Egzoz işlemi: Vidalı hava kompresörü bakım rotorunun dişli uç yüzü şasinin egzozuna temas edecek şekilde hareket ettirildiğinde (bu sırada sıkıştırılmış gazın basıncı z*yüksek olur), diş tepesinin dişli yüzeyi ve diş oluğu egzoz uç yüzüne doğru hareket edene kadar sıkıştırılmış gaz boşaltılmaya başlanır. Bu sırada, iki rotorun dişli yüzeyi ile şasinin egzoz portu arasındaki diş oluğu mesafesi sıfır olur, yani (egzoz işlemi) tamamlanır. Aynı zamanda, rotorun dişli yüzeyi ile şasinin hava girişi arasındaki diş oluğunun uzunluğu z*uzunluğa ulaşır ve emme işlemi başlar.
Vidalı hava kompresörleri açık tip, yarı kapalı tip ve tam kapalı tip olmak üzere üç tipe ayrılır.
1. Tamamen kapalı vidalı kompresör: Gövde, düşük termal deformasyona sahip yüksek kaliteli, düşük gözenekli dökme demir yapıdan üretilmiştir; gövde, egzoz geçişli çift duvarlı bir yapıya sahiptir, yüksek mukavemete ve iyi gürültü azaltma etkisine sahiptir; gövdenin iç ve dış kuvvetleri temel olarak dengelenmiştir ve açık ve yarı kapalı yüksek basınç riski yoktur; kabuk, yüksek mukavemetli, güzel görünümlü ve hafif çelik bir yapıdır. Dikey yapı benimsenmiştir ve kompresör küçük bir alan kaplar, bu da soğutma ünitesinin çoklu başlıklarının düzenlenmesine elverişlidir; alt yatak yağ tankına daldırılmıştır ve yatak iyi yağlanmıştır; rotorun eksenel kuvveti, yarı kapalı ve açık tipe göre %50 azaltılmıştır (egzoz tarafındaki motor milinin dengeleme etkisi); yatay motor konsolu riski yoktur, yüksek güvenilirlik; vidalı rotor, makara valfi ve motor rotor ağırlığının eşleşme doğruluğu üzerindeki etkisinden kaçınılır ve güvenilirlik artırılır; İyi bir montaj süreci. Yağ pompası olmayan dikey vida tasarımı, kompresörün yağsız çalışmasına veya durmasına olanak tanır. Alt yatak tamamen yağ tankına daldırılmıştır ve üst yatak diferansiyel basınçla yağlanır; sistem diferansiyel basınç gereksinimleri düşüktür. Acil durumlarda, yatak yağlama koruma fonksiyonu, yatağın yağsız kalmasını önler ve bu da geçiş mevsiminde ünitenin açılmasına yardımcı olur. Dezavantajları: Egzoz soğutması kullanılması, motorun egzoz portunda olması, motor bobininin kolayca yanmasına neden olabilir; ayrıca, arıza zamanında önlenemez.
2. Yarı kapalı vidalı kompresör
Püskürtmeli soğutmalı motor, düşük çalışma sıcaklığı ve uzun ömür sunar; açık kompresörde motor hava ile soğutulur, bu da motorun çalışma sıcaklığını yükseltir ve motor ömrünü etkiler, ayrıca bilgisayar odasının çalışma ortamı da elverişsizdir; egzozla soğutmada ise motor çalışma sıcaklığı çok yüksektir ve motor ömrü kısadır. Genellikle harici yağ daha büyük hacimlidir ancak verimliliği çok yüksektir; dahili yağ kompresörle birleştirilir, hacmi küçüktür, bu nedenle etkisi nispeten düşüktür. İkincil yağ ayrıştırma etkisi %99,999'a ulaşabilir ve çeşitli çalışma koşullarında kompresörün iyi yağlanmasını sağlayabilir. Bununla birlikte, pistonlu yarı kapalı vidalı kompresör, hızı artırmak için dişli ile tahrik edilir, hızı yüksektir (yaklaşık 12.000 rpm), aşınma fazladır ve güvenilirliği düşüktür.
Üç, açık vidalı kompresör
Açık tip ünitelerin avantajları şunlardır: 1) Kompresör motordan ayrıdır, bu nedenle kompresörün uygulama alanı daha geniştir; 2) Aynı kompresör farklı soğutucu akışkanlar için kullanılabilir. Halojenli hidrokarbon soğutucu akışkanlara ek olarak, bazı parçaların malzemesi değiştirilerek amonyak da soğutucu akışkan olarak kullanılabilir; 3) Farklı soğutucu akışkanlara ve çalışma koşullarına göre farklı kapasitelerde motorlar kullanılabilir. Açık tip ünitelerin başlıca dezavantajları şunlardır: (1) Mil contası kolayca sızdırabilir, bu da kullanıcılar tarafından sık sık bakım gerektirir; (2) Takılan motor yüksek hızda döner, hava akışı gürültüsü yüksektir ve kompresörün kendi gürültüsü de yüksektir, bu da çevreyi etkiler; (3) Ayrı bir yağ ayırıcı, yağ soğutucu ve diğer karmaşık yağ sistemi bileşenlerinin yapılandırılması gerekir, ünite hantal, kullanımı ve bakımı zordur.
Yayın tarihi: 05 Mayıs 2023
