Просмотров: 4097

Снижение температурного перепада уменьшает тепловые деформации его деталей. Необходимо, однако, отметить, что масло система увеличивает габариты компрессорной установки и ее стоимость и усложняет эксплуатацию. Масляная смазка положительно влияет на эксплуатационные качества винтовых компрессоров. Однако использование минеральных масел приводит к загрязнению газа парами масел.

 

Поэтому промышленностью разработаны водозаполненные винтовые компрессоры, в которых роль смазки и уплотнителя зазоров играет чистая, не содержащая агрессивных примесей вода. Зацепление называется герметичным, если при изготовлении винтов и корпуса создаются, полностью изолированные друг от друга полости всасывания и нагнетания. Герметичность зависит от особенностей профилей, по которым очерчены зубья. В реальном сухом компрессоре между винтами и корпусом и между самими винтами должны быть зазоры. Зазоры выбираются минимальными, но достаточными для безопасной работы машины. Влияние на герметичность зацепления, на экономичность, на массовые и габаритные показатели компрессора оказывает профиль зубьев. Зацепление должно обеспечивать герметичность между областями нагнетания и всасывания, герметичность между парными полостями газа, т. е. в осевом направлении. Основные геометрические характеристики винтового зацепления: длина линии контакта, величина треугольной щели, защемленный объем и площадь впадин между зубьями роторов. Линией контакта называется линия соприкосновения сопряженных профилей зубьев. В маслозаполненном компрессоре может быть непосредственный контакт между зубьями. В сухих машинах линия контакта—это линия сопряжения.

 

Через зазоры по линии контакта происходит утечка газа из полостей с повышенным давлением в полости с пониженным давлением. Защемленный объем — это часть объема парной полости газа, заключенная между торцом расточки корпуса со стороны нагнетания и линией контакта сопряженных зубьев, которая с определенного момента изолируется в самостоятельный замкнутый объем. В защемленном объеме происходит сжатие газа. Чем больше защемленный объем, тем больше внутренние потери в компрессоре и ниже его КПД. Треугольная щель образуется между гребнем расточки корпуса и верхней точкой линии контакта винтов; она соединяет соседние полости, находящиеся под разным давлением, и снижает КПД компрессора. Площадь впадин между зубьями роторов определяет при прочих равных условиях объем парной полости и, следовательно, теоретическую производительность компрессора. Профилем зуба называется кривая, очерчивающая поверхность зуба в плоскости, нормальной оси вращения. В зависимости от того, симметричны ли боковые поверхности зуба относительно радиальной линии, проведенной в его вершину, все профили делятся на симметричные и асимметричные.

 

Профиль задается в торцевом сечении, нормальном к оси вращения, что позволяет получить уравнение винтовой поверхности зуба как результат винтового движения профиля. Профили ведущего и ведомого винтов являются сопряженными, т. е.образованы взаимо огибаемыми кривыми. При профилировании, решая задачу зацепления, находят уравнение сопряженного профиля по выбранному профилю одного из зубьев, определяют линию зацепления, а также линию контакта винтов. Огибаемый и огибающий профили должны удовлетворять теореме зацепления и обеспечивать минимальную длину линии контакта без разрывов, петель и точек возврата, минимальную площадь треугольной щели и защемленный объем. Коэффициент производительности при неизменных зазорах зависит: от отношения давлений, количества масла, подаваемого в полость всасывания, конструктивных характеристик винтов, окружной скорости роторов. Коэффициент производительности увеличивается при снижении отношения давлений, при уменьшении количества масла, поступающего в полость всасывания, при переходе на сжимаемую среду с меньшей газовой постоянной, при уменьшении длины винтов и увеличении гидравлического диаметра полостей винтов, снижении длины линии контакта и зазоров. В рабочих процессах винтовых маслозаполненных компрессоров совместно с газом участвует масло, которое находится в рабочей полости в основном в виде мелких капель и тонких пленок на поверхностях. На объемную производительность винтовых компрессоров значительное влияние оказывает окружная скорость внешней окружности ведущего винта. Оптимальное значение окружной скорости зависит от отношения давлений е рабочей среды, относительной величины зазоров, количества масла, впрыскиваемого в рабочие полости. С увеличением окружной скорости возрастает производительность компрессора за счет снижения относительной потери газа через зазоры.

 

Повышаются коэффициент производительности и энергетическая эффективность компрессора. Однако при этом увеличиваются газодинамические потери всасывания и затрудняется заполнение полостей винтов при всасывании, что приводит к увеличению энергетических потерь. Противоположные тенденции при увеличении —со определяют оптимум окружной скорости в винтовом компрессоре. Оптимальные значения растут с увеличением е и находятся для винтовых маслозаполненных компрессоров в пределах 30— 50 м/с. В винтовом компрессоре имеют место термодинамические потери, обусловленные ударными явлениями при несовпадении внутреннего давления конца сжатия с давлением в нагнетательном патрубке.

 

Возможные режимы работы винтового компрессора:

а) основной режим, в котором внутреннее давление конца сжатия, совпадает с давлением выходного патрубка,

б) режим с «пережатием», когда внутреннее давление конца сжатия больше давления;

в) режим с «недожатием», когда внутреннее давление конца сжатия меньше давления. Потери энергии в винтовом компрессоре делятся на внутренние (в рабочем процессе компрессора) и внешние.

 

Внутренние потери: перетечки газа из полостей с повышенным давлением в полости с пониженным давлением; термодинамическое несовершенство рабочего процесса и несовпадение внутреннего давления конца сжатия с давлением в емкости нагнетания, потери газового трения при всасывании, в том числе потери на создание разрежения в защемленном объеме, трение и удары газа и т. п.; потери газового трения при нагнетании и при пережатии газа в защемленном объеме; трение газа в винтовых каналах; подогрев сжимаемого газа. Внешние потери: на трение в опорных и упорных подшипниках; на трение винтов в газомасляной среде, в концевых уплотнениях и в уравновешивающих устройствах; на транспортировку масла. Внешние потери увеличивают потребляемую винтовым компрессором мощность, но не влияют на состояние сжимаемой среды. Энергетические качества компрессора оцениваются сравнением его с эталонным компрессором, сжимающим газ по адиабате. Адиабатический внутренний КПД показывает степень приближения действительного процесса к эталонному. Внутренняя мощность может быть определена по внутреннему адиабатическому КПД.

 

Винтовой компрессор рассчитывается по следующей схеме:

1. Анализируются данные технического задания и выбирается ряд параметров компрессора на основании имеющихся опытных данных: окружной скорости, типа профиля, числа зубьев, относительной высоты зуба, относительной длины винтов, значения коэффициента производительности, внутренней степени повышения давления.

2. Находятся основные размеры винтов теоретического профиля.

3. Рассчитываются термодинамические параметры компрессора, мощность привода и выбирается привод.

4. Производится выбор материалов винтов и корпуса, определяется действительный профиль винтов.

5. Производится корректировка коэффициента подачи, значений термодинамических параметров и некоторых других величин, например длины винтов, числа оборотов и др.

6. Выполняется расчет холодильника, определяются силы и моменты, действующие на винты, рассчитываются валы, подшипники, уплотнения и другие детали компрессора, определяются критические частоты вращения роторов, производятся специальные расчеты по удовлетворению требований технического задания (расчет систем смазки, регулирования и др.).

 

Если создание новых профилей способствовало в основном уменьшению длины щелей в компрессоре, то для уменьшения высоты щели проводятся работы по нанесению на рабочие органы компрессора мягких покрытий, обладающих хорошей адгезией с металлами. Нанесение таких покрытий на проточную часть компрессора позволяет резко уменьшить зазоры между рабочими органами, что повышает КПД и коэффициент подачи машины. Резервы повышения КПД имеются также в совершенствовании проточной части всасывающего и нагнетательного тракта, в использовании инерционного надува, снижении потерь на трение роторов о газ, уменьшении окружных скоростей и т. д.


Вы находитесь:    ГлавнаяОбзорыНаучная литература

О нас

ООО "Мой компрессор"

юр.адрес: РБ, г. Минск, ул. Тростенецкая, д.6

Зарегистрирован в торговом реестре с 21 июля 2014г.

Контактная информация

worldmap

Мобильный телефон МТС:  +375 33 3003999
Мобильный телефон Velcom: +375 29 3033999