כיצד לממש כוונון נפח אוויר ללא מדרגות במדחס בורג
1. מאפיינים של מדחס בורג
מדחסי בורג מורכבים מזוג ברגים מקבילים, נקבים וזכרים משתלבים.הם נמצאים בשימוש נרחב במערכות קירור בינוניות וגדולות או במדחסי גז תהליכים במפעלי זיקוק וכימיקלים.דחיסת בורג מתחלקת לשני סוגים: בורג בודד ובורג כפול.מדחס בורג מתייחס בדרך כלל למדחס בורג כפול.למדחסי בורג יש את המאפיינים הבאים:
(1) למדחס הבורג יש מבנה פשוט ומספר קטן של חלקים.אין חלקי שחיקה כמו שסתומים, טבעות בוכנה, רוטורים, מיסבים וכו' וחוזקו ועמידות הבלאי שלו גבוהים יחסית.
(2) למדחס הבורג יש את המאפיינים של העברת גז מאולצת, כלומר, נפח הפליטה כמעט ואינו מושפע מלחץ הפליטה, לא מתרחש נחשול כאשר נפח הפליטה קטן, והוא עדיין יכול לשמור על הלחץ בטווח רחב. של תנאי העבודה.יעילות גבוהה יותר.
(3) מדחס הבורג אינו רגיש במיוחד לפטיש נוזלי וניתן לקרר אותו באמצעות הזרקת שמן.לכן, תחת אותו יחס לחץ, טמפרטורת הפריקה נמוכה בהרבה מזו של סוג הבוכנה, ולכן יחס הלחץ החד-שלבי גבוה.
(4) התאמת שסתום ההחלקה מאומצת כדי לממש התאמה ללא מדרגות של אנרגיה.
2. עקרון התאמת שסתום ההזזה של מדחס בורג
שסתום ההחלקה משמש לשליטה ללא מדרגות בקיבולת.במהלך הפעלה רגילה, רכיב זה אינו נטען.שסתום ההחלקה נשלט על ידי לוח הבקרה המיקרו באמצעות לחץ שמן, בסופו של דבר משנה את כושר העבודה של המדחס.
שסתום ההחלקה לכוונון הקיבולת הוא רכיב מבני המשמש להתאמת זרימת הנפח במדחס בורג.למרות שישנן שיטות רבות להתאמת זרימת הנפח של מדחס בורג, נעשה שימוש נרחב בשיטת ההתאמה באמצעות שסתום סלייד, בעיקר בהזרקה.מדחסי קירור ותהליכים של בורג שמן פופולריים במיוחד.כפי שמוצג באיור 1, שיטת התאמה זו היא להתקין שסתום שסתום כוונון על גוף המדחס הבורגי ולהפוך לחלק מגוף המדחס.הוא ממוקם במפגש של שני המעגלים הפנימיים בצד הלחץ הגבוה של הגוף ויכול לנוע קדימה ואחורה בכיוון המקביל לציר הצילינדר.
העיקרון של שסתום ההחלקה להתאמת קצב הזרימה הנפחי של מדחס הבורג מבוסס על מאפייני תהליך העבודה של מדחס הבורג.במדחס בורג, כשהרוטור מסתובב, לחץ הגז הדחוס עולה בהדרגה לאורך ציר הרוטור.מבחינת המיקום המרחבי, הוא נע בהדרגה מקצה היניקה של המדחס לקצה הפריקה.לאחר פתיחת הצד בלחץ הגבוה של הגוף, כאשר שני הרוטורים מתחילים להתערב ולנסות להגביר את לחץ הגז, חלק מהגז יעקוף דרך הפתח.ברור שכמות הגז שעוקפת קשורה לאורך הפתח.כאשר קו המגע נע לקצה הפתח, הגז הנותר סגור לחלוטין, ותהליך הדחיסה הפנימי מתחיל בנקודה זו.העבודה שמבצע מדחס הבורג על הגז העוקף מהפתח משמשת רק לפריקתו.לכן, צריכת החשמל של המדחס היא בעיקר סכום העבודה שנעשתה לדחיסת הגז הסופי שנפלט ועבודת החיכוך המכנית.לכן, כאשר נעשה שימוש בשסתום ההחלקה לכוונון הקיבולת כדי להתאים את קצב הזרימה הנפחי של מדחס הבורג, המדחס יכול לשמור על יעילות גבוהה בתנאי ההתאמה.
במדחסים בפועל, זה בדרך כלל לא חור במארז, אלא מבנה נקבובי.שסתום ההחלקה נע בחריץ מתחת לרוטור ומאפשר התאמה רציפה של גודל הפתח.הגז שנפלט מהפתח יחזור לפתח היניקה של המדחס.מכיוון שהמדחס למעשה לא עובד על חלק זה של הגז, הטמפרטורה שלו לא עולה, ולכן אין צורך לקררו לפני שהוא מגיע לגז המרכזי בפתח היניקה..
שסתום ההחלקה יכול לנוע בכל כיוון בהתאם לדרישות מערכת הבקרה.יש הרבה דרכים לנהוג בו.השיטה הנפוצה ביותר היא שימוש בצילינדר הידראולי, ומערכת השמן של מדחס הבורג עצמו מספקת את לחץ השמן הנדרש.בכמה מכונות, שסתום ההחלקה מונע על ידי מנוע מופחת.
תיאורטית, הסליל צריך להיות באותו אורך של הרוטור.באופן דומה, המרחק הדרוש לשסתום ההחלקה לעבור מעומס מלא לעומס ריק צריך להיות זהה לרוטור, וגם הגליל ההידראולי צריך להיות באותו אורך.עם זאת, התרגול הוכיח שגם אם אורך שסתום ההחלקה קצר מעט יותר, עדיין ניתן להשיג מאפייני ויסות טובים.הסיבה לכך היא שכאשר פתח המעקף נפתח לראשונה ליד קצה היניקה, השטח שלו קטן מאוד, לחץ הגז קטן מאוד בזמן זה, והזמן שלוקח לשיני הרוטור המתערבבות לטאטא דרך הפתח הוא גם קצר מאוד, כך שתהיה רק כמות קטנה של חלק מהגז נפרק.לכן, ניתן להקטין את האורך האמיתי של שסתום ההחלקה לכ-70% מאורך קטע העבודה הרוטור, והחלק הנותר נעשה קבוע, ובכך להקטין את הגודל הכולל של המדחס.
המאפיינים של שסתום כוונון הקיבולת ישתנו בהתאם לקוטר הרוטור.הסיבה לכך היא ששטח יציאת המעקף הנגרם על ידי תנועת שסתום ההחלקה פרופורציונלי לריבוע קוטר הרוטור, בעוד שנפח הגז בתא הדחיסה פרופורציונלי לקוטר הרוטור.פרופורציונלי לקובייה של .ראוי לציין שכאשר המדחס דוחס את הגז, הוא גם מגביר את לחץ השמן המוזרק, ובסופו של דבר פולט אותו יחד עם הגז.על מנת שהשמן יתפרק באופן רציף, יש לשמור נפח פליטה מסוים.אחרת, בתנאים ללא עומס לחלוטין, שמן יצטבר בתא הדחיסה, מה שיגרום למדחס האוויר לא להיות מסוגל להמשיך לפעול.על מנת שהשמן יתפרק באופן רציף, נדרש בדרך כלל קצב זרימת נפח של לפחות כ-10%.במקרים מסוימים, קצב הזרימה הנפחי של המדחס חייב להיות אפס.בשלב זה, צינור עוקף מסודר בדרך כלל בין היניקה והפליטה.כאשר נדרש עומס אפס מוחלט, צינור המעקף נפתח לחיבור היניקה והפליטה..
כאשר משתמשים בשסתום שקופיות לכוונון קיבולת כדי להתאים את הזרימה הנפחית של מדחס בורג, המצב האידיאלי הוא לשמור על יחס הלחץ הפנימי זהה לזה של עומס מלא במהלך תהליך ההתאמה.עם זאת, ברור שכאשר שסתום ההחלקה זז וקצב הזרימה הנפחי של המדחס קטן יותר, אורך העבודה האפקטיבי של הבורג קטן יותר וזמן תהליך הדחיסה הפנימי קטן יותר, כך שיחס הלחץ הפנימי חייב להיות קטן יותר. מוּפחָת.
בתכנון בפועל, שסתום ההחלקה מצויד בחור פליטה רדיאלי, שנע בציר עם שסתום ההחלקה.בדרך זו, מצד אחד, האורך האפקטיבי של רוטור מכונת הבורג מצטמצם, ומצד שני, גם פתח הפליטה הרדיאלי מצטמצם, על מנת להאריך את זמן תהליך הדחיסה הפנימית ולהגדיל את יחס הדחיסה הפנימי.כאשר פתח הפליטה הרדיאלי על שסתום ההחלקה ופתח הפליטה הצירי על מכסה הקצה הופכים ליחסי לחץ פנימיים שונים, ניתן לשמור על יחס הלחץ הפנימי להיות זהה לזה של עומס מלא במהלך תהליך ההתאמה בטווח מסוים .אותו.
כאשר משתמשים בשסתום ההזזה לכוונון נפח כדי לשנות בו זמנית את גודל פתח הפליטה הרדיאלי של מכונת הבורג ואת אורך חלק העבודה היעיל של הרוטור, הקשר בין צריכת החשמל של מכונת הבורג וקצב זרימת הנפח הוא בתוך זרימת הנפח טווח התאמה של 100-50%.הכוח הנצרך יורד כמעט ביחס לירידה בזרימה הנפחית, מה שמעיד על כלכלה טובה של ויסות שסתום ההחלקה.ראוי לציין שבשלב המאוחר יותר של תנועת שסתום ההחלקה, יחס הלחץ הפנימי ימשיך לרדת עד שיצטמצם ל-1. זה גורם לעקומת צריכת החשמל וספיקת הנפח בזמן זה לסטות במידה מסוימת בהשוואה ל-1. מצב אידיאלי.גודל הסטייה תלוי ביחס הלחץ החיצוני של מכונת הבורג.אם הלחץ החיצוני שנקבע על ידי תנאי התנועה קטן יחסית, צריכת החשמל ללא עומס של מכונת ההברגה עשויה להיות רק 20% מזו בעומס מלא, בעוד כאשר הלחץ החיצוני גדול יחסית, היא עשויה להגיע ל-35%.מכאן ניתן לראות כי יתרון משמעותי בשימוש בשסתום החלקה בקיבולת הוא שכוח ההתנעה של מכונת ההברגה קטן מאוד.
כאשר נעשה שימוש במבנה שסתום ההחלקה המווסת, המשטח העליון של שסתום ההחלקה פועל כחלק מגליל מדחס הבורג.על שסתום ההחלקה קיים פתח פליטה, וחלקו התחתון משמש גם כמדריך לתנועה צירית, כך שהדרישות לדיוק העיבוד גבוהות מאוד., מה שיוביל להגדלת עלויות הייצור.במיוחד במדחסי בורג קטנים, עלות העיבוד של שסתום ההחלקה תהיה חלק גדול.בנוסף, על מנת להבטיח את פעולתה האמינה של מכונת הבורג, הפער בין שסתום ההחלקה לרוטור בדרך כלל גדול יותר מהפער בין חור הצילינדר לרוטור.במכונות ברגים קטנות, הפער המוגדל הזה ישפיע גם על ביצועי המדחס.ירידה קשה.על מנת להתגבר על החסרונות הנ"ל, בתכנון של מכונות ברגים קטנות, ניתן להשתמש גם במספר שסתומי וויסות פשוטים ובעלות נמוכה.
עיצוב שסתום סליל פשוט עם חורים עוקפים בדופן הצילינדר התואמים את הצורה הסלילית של הרוטור, מה שמאפשר לגז לברוח מהחורים הללו כשהם אינם מכוסים.שסתום ההחלקה המשמש הוא "שסתום סיבובי" עם גוף שסתום ספירלי.כאשר הוא מסתובב, הוא יכול לכסות או לפתוח את החור המעקף המחובר לתא הדחיסה.מכיוון ששסתום ההחלקה רק צריך להסתובב בשלב זה, ניתן להפחית בהרבה את האורך הכולל של המדחס.ערכת עיצוב זו יכולה לספק ביעילות התאמת קיבולת מתמשכת.עם זאת, מכיוון שגודל חור הפליטה נשאר ללא שינוי, יחס הלחץ הפנימי יירד עם תחילת הפריקה.יחד עם זאת, עקב קיומו של החור המעקף על דופן הצילינדר, נוצרת כמות מסוימת של "נפח פינוי".הגז בתוך נפח זה יעבור שוב ושוב תהליכי דחיסה והתרחבות, וכתוצאה מכך יעילות נפח ואדיאבטית מופחתת של המדחס.
3. תהליך התאמת שסתום ההחלקה של מדחס בורג
על ידי הזזת שסתום ההחלקה ימינה ושמאלה, נפח הדחיסה האפקטיבי גדל או מופחת, ונפח אספקת הגז מותאם.בעת טעינה: הבוכנה זזה שמאלה ושסתום ההחלקה זז שמאלה ונפח אספקת הגז גדל;בעת פריקה: הבוכנה זזה ימינה ושסתום ההחלקה זז ימינה ונפח אספקת הגז יורד.
4. סיכויי יישום של התאמת שסתום שסתום מדחס בורג
בדרך כלל, מדחסי בורג נטולי שמן אינם משתמשים בהתקן לכוונון קיבולת כדי לכוונן את שסתום ההחלקה.הסיבה לכך היא שתא הדחיסה של מדחס מסוג זה אינו רק נטול שמן אלא גם בטמפרטורה גבוהה.זה מקשה מבחינה טכנית את השימוש בהתקני שסתום שסתום ויסות.
במדחסי אוויר בורג מוזרק שמן, מכיוון שהמדיום הדחוס נשאר ללא שינוי ותנאי ההפעלה קבועים, בדרך כלל לא נעשה שימוש במכשיר התאמת הקיבולת של שסתום ההחלקה.מנוע בתדר משתנה משמש בדרך כלל כדי להפוך את מבנה המדחס לפשוט ככל האפשר ולהתאים את עצמו לצרכי הייצור ההמוני..
ראוי לציין כי בשל מכשיר התאמת הקיבולת המכוון את שסתום ההזזה, המדחס יכול לשמור על יעילות גבוהה בתנאי הפעלה מותאמים.בשנים האחרונות נעשה שימוש במכשירי התאמת קיבולת גם במדחסי ברגים נטולי שמן ומדחסי אוויר בורגיים מוזרקים.מכוון את הנטייה של שסתום ההחלקה.
במדחסי תהליכי קירור ובהזרקת שמן, שסתומי החלקה לכוונון קיבולת משמשים בדרך כלל כדי להתאים את קצב הזרימה הנפחי של מדחס הבורג.למרות ששיטת התאמת נפח הפליטה מורכבת יחסית, היא יכולה להתאים באופן רציף וללא שלב את נפח הפליטה, וגם היעילות גבוהה.
הצהרה: מאמר זה משוכפל מהאינטרנט.תוכן המאמר מיועד למטרות למידה ותקשורת בלבד.רשת מדחסי אוויר נשארת ניטרלית ביחס לדעות במאמר.זכויות היוצרים של המאמר שייכות למחבר המקורי ולפלטפורמה.אם יש הפרה כלשהי, אנא צור איתנו קשר כדי למחוק אותה.