Principio di funzionamento del compressore d'aria

Principio di funzionamento del compressore d'aria a vite e-analisi approfondita di ciascun sistema

一. Quadro logico generale del lavoro

I compressori d'aria a vite sono compressori rotativi volumetrici. Il loro principio fondamentale si basa sull'accoppiamento dei rotori maschio e femmina per ottenere la compressione del gas. Sono dotati di quattro sistemi coordinati: il sistema host/motore per l'alimentazione, il sistema di raffreddamento/separazione per il mantenimento della temperatura operativa e la pulizia del mezzo, il sistema di regolazione del circuito del gas per il controllo della pressione e del flusso e il sistema del circuito di controllo per il funzionamento automatizzato e la protezione di sicurezza. Questi quattro sistemi lavorano insieme per completare l'intero processo di "filtrazione dell'aria → compressione → separazione dell'olio-gas → raffreddamento → uscita di pressione stabile".

2, Unità principale/sistema motore: nucleo di potenza ed esecuzione di compressione

(1) Composizione della struttura principale

Assemblea ospitante

Composto da un involucro a forma di ∞-, rotori maschio e femmina, cappucci terminali di aspirazione/scarico e cuscinetti. L'involucro fornisce una camera di lavoro sigillata, con la porta di aspirazione frontale-adattata esattamente all'angolo di rotazione del rotore; i cappucci terminali di aspirazione/scarico non solo sigillano il corpo ma forniscono anche il montaggio e il posizionamento dei rotori e dei cuscinetti.

Gruppo rotore: il rotore maschio (denti convessi, guida) e il rotore femmina (denti concavi, guidati) adottano un profilo ad arco cicloidale asimmetrico su un lato-asimmetrico-, operando attraverso due metodi di trasmissione:

① Il rotore maschio è direttamente collegato al motore per azionare il rotore femmina;

② Entrambi i rotori ingranano con l'ingranaggio conduttore del motore tramite ingranaggi condotti.

Sistema di cuscinetti: i cuscinetti a rulli sull'estremità del motore forniscono supporto radiale, mentre i cuscinetti a rulli conici sull'altra estremità contrastano sia la spinta assiale che la forza radiale, garantendo una rotazione stabile ad alta- velocità dei rotori.

Motore e trasmissione

Adotta una connessione rigida, trasmettendo la coppia del motore ai rotori attraverso la trasmissione ad ingranaggi. Alcuni modelli offrono la trasmissione a cinghia opzionale per adattarsi alle diverse esigenze di velocità.

(2)Meccanismo del processo di compressione in tre-fasi

Processo di aspirazione: quando i rotori ruotano, i denti del rotore maschio si svincolano dalle scanalature dei denti del rotore femmina, espandendo il volume inter-dente e collegandolo alla porta di aspirazione. L'aria viene aspirata finché il volume non raggiunge il massimo, quindi il volume viene sigillato. A questo punto, i volumi inter-dente dei rotori maschio e femmina non sono collegati tra loro.

Processo di compressione: mentre i rotori continuano a ruotare, i denti del rotore femmina si intromettono nel volume inter-dente del rotore maschio per la compressione preliminare. Successivamente si forma un volume elementare a forma di "V"-, che si restringe gradualmente man mano che i denti si impegnano, ottenendo un aumento di pressione.

Processo di scarico: il volume elementare si restringe fino a collegarsi alla porta di scarico e il gas ad alta-pressione viene scaricato finché il volume non raggiunge il minimo, completando lo scarico e formando un ciclo continuo.

(3)Confronto dei metodi di lubrificazione

3, sistema di raffreddamento/separazione: controllo della temperatura e purificazione del mezzo

(一)Sistema di raffreddamento ad aria-

Struttura: un radiatore dell'olio con alette a piastra di alluminio- (radiatore anteriore) e un radiatore dell'aria (postrefrigeratore) sono collegati in parallelo, con un motore della ventola separato che aziona la ventola per lo scambio di calore forzato.

Regolazione intelligente: una valvola di controllo della temperatura consente il controllo adattivo della temperatura dell'olio-quando la temperatura è inferiore a 40 gradi, l'olio scorre direttamente all'host; quando supera i 55 gradi, tutto l'olio entra nel radiatore per ridurre la temperatura.

Punti di manutenzione: la temperatura ambiente deve essere inferiore o uguale a 40 gradi; soffiare regolarmente la polvere dalle superfici delle alette con aria compressa per evitare una riduzione dell'efficienza dello scambio termico.

Sistema-raffreddato ad acqua

Struttura: un refrigeratore a fascio tubiero-e-è diviso in due circuiti. L'acqua di raffreddamento scorre all'interno dei tubi di rame, mentre l'olio caldo o l'aria calda fluiscono all'esterno dei tubi e il calore viene rimosso attraverso lo scambio di calore.

Parametri operativi: l'acqua di raffreddamento deve soddisfare i requisiti di pressione dell'acqua di 0,2-0,5 MPa e temperatura dell'acqua in ingresso inferiore o uguale a 32 gradi. I dispositivi e i filtri per l'addolcimento dell'acqua devono essere installati in aree con acqua dura.

(2) Processo operativo del sistema di separazione dell'olio

Meccanismo di separazione a tre-fasi

Separazione primaria: la miscela di olio-gas entra nel cilindro di separazione. Attraverso l'impatto, la separazione ciclonica e la ridotta velocità del flusso, grandi gocce d'olio vengono separate e depositate sul fondo.

Separazione di precisione: l'olio passa attraverso un elemento di separazione dell'olio realizzato in fibra di vetro multistrato di grado micron-, riducendo il contenuto di olio al di sotto di 3 ppm.

Ciclo di ritorno dell'olio: l'olio lubrificante separato viene scaricato all'estremità a bassa-pressione dell'host attraverso il tubo di ritorno dell'olio, ri-partecipando alla lubrificazione e al raffreddamento.

Funzioni dei componenti principali

Elettrovalvola di intercettazione-dell'olio: conduce il circuito dell'olio per fornire olio all'avvio dell'unità; interrompe il circuito dell'olio durante lo spegnimento per evitare che l'olio trabocchi dalla bocca di aspirazione.

Valvola di ritegno: impedisce la rotazione inversa dell'unità e il riflusso dell'olio lubrificante nell'host durante lo spegnimento.

Filtro dell'olio: precisione di filtrazione inferiore o uguale a 15μm, proteggendo cuscinetti e rotori. Un indicatore di pressione differenziale segnala l'intasamento. Sostituire per la prima volta dopo 150 ore, successivamente ogni 2000 ore.

4, sistema di regolazione del percorso del gas: stabilizzazione della pressione e controllo del flusso

(1) Componenti di controllo principali

Due tipi di valvole di aspirazione

Tipo con valvola a farfalla: durante il caricamento, l'elettrovalvola aziona il servocilindro per aprire la piastra della valvola. Durante la regolazione della capacità, la valvola proporzionale-integrale regola la pressione di controllo per mantenere la piastra della valvola semiaperta-, bilanciando l'alimentazione e il consumo d'aria.

Tipo di valvola a pistone: controlla l'apertura e la chiusura della porta della valvola attraverso il movimento del pistone, realizzando la commutazione senza-carico/pieno-carico. Si collega alla valvola di scarico-per rilasciare la pressione durante lo scarico.

Valvole di controllo della pressione chiave

Valvola di pressione minima: impostata per aprirsi a 0,4-0,45 MPa, garantendo una pressione stabile dell'elemento di separazione dell'olio, impedendo il riflusso della pressione della rete di tubazioni e fornendo energia per la circolazione dell'olio lubrificante.

Valvola proporzionale-integrale: maggiore è la pressione del sistema, minore è la pressione di controllo dell'uscita. Raggiunge una regolazione continua del volume dell'aria regolando l'apertura della valvola di aspirazione, con il valore impostato inferiore alla pressione di scarico.

Valvola di sicurezza: si apre automaticamente per rilasciare la pressione quando la pressione supera il valore nominale del 10%. Calibrato prima della consegna; tirare regolarmente manualmente per testare l'efficacia.

(2)Processo di completamento del percorso del gas

Aria → Filtro dell'aria (rimozione della polvere) → Valvola di aspirazione → Compressione host → Miscela di olio- Gas → Cilindro di separazione (separazione primaria) → Elemento di separazione dell'olio (separazione di precisione) → Valvola di pressione minima → Postrefrigeratore (separazione dell'acqua al 70%) → Valvola di uscita → Rete di tubazioni di alimentazione dell'aria.

5, sistema del circuito di controllo: funzionamento intelligente e protezione della sicurezza

(1) Controllo a circuito chiuso-di carico/scarico

Logica di base: in base ai segnali provenienti dal sensore di pressione, il controller confronta le soglie di pressione di carico (limite inferiore) e di scarico (limite superiore) per ottenere la commutazione automatica. Ad esempio, impostando il carico a 0,6 MPa e lo scarico a 0,8 MPa per mantenere stabile la pressione del sistema.

Processo di lavoro

Caricamento: pressione inferiore al limite inferiore → Il controller ordina all'elettrovalvola di caricamento di agire → La valvola di aspirazione si apre completamente → L'aria viene compressa ed emessa → La valvola della pressione minima si apre per l'alimentazione dell'aria.

Scarico: pressione superiore al limite superiore → L'elettrovalvola si diseccita- → La valvola di aspirazione si chiude → La valvola di scarico-si apre per rilasciare la pressione → L'unità gira al minimo e si spegne automaticamente dopo il timeout (ad esempio, 10 minuti).

(2)Sistema di protezione della sicurezza a quattro-livelli

(3) Aggiornamento del controllo della conversione di frequenza (opzionale)

I modelli dotati di inverter-regolano la velocità del motore tramite un inverter, sostituendo il tradizionale controllo on-off della valvola di aspirazione: quando la pressione si avvicina al limite superiore, la velocità diminuisce per ridurre il volume di scarico, evitando frequenti operazioni di carico e scarico. Il consumo energetico in modalità inattiva scende a zero e l'efficienza energetica aumenta di oltre il 30%.

6, Punti chiave di manutenzione e funzionamento

Sostituzione regolare dei componenti: sostituire l'elemento di separazione dell'olio ogni 2 anni, il liquido refrigerante ogni 8.000 ore o 2 anni e il filtro dell'olio ogni 2.000 ore dopo la prima sostituzione ogni 150 ore.

Elementi di ispezione giornaliera: pulire le alette del radiatore, ispezionare regolarmente le valvole di sicurezza, calibrare i sensori di pressione e monitorare il livello e la qualità dell'olio lubrificante.

Fault Warning Focus: Pay attention to signals such as abnormal oil temperature (>95℃), excessive exhaust oil content (>3 ppm) e ampie fluttuazioni di pressione. Risolvi tempestivamente problemi come l'inceppamento dell'elettrovalvola e l'ostruzione dell'elemento di separazione.