Máy nén khí trục vít không dầu hoạt động như thế nào?

Máy nén khí trục vít không dầu hoạt động như thế nào?

Để có khí nén hoàn toàn không dầu 100%, bạn cần một máy nén không dầu.

Nguyên lý cơ bản của máy nén trục vít không dầu cũng giống như máy nén có dầu . Nhưng đúng như tên gọi, không có dầu được bơm vào trong quá trình nén.

Bộ phận máy nén trục vít không dầu

Không có dầu có nghĩa là không có dầu để làm kín rôto và làm mát khí nén, các bộ phận và rôto.

Vì không có dầu để làm kín nên rôto cần phải có độ chính xác rất cao và có dung sai rất nhỏ. Các cánh quạt không chạm vào nhau nhưng khe hở không khí giữa hai cánh rất nhỏ (để có hiệu suất tối ưu).

Phần tử được làm mát bằng nước làm mát chảy qua các túi đặc biệt trong vỏ phần tử. Tất nhiên, điều này kém hiệu quả hơn khi bơm dầu tương đối lạnh và chỉ có vỏ được làm mát chứ không phải rôto hoặc không khí.

Vì lý do này, tỷ số áp suất của phần tử trục vít không dầu thấp hơn nhiều so với phần tử phun dầu. Hãy nhớ rằng, tỷ lệ áp suất là áp suất đầu ra chia cho áp suất đầu vào (khoảng 13 đối với máy nén phun dầu, khoảng 3,5 đối với các bộ phận không dầu).

Nếu chúng ta sử dụng bộ phận không dầu để nén không khí trực tiếp đến áp suất 7 bar, bộ phận này sẽ quá nóng và xay đến mức dừng lại (theo nghĩa đen). Vậy làm thế nào để chúng ta đạt được 7 bar, áp suất hệ thống điển hình cho hệ thống khí nén? Dễ dàng… chỉ cần cài đặt hai phần tử nối tiếp.

Phần tử đầu tiên (giai đoạn 1) nén không khí đến áp suất khoảng 3,5 bar. Không khí được làm mát bằng bộ làm mát trung gian. Phần tử thứ hai (giai đoạn 2) nén không khí thêm đến áp suất cuối là 7 bar.

Bây giờ chúng ta hiểu tại sao máy nén trục vít không dầu lại đắt hơn: chúng có hai bộ phận nén, so với chỉ một bộ phận nén ở máy nén phun dầu. Ngoài ra, họ còn yêu cầu một hộp số để dẫn động hai phần tử từ một máy nén. Trên hết, các bộ phận máy nén được sử dụng trong loại không dầu đắt hơn các loại phun dầu vì chúng được sản xuất với khe hở nhỏ hơn nhiều so với các bộ phận máy nén phun dầu.

Hai phần tử máy nén, giai đoạn 1 và giai đoạn 2 phối hợp với nhau để tạo ra áp suất đầu ra cần thiết. Giai đoạn đầu tiên bơm không khí vào bộ làm mát khí nạp. Cái thứ hai lấy không khí từ bộ làm mát liên động và nén nó đến áp suất cuối cùng. Hai giai đoạn này được thiết kế sao cho chúng hoạt động một cách cân bằng hoàn hảo.

Nếu có vấn đề với một trong các giai đoạn, điều đó thường sẽ dẫn đến công suất thấp hơn (ít lít mỗi giây hoặc m3 mỗi phút) cho giai đoạn đó. Điều này có nghĩa là sự cân bằng giữa giai đoạn 1 và giai đoạn 2 sẽ bị xáo trộn.

Có thể dễ dàng nhận thấy điều này bằng cách theo dõi nhiệt độ (giai đoạn 1 và giai đoạn 2) và áp suất bộ làm mát liên động.

Làm thế nào nó hoạt động

Không khí bên ngoài

Không khí được hút vào qua van xả và bộ lọc khí vào. Bộ lọc bảo vệ các bộ phận của máy nén khỏi bị hư hỏng, bằng cách giữ tất cả bụi bẩn bên ngoài máy nén.

Van dỡ hàng được đóng mở bởi hệ thống điều khiển. Khi van mở, máy nén ở trạng thái có tải (thực chất là đang bơm không khí). Khi đóng van, máy nén ở trạng thái không tải; máy nén đang chạy nhưng vì nó không thể hút bất kỳ không khí nào vào nên nó không cung cấp bất kỳ khí nén nào cho hệ thống.

Khi máy nén ở trạng thái có tải và van xả (đầu vào) mở, không khí được hút vào phần tử máy nén (áp suất thấp) đầu tiên.

Phần tử máy nén áp suất thấp

Ở phần tử áp suất thấp, không khí được nén đến khoảng 2 – 2,5 bar. Do bị nén nên không khí trở nên rất nóng.

Nhiệt độ bình thường đối với nhiệt độ đầu ra của phần tử áp suất thấp là từ 160 đến 180 độ C.

Quá trình nén được thực hiện mà không cần dầu, chỉ có không khí (ngược lại với máy nén trục vít phun dầu). Vì điều này, khí nén trở nên rất nóng.

Trong trường hợp các bộ phận trục vít được bơm dầu có nhiệt độ đầu ra khoảng 80 độ C, thì nhiệt độ đầu ra của bộ phận không dầu cao gấp đôi! Và phần tử không dầu (áp suất thấp) chỉ nén nó đến khoảng 2,5 bar, so với 7 – 13 bar đối với phần tử trục vít được bơm dầu.

Bộ làm mát liên động

Không khí được làm mát bằng bộ làm mát trung gian. Nó sẽ hạ nhiệt độ không khí xuống khoảng 25 – 30 độ C. Có một bẫy hơi được lắp đặt sau bộ làm mát để loại bỏ nước và nước trong không khí.

Phần tử máy nén cao áp

Không khí được nén thêm bởi bộ phận áp suất cao đến áp suất cuối cùng. Áp suất này phụ thuộc vào thông số kỹ thuật của máy nén và thường nằm trong khoảng từ 7 đến 13 bar.

Bộ làm mát sau

Do bị nén nên không khí (lại) rất nóng. Lần này nhiệt độ khoảng 140 – 175 độ C. Vì vậy, nó được làm mát lại bằng bộ làm mát sau. Nhưng trước khi đi vào bộ làm mát sau, nó thường đi qua một van điều tiết xung và van một chiều. Van kiểm tra đảm bảo rằng khí nén không chảy ngược vào máy nén khi dừng.

Sau khi làm mát sau, không khí đạt nhiệt độ đầu ra khoảng 25 độ C. Có một bẫy hơi khác được lắp đặt để loại bỏ nước có thể hình thành bên trong bộ làm mát sau.

Cấu tạo máy nén

Như chúng ta thấy, hệ thống không khí khá đơn giản, xét về số lượng các bộ phận: bộ phận hạ áp, bộ làm mát khí nạp, bộ phận cao áp, bộ làm mát sau.

Nhưng chúng ta cần rất nhiều thứ bổ sung để giữ cho máy nén hoạt động và cơ chế vật lý phức tạp hơn rất nhiều.

Phần tử áp suất thấp và áp suất cao hoạt động trong tình trạng cân bằng hoàn hảo. Tất cả không khí được nén bởi bộ phận áp suất thấp cần được bộ phận áp suất cao hút vào. Nếu không có sự cân bằng, áp suất trong bộ làm mát liên động sẽ tăng hoặc giảm.

Các yếu tố được thiết kế cho một khẩu phần áp suất nhất định. Đó là áp suất đầu ra chia cho áp suất đầu vào. Nếu tỷ lệ áp suất trên phần tử máy nén trở nên quá lớn, cuối cùng nó sẽ bị hỏng.

Nếu một trong các bộ phận bị mòn hoặc hỏng, nó sẽ làm mất cân bằng và có thể kéo theo bộ phận kia.

Hãy truy cập trang phần tử máy nén khí trục vít của chúng tôi để biết thêm thông tin về các phần tử trục vít máy nén khí nói chung.

Hộp số

Trong khi máy nén phun dầu, với phần tử đơn lẻ thường được ghép trực tiếp với động cơ điện hoặc thông qua hệ thống ròng rọc (tương đối rẻ), chúng ta cần một hộp số để dẫn động hai phần tử máy nén từ một động cơ điện trên động cơ không dầu. loại máy nén khí.

Hộp số đắt tiền, chúng cần bôi trơn, gây ra tiếng ồn và làm giảm hiệu suất tổng thể của máy (bất kỳ máy nào).

Dầu hộp số

Chúng ta cần dầu để bôi trơn bánh răng và vòng bi. Có, có dầu trong máy nén không dầu. Nhưng nó hoàn toàn tách biệt với phía khí nén.

Dầu được sử dụng để bôi trơn các bánh răng, ổ trục bên trong hộp số, ổ trục và bánh răng định thời bên trong các bộ phận máy nén. Trên máy nén lớn hơn và làm mát bằng không khí, dầu cũng được sử dụng để làm mát các bộ phận máy nén.

Dầu được bơm lên từ thùng chứa dầu bên trong hộp số, qua bộ làm mát dầu và lọc dầu, đến các bánh răng và ổ trục. Bộ lọc dầu loại bỏ mọi chất bẩn khỏi dầu, để bảo vệ vòng bi và bánh răng.

Làm mát máy nén

Trên các máy nhỏ hơn và làm mát bằng không khí, dầu chảy qua áo làm mát của các bộ phận máy nén, để làm mát chúng trước khi chảy vào bộ lọc dầu.

Trên máy nén trục vít quay không dầu làm mát bằng không khí, không khí bên ngoài được sử dụng để làm mát khí nén và dầu, còn dầu lại được sử dụng để làm mát các bộ phận máy nén.

Trên máy nén khí trục vít không dầu làm mát bằng nước, nước được sử dụng để làm mát dầu, khí nén và các bộ phận máy nén.

Khi máy được làm mát bằng nước, hệ thống làm mát thường được chia thành hai mạch: một cho bộ làm mát dầu, phần tử áp suất thấp và bộ làm mát khí nạp, một phần dành cho phần tử cao áp và bộ làm mát sau.