كيفية تحقيق تعديل حجم الهواء بدون خطوات في الضاغط اللولبي
1. خصائص الضاغط اللولبي
تتكون الضواغط اللولبية من زوج من البراغي المتوازية والمتشابكة للإناث والذكور.يتم استخدامها على نطاق واسع في أنظمة التبريد المتوسطة والكبيرة أو ضواغط الغاز المعالجة في مصانع التكرير والكيماويات.ينقسم ضغط البرغي إلى نوعين: برغي واحد وبرغي مزدوج.يشير الضاغط اللولبي عادةً إلى الضاغط اللولبي المزدوج.تتميز الضواغط اللولبية بالخصائص التالية:
(1) يمتلك الضاغط اللولبي هيكلًا بسيطًا وعددًا صغيرًا من الأجزاء.لا توجد أجزاء قابلة للتآكل مثل الصمامات وحلقات المكبس والدوارات والمحامل وما إلى ذلك، كما أن قوتها ومقاومتها للتآكل مرتفعة نسبيًا.
(2) يتميز الضاغط اللولبي بخصائص نقل الغاز القسري، أي أن حجم العادم لا يتأثر تقريبًا بضغط العادم، ولا يحدث أي زيادة عندما يكون حجم العادم صغيرًا، ولا يزال بإمكانه الحفاظ على الضغط في نطاق واسع من ظروف العمل.كفاءة أعلى.
(3) الضاغط اللولبي ليس حساسًا جدًا للمطرقة السائلة ويمكن تبريده عن طريق حقن الزيت.لذلك، تحت نفس نسبة الضغط، تكون درجة حرارة التفريغ أقل بكثير من درجة حرارة نوع المكبس، وبالتالي فإن نسبة الضغط على مرحلة واحدة تكون عالية.
(4) يتم اعتماد تعديل الصمام المنزلق لتحقيق تعديل الطاقة بدون خطوات.
2. مبدأ تعديل الصمام المنزلق للضاغط اللولبي
يتم استخدام الصمام المنزلق للتحكم بدون خطوات في السعة.أثناء بدء التشغيل العادي، لا يتم تحميل هذا المكون.يتم التحكم في الصمام المنزلق بواسطة لوحة التحكم الدقيقة من خلال ضغط الزيت، مما يؤدي في النهاية إلى تغيير قدرة عمل الضاغط.
يعد الصمام المنزلق لضبط السعة أحد المكونات الهيكلية المستخدمة لضبط تدفق الحجم في الضاغط اللولبي.على الرغم من وجود العديد من الطرق لضبط تدفق حجم الضاغط اللولبي، إلا أن طريقة الضبط باستخدام الصمام المنزلق تم استخدامها على نطاق واسع، خاصة في قولبة الحقن.تحظى ضواغط التبريد والمعالجة اللولبية بالزيت بشعبية خاصة.كما هو موضح في الشكل 1، تتمثل طريقة الضبط هذه في تثبيت صمام منزلق تعديل على جسم الضاغط اللولبي ويصبح جزءًا من جسم الضاغط.يقع عند تقاطع الدائرتين الداخليتين في جهة الضغط العالي من الجسم ويمكنه التحرك ذهابًا وإيابًا في اتجاه موازٍ لمحور الأسطوانة.
يعتمد مبدأ الصمام المنزلق لضبط معدل التدفق الحجمي للضاغط اللولبي على خصائص عملية العمل للضاغط اللولبي.في الضاغط اللولبي، أثناء دوران الدوار، يزداد ضغط الغاز المضغوط تدريجيًا على طول محور الدوار.ومن حيث الموقع المكاني، فإنه يتحرك تدريجيًا من طرف الشفط للضاغط إلى طرف التفريغ.بعد فتح جانب الضغط العالي من الجسم، عندما يبدأ الدواران في التشابك ومحاولة زيادة ضغط الغاز، سيتجاوز بعض الغاز عبر الفتحة.من الواضح أن كمية الغاز التي يتم تجاوزها ترتبط بطول الفتحة.عندما يتحرك خط التماس إلى نهاية الفتحة، يتم تطويق الغاز المتبقي بالكامل، وتبدأ عملية الضغط الداخلي عند هذه النقطة.يتم استخدام العمل الذي يقوم به الضاغط اللولبي على الغاز الالتفافي من الفتحة فقط لتفريغه.لذلك، فإن استهلاك الطاقة للضاغط هو بشكل أساسي مجموع الشغل المبذول لضغط الغاز الذي تم تفريغه نهائيًا وأعمال الاحتكاك الميكانيكي.لذلك، عند استخدام صمام منزلق لضبط السعة لضبط معدل التدفق الحجمي للضاغط اللولبي، يمكن للضاغط الحفاظ على كفاءة عالية في ظل ظروف الضبط.
في الضواغط الفعلية، لا يكون ذلك بشكل عام ثقبًا في الغلاف، ولكنه هيكل مسامي.يتحرك الصمام المنزلق في أخدود أسفل الدوار ويسمح بالتعديل المستمر لحجم الفتحة.سيعود الغاز الذي تم تفريغه من الفتحة إلى منفذ الشفط الخاص بالضاغط.نظرًا لأن الضاغط لا يعمل فعليًا على هذا الجزء من الغاز، فإن درجة حرارته لا ترتفع، لذلك لا يحتاج إلى تبريده قبل أن يصل إلى الغاز السائد في منفذ الشفط..
يمكن أن يتحرك الصمام المنزلق في أي اتجاه وفقًا لمتطلبات نظام التحكم.هناك طرق عديدة لقيادتها.الطريقة الأكثر شيوعًا هي استخدام أسطوانة هيدروليكية، ويوفر نظام الزيت الخاص بالضاغط اللولبي نفسه ضغط الزيت المطلوب.في عدد قليل من الآلات، يتم تشغيل الصمام المنزلق بواسطة محرك مخفض.
من الناحية النظرية، يجب أن يكون التخزين المؤقت بنفس طول الدوار.وبالمثل، فإن المسافة المطلوبة للصمام المنزلق للانتقال من الحمولة الكاملة إلى الحمولة الفارغة يجب أن تكون مماثلة للدوار، كما يجب أن يكون للأسطوانة الهيدروليكية نفس الطول.ومع ذلك، فقد أثبتت الممارسة أنه حتى لو كان طول الصمام المنزلق أقصر قليلاً، فلا يزال من الممكن تحقيق خصائص تنظيمية جيدة.وذلك لأنه عندما يتم فتح الفتحة الالتفافية لأول مرة بالقرب من وجه نهاية الشفط، تكون مساحتها صغيرة جدًا، ويكون ضغط الغاز صغيرًا جدًا في هذا الوقت، كما أن الوقت الذي تستغرقه أسنان الشبكة الدوارة لاكتساح الفتحة يكون أيضًا قصيرة جدًا، لذلك لن يكون هناك سوى كمية صغيرة من بعض الغازات التي يتم تفريغها.لذلك، يمكن تقليل الطول الفعلي للصمام المنزلق إلى حوالي 70% من طول قسم عمل الدوار، ويتم تثبيت الجزء المتبقي، وبالتالي تقليل الحجم الإجمالي للضاغط.
ستختلف خصائص الصمام المنزلق لضبط السعة باختلاف قطر الدوار.وذلك لأن مساحة المنفذ الالتفافي الناتج عن حركة الصمام المنزلق تتناسب مع مربع قطر الدوار، بينما يتناسب حجم الغاز الموجود في غرفة الضغط مع قطر الدوار.متناسبة مع مكعب .ومن الجدير بالذكر أنه عندما يقوم الضاغط بضغط الغاز، فإنه يزيد أيضًا من ضغط الزيت المحقون، وفي النهاية يفرغه مع الغاز.لكي يتم تفريغ الزيت بشكل مستمر، يجب حجز حجم معين من العادم.وإلا، في ظل ظروف عدم التحميل تمامًا، سوف يتراكم الزيت في غرفة الضغط، مما يتسبب في عدم قدرة ضاغط الهواء على الاستمرار في العمل.لكي يتم تفريغ الزيت بشكل مستمر، عادة ما يكون معدل التدفق الحجمي حوالي 10% على الأقل مطلوبًا.في بعض الحالات، يجب أن يكون معدل التدفق الحجمي للضاغط صفرًا.في هذا الوقت، عادة ما يتم ترتيب أنبوب جانبي بين الشفط والعادم.عند الحاجة إلى تحميل صفر كامل، يتم فتح الأنبوب الالتفافي لتوصيل الشفط والعادم..
عند استخدام صمام منزلق لضبط السعة لضبط التدفق الحجمي للضاغط اللولبي، فإن الوضع المثالي هو الحفاظ على نسبة الضغط الداخلي كما هي عند التحميل الكامل أثناء عملية الضبط.ومع ذلك، فمن الواضح أنه عندما يتحرك الصمام المنزلق ويصبح معدل التدفق الحجمي للضاغط أصغر، يصبح طول العمل الفعال للمسمار أصغر ويصبح وقت عملية الضغط الداخلي أيضًا أصغر، لذا يجب أن تكون نسبة الضغط الداخلي مخفض.
في التصميم الفعلي، تم تجهيز الصمام المنزلق بفتحة عادم شعاعية، والتي تتحرك محوريًا مع الصمام المنزلق.بهذه الطريقة، من ناحية، يتم تقليل الطول الفعال لدوار الآلة اللولبية، ومن ناحية أخرى، يتم تقليل فتحة العادم الشعاعية أيضًا، وذلك لإطالة وقت عملية الضغط الداخلي وزيادة نسبة الضغط الداخلي.عندما يتم تحويل فتحة العادم الشعاعية الموجودة على الصمام المنزلق وفتحة العادم المحورية الموجودة على الغطاء النهائي إلى نسب ضغط داخلي مختلفة، يمكن الحفاظ على نسبة الضغط الداخلي لتكون نفس نسبة الحمل الكامل أثناء عملية الضبط ضمن نطاق معين .نفس.
عندما يتم استخدام صمام منزلق لضبط الحجم لتغيير حجم فتحة العادم الشعاعية للآلة اللولبية وطول قسم العمل الفعال للدوار في نفس الوقت، فإن العلاقة بين استهلاك الطاقة للآلة اللولبية ومعدل تدفق الحجم تكون ضمن تدفق الحجم نطاق التعديل 100-50%.تنخفض الطاقة المستهلكة تقريبًا بما يتناسب مع انخفاض التدفق الحجمي، مما يشير إلى الاقتصاد الجيد في تنظيم الصمام المنزلق.ومن الجدير بالذكر أنه في المرحلة اللاحقة من حركة الصمام المنزلق، ستستمر نسبة الضغط الداخلي في الانخفاض حتى تنخفض إلى 1. وهذا يجعل منحنى استهلاك الطاقة وحجم التدفق في هذا الوقت ينحرف إلى حد معين مقارنة مع الوضع المثالي.يعتمد حجم الانحراف على نسبة الضغط الخارجي للآلة اللولبية.إذا كان الضغط الخارجي الذي تحدده ظروف الحركة صغيرًا نسبيًا، فقد يكون استهلاك الطاقة بدون تحميل للآلة اللولبية 20% فقط من ذلك عند التحميل الكامل، بينما عندما يكون الضغط الخارجي كبيرًا نسبيًا، فقد يصل إلى 35%.يمكن أن نرى من هنا أن الميزة الكبيرة لاستخدام صمام منزلق ذو سعة هي أن قوة بدء تشغيل الآلة اللولبية صغيرة جدًا.
عند استخدام هيكل الصمام المنزلق المنظم، يعمل السطح العلوي للصمام المنزلق كجزء من أسطوانة الضاغط اللولبي.توجد فتحة عادم على الصمام المنزلق، ويعمل الجزء السفلي منها أيضًا كدليل للحركة المحورية، وبالتالي فإن متطلبات دقة المعالجة عالية جدًا.مما سيؤدي إلى زيادة تكاليف التصنيع.خاصة في الضواغط اللولبية الصغيرة، فإن تكلفة معالجة الصمام المنزلق ستمثل نسبة كبيرة.بالإضافة إلى ذلك، من أجل ضمان التشغيل الموثوق للآلة اللولبية، عادة ما تكون الفجوة بين الصمام المنزلق والدوار أكبر من الفجوة بين فتحة الأسطوانة والدوار.في الآلات اللولبية الصغيرة، ستؤثر هذه الفجوة المتزايدة أيضًا على أداء الضاغط.تراجع حاد.من أجل التغلب على أوجه القصور المذكورة أعلاه، في تصميم الآلات اللولبية الصغيرة، يمكن أيضًا استخدام العديد من الصمامات المنزلقة التنظيمية البسيطة ومنخفضة التكلفة.
تصميم بسيط لصمام التخزين المؤقت مع فتحات جانبية في جدار الأسطوانة تتوافق مع الشكل الحلزوني للدوار، مما يسمح للغاز بالهروب من هذه الفتحات عندما لا يتم تغطيتها.الصمام المنزلق المستخدم هو "صمام دوار" بجسم صمام حلزوني.عندما يدور، يمكنه تغطية أو فتح فتحة الالتفافية المتصلة بغرفة الضغط.نظرًا لأن الصمام المنزلق يحتاج فقط إلى الدوران في هذا الوقت، فيمكن تقليل الطول الإجمالي للضاغط كثيرًا.يمكن لمخطط التصميم هذا أن يوفر تعديلًا مستمرًا للقدرة بشكل فعال.ومع ذلك، بما أن حجم فتحة العادم لم يتغير، فإن نسبة الضغط الداخلي ستنخفض عند بدء التفريغ.في الوقت نفسه، بسبب وجود فتحة الالتفافية على جدار الأسطوانة، يتم تشكيل كمية معينة من "حجم الخلوص".سيخضع الغاز الموجود في هذا الحجم بشكل متكرر لعمليات الضغط والتمدد، مما يؤدي إلى انخفاض الكفاءة الحجمية والكظمية للضاغط.
3. عملية ضبط الصمام المنزلق للضاغط اللولبي
عن طريق تحريك الصمام المنزلق إلى اليسار واليمين، يتم زيادة أو تقليل حجم الضغط الفعال، ويتم ضبط حجم توصيل الغاز.عند التحميل: يتحرك المكبس إلى اليسار ويتحرك الصمام المنزلق إلى اليسار ويزداد حجم توصيل الغاز؛عند التفريغ: يتحرك المكبس إلى اليمين ويتحرك الصمام المنزلق إلى اليمين وينخفض حجم توصيل الغاز.
4. آفاق تطبيق تعديل الصمام المنزلق للضاغط اللولبي
بشكل عام، لا تستخدم الضواغط اللولبية الخالية من الزيت جهاز تعديل السعة لضبط الصمام المنزلق.وذلك لأن غرفة الضغط لهذا النوع من الضاغط ليست فقط خالية من الزيت ولكنها أيضًا عند درجة حرارة عالية.وهذا يجعل استخدام أجهزة صمام الشريحة التنظيمية أمرًا صعبًا من الناحية الفنية.
في ضواغط الهواء اللولبية المحقونة بالزيت، نظرًا لأن الوسط المضغوط يظل دون تغيير ويتم إصلاح ظروف التشغيل، لا يتم عادةً استخدام جهاز ضبط السعة للصمام المنزلق.عادةً ما يتم استخدام محرك التردد المتغير لجعل هيكل الضاغط بسيطًا قدر الإمكان والتكيف مع احتياجات الإنتاج الضخم..
ومن الجدير بالذكر أنه بفضل جهاز ضبط السعة الذي يقوم بضبط الصمام المنزلق، يمكن للضاغط الحفاظ على كفاءة عالية في ظل ظروف التشغيل المعدلة.في السنوات الأخيرة، تم أيضًا استخدام أجهزة ضبط السعة في الضواغط اللولبية الخالية من الزيت وضواغط الهواء اللولبية المحقونة بالزيت.يضبط ميل الصمام المنزلق.
في ضواغط التبريد والعمليات اللولبية المحقونة بالزيت، يتم استخدام الصمامات المنزلقة لضبط السعة بشكل شائع لضبط معدل التدفق الحجمي للضاغط اللولبي.على الرغم من أن طريقة ضبط حجم العادم هذه معقدة نسبيًا، إلا أنها يمكنها ضبط حجم العادم بشكل مستمر وبدون خطوات، كما أن الكفاءة عالية أيضًا.
بيان: هذه المقالة مستنسخة من الإنترنت.محتوى المقال لأغراض التعلم والتواصل فقط.تظل شبكة ضاغط الهواء محايدة فيما يتعلق بالآراء الواردة في المقال.حقوق الطبع والنشر للمقال تعود إلى المؤلف الأصلي والمنصة.وفي حالة وجود أي مخالفة يرجى التواصل معنا لحذفها.