1. So với máy nén lạnh piston kiểu chuyển động tịnh tiến, máy nén lạnh trục vít có một loạt ưu điểm như tốc độ cao, trọng lượng nhẹ, kích thước nhỏ gọn, diện tích chiếm chỗ nhỏ và độ rung khí thải thấp.
2. Máy nén lạnh trục vít không có lực quán tính khối lượng tịnh tiến, hiệu suất cân bằng động tốt, hoạt động ổn định, độ rung đế nhỏ và yêu cầu móng nhỏ.
3. Máy nén lạnh trục vít có cấu trúc đơn giản và số lượng bộ phận ít. Không có các bộ phận hao mòn như van khí và vòng piston. Các bộ phận ma sát chính của nó, chẳng hạn như rôto và ổ bi, có độ bền và khả năng chống mài mòn tương đối cao, và điều kiện bôi trơn tốt, do đó lượng gia công ít, tiêu hao vật liệu thấp, chu kỳ vận hành dài, sử dụng tương đối đáng tin cậy, bảo trì đơn giản và có lợi cho việc thực hiện tự động hóa vận hành.
4. So với máy nén tốc độ cao, máy nén trục vít có đặc điểm là cung cấp khí cưỡng bức, nghĩa là lưu lượng hầu như không bị ảnh hưởng bởi áp suất xả, và không có hiện tượng dâng áp khi lưu lượng nhỏ. Trong phạm vi điều kiện cho phép, hiệu suất vẫn có thể được duy trì ở mức cao.
5. Van trượt được sử dụng để điều chỉnh, cho phép điều chỉnh năng lượng một cách vô cấp.
6. Máy nén trục vít không nhạy cảm với chất lỏng đầu vào và có thể được làm mát bằng cách phun dầu, do đó, ở cùng tỷ số áp suất, nhiệt độ khí thải thấp hơn nhiều so với loại piston, vì vậy tỷ số áp suất một cấp cao hơn.
7. Không có thể tích khoảng trống, do đó hiệu suất thể tích cao.
Nguyên lý hoạt động và cấu tạo của máy nén khí trục vít:
1. Quá trình hít thở:
Cửa hút ở phía đầu vào của máy nén khí kiểu trục vít phải được thiết kế sao cho buồng nén có thể hút hết không khí, trong khi máy nén khí trục vít không có nhóm van hút và xả, và không khí hút vào chỉ được điều chỉnh bằng cách đóng mở van điều chỉnh. Khi rôto quay, khoảng cách giữa các rãnh răng của rôto chính và rôto phụ lớn nhất khi nó chạm đến miệng của thành cuối đầu vào. Không khí được hút ra hoàn toàn, và khi quá trình hút khí kết thúc, rãnh răng ở trạng thái chân không. Khi nó quay về phía cửa hút khí, không khí bên ngoài được hút vào và chảy vào rãnh răng của rôto chính và rôto phụ theo hướng trục. Lưu ý bảo dưỡng máy nén khí trục vít: Khi không khí lấp đầy toàn bộ rãnh răng, bề mặt cuối của phía đầu vào của rôto quay ra xa cửa hút khí của vỏ máy, và không khí giữa các rãnh răng được bịt kín.
2. Quy trình kết thúc và bàn giao:
Khi rôto chính và rôto phụ được hút vào, đỉnh răng của rôto chính và rôto phụ sẽ khít với vỏ máy, và không khí bị giữ lại trong các rãnh răng và không thoát ra ngoài nữa, tức là [quá trình làm kín]. Hai rôto tiếp tục quay, và đỉnh răng và rãnh răng khớp với nhau ở đầu hút, và các bề mặt khớp nhau dần dần di chuyển về phía đầu xả.
3. Quá trình nén và phun nhiên liệu:
Trong quá trình vận chuyển, bề mặt ăn khớp dần dần di chuyển về phía đầu xả, tức là rãnh răng giữa bề mặt ăn khớp và cửa xả giảm dần, khí trong rãnh răng bị nén dần, và áp suất tăng lên, đó là [quá trình nén]. Trong khi nén, dầu bôi trơn cũng được phun vào buồng nén do chênh lệch áp suất để trộn lẫn với không khí trong buồng.
4. Quá trình xả khí:
Khi bề mặt tiếp xúc của rôto quay để thông với cửa xả của vỏ (áp suất khí nén đạt mức cao nhất vào thời điểm này), khí nén bắt đầu được thải ra cho đến khi bề mặt tiếp xúc của đỉnh răng và rãnh răng di chuyển đến cửa xả. Lúc này, khoảng cách giữa bề mặt tiếp xúc của hai rôto và cửa xả của vỏ bằng không, tức là quá trình xả hoàn tất. Đồng thời, chiều dài của rãnh răng giữa bề mặt tiếp xúc của rôto và cửa hút khí của vỏ đạt mức tối đa, và quá trình hút khí lại tiếp tục diễn ra.
1. Máy nén khí trục vít kín hoàn toàn
Thân máy sử dụng kết cấu gang đúc chất lượng cao, độ xốp thấp và biến dạng nhiệt nhỏ; thân máy có cấu trúc hai lớp với các kênh thoát khí bên trong, có độ bền cao và hiệu quả giảm tiếng ồn tốt; các lực bên trong và bên ngoài thân máy về cơ bản được cân bằng, không có nguy cơ chịu áp suất cao khi mở hoặc bán kín; vỏ máy là kết cấu thép có độ bền cao, hình thức đẹp và trọng lượng nhẹ. Áp dụng cấu trúc thẳng đứng, máy nén chiếm diện tích nhỏ, có lợi cho việc bố trí nhiều đầu của máy làm lạnh; ổ trục dưới được ngâm trong bể dầu và được bôi trơn tốt; lực hướng trục của rôto giảm 50% so với loại bán kín và hở (trục động cơ ở phía thoát khí có chức năng cân bằng); không có nguy cơ động cơ bị lệch ngang, độ tin cậy cao; tránh ảnh hưởng của rôto vít, van trượt, trọng lượng bản thân của rôto động cơ đến độ chính xác khớp nối, nâng cao độ tin cậy; quy trình lắp ráp tốt. Thiết kế thẳng đứng trục vít bơm không dầu, do đó sẽ không bị thiếu dầu khi máy nén đang chạy hoặc tắt. Ổ trục dưới được ngâm hoàn toàn trong bể dầu, còn ổ trục trên sử dụng hệ thống cấp dầu áp suất chênh lệch; yêu cầu về áp suất chênh lệch của hệ thống thấp, và nó có chức năng bảo vệ bôi trơn ổ trục trong trường hợp khẩn cấp, tránh tình trạng thiếu dầu bôi trơn cho ổ trục, giúp thuận lợi cho việc khởi động thiết bị trong các mùa chuyển tiếp.
Nhược điểm: sử dụng hệ thống làm mát bằng khí thải, và động cơ nằm ở cửa xả khí, điều này dễ dẫn đến cháy cuộn dây động cơ; ngoài ra, không thể khắc phục sự cố kịp thời khi xảy ra lỗi.
2. Máy nén trục vít bán kín
Động cơ được làm mát bằng phun chất lỏng, nhiệt độ hoạt động của động cơ thấp và tuổi thọ cao; máy nén hở sử dụng động cơ làm mát bằng không khí, nhiệt độ hoạt động của động cơ cao, ảnh hưởng đến tuổi thọ của động cơ và môi trường làm việc trong phòng máy kém; động cơ được làm mát bằng khí thải, nhiệt độ hoạt động của động cơ rất cao, tuổi thọ động cơ ngắn. Nói chung, bộ tách dầu ngoài có thể tích lớn nhưng hiệu suất rất cao; bộ tách dầu tích hợp được kết hợp với máy nén, và thể tích của nó nhỏ nên hiệu quả tương đối kém. Hiệu quả tách dầu của bộ tách dầu thứ cấp có thể đạt 99,999%, có thể đảm bảo bôi trơn tốt cho máy nén trong các điều kiện làm việc khác nhau.
Tuy nhiên, máy nén khí trục vít bán kín kiểu pít tông tăng tốc thông qua truyền động bánh răng, tốc độ cao (khoảng 12.000 vòng/phút), độ mài mòn lớn và độ tin cậy kém.
3. Máy nén khí trục vít hở
Ưu điểm của thiết kế dạng mở là:
1) Máy nén được tách rời khỏi động cơ, do đó máy nén có thể được sử dụng trong phạm vi rộng hơn;
2) Cùng một máy nén có thể được sử dụng với các chất làm lạnh khác nhau. Ngoài việc sử dụng chất làm lạnh hydrocarbon halogen hóa, amoniac cũng có thể được sử dụng làm chất làm lạnh bằng cách thay đổi vật liệu của một số bộ phận;
3) Có thể trang bị các động cơ với công suất khác nhau tùy thuộc vào chất làm lạnh và điều kiện vận hành.
4) Loại hở cũng được chia thành loại một vít và loại hai vít.
Máy nén trục vít đơn bao gồm một trục vít hình trụ và hai bánh răng sao phẳng được bố trí đối xứng, được lắp đặt trong vỏ máy. Rãnh trục vít, thành trong của vỏ máy (hình trụ) và răng của bánh răng sao tạo thành một thể tích kín. Công suất được truyền đến trục vít, và bánh răng sao được trục vít dẫn động để quay. Khí (chất lỏng làm việc) đi vào rãnh trục vít từ buồng hút, và được thải ra qua cửa xả và buồng xả sau khi được nén. Vai trò của bánh răng sao tương đương với piston của máy nén piston kiểu chuyển động tịnh tiến. Khi các răng của bánh răng sao chuyển động tương đối trong rãnh trục vít, thể tích kín giảm dần và khí được nén.
Nguyên lý hoạt động của máy nén khí trục vít và so sánh các loại kín hoàn toàn, bán kín và hở.
Trục vít của máy nén khí trục vít đơn có 6 rãnh xoắn, và bánh răng sao có 11 răng, tương đương với 6 xi lanh. Hai bánh răng sao ăn khớp với các rãnh xoắn cùng một lúc. Do đó, mỗi vòng quay của trục vít tương đương với 12 xi lanh hoạt động.
Như chúng ta đã biết, máy nén trục vít (bao gồm cả trục vít đôi và trục vít đơn) chiếm tỷ trọng lớn nhất trong các loại máy nén quay. Xét trên thị trường quốc tế, trong 20 năm từ 1963 đến 1983, tốc độ tăng trưởng hàng năm của doanh số bán máy nén trục vít trên thế giới là 30%. Hiện nay, máy nén trục vít đôi chiếm 80% thị phần máy nén công suất trung bình tại Nhật Bản, châu Âu và Hoa Kỳ. Trong cùng phạm vi hoạt động, so với máy nén trục vít đơn và máy nén trục vít đôi, máy nén trục vít đôi chiếm hơn 80% thị trường máy nén trục vít toàn cầu nhờ công nghệ gia công tốt và độ tin cậy cao. Máy nén trục vít đơn chỉ chiếm chưa đến 20%. Sau đây là bảng so sánh ngắn gọn giữa hai loại máy nén này.
1. Cấu trúc
Trục vít và bánh răng sao của máy nén trục vít đơn thuộc về một cặp khớp trục vít hình cầu, và trục vít và trục bánh răng sao phải được giữ thẳng đứng trong không gian; rôto đực và rôto cái của máy nén trục vít đôi tương đương với một cặp khớp bánh răng, và trục rôto đực và rôto cái được giữ song song. Về mặt cấu trúc, độ chính xác phối hợp giữa trục vít và bánh răng sao của máy nén trục vít đơn khó đảm bảo, do đó độ tin cậy của toàn bộ máy thấp hơn so với máy nén trục vít đôi.
2. Chế độ lái
Cả hai loại máy nén đều có thể được kết nối trực tiếp với động cơ hoặc dẫn động bằng ròng rọc dây đai. Khi tốc độ của máy nén trục vít đôi cao, cần phải tăng tỷ số truyền của bánh răng tăng tốc.
3. Phương pháp điều chỉnh công suất làm lạnh
Phương pháp điều chỉnh lưu lượng khí của hai máy nén về cơ bản là giống nhau, cả hai đều có thể sử dụng điều chỉnh liên tục bằng van trượt hoặc điều chỉnh từng bước bằng pít tông. Khi sử dụng van trượt để điều chỉnh, máy nén trục vít đôi cần một van trượt, trong khi máy nén trục vít đơn cần hai van trượt cùng lúc, do đó cấu trúc trở nên phức tạp và độ tin cậy giảm.
4. Chi phí sản xuất
Máy nén trục vít đơn: Có thể sử dụng các loại ổ trục thông thường cho trục vít và bánh răng hình sao, chi phí sản xuất tương đối thấp.
Máy nén trục vít đôi: Do tải trọng tương đối lớn tác động lên hai rôto trục vít, nên cần sử dụng các ổ trục có độ chính xác cao, dẫn đến chi phí sản xuất tương đối cao.
5. Độ tin cậy
Máy nén trục vít đơn: Bánh răng hình sao của máy nén trục vít đơn là một bộ phận dễ hỏng. Ngoài yêu cầu cao về vật liệu, bánh răng hình sao cần được thay thế định kỳ.
Máy nén trục vít đôi: Máy nén trục vít đôi không có bộ phận hao mòn, và thời gian hoạt động không gặp sự cố có thể đạt từ 40.000 đến 80.000 giờ.
6. Lắp ráp và bảo trì
Do trục vít và trục bánh răng sao của máy nén trục vít đơn phải được giữ thẳng đứng trong không gian, nên yêu cầu về độ chính xác vị trí theo trục và hướng tâm rất cao, do đó sự thuận tiện trong lắp ráp và bảo trì của máy nén trục vít đơn thấp hơn so với máy nén trục vít đôi.
Nhược điểm chính của thiết bị dạng mở là:
(1) Phớt trục dễ bị rò rỉ, đây cũng là đối tượng cần bảo trì thường xuyên của người sử dụng;
(2) Động cơ được trang bị quay với tốc độ cao, tiếng ồn của luồng khí lớn và tiếng ồn của chính máy nén cũng tương đối lớn, ảnh hưởng đến môi trường;
(3) Các thành phần hệ thống dầu phức tạp như bộ tách dầu và bộ làm mát dầu riêng biệt cần được cấu hình, và thiết bị cồng kềnh và bất tiện khi sử dụng và bảo trì.
máy nén trục vít bốn, ba
Cấu trúc hình học độc đáo của máy nén ba rôto quyết định tỷ lệ rò rỉ thấp hơn so với máy nén hai rôto; máy nén trục vít ba rôto có thể giảm đáng kể tải trọng lên ổ trục; việc giảm tải trọng ổ trục làm tăng diện tích thoát khí, từ đó cải thiện hiệu suất; việc giảm rò rỉ trong mọi điều kiện tải là rất quan trọng, đặc biệt khi hoạt động ở điều kiện tải một phần, tác động thậm chí còn lớn hơn.
Tự điều chỉnh tải: Khi hệ thống thay đổi, cảm biến phản hồi nhanh chóng và bộ điều khiển thực hiện các phép tính liên quan để tự điều chỉnh nhanh chóng và chính xác; việc tự điều chỉnh không bị giới hạn bởi các bộ truyền động, cánh dẫn hướng, van điện từ và van trượt, và có thể được thực hiện trực tiếp, nhanh chóng và đáng tin cậy.
Thời gian đăng bài: 10/02/2023
