مشخصات ترمودینامیکی فشرده سازی، سینتیک جداسازی روغن چند مرحله ای و دینامیک مش بندی روتور کمپرسورهای هوای میکرو روغن

حفظ یک منبع مداوم و بسیار کارآمد هوای تحت فشار برای خطوط تولید سنگین، کارخانه‌های مونتاژ خودکار و ماشین‌آلات پنوماتیکی دقیق، نیازمند سیستم‌های مدیریت حرارتی است که قادر به جذب گرمای شدید جنبشی باشند. مدرن کمپرسور هوا پیچ میکرو روغن به عنوان استاندارد صنعتی برای این کاربردهای پرتقاضا عمل می کند و جایگزین طرح های سنتی بدون روغن یا پیستون های رفت و برگشتی می شود که از سایش سریع مکانیکی و نسبت تراکم تک مرحله ای پایین رنج می برند. این ماشین‌های دوار با تزریق یک حجم بسیار کوچک و بسیار تنظیم‌شده از روغن مصنوعی به طور مستقیم به محفظه فشرده‌سازی، یک لایه مهر و موم روغن بین پیچ‌های روتور به هم قفل شده ایجاد می‌کنند و دمای کار را صدها درجه کاهش می‌دهند و در عین حال نرخ انتقال روغن بسیار پایین را در جریان هوای نهایی حفظ می‌کنند.

هندسه مش بندی روتور و دینامیک تراکم ترمودینامیکی

راندمان مکانیکی هسته یک کمپرسور هوا پیچ روتاری کاملاً به مشخصات فیزیکی و دقت آب‌بندی روتورهای دوقلوی آن بستگی دارد. برخلاف کمپرسورهای رفت و برگشتی که متکی به پیستون هایی هستند که به سمت جلو و عقب حرکت می کنند تا هوا را به داخل سیلندر ببندند، یک سیستم پیچ دوار از جابجایی مداوم برای فشرده سازی صاف و پیوسته گاز استفاده می کند.

بلوک فشاری شامل یک روتور نر است که معمولاً با 4 لوب مارپیچ ضخیم ماشینکاری می شود و یک روتور ماده دارای 6 شیار منطبق. همانطور که یک موتور الکتریکی روتور نر را به حرکت در می آورد، دو شفت در داخل یک محفظه آهنی محکم و سنگین به سمت یکدیگر می چرخند. هوا از طریق یک دریچه ورودی وارد می شود و فضاهای باز بین لوب های باز را پر می کند. با چرخش روتورها، لوب های مشبک حجم فیزیکی حفره های هوای محبوس شده را کاهش می دهند و مولکول های هوا را به هم نزدیک می کنند و فشار را به آرامی بالا می برند تا زمانی که هوا به درگاه تخلیه برسد. از آنجا که روتورها باید با سرعت های بالا بچرخند - اغلب در محدوده 1500 تا 3000 دور در دقیقه - بدون مالش فیزیکی به هم، فاصله‌ها را تا حد میکروسکوپی حفظ می‌کند 5 تا 10 میکرومتر برای جلوگیری از نشت هوای تحت فشار به سمت عقب بسیار مهم است.

آب بندی تزریق سیال و تقریب تراکم همدما

فشرده شدن هوای محیط تحت فشار بالا گرمای جنبشی شدیدی تولید می کند که می تواند باعث انبساط و تاب برداشتن اجزای فلزی خالص شود. در طراحی میکرو روغن، یک جریان کوچک و پیوسته از روغن مصنوعی مطبوع مستقیماً در روتورهای کار با فشار عملیاتی اسپری می شود. 0.7 تا 0.8 مگاپاسکال .

این مایع تزریقی سه عملکرد متمایز را انجام می دهد: شکاف های کوچک بین پیچ های چرخان را پر می کند تا به عنوان آب بند مایع عمل کند، بلبرینگ های غلتکی سنگین را روان می کند و گرمای فشرده سازی را فورا جذب می کند. با جذب این انرژی حرارتی، سیال دمای تخلیه هوای نهایی را به دمای ایمن محدود می کند 80 تا 95 درجه سانتی گراد . این خنک‌سازی کارآمد به دستگاه اجازه می‌دهد تا نزدیک به حالت فشرده‌سازی همدما بسیار کارآمد عمل کند و در مقایسه با سیستم‌های فشرده‌سازی خشک و خنک نشده در مصرف برق صرفه‌جویی کند.

جداسازی سیالات چند مرحله ای و سینتیک فیلتراسیون ادغام

از آنجایی که روغن مصنوعی مستقیماً با هوای داخل بلوک پیچ تراکمی مخلوط می شود، جریان تخلیه حاصل به صورت مخلوط داغ و متلاطم هوای تحت فشار و قطرات روغن اتمیزه شده ظاهر می شود. ابزارهای تولید پایین دستی به هوای تمیز و خشک نیاز دارند، به این معنی که این غبار روغنی باید قبل از خروج هوا از کابینت دستگاه کاملاً پاک شود.

مخلوط هوا و روغن با عبور از یک سیستم جداسازی مکانیکی و شیمیایی چند مرحله ای به این جداسازی دست می یابد. این مخلوط وارد یک مخزن جداکننده بزرگ و استوانه‌ای می‌شود و با سرعت بالا به صفحه بافل منحنی داخلی برخورد می‌کند. این ضربه فیزیکی باعث جداسازی گریز از مرکز می شود و قطرات نفت سنگین را مجبور می کند از جریان هوا خارج شوند تا از دیواره های مخزن به پایین سر بخورند تا در یک مخزن پایین جمع شوند. هوای از پیش تمیز شده، همچنان حامل یک غبار ریز روغن است، سپس از طریق یک عنصر فیلتر ادغام چندلایه ساخته شده از میکروالیاف بوروسیلیکات متراکم به سمت بالا عبور می کند. همانطور که ذرات مه کوچک از میان الیاف شیشه‌ای درهم حرکت می‌کنند، با هم برخورد می‌کنند و به قطرات بزرگتر و سنگین‌تر روغن تبدیل می‌شوند. این قطره‌های بزرگ‌تر یک خط جداسازی برگشت روغن را تخلیه می‌کنند و هوای فشرده تمیز را با غلظت انتقال روغن باقی‌مانده باقی می‌گذارند. کمتر از 2 تا 3 قسمت در میلیون (ppm) .

مشخصات عملکرد و سطوح بهره وری انرژی

ارزیابی ماشین آلات پیچ دوار برای کارخانه های صنعتی نیازمند تجزیه و تحلیل دقیق فشارهای عملیاتی، رتبه بندی قدرت موتور و معیارهای مصرف انرژی خاص است. انتخاب یک ردیف برق یا سبک خنک کننده نادرست می تواند منجر به قبض های آب و برق بیش از حد شود یا باعث شود خطوط پنوماتیک نیروگاه در ساعات اوج تولید فشار خود را از دست بدهند.

جدول زیر ظرفیت‌های مکانیکی هسته، الزامات موتور الکتریکی، حجم‌های تحویل هوا، و پروفیل‌های خنک‌کننده برای کمپرسورهای هوای اسکرو میکرو روغن استاندارد درجه تجاری تجاری را نشان می‌دهد:

شیرهای مدیریت مدار روانکاری و تنظیم حرارتی

طول عمر کمپرسور هوای میکرو روغن مستقیماً به وضعیت و تمیزی روغن در گردش آن بستگی دارد. اگر رطوبت هوا در داخل حلقه های روغن متراکم شود، روان کننده را نازک می کند و باعث می شود که روتورهای فشرده سازی با سرعت بالا گرفته شود.

برای جلوگیری از تراکم، حلقه روانکاری از یک شیر کنترل ترموستاتیک داخلی استفاده می کند. هنگامی که دستگاه برای اولین بار سرد راه اندازی می شود، این شیر کاملاً بسته می ماند و روغن سرد را از خنک کننده رادیاتور خارجی عبور می دهد و مستقیماً به بلوک روتور باز می گردد. این محدودیت عمدی به دمای سیستم داخلی اجازه می دهد تا به سرعت به بالاتر از آن برود 72 درجه سانتی گراد ، که نقطه شبنم فلاش است که در آن بخار آب موجود در هوا به آب مایع متراکم می شود. هنگامی که سیستم به دمای عملیاتی پایدار خود رسید، شیر به آرامی باز می‌شود و سیال داغ را از طریق رادیاتور آلومینیومی خنک‌شده با هوا یا آب خنک هدایت می‌کند تا ویسکوزیته عملیاتی ایده‌آل حفظ شود. روغن از یک عنصر فیلتر 10 میکرومتری چرخشی عبور می کند تا براده های فلزی میکروسکوپی یا ذرات کربن را قبل از پاشیدن دوباره به پیچ های کمپرسور بگیرد.

تله متری ریزپردازنده و کنترل ظرفیت پیشگیرانه

تولید مدرن مستلزم آن است که یک کمپرسور هوا به صورت دینامیکی با بارهای نوسان ابزار پنوماتیک بدون هدر رفتن مقادیر زیادی برق در زمان‌های بیکاری سازگار شود. کمپرسورهای قدیمی به سادگی هوای اضافی را به اتمسفر می ریزند تا فشار را تنظیم کنند و نیروی مورد استفاده برای فشرده سازی آن را هدر دهند.

کمپرسورهای پیچشی میکرو روغن پیشرفته از یک کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) متصل به شیر مدولاسیون ورودی الکترونیکی و یک اینورتر درایو سرعت متغیر (VSD) استفاده می کنند. کنترل کننده به طور مداوم فشار خط را از طریق یک مبدل فشار حالت جامد می خواند. هنگامی که ابزارهای هوای کارخانه کند می شوند، PLC سرعت موتور آهنربای دائم را نشان می دهد و خروجی کمپرسور را با حجم دقیق هوای مورد استفاده مطابقت می دهد. این کاهش سرعت، مصرف انرژی دستگاه را به صورت خطی کاهش می دهد و تا حد امکان صرفه جویی می کند 35 تا 50 درصد هزینه برق در مقایسه با واحدهای استاندارد سرعت ثابت. اگر تقاضای هوا به طور کامل متوقف شود، کنترلر با خیال راحت یک دریچه دمنده را باز می کند تا فشار داخلی را تخلیه کند و به موتور اجازه می دهد بدون فشار دادن به اجزای مکانیکی در حالت آماده به کار یا وارد حالت خواب با توان صفر شود.

راه اندازی گام به گام و توالی شارژ مایع اولیه

راه اندازی کمپرسور اسکرو میکرو روغن صنعتی تازه نصب شده نیاز به بررسی سیستماتیک زمین و یک روش دقیق پر کردن سیال دارد. پیروی از قوانین مهندسی ساختاریافته از خشک شدن بلوک پیچ جلوگیری می کند، که می تواند باعث آسیب فوری روتور شود و ضمانت کارخانه را از بین ببرد.

1. بررسی تراز کردن پایه و گشتاور لوله کشی: بررسی کنید که کابینت کمپرسور در یک سطح بتن مسلح قرار گرفته باشد که بتواند لرزش های عملیاتی را کاهش دهد. اطمینان حاصل کنید که لوله تخلیه بافته شده منعطف به طور ایمن به مخزن ذخیره هوای اصلی متصل شده است و تأیید می شود که تمام پیچ های فلنج مطابق با مشخصات گشتاور شده اند.
2. مخزن جداکننده اصلی را با روغن مصنوعی شارژ کنید: دوشاخه پرکننده سنگین واقع در بالای مخزن جداکننده را باز کنید. مایع کمپرسور مصنوعی پلی آلفائولفین درجه بالا (PAO) را در مخزن بریزید تا سطح دقیقاً در مرکز دید سنج شیشه ای شفاف قرار گیرد.
3. بلوک پیچ کمپرسور را به صورت دستی پرایم کنید: شیلنگ ورودی هوای قابل انعطاف را از بالای شیر مدولاسیون بردارید. تقریبا بریزید 0.5 تا 1.0 لیتر روغن کمپرسور تمیز را مستقیماً وارد شیر ورودی باز کنید و قرقره روتور را با سه دور کامل بچرخانید تا لوب‌های پیچ خالی را با روغن از قبل بپوشانید.
4. ممیزی چرخش فاز الکتریکی بهم پیوسته: قطع کننده برق اصلی را روشن کنید و دکمه استارت موتور را کمتر از یک ثانیه بزنید تا جهت چرخش را بررسی کنید. بررسی کنید که موتور در جهت نشان داده شده توسط فلش ​​های مهر شده روی محفظه می چرخد. چرخش به عقب سیستم روغن را از بین می برد و روتورها را خراب می کند.
5. سیستم را اجرا کنید و فشارهای عملیاتی را بررسی کنید: کلید اجرا را روی صفحه کنترل دیجیتال فشار دهید تا دستگاه به سرعت بالا بیاید. تله متری صفحه نمایش را برای تأیید افزایش دمای تخلیه و ته نشین شدن بین آن کنترل کنید 82 درجه سانتی گراد و 88 درجه سانتی گراد و تمام اتصالات داخلی لوله را برای نشت روغن یا هوا بررسی کنید زیرا فشار به 0.8 مگاپاسکال می رسد.

تشخیص عیب ریشه ای و عیب یابی در زمینه صنعتی

هنگامی که یک کمپرسور اسکرو چرخشی باعث خاموش شدن اضطراری می شود یا افت خروجی هوا را نشان می دهد، خدمه تعمیر و نگهداری می توانند با تجزیه و تحلیل تغییرات فشار و بازخوانی دما، به سرعت عیب ریشه را پیدا کرده و رفع کنند.

یک مسئله میدانی رایج الف است سفر در دمای بالا که دمای تخلیه بیش از 105 درجه سانتیگراد باشد ، باعث می شود که کنترل کننده ایمنی دستگاه را فورا خاموش کند. این خطای گرمای بیش از حد معمولاً توسط a رادیاتور خنک کننده روغن آلوده یا شیر ترموستاتیک گیر کرده است . اگر هوای کارخانه مملو از گرد و غبار شدید باشد، پره های خنک کننده رادیاتور می توانند مسدود شوند و جریان هوا را متوقف کرده و از انتقال حرارت جلوگیری کنند. تکنسین ها می توانند این مشکل را با دمیدن پره های رادیاتور با یک انفجار هوای معکوس با فشار بالا، یا با آزمایش شیر ترموستاتیک در حمام آب گرم برطرف کنند تا مطمئن شوند که عنصر مومی داخلی آن در دمای نامی خود کاملاً باز می شود.

یکی دیگر از مشکلات رایج سیستم این است انتقال بیش از حد روغن، جایی که روغن مایع خطوط هوایی کارخانه را آلوده می کند و نیاز به پر کردن مکرر روغن در مخزن جداکننده دارد. این گسل مستقیماً به a اشاره دارد پاره شدن عنصر فیلتر ادغام یا مسدود شدن خط مهار برگشت روغن . اگر صفحه منفذ کوچک داخل خط اسکراب با سنگ کربن مسدود شود، روغن جدا شده نمی تواند دوباره به بلوک پیچ پمپ کند. روغن به جای آن در محفظه جداکننده جمع می شود و به داخل خط تخلیه می ریزد. تیم‌های تعمیر و نگهداری می‌توانند این مشکل را با پاک کردن صفحه نمایش شیشه‌ای با یک خط هوای باز یا تعویض کارتریج فیلتر بوروسیلیکات داخلی، بازگرداندن هوای پاک به کارخانه برطرف کنند.