第3章 螺桿壓縮機-2_第1頁
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文檔簡介

3.3熱力性能計算3.3.1理論工作過程3.3.2實際工作過程3.3.3內(nèi)壓力比及壓力分布圖3.3.4容積流量及容積效率3.3.5軸功率及絕熱效率3.3.6排氣溫度3.3.7噴油影響及噴油量計算3.3.1理論工作過程假設(shè):無摩擦、無熱交換、無泄漏、無吸排氣壓力損失。一、理想工作過程吸氣、壓縮、排氣理想工作過程3.3.1理論工作過程二、內(nèi)、外壓力比不相等的工作過程1、內(nèi)壓力比:壓縮機的齒間容積與排氣孔口即將連通之前,齒間容積內(nèi)的氣體壓力pi稱為內(nèi)壓縮終了壓力。內(nèi)壓縮終了壓力與吸氣壓力之比,稱為內(nèi)壓力比。吸排口位置和形狀決定內(nèi)壓力比。2、外壓力比:排氣管內(nèi)的氣體壓力pd稱為外壓力或背壓力,它與吸氣壓力的比值稱為外壓力比。運行工況和工藝流程決定外壓力比。與活塞壓縮機不同,螺桿壓縮機的內(nèi)外壓力比可以不相等3.3.1理論工作過程2、內(nèi)、外壓力比不相等的工作過程內(nèi)、外壓力比不相等的工作過程a)內(nèi)壓比小于外壓比b)內(nèi)壓比大于外壓比額外的功耗及噪聲和振動3.3.1理論工作過程三、吸氣提前或延遲結(jié)束的工作過程(流量減?。┊?dāng)吸氣過程在齒間容積達(dá)到最大值之前結(jié)束時,氣體將在吸氣結(jié)束之后進行膨脹,達(dá)到最大容值。當(dāng)吸氣過程在齒間容積達(dá)到最大值之后結(jié)束時,齒間容積中的氣體將有一部分重新回流到吸氣孔口內(nèi)。3.3.1理論工作過程四、具有穿通容積的工作過程穿通容積:齒間容積達(dá)到最小容積。(余隙)吸氣、壓縮、排氣、膨脹3.3.1理論工作過程五、具有封閉容積的工作過程吸氣封閉容積:齒間容積達(dá)到最小值后,不立即開始吸氣吸氣口開啟不及時排氣封閉容積:齒間容積達(dá)到最小值前,排氣已經(jīng)結(jié)束

排氣口提前關(guān)閉3.3.1理論工作過程六、無內(nèi)壓縮的工作過程無內(nèi)壓縮過程:氣體壓力的升高,不是容積的減小,而是排出道中高壓氣體的倒流而實現(xiàn)時,即壓縮過程是在齒間容積與排出管道連通的瞬時完成的。附加能量損失極大、排氣溫度高,低壓鼓風(fēng)機使用。3.3.2實際工作過程1、氣體要通過間隙發(fā)生泄漏,2、氣體流經(jīng)吸、排氣孔口時,會產(chǎn)生壓力損失,3、被壓縮氣體要與外界發(fā)生熱交換等。螺桿壓縮機的實測指示圖3.3.2實際工作過程一、氣體泄漏的影響轉(zhuǎn)速越低泄漏越嚴(yán)重。容積流量和效率都降低。內(nèi)泄漏:泄漏的氣體不會直接影響到壓縮機的容積流量如高壓腔(壓縮腔、排氣腔)漏到低壓腔,非吸氣腔。(內(nèi)泄漏使齒間容積氣體溫度升高,導(dǎo)致功耗增加,同時,加熱作用會間接降低容積流量)外泄漏:直接影響容積流量的氣體泄漏。3.3.2實際工作過程二、氣體流動損失的影響流速快,流動損失大。壓力脈動時,流動損失大。沿程阻力損失:氣體粘性,與流速平方成正比,并與流動狀態(tài)、表面粗糙度及流動距離等有關(guān)。局部阻力損失:截面突變引起的,與流速平方成正比。提高轉(zhuǎn)速,流動損失增加。3.3.2實際工作過程三、氣體動力損失的影響轉(zhuǎn)子擾動氣體的摩擦鼓風(fēng)損失。隨轉(zhuǎn)速增加而增大。四、熱交換的影響吸氣熱交換:溫度升高、壓縮功耗增加、容積流量減小壓縮熱交換:影響壓縮功耗、排氣溫度、壓縮過程。五、噴液的影響噴液:冷卻、密封、潤滑和降噪的作用引起轉(zhuǎn)子對液體的擾動損失和液體粘性摩擦損失。噴液壓縮機轉(zhuǎn)速低。3.3.3內(nèi)壓力比及壓力分布圖一、內(nèi)壓力比齒間容積的內(nèi)壓縮終了壓力pi,與吸氣壓力之比。理想氣體處理,絕熱過程內(nèi)壓力比εi為:當(dāng)內(nèi)容積比為3.5,丙烷4.17氨5.03空氣5.78、氦氣7.71同一臺機器內(nèi)容積比是定值已知機器的尺寸時,可根據(jù)上式求出內(nèi)壓力比,以驗證該機器適應(yīng)現(xiàn)時運行工況的程度。在設(shè)計新機器時,可根據(jù)所需達(dá)到的內(nèi)壓力比,確定內(nèi)容積比及陽轉(zhuǎn)子的內(nèi)壓縮轉(zhuǎn)角,為設(shè)計排氣孔口提供數(shù)據(jù)空氣壓縮機--內(nèi)壓力比,制冷壓縮機--內(nèi)容積比3.3.3內(nèi)壓力比及壓力分布圖二、壓力分布圖壓力分布圖I一某齒問容積內(nèi)壓力曲線Ⅱ一后一齒間容積內(nèi)壓力曲線Ⅲ—前一齒問容積內(nèi)壓力曲線Ⅳ一齒數(shù)無限多時的壓力曲線壓縮過程開始時為原點3.3.4容積流量及容積效率一、理論容積流量二、實際容積流量:折算到吸氣狀態(tài)的實際容積流量三、容積效率實際容積流量與理論容積流量的比值扭角系數(shù)=V0/Vmax反映了壓縮機幾何尺寸利用的完善程度,主要由氣體泄漏所致0.75-0.953.3.4容積流量及容積效率1、干式螺桿壓縮機的容積效率干式螺桿壓縮機的容積效率與壓比和轉(zhuǎn)速的關(guān)系干式螺桿壓縮機的容積效率與吸氣壓力的關(guān)系,固定壓比轉(zhuǎn)速低、容積流量小、壓力比高、不噴液的壓縮機,容積效率低轉(zhuǎn)速高、容積流量大、壓力比低、噴液的壓縮機,容積效率高ηv=0.75~0.95壓差增加,效率下降不大3.3.4容積流量及容積效率2、噴油螺桿壓縮機的容積效率噴油的效率高,通常運行在高壓比、高壓差工況下。干式轉(zhuǎn)速高,50-100m/s,噴油的10-50m/s典型的中型噴油螺桿空氣壓縮機容積效率曲線平坦,可用于高壓比場合容積效率隨壓力比超高壓力比下壓縮機的容積效率壓比大于10時,常采用多級壓縮3.3.5軸功率及絕熱效率一、等熵絕熱壓縮功率等熵絕熱功率Pad二、絕熱效率絕熱效率ηad:等熵絕熱壓縮功率Pad與軸功率P的比值反映了壓縮機能量利用的完善程度。3.3.5軸功率及絕熱效率1、干式螺桿壓縮機的絕熱效率干式螺桿壓縮機的絕熱效率受到壓縮機的容積流量、具體的結(jié)構(gòu)、吸排氣壓力、氣體種類等的影響。高壓比下,容積效率下降,進而影響到絕熱效率3.3.5軸功率及絕熱效率2、噴油螺桿壓縮機的絕熱效率對于制冷及工藝壓縮機,載荷較大,吸排氣壓力變化范圍寬,故對大中型機器采用滑動軸承,導(dǎo)致機械摩擦損失增大,故絕熱效率降低。粘度大,擾動損失大,但密封效果好需要權(quán)衡功耗和密封兩方面來決定所用油的粘度。3、噴油螺桿制冷壓縮機和工藝壓縮機的絕熱效率3.3.5軸功率及絕熱效率3、絕熱指示效率和機械效率絕熱指示效率ηi:等熵絕熱壓縮所需的理論功率Pad與壓縮機指示功率Pi的比值,即:軸功率=指示功率+機械摩擦損失功率機械效率:指示功率與軸功率之比壓縮機的絕熱指示效率與絕熱效率之間的關(guān)系為:絕熱效率=機械效率×絕熱指示效率1.機體機體是螺桿壓縮機的主要部件,它由中間部分的氣缸及兩端的端蓋組成。雙層壁結(jié)構(gòu)和單層壁結(jié)構(gòu)。3.3.6排氣溫度2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是螺桿壓縮機的主要零件,其結(jié)構(gòu)有整體式與組合式兩類。螺桿壓縮機轉(zhuǎn)子的毛坯常為鍛件,一般多采用中碳鋼,如45鋼等。整體式結(jié)構(gòu)組合式結(jié)構(gòu)3.3.6排氣溫度一、干式螺桿壓縮機的排氣溫度二、噴油螺桿壓縮機的排氣溫度噴油螺桿壓縮機的排氣溫度不是由工作壓力比和介質(zhì)物性決定,而是由壓縮機功耗、被壓縮氣體的比熱容,以及所噴入的油量聯(lián)合作用的結(jié)果。排氣溫度高-預(yù)留間隙大-效率下降;---潤滑油氣化-增加油分離難度;----降低油的壽命100-120℃排氣溫度下限-水蒸氣分壓力對應(yīng)的飽和溫度。惡化油質(zhì)70-80℃ε0---外壓力比3.3.7噴油影響及噴油量的計算一、噴油影響一定壓力的潤滑油、噴水、噴制冷劑或噴其它液體噴油提高了壓力比,簡化的結(jié)構(gòu)設(shè)計,降低排氣溫度,降低噪聲。冷卻、密封、潤滑和降噪四個功能。2、噴油量的計算

在給定排氣溫度后,螺桿壓縮機的噴油量可由壓縮機的熱平衡式?jīng)Q定。3.3重點(1)螺桿壓縮機理論工作過程有哪些,各有什么特點?(2)根據(jù)示功圖判別運行狀態(tài),分析原因。(3)實際工作過程的影響因素,分別是產(chǎn)生什么影響?(4)內(nèi)壓力比是指什么,各工作腔壓力是如何分布的?(5)什么是容積流量,隨壓力比、吸氣壓力的變化關(guān)系(6)螺桿壓縮機軸效率和絕熱效率(7)各種類型螺桿壓縮機的排氣溫度的限制因素(8)向螺桿壓縮機內(nèi)噴油的作用3.4轉(zhuǎn)子的受力分析3.4.1軸向力3.4.2扭矩3.4.3徑向力3.4轉(zhuǎn)子的受力分析力和力矩:齒輪作用力、氣體作用力、軸承支反力、平衡活塞推力、轉(zhuǎn)子自重和輸入力矩、氣體內(nèi)力矩、摩擦阻力矩等。作用在轉(zhuǎn)子上的力和力矩3.4.1軸向力軸向力:由排出端指向吸入端的軸向力取正值。軸向力Qa為止推軸承所承受。在高壓比機器中,陽轉(zhuǎn)子上會設(shè)置平衡活塞:3.4.1軸向力一、端面軸向力:排出端及吸入端的軸向力組成,等于各部分氣體壓力與其作用面積之積。二、氣體軸向力:部分齒形、齒段無軸向力存在三、齒輪產(chǎn)生的軸向力:決定于斜齒的方向,最好能平衡掉一部分軸向力。四、平衡活塞產(chǎn)生的軸向力:轉(zhuǎn)子上的軸向力較大時,設(shè)置平衡活塞以平衡由排氣端指向吸氣端的軸向力。3.4.2扭矩一、氣體內(nèi)力矩:若作用在齒面上的軸向分力為正值,則為氣體阻力矩,反之,為驅(qū)動力矩。二、摩擦阻力矩:軸承摩擦阻力矩和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)運動時的摩擦鼓風(fēng)阻力矩。陽轉(zhuǎn)子傳遞90%以上的扭矩,陰轉(zhuǎn)子傳遞10%以下的扭矩,因而陽轉(zhuǎn)子屬于高速重載轉(zhuǎn)子;陰轉(zhuǎn)子屬于輕載轉(zhuǎn)子。所以一般以陽轉(zhuǎn)子作為主動轉(zhuǎn)子拖動從動轉(zhuǎn)子陰轉(zhuǎn)子。當(dāng)用陽轉(zhuǎn)子拖動陰轉(zhuǎn)子時,同步齒輪傳遞12%左右的軸功率,屬于高轉(zhuǎn)速、高精度、輕載荷齒輪。3.4.3徑向力1、斜齒嚙合時的徑向分力2、氣體徑向分力3、轉(zhuǎn)子自重產(chǎn)生的徑向力3.4重點(1)轉(zhuǎn)子軸向力包括那些?(2)轉(zhuǎn)子的扭矩包括哪些?(3)轉(zhuǎn)子徑向力包括哪些?(4)軸向力的方向?(5)陽轉(zhuǎn)子拖動陰轉(zhuǎn)子的方案中,是否兩轉(zhuǎn)子都為重載轉(zhuǎn)子?同步齒輪是否傳遞較大扭矩。3.5開啟式和封閉式螺桿壓縮機3.5.1開啟式螺桿壓縮機3.5.2半封閉式螺桿壓縮機3.5.3封閉式螺桿壓縮機單級具有較大的壓比和寬廣的容量調(diào)節(jié)范圍。低溫及變工況下仍然有較高的效率。同一結(jié)構(gòu)可適用于多種工質(zhì)1.開啟式制冷壓縮機最早出現(xiàn)。軸功率輸入端伸出機體,通過聯(lián)軸器或帶輪和原動機相連,易拆卸、維修,但密封性差,工質(zhì)易泄漏,因此軸外伸端有軸封裝置。2.半封閉式制冷壓縮機電動機和壓縮機裝在同一機體內(nèi)并共用同一根主軸。3.全封閉式制冷壓縮機將壓縮機與電動機一起組裝在一個密閉的罩殼內(nèi),形成一個整體,從外表上看只有壓縮機的進排氣管和電動機引線。它比半封閉壓縮機更為緊湊,密封性更好。3.5.1開啟式螺桿壓縮機3.5.1開啟式螺桿壓縮機3.5.1開啟式螺桿壓縮機1、普遍采用內(nèi)容積比調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu):圖3-62日立螺桿式壓縮機內(nèi)容積比無級調(diào)節(jié)圖1一內(nèi)容積比調(diào)節(jié)桿2一輸氣量調(diào)節(jié)閥3一內(nèi)容積比調(diào)節(jié)滑閥4一液壓缸5一負(fù)荷指示器6一液壓活塞7—輸氣量調(diào)節(jié)桿原理:改變徑向排氣孔口大小3.5.1開啟式螺桿壓縮機1、普遍采用內(nèi)容積比調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu):

減少過壓縮和欠壓縮損失,在廣闊的工況變化范圍內(nèi)依然高效率地運行。圖3-63國產(chǎn)螺桿式壓縮機內(nèi)容積比無級調(diào)節(jié)圖1一內(nèi)容積調(diào)節(jié)滑閥2一輸氣量調(diào)節(jié)閥域接螺釘4一調(diào)節(jié)滑塊5一調(diào)節(jié)桿6一指示針7—指示盤3.5.1開啟式螺桿壓縮機2、采用單機兩級壓縮制冷裝置圖3-65單機雙級螺桿式壓縮機的結(jié)構(gòu)3.5.1開啟式螺桿壓縮機3、開啟式螺桿壓縮機的小型化(1)改進齒形(2)優(yōu)化供油量和油質(zhì),減少閃發(fā)氣體,減小溶解度(3)采用滾動軸承和無油泵系統(tǒng),陰陽轉(zhuǎn)子間隙小,可達(dá)10μm(4)采用水冷式電動機,利用冷凝器的部分冷卻水(5)采用經(jīng)濟器系統(tǒng)3.5.2半封閉式螺桿壓縮機畢澤爾公司HSK型半封閉式螺桿式壓縮機結(jié)構(gòu)圖3.5.3全封閉式螺桿壓縮機頓漢一布西(Dunham一Bush)公司全封閉螺桿式壓縮機結(jié)構(gòu)圖為提高轉(zhuǎn)速,電動機與陰轉(zhuǎn)子相連全部采用滾動軸承排氣壓差供油,省去液壓泵溫度傳感器控制壓縮腔內(nèi)的噴油微機控制滑閥移動調(diào)節(jié)輸氣量內(nèi)置電動機由排氣冷卻,無油分離器三、封閉式螺桿壓縮機比澤爾公司VSK型全封閉式螺桿式壓縮機結(jié)構(gòu)圖輸氣量調(diào)節(jié)不設(shè)滑閥,采用電動機變頻調(diào)節(jié)序號項目開啟式封閉式半封閉式1單機COP值單機COP較高4.6~5.6,但機房降溫需消耗額外的能量較低4.6~5.2較低4.6~5.22可維修性方便維修不方便維修,如需維修則需破壞壓縮機外殼。維修之前不方便維修打價方便維修3系統(tǒng)泄漏因為電機與壓縮機用軸傳動,故機組內(nèi)的冷凍機油和冷媒不可避免的產(chǎn)生泄漏問題,需經(jīng)常添加冷媒和冷凍機油。(為了接住機組泄漏出來的冷凍機油,某品牌機組可以看見隨機組配帶的承接泄漏出來的冷凍機油的小瓶子)因電機和壓縮機在一個殼體內(nèi),不存在泄露問題因電機和壓縮機在一個殼體內(nèi),不存在泄露問題4是否需要軸封需要不需要不需要是否存在軸對中的問題開啟式壓縮機由于電機軸與壓縮機軸溫度不同造成不同膨脹量而引起軸不對中、破壞軸封的問題不存在不存在5主機房降溫處理措施因為開啟式壓縮機的電機冷卻是靠空氣冷卻,電機散發(fā)的熱量全部散入到主機房,考慮到機組的運行和操作人員的原因,故主機房必須做降溫和通風(fēng)處理。如550RT的機組輸入功率370KW,電機效率90%,則發(fā)熱量為37KW,需要給機房配置一臺15HP的空調(diào)來降溫只需要做普通的通風(fēng)處理,以供給新風(fēng)只需要做普通的通風(fēng)處理,以供給新風(fēng)6電機冷卻方式空氣冷卻,效率不穩(wěn)定,不穩(wěn)定且電機容易污損封閉型電機采用獨立的制冷劑回路冷卻電機,效率高而且電機工作溫度低而穩(wěn)定,更好地保證了機組的穩(wěn)定性,延長了電機壽命,同時根本解決了困擾開啟式電機的漏油、漏氟和軸不對中等一系列問題封閉型電機采用獨立的制冷劑回路冷卻電機,效率高而且電機工作溫度低而穩(wěn)定,更好地保證了機組的穩(wěn)定性,延長了電機壽命,同時根本解決了困擾開啟式電機的漏油、漏氟和軸不對中等一系列問題8對電網(wǎng)的沖擊啟動電流大,對電網(wǎng)沖擊大,需用戶增加價格昂貴的軟啟動或變頻裝置來降低對電網(wǎng)的沖擊啟動電流小,對電網(wǎng)沖擊小啟動電流小,對電網(wǎng)沖擊小9運轉(zhuǎn)噪音因電機外露,噪音大噪音較小噪音小10在市場上所占份額非主流產(chǎn)品,市場上只有1到2家做非主流產(chǎn)品,市場上只有1到2家做主流產(chǎn)品,占市場80%以上3.5重點(1)開啟式螺桿壓縮機、半封閉式螺桿壓縮機和封閉式螺桿壓縮機結(jié)構(gòu)特點?3.6螺桿壓縮機的噪音和振動3.6.1噪音一、螺桿式壓縮機噪聲形成周期性吸排氣噪聲管道振動噪聲渦流噪聲排氣過程中回流和膨脹產(chǎn)生的噴射噪聲氣體的泄漏噪聲,轉(zhuǎn)子和軸承的運轉(zhuǎn)噪聲以及電動機噪聲等。3.6螺桿壓縮機的噪音和振動二、降低噪聲途徑阻隔其噪聲的輻射在機器上安裝消聲器雙層機殼降低噪聲的發(fā)生源減小泄漏,減小邊界層分離小型開啟式和封閉式80dB(A)以下大型開啟式機組90dB(A)以下圖3-78雙層機殼結(jié)構(gòu)1一陰轉(zhuǎn)子2一陽轉(zhuǎn)子3一氣體通道4一外殼5一內(nèi)殼3.6螺桿壓縮機的噪音和振動3.6.1振動運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、振動小:無不平衡往復(fù)和旋轉(zhuǎn)慣性力防振墊簡單防振振幅約為1.8~2.8微米往復(fù)式振幅約為螺桿式的2~3倍。3.6重點(1)引起螺桿壓縮機噪聲的因素有哪些?1.機體機體是螺桿壓縮機的主要部件,它由中間部分的氣缸及兩端的端蓋組成。雙層壁結(jié)構(gòu)和單層壁結(jié)構(gòu)。殼體按剖分型式分為水平剖分和垂直剖分2種。大型壓縮機通常為水平剖分型。氣缸與端座的連接面與軸的中心線平行,排氣壓力一般不超過0.6MPa。打開機殼上蓋可拆卸同步齒輪、軸承及密封等組件。壓縮機進排氣方式一般為下進下出,無需拆卸管線即可進行檢修。在一些采用汽輪機或變頻電機驅(qū)動噴液螺桿壓縮機的場合,考慮到部分負(fù)荷時轉(zhuǎn)速較低,液體很難被吸入壓縮腔,這時宜采用上進下出。中小型壓縮機通常采用垂直剖分,氣缸與端座的連接面與軸的中心線垂直,排氣壓力可以達(dá)到3MPa以上。打開機體端蓋可拆卸同步齒輪、軸承及密封;打開機體端座可對轉(zhuǎn)子進行拆卸。垂直剖分型的螺桿壓縮機進排氣方式一般為上進上出,以方便配管。工藝用無油螺桿壓縮機殼體常用材質(zhì)有鑄鐵、碳鋼和不銹鋼3種。其中鑄鐵表面可鍍鎳磷合金,用于介質(zhì)氣腐蝕性較低的噴液螺桿壓縮機;碳鋼易加工,成本低,常用于干式壓縮機;不銹鋼難加工,成本高,常用于介質(zhì)氣具有一定腐蝕性的噴液螺桿壓縮機。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是螺桿壓縮機的主要零件,其結(jié)構(gòu)有整體式與組合式兩類。螺桿壓縮機轉(zhuǎn)子的毛坯常為鍛件,一般多采用中碳鋼,如45鋼等。整體式結(jié)構(gòu)組合式結(jié)構(gòu)工藝用無油螺桿壓縮機的轉(zhuǎn)子直徑有128mm、160mm、204mm、255mm、321mm、408mm、510mm、643mm、816mm共9個系列,氣量覆蓋100~100000m3/h。直徑510mm及以下的轉(zhuǎn)子采用整體鍛造,直徑643mm和816mm轉(zhuǎn)子采用焊接。工藝用無油螺桿壓縮機轉(zhuǎn)子材質(zhì)有碳鋼、合金鋼和不銹鋼3種。干式壓縮機常采用碳鋼轉(zhuǎn)子,噴液壓縮機常采用合金鋼轉(zhuǎn)子和不銹鋼轉(zhuǎn)子,前者耐腐蝕性差,但強度好,適用于高壓場合,后者耐腐性佳,但強度稍差,適用中低壓工況。3、軸封軸封主要分無油螺桿壓縮機軸封和噴油螺桿壓縮機軸封兩大類。無油螺桿壓縮機的軸封主要有石墨環(huán)式、迷宮式和機械式(干氣密封)三種。圖3-107石墨環(huán)式軸封1-保護圈2-波紋彈簧3-引氣環(huán)4-整圈石墨環(huán)5-密封盒干氣密封動靜環(huán)端面不接觸,保持微小間隙,密封端面開設(shè)流體動壓槽,通過高速旋轉(zhuǎn),氣體在流體動壓槽內(nèi)產(chǎn)生壓力,使得干氣密封在非接觸狀態(tài)下,仍能保持微小的泄漏量。目前工藝螺桿壓縮機使用較多的是雙端面干氣密封,可以確保介質(zhì)氣零泄漏,由于干氣密封加工精度高,且附帶一套流量及壓力監(jiān)測系統(tǒng),價格相對昂貴。但干氣密封運行不受轉(zhuǎn)速及壓力限制,不存在潤滑油污染介質(zhì)氣的可能,因此在一些對設(shè)備可靠性或介質(zhì)氣純凈度要求高的場合,干氣密封仍然存在很大的市場。噴油螺桿空氣壓縮機都采用滾動軸承,為了防止壓縮腔的氣體通過轉(zhuǎn)子軸向外泄漏,必須在排氣端的轉(zhuǎn)子工作段與軸承之間加一個軸封,如圖所示,只要在與軸頸相應(yīng)的機體處開設(shè)特定的油槽,通入具有一定壓力的密封油,即可達(dá)到有效的軸向密封。4軸承滾動軸承一般用于小型噴液工藝螺桿壓縮機,具有游隙小、摩擦損耗小、維修方便的優(yōu)點。徑向軸承采用單列圓柱滾子軸承,軸向軸承為背對背的角接觸球軸承。為了監(jiān)測滾動軸承運行狀況,通常在機殼上安裝振動傳感器,當(dāng)振動異常時,表明滾動軸承可能出現(xiàn)故障。由于干式螺桿壓縮機及大中型噴液螺桿壓縮機轉(zhuǎn)速高,負(fù)荷大,采用滾動軸承壽命很難達(dá)到長周期運轉(zhuǎn)要求,壓縮機傾向采用滑動軸承。徑向軸承采用套筒型滑動軸承,軸向軸承采用可傾瓦型滑動軸承。監(jiān)測滑動軸承運行狀況一般在軸承表面安裝溫度傳感器及振動-位移傳感器,當(dāng)軸承溫度、振動或位移異常時,表明滑動軸承可能出現(xiàn)故障。五、螺桿式壓縮機的排氣量調(diào)節(jié)(1)變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)螺桿式壓縮機的排氣量和轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系。因此,改變壓縮機的轉(zhuǎn)速就可以達(dá)到調(diào)節(jié)排氣量的目的。該調(diào)節(jié)方法的主要優(yōu)點:整個壓縮機機組的結(jié)構(gòu)不需要作任何變動,而且在調(diào)節(jié)工況下,氣體在壓縮機中的工作過程基本相同。如果不考慮相對泄漏量(噴油機器還有相對機油損失)的變化,壓縮機的功率下降是與排氣量的減少成正比例的,因此,這種調(diào)節(jié)方法的經(jīng)濟性較好。通常的調(diào)速范圍是額定轉(zhuǎn)速的60%~100%。2)停轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺桿式壓縮機用交流電機驅(qū)動且功率較小時,可以采用這種調(diào)節(jié)方法,對較大功率的螺桿式壓縮機,一般采用電動機與壓縮機脫開,電動機空轉(zhuǎn),壓縮機停轉(zhuǎn)的調(diào)節(jié)方式。此時,在壓縮機和電動機之間必須加裝離合器。3)控制吸入調(diào)節(jié)利用壓縮機吸氣管上的進氣調(diào)節(jié)閥進行調(diào)節(jié)。控制吸入調(diào)節(jié)又分為停止吸入和節(jié)流吸入兩種。停止吸入時,壓縮機空轉(zhuǎn),因而只能進行間斷調(diào)節(jié),其示功圖如圖中虛線所示。這種調(diào)節(jié)方法在活塞式壓縮機中使用廣泛,而在螺桿式壓縮機中由于等容壓縮段6—7致使空載功率較大,達(dá)額定功率的50%~60%,所以較少采用。節(jié)流吸入時,降低了氣體的吸入壓力和密度,理論上可以進行連續(xù)的無級調(diào)節(jié)。然而,在排氣量降低、排出壓力不變的情況下,壓力比反而增加,功率并不下降,甚至更高,同時排氣溫度也上升,其示功圖如圖4—45中虛線所示。這種調(diào)節(jié)方法較少采用,只限于小型機器及工況基本穩(wěn)定的機組。4)進、排氣管連通調(diào)節(jié)此調(diào)節(jié)方法只需在排出管道上安裝一調(diào)節(jié)閥。調(diào)節(jié)工況時,壓縮的氣體沿旁通管道經(jīng)此調(diào)節(jié)閥流回吸入口,其示功圖如圖所示。圖中1—2—3—4—1為正常工況時的示功圖,而1—2—3—5—1為進、排氣管連通調(diào)節(jié)時的示功圖。面積2—3—5表示調(diào)節(jié)工況時的空轉(zhuǎn)耗功。顯然,機器的內(nèi)壓力比越高,這部分功也就越大。所以,此種調(diào)節(jié)方法適用于內(nèi)壓力比低的機器。(5)滑閥調(diào)節(jié)滑閥調(diào)節(jié)與活塞式壓縮機部分行程壓開吸氣閥調(diào)節(jié)的基本原理相同,它是使齒間容積在接觸線從吸入端向排出端移動的前一段

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