ஸ்க்ரூ ஏர் கம்ப்ரசர் ஏர் எண்டின் மூன்று அடிப்படை செயல்பாடுகள் மற்றும் குறிப்பிட்ட சக்தி

வாயுவை அழுத்துதல் என்பது, வெளிப்புற ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி வாயுவிற்கு அழுத்த நிலை ஆற்றலைப் பெற்றுத்தரும் ஒரு செயல்முறையாகும். அழுத்தப்பட்ட வாயுவை உருவாக்குபவர் அமுக்கி (compressor) ஆகும். எனவே, திருகு காற்று அமுக்கியின் (screw air compressor) காற்று முனையின் அடிப்படைச் செயல்திறன், அழுத்தம், பாய்வு, திறன் மற்றும் தன்திறன் ஆகிய இந்த நான்கு அம்சங்களிலிருந்து பிரிக்க முடியாதது.
ஸ்க்ரூ ஏர் கம்ப்ரசரின் காற்று முனையின் அடிப்படை செயல்திறன் – அழுத்தம்

அழுத்தப்பட்ட காற்றின் அழுத்த நிலை ஆற்றலைப் பெறுவதே காற்று அமுக்கிகளின் மிக அடிப்படையான செயல்திறனாகும், மேலும் திருகு காற்று அமுக்கிகளும் இதற்கு விதிவிலக்கல்ல. திருகு காற்று அமுக்கிகளின் பிரதான இயந்திரம், வெளிப்புற ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி காற்றின் அழுத்தத்தை அதிகரிக்கிறது. அழுத்தம் அதிகரிக்க அதிகரிக்க, அதிக ஆற்றல் நுகரப்படுகிறது, மேலும் பிரதான இயந்திரத்திற்கான தேவைகளும் அதிகமாகின்றன. பொதுவாக, வெளியீட்டு அழுத்தத்தின் அடிப்படையில் காற்று அமுக்கிகளை நான்கு வகைகளாகப் பிரிக்கிறோம்:

குறைந்த அழுத்தம்: 0.2~1.0MPa

நடுத்தர அழுத்தம்: 1.0~10MPa

உயர் அழுத்தம்: 10~100MPa

மிக அதிக அழுத்தம்: 100MPa-க்கு மேல்

ஸ்க்ரூ ஏர் கம்ப்ரஸர்கள் பொதுவாக 0.2 முதல் 4.0 MPa வரையிலான வெளியீட்டு அழுத்தத்தைக் கொண்டுள்ளன, இதன் பொருள் இந்த வரம்பில் அவற்றின் செயல்திறன், சாத்தியக்கூறு மற்றும் சிக்கனம் ஆகியவை சிறப்பாக உள்ளன. இது கம்ப்ரஸரின் காற்று முனையின் கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்படும் முறையைப் பொறுத்து அமைகிறது, மேலும் இதுவே சந்தையில் அதிக தேவை உள்ள அழுத்தப் பிரிவும் ஆகும்.

காற்று அமுக்கியால் வழங்கப்படும் அழுத்தப்பட்ட காற்றின் அழுத்தம், முக்கியமாக அழுத்த விகிதத்தால் அளக்கப்படுகிறது. இந்த விகிதம் என்பது வெளியீட்டு அழுத்தம் Pd-க்கும் உறிஞ்சும் அழுத்தம் Ps-க்கும் உள்ள விகிதமாகும். இந்த விகிதம் அதிகமாக இருந்தால், வெளியீட்டு அழுத்தமும் அதிகமாக இருக்கும்.

ε=Pd/Ps சூத்திரம் (6)

திருகு காற்று அமுக்கியின் பிரதான இயந்திரத்திற்கு, உள் அழுத்த விகிதம் மற்றும் வெளி அழுத்த விகிதம் ஆகியவை உள்ளன.

உள் அழுத்த விகிதம்: இது பிரதான இயந்திரத்தின் பற்களுக்கு இடையேயான கனஅளவில் உள்ள அழுத்தத்திற்கும், உறிஞ்சும் மற்றும் வெளியேற்றும் துளைகளின் நிலை மற்றும் வடிவத்தால் தீர்மானிக்கப்படும் உறிஞ்சும் அழுத்தத்திற்கும் இடையிலான விகிதமாகும்;

வெளிப்புற அழுத்த விகிதம்: வெளியேற்றுக் குழாயில் உள்ள அழுத்தத்திற்கும் உறிஞ்சும் அழுத்தத்திற்கும் இடையிலான விகிதம். இயக்க நிலைமைகள் அல்லது செயல்முறை ஓட்டத்திற்குத் தேவைப்படும் உறிஞ்சும் மற்றும் வெளியேற்றும் அழுத்தங்கள்.

உள் அழுத்த விகிதம் வெளி அழுத்த விகிதத்திற்குச் சமமாகவோ அல்லது குறைவாகவோ இருக்கும்போது, ​​பிரதான இயந்திரம் அதிக சக்தியைப் பயன்படுத்தும்; உள் அழுத்த விகிதம் வெளி அழுத்த விகிதத்திற்குச் சமமாக இருக்கும்போது, ​​பிரதான இயந்திரம் சிறந்த நிலையில் இருக்கும்.

ஸ்க்ரூ ஏர் கம்ப்ரசரின் பிரதான இயந்திரத்தைப் பொறுத்தவரை, பிரதான இயந்திரம், சுற்றுப்புற வெப்பநிலை, உறிஞ்சும் அழுத்தம், பிரதான இயந்திர வேகம் மற்றும் பிற காரணிகள் சமமாக இருக்கும்போது, ​​வெளியீட்டு அழுத்தம் அதிகமாக இருந்தால், மின் நுகர்வும் அதிகமாக இருக்கும்.

ஸ்க்ரூ ஏர் கம்ப்ரசரின் காற்று ஓட்டத்தின் அடிப்படை செயல்திறன்

பாய்வு என்பது பொதுவாக நிறை பாய்வு மற்றும் கன அளவு பாய்வு ஆகியவற்றால் ஆனது. காற்று அமுக்கி அமைப்புகளின் தொழில்துறை விவரக்குறிப்புகள் மற்றும் தரநிலைகளில், பாய்வு அளவீட்டு முறையாக நாம் பொதுவாக கன அளவு பாய்வைப் பயன்படுத்துகிறோம், இது என் நாட்டில் வெளியேற்றக் கன அளவு அல்லது பெயர்ப்பலகைப் பாய்வு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது: தேவையான வெளியேற்ற அழுத்தத்தின் கீழ், ஒரு அலகு நேரத்திற்கு காற்று அமுக்கியால் வெளியேற்றப்படும் வாயுவின் கன அளவு, உள்ளீட்டு நிலைக்கு மாற்றப்படுகிறது, அதாவது, முதல்-நிலை உள்ளீட்டுக் குழாயில் உள்ள உறிஞ்சும் அழுத்தத்தின் கன அளவு மதிப்பு மற்றும் உறிஞ்சும் வெப்பநிலை மற்றும் ஈரப்பதம். இதன் அலகு m³/min ஆகும். கன அளவு பாய்வு, உண்மையான கன அளவு பாய்வு மற்றும் தரநிலை கன அளவு பாய்வு எனப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது.

வழக்கமாக, மாதிரிகள், தேர்வுகள் மற்றும் இயந்திரப் பெயர்ப்பலகைகள் தரநிலை கன அளவுப் பாய்வைப் பயன்படுத்துகின்றன. தொழில், பிராந்தியம் மற்றும் பயன்பாடு ஆகியவற்றின் காரணமாக, அழுத்தப்பட்ட காற்றுச் சந்தைத் தேவையில் உள்ள தரநிலை கன அளவுப் பாய்வானது, அதன் நிலையான நிலையில் (வெப்பநிலை, அழுத்தம் மற்றும் கூறுகள்) உள்ள வேறுபாட்டின்படி இரண்டு வரையறைகளைக் கொண்டுள்ளது:

நிலையான நிலை என்பது அழுத்தம் P=101.325KPa; நிலையான வெப்பநிலை T=0℃; ஒப்பு ஈரப்பதம் 0% ஆகும். இது பெரும்பாலும் தொழில்துறை வாயு, இரசாயனத் தொழில் அல்லது ஏல ஆவணங்களில் "நிலையான சதுரம்" (standard square) எனக் குறிப்பிடப்படுகிறது, பொதுவாக "VN" என்ற சூத்திரக் குறியீடு மற்றும் Nm³/min என்ற அலகைக் கொண்டிருக்கும்.

நிலையான நிலை என்பது அழுத்தம் P = 101.325KPa; நிலையான வெப்பநிலை T = 20℃; ஒப்பு ஈரப்பதம் 0% ஆகும். இது பொதுவாக அழுத்தப்பட்ட காற்றுத் தொழில்துறையின் தரநிலைகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் “நிலையான பணி நிலைமைகள்” என்று அழைக்கப்படுகிறது. இதன் குறியீடு பொதுவாக “V” மற்றும் அலகு m³/min ஆகும்.

வழக்கமாக, நமது காற்று அமுக்கித் துறையில் பயன்படுத்தப்படும் நிலையான கன அளவு பாய்வு விகிதம் பிந்தையதாகும். இரண்டு நிலைகளின் கீழான கன அளவு பாய்வு விகித மாற்றத்தை பின்வரும் சூத்திரத்தின் மூலம் கணக்கிடலாம்:

V(m3/min)=1.0732VN(Nm3/min) ஃபார்முலா (7)

திருகு காற்று அமுக்கியின் பிரதான இயந்திரத்தைப் பொறுத்தவரை, மற்ற நிபந்தனைகள் மாறாமல் இருக்கும்போது, ​​சுழலியின் மையத் தொலைவு அதிகரிக்க அதிகரிக்க, அதன் கன அளவுப் பாய்வு விகிதமும் அதிகரிக்கும்; பிரதான இயந்திரத்தின் வேகம் அதிகரிக்க அதிகரிக்க, அதன் கன அளவுப் பாய்வு விகிதமும் அதிகரிக்கும்.

V கன அளவு பாய்வு விகிதம் = qv முதன்மை இயந்திர சுருக்க கன அளவு × n தலை வேகம் சூத்திரம் (8)

qv=CΨqv0Z1n=CΨCn1nλD3 சூத்திரம் (9)

இதில் Z1 என்பது ஆண் ரோட்டரின் பற்களின் எண்ணிக்கை; n என்பது ஆண் ரோட்டரின் வேகம்; λ என்பது ரோட்டரின் தோற்ற விகிதம்; D என்பது ஆண் ரோட்டரின் வெளி விட்டம்.

எனவே, சிக்கனத்தைக் கருத்தில் கொண்டு, நாங்கள் வழக்கமாக பிரதான இயந்திரங்களின் வகைகளைக் குறைத்து, சந்தைத் தேவையைப் பூர்த்திசெய்யும் வகையில் பிரதான இயந்திரத்தின் வேகத்தை நிர்ணயிப்பதன் மூலம் காற்று அமுக்கியின் வெளியேற்றக் கொள்ளளவைச் சரிசெய்துகொள்கிறோம்.

இருப்பினும், ஸ்க்ரூ கம்ப்ரசர் பிரதான இயந்திரத்தின் வேகம் வரம்பற்றதாக இருக்க முடியாது, பொதுவாக இது 800 முதல் 10,000 ஆர்பிஎம் வரை இருக்கும். எனவே, ஸ்க்ரூ கம்ப்ரசரின் பாய்வுத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்வதற்காக, ஸ்க்ரூ பிரதான இயந்திர உற்பத்தியாளர் வெவ்வேறு கொள்ளளவு பாய்வு வரம்புகளைக் கொண்ட பிரதான இயந்திரங்களை உருவாக்குகிறார்.

ஸ்க்ரூ ஏர் கம்ப்ரசர் ஏர் எண்ட் ஸ்பெசிஃபிக் பவர் மற்றும் கணக்கீடு

காற்று அமுக்கியின் காற்று முனை இயங்கும்போது, ​​ஓரலகு நேரத்திற்கு கன அளவுப் பாய்வினால் நுகரப்படும் தண்டு ஆற்றல். குறிப்பிட்ட ஆற்றலின் அலகு: kW/(m³/min).

கணக்கீட்டு சூத்திரம் பின்வருமாறு:

SER காற்று முனை = Pd காற்று முனை/qv சூத்திரம் (10)

Pd ஏர் எண்ட் – ஏர் எண்ட் ஷாஃப்ட் பவர்;

qv – அலகு நேரத்திற்கான காற்று முனை கன அளவு ஓட்டம்

இதன் குறிப்பிட்ட ஆற்றல் மதிப்பு:

SER காற்று முடிவு = 117/23.1 = 5.065 (kW/(m3/min))

ஸ்க்ரூ ஏர் கம்ப்ரசரின் ஏர் எண்டின் தன்திறன் மதிப்பு எவ்வளவு குறைவாக இருக்கிறதோ, அவ்வளவு குறைவாக அதன் ஆற்றல் நுகர்வு இருக்கும், மேலும் ஏர் எண்டின் செயல்திறனும் சிறப்பாக இருக்கும். நிலையான ஓட்ட நிலையில், வெளியீட்டு அழுத்தம் அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​ஏர் எண்ட் ஷாஃப்டின் திறனும் அதிகமாக இருக்கும், எனவே அதன் தன்திறன் மதிப்பும் அதிகமாக இருக்கும்.

ஒவ்வொரு ஸ்க்ரூ கம்ப்ரஸருக்கும் ஒரு உகந்த தன்திறன் மதிப்பு உண்டு, இது பிரதான இயந்திரத்தின் வேகத்துடன் தொடர்புடையது. பிரதான இயந்திரத்தின் வேகம் மிகவும் குறைவாக இருக்கும்போது, ​​கசிவு அதிகரித்து, வாயுவின் அளவு குறைந்து, தன்திறன் மதிப்பு அதிகமாகிறது; பிரதான இயந்திரத்தின் வேகம் மிகவும் அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​உராய்வு அதிகரித்து, ஷாஃப்ட்டின் திறன் அதிகரித்து, தன்திறன் மதிப்பும் அதிகமாகிறது. ஆனால், தன்திறன் மதிப்பை மிகக் குறைவாக வைத்திருக்கக்கூடிய ஒரு உகந்த வேகம் இருக்க வேண்டும். இதனால்தான், பிரதான இயந்திரம் எவ்வளவு பெரியதாக இருக்கிறதோ, அவ்வளவு அதிக ஆற்றல் சேமிப்பு கொண்டது என்று சொல்வது முற்றிலும் சரியானதல்ல.

ஸ்க்ரூ கம்ப்ரஸர்கள் மற்றும் வேரியபிள் ஃப்ரீக்வென்சி கம்ப்ரஸர்களை நாம் வடிவமைக்கும்போது, ​​பிரதான இன்ஜினின் சிக்கனம், தரப்படுத்தல் மற்றும் மாடுலாரிட்டி ஆகியவற்றைக் கருத்தில் கொண்டே தரத்தையும் உறுதி செய்ய வேண்டும். எனவே, வெவ்வேறு அழுத்தங்கள் மற்றும் பாய்வு விகிதங்களைக் கொண்ட ஸ்க்ரூ கம்ப்ரஸர்களை வடிவமைத்து மேம்படுத்துவதற்கு, பிரதான இன்ஜினின் பிரத்யேக ஆற்றல் மதிப்பு வளைகோட்டைப் பயன்படுத்துவோம்.