โปรไฟล์การบีบอัดทางอุณหพลศาสตร์ จลนพลศาสตร์ของการแยกน้ำมันแบบหลายขั้นตอน และพลศาสตร์ของโรเตอร์เมชชิ่งของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูไมโครออยล์

การรักษาการจ่ายอากาศอัดแรงดันอย่างต่อเนื่องและมีประสิทธิภาพสูงสำหรับสายการผลิตหนัก โรงงานประกอบอัตโนมัติ และเครื่องจักรนิวแมติกที่มีความแม่นยำ จำเป็นต้องมีระบบการจัดการความร้อนที่สามารถดูดซับการสร้างความร้อนจลน์ที่รุนแรงได้ ความทันสมัย เครื่องอัดอากาศแบบสกรูไมโครออยล์ ทำหน้าที่เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับการใช้งานที่มีความต้องการสูงเหล่านี้ โดยแทนที่การออกแบบลูกสูบแบบไร้น้ำมันหรือแบบลูกสูบแบบเดิมที่ประสบปัญหาการสึกหรอทางกลอย่างรวดเร็วและอัตราส่วนการบีบอัดขั้นตอนเดียวที่ต่ำ ด้วยการฉีดน้ำมันสังเคราะห์ในปริมาณเล็กน้อยที่มีการควบคุมอย่างเข้มงวดเข้าไปในห้องอัดโดยตรง เครื่องจักรโรตารี่เหล่านี้จะสร้างฟิล์มซีลน้ำมันระหว่างสกรูโรเตอร์ที่เชื่อมต่อกัน ส่งผลให้อุณหภูมิในการทำงานลดลงหลายร้อยองศา ในขณะที่ยังคงรักษาอัตราการถ่ายเทน้ำมันที่ต่ำมากในกระแสลมสุดท้าย

เรขาคณิตของโรเตอร์เมชชิ่งและพลศาสตร์การบีบอัดทางอุณหพลศาสตร์

ประสิทธิภาพเชิงกลหลักของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูขึ้นอยู่กับลักษณะทางกายภาพและความแม่นยำในการปิดผนึกของใบพัดคู่ที่เชื่อมต่อกัน ต่างจากคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบที่ต้องอาศัยลูกสูบที่เคลื่อนที่ไปมาเพื่ออัดอากาศเข้าไปในกระบอกสูบ ระบบสกรูโรตารีใช้การเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องเพื่ออัดก๊าซได้อย่างราบรื่นและมั่นคง

บล็อกการบีบอัดประกอบด้วยโรเตอร์ตัวผู้ ซึ่งโดยทั่วไปจะถูกตัดเฉือนด้วยกลีบเกลียวหนา 4 อัน และโรเตอร์ตัวเมียที่มีร่องที่เข้ากัน 6 ร่อง ขณะที่มอเตอร์ไฟฟ้าขับเคลื่อนโรเตอร์ตัวผู้ เพลาทั้งสองจะหมุนเข้าหากันภายในตัวเรือนเหล็กที่แน่นหนาและทนทาน อากาศไหลผ่านวาล์วไอดี เติมเต็มช่องว่างระหว่างกลีบที่เปิดอยู่ ขณะที่โรเตอร์หมุน กลีบตาข่ายจะลดปริมาตรทางกายภาพของช่องอากาศที่ติดอยู่ บังคับให้โมเลกุลอากาศอยู่ใกล้กันมากขึ้น และเพิ่มแรงดันอย่างราบรื่นจนกระทั่งอากาศไปถึงช่องระบาย เพราะโรเตอร์จะต้องหมุนด้วยความเร็วสูง—มักจะมีตั้งแต่ 1500 ถึง 3000 รอบต่อนาที —โดยไม่ต้องถูกัน โดยรักษาช่องว่างให้เหลือเพียงกล้องจุลทรรศน์ 5 ถึง 10 ไมโครเมตร เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการป้องกันไม่ให้อากาศแรงดันสูงรั่วไหลย้อนกลับ

การซีลการฉีดของไหลและการบีบอัดไอโซเทอร์มอลโดยประมาณ

การอัดอากาศโดยรอบภายใต้ความกดดันสูงจะทำให้เกิดความร้อนจลน์ที่รุนแรง ซึ่งอาจทำให้ส่วนประกอบโลหะบริสุทธิ์ขยายตัวและบิดเบี้ยวได้ ในการออกแบบไมโครออยล์ น้ำมันสังเคราะห์ปรับสภาพขนาดเล็กและต่อเนื่องจะถูกพ่นโดยตรงไปยังโรเตอร์ทำงานที่แรงดันใช้งานเท่ากับ 0.7 ถึง 0.8 MPa .

ของเหลวที่ฉีดเข้าไปนี้ทำหน้าที่ที่แตกต่างกันสามประการ: เติมช่องว่างเล็กๆ ระหว่างสกรูที่กำลังหมุนเพื่อทำหน้าที่เป็นซีลของเหลว หล่อลื่นแบริ่งลูกกลิ้งสำหรับงานหนัก และดูดซับความร้อนจากการบีบอัดทันที ด้วยการดูดซับพลังงานความร้อนนี้ ของเหลวจะจำกัดอุณหภูมิการระบายอากาศสุดท้ายไว้ที่ตู้นิรภัย 80°ซ ถึง 95°ซ . การระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพนี้ช่วยให้เครื่องจักรทำงานใกล้กับสถานะการบีบอัดไอโซเทอร์มอลที่มีประสิทธิภาพสูง ซึ่งช่วยประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้มากเมื่อเทียบกับระบบการบีบอัดแบบแห้งและไม่มีการระบายความร้อน

จลนพลศาสตร์ของการแยกของไหลแบบหลายขั้นตอนและการกรองรวมตัว

เนื่องจากน้ำมันสังเคราะห์ผสมโดยตรงกับอากาศภายในบล็อกสกรูอัด กระแสระบายที่เกิดขึ้นจึงกลายเป็นส่วนผสมที่ร้อนและปั่นป่วนของอากาศที่มีแรงดันและหยดน้ำมันที่ทำให้เป็นอะตอม เครื่องมือการผลิตขั้นปลายต้องใช้อากาศที่สะอาดและแห้ง ซึ่งหมายความว่าจะต้องขจัดละอองน้ำมันนี้ออกให้หมดก่อนที่อากาศจะออกจากตู้เครื่องจักร

ส่วนผสมของอากาศและน้ำมันสามารถแยกสารนี้ได้โดยการผ่านระบบแยกทางกลและเคมีหลายขั้นตอน ส่วนผสมจะเข้าสู่ถังแยกทรงกระบอกขนาดใหญ่ โดยชนแผ่นกั้นโค้งภายในด้วยความเร็วสูง ผลกระทบทางกายภาพนี้ทำให้เกิดการแยกตัวแบบแรงเหวี่ยง ส่งผลให้หยดน้ำมันหนักไหลออกจากกระแสอากาศ จึงเลื่อนลงไปตามผนังถังเพื่อสะสมในอ่างเก็บน้ำด้านล่าง อากาศที่ทำความสะอาดล่วงหน้าแล้วยังคงมีละอองน้ำมันละเอียดอยู่ จากนั้นจึงไหลผ่านองค์ประกอบตัวกรองที่รวมตัวกันหลายชั้นซึ่งทำจากไมโครไฟเบอร์บอโรซิลิเกตที่มีความหนาแน่นสูง ขณะที่อนุภาคหมอกขนาดเล็กลอยผ่านเส้นใยแก้วที่พันกัน พวกมันก็จะชนกันและหลอมรวมเป็นหยดน้ำมันที่ใหญ่และหนักกว่า หยดที่มีขนาดใหญ่กว่าเหล่านี้จะระบายลงตามท่อระบายน้ำมันโดยเฉพาะ ปล่อยให้อากาศอัดที่สะอาดมีความเข้มข้นของน้ำมันที่ตกค้างอยู่ที่ น้อยกว่า 2 ถึง 3 ส่วนในล้านส่วน (ppm) .

ข้อมูลจำเพาะด้านประสิทธิภาพและระดับการประหยัดพลังงาน

การประเมินเครื่องจักรโรตารีสกรูสำหรับโรงงานอุตสาหกรรมจำเป็นต้องมีการวิเคราะห์แรงดันในการทำงาน อัตรากำลังของมอเตอร์ และตัวชี้วัดการใช้พลังงานที่เฉพาะเจาะจงอย่างแม่นยำ การเลือกระดับกำลังหรือรูปแบบการทำความเย็นที่ไม่ถูกต้องอาจทำให้เกิดค่าไฟฟ้าที่มากเกินไป หรือทำให้ระบบนิวแมติกส์ของโรงงานสูญเสียแรงกดดันในระหว่างชั่วโมงการผลิตที่มีปริมาณสูงสุด

ตารางด้านล่างแสดงความสามารถทางกลหลัก ความต้องการของมอเตอร์ไฟฟ้า ปริมาณการจ่ายอากาศ และโปรไฟล์การทำความเย็นสำหรับเครื่องอัดอากาศแบบสกรูไมโครออยล์เกรดเชิงพาณิชย์มาตรฐาน:

การจัดการวงจรการหล่อลื่นและวาล์วควบคุมความร้อน

อายุการใช้งานที่ยาวนานของเครื่องอัดอากาศแบบน้ำมันขนาดเล็กจะเชื่อมโยงโดยตรงกับสภาพและความสะอาดของน้ำมันที่หมุนเวียนอยู่ หากปล่อยให้ความชื้นจากอากาศควบแน่นภายในลูปน้ำมัน จะทำให้สารหล่อลื่นบางลง และทำให้โรเตอร์อัดความเร็วสูงยึดตัว

เพื่อป้องกันการควบแน่น ห่วงหล่อลื่นจะใช้วาล์วควบคุมอุณหภูมิภายใน เมื่อเครื่องสตาร์ทขณะเย็น วาล์วนี้จะยังคงปิดสนิท เพื่อส่งน้ำมันเย็นผ่านตัวทำความเย็นหม้อน้ำภายนอก และกลับเข้าไปในบล็อกโรเตอร์ ข้อจำกัดโดยเจตนานี้ทำให้อุณหภูมิภายในระบบสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว 72°ซ ซึ่งเป็นจุดน้ำค้างวาบไฟที่ไอน้ำในอากาศควบแน่นเป็นน้ำของเหลว เมื่อระบบถึงอุณหภูมิการทำงานที่คงที่ วาล์วจะเปิดอย่างราบรื่น โดยเปลี่ยนเส้นทางของเหลวร้อนผ่านหม้อน้ำอะลูมิเนียมระบายความร้อนด้วยอากาศหรือระบายความร้อนด้วยน้ำ เพื่อรักษาความหนืดในการทำงานที่เหมาะสมที่สุด น้ำมันจะไหลผ่านตัวกรองแบบหมุนขนาด 10 ไมโครเมตรเพื่อจับเศษโลหะหรืออนุภาคคาร์บอนที่มีขนาดเล็กมาก ก่อนที่จะถูกพ่นกลับเข้าไปในสกรูของคอมเพรสเซอร์

การวัดและส่งข้อมูลทางไกลของไมโครโปรเซสเซอร์และการควบคุมความจุเชิงรุก

การผลิตสมัยใหม่ต้องการให้เครื่องอัดอากาศปรับแบบไดนามิกตามโหลดเครื่องมือนิวแมติกที่ผันผวน โดยไม่สิ้นเปลืองไฟฟ้าจำนวนมากในช่วงเวลาที่ไม่ได้ใช้งาน คอมเพรสเซอร์แบบเก่าจะปล่อยอากาศส่วนเกินออกสู่บรรยากาศเพื่อควบคุมแรงดัน ทำให้สิ้นเปลืองพลังงานในการบีบอัด

คอมเพรสเซอร์สกรูไมโครออยล์ขั้นสูงใช้ตัวควบคุมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ (PLC) ซึ่งเชื่อมโยงกับวาล์วมอดูเลชั่นไอดีแบบอิเล็กทรอนิกส์และอินเวอร์เตอร์ตัวขับเคลื่อนความเร็วแบบแปรผัน (VSD) ตัวควบคุมจะอ่านแรงดันในสายอย่างต่อเนื่องผ่านตัวแปลงสัญญาณแรงดันโซลิดสเตต เมื่อเครื่องมือลมของโรงงานทำงานช้าลง PLC จะหมุนกลับความเร็วของมอเตอร์แม่เหล็กถาวร โดยจับคู่เอาท์พุตของคอมเพรสเซอร์กับปริมาณลมที่แน่นอนที่ใช้ การลดความเร็วนี้จะทำให้การดึงพลังงานของเครื่องลดลงเป็นเส้นตรง ซึ่งช่วยประหยัดได้ถึง ค่าไฟฟ้า 35% ถึง 50% เมื่อเทียบกับหน่วยความเร็วคงที่มาตรฐาน หากความต้องการอากาศหยุดลงโดยสิ้นเชิง ตัวควบคุมจะเปิดวาล์วระบายลงอย่างปลอดภัยเพื่อระบายแรงดันภายใน ทำให้มอเตอร์เดินเบาหรือเข้าสู่โหมดสลีปเป็นศูนย์โดยไม่ทำให้ส่วนประกอบทางกลตึงเครียด

การทดสอบการใช้งานแบบทีละขั้นตอนและลำดับการชาร์จของไหลเริ่มต้น

การสตาร์ทคอมเพรสเซอร์สกรูไมโครออยล์อุตสาหกรรมที่ติดตั้งใหม่ต้องมีการตรวจสอบกราวด์อย่างเป็นระบบและขั้นตอนการเติมของเหลวที่แม่นยำ การปฏิบัติตามกฎทางวิศวกรรมที่มีโครงสร้างจะป้องกันไม่ให้บล็อกสกรูสตาร์ทแห้ง ซึ่งอาจทำให้โรเตอร์เสียหายทันทีและทำให้การรับประกันจากโรงงานเป็นโมฆะ

1. ตรวจสอบการปรับระดับฐานรากและแรงบิดของท่อ: ตรวจสอบว่าตู้คอมเพรสเซอร์อยู่ในระดับเดียวกับพื้นคอนกรีตเสริมเหล็กที่สามารถรองรับการสั่นสะเทือนในการทำงานได้ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าท่อระบายแบบถักที่ยืดหยุ่นเชื่อมต่ออย่างแน่นหนากับถังเก็บอากาศหลัก โดยตรวจสอบว่าสลักเกลียวหน้าแปลนทั้งหมดได้รับแรงบิดตามข้อกำหนด
2. ชาร์จถังแยกหลักด้วยน้ำมันสังเคราะห์: คลายเกลียวปลั๊กเติมหนักที่อยู่ด้านบนของถังแยกออก เทน้ำมันคอมเพรสเซอร์สังเคราะห์โพลีอัลฟาโอเลฟิน (PAO) เกรดสูงลงในถังจนกระทั่งระดับอยู่ตรงกลางของมาตรวัดระยะกระจกใส
3. ทำการนายกรัฐมนตรีบล็อกสกรูคอมเพรสเซอร์ด้วยตนเอง: ถอดท่อไอดีอากาศแบบยืดหยุ่นออกจากด้านบนของวาล์วปรับ เทประมาณ 0.5 ถึง 1.0 ลิตร น้ำมันคอมเพรสเซอร์ที่สะอาดเข้าไปในวาล์วไอดีที่เปิดอยู่โดยตรง และหมุนรอกโรเตอร์ด้วยตนเองสามรอบเต็มเพื่อเคลือบกลีบสกรูเปลือยด้วยน้ำมันล่วงหน้า
4. ตรวจสอบการหมุนเฟสไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกัน: เปิดสวิตช์เบรกเกอร์ไฟฟ้าหลักแล้วแตะปุ่มสตาร์ทมอเตอร์เป็นเวลาน้อยกว่าหนึ่งวินาทีเพื่อตรวจสอบทิศทางการหมุน ตรวจสอบว่ามอเตอร์หมุนในทิศทางที่แสดงโดยลูกศรที่ประทับบนตัวเครื่อง การหมุนถอยหลังจะทำให้ระบบน้ำมันขาดและทำลายโรเตอร์
5. รันระบบและตรวจสอบแรงกดดันในการทำงาน: กดปุ่ม Run บนแผงควบคุมดิจิตอล เพื่อให้เครื่องเร่งความเร็ว ตรวจสอบการตรวจวัดระยะไกลบนหน้าจอเพื่อยืนยันว่าอุณหภูมิการคายประจุเพิ่มขึ้นและคงที่ระหว่างนั้น 82°ซ และ 88°ซ และตรวจสอบข้อต่อท่อภายในทั้งหมดว่ามีน้ำมันหรืออากาศรั่วหรือไม่เมื่อแรงดันเพิ่มขึ้นถึง 0.8 MPa

การวินิจฉัยข้อบกพร่องที่สาเหตุที่แท้จริงและการแก้ไขปัญหาในภาคอุตสาหกรรม

เมื่อคอมเพรสเซอร์แบบสกรูทริกเกอร์การปิดเครื่องฉุกเฉินหรือแสดงการปล่อยอากาศที่ลดลง เจ้าหน้าที่ซ่อมบำรุงสามารถค้นหาและแก้ไขข้อผิดพลาดที่รากได้อย่างรวดเร็วโดยการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงแรงดันและการอ่านค่าอุณหภูมิ

ปัญหาภาคสนามทั่วไปคือก การเดินทางที่อุณหภูมิสูงซึ่งอุณหภูมิจำหน่ายเกิน 105°C ทำให้ตัวควบคุมความปลอดภัยปิดเครื่องทันที ความผิดปกติของความร้อนสูงเกินไปนี้มักเกิดจาก หม้อน้ำออยล์คูลเลอร์ที่เปรอะเปื้อนหรือวาล์วเทอร์โมสแตติกติดอยู่ . หากอากาศในโรงงานเต็มไปด้วยฝุ่นหนา ครีบระบายความร้อนบนหม้อน้ำอาจอุดตัน หยุดการไหลของอากาศ และป้องกันการถ่ายเทความร้อน ช่างเทคนิคสามารถแก้ไขได้โดยเป่าครีบหม้อน้ำออกด้วยลมแรงดันสูงย้อนกลับ หรือโดยการทดสอบวาล์วเทอร์โมสแตติกในอ่างน้ำร้อนเพื่อให้แน่ใจว่าส่วนประกอบแว็กซ์ภายในเปิดเต็มที่ที่อุณหภูมิที่กำหนด

ปัญหาระบบที่พบบ่อยอีกประการหนึ่งคือ การขนถ่ายน้ำมันมากเกินไป โดยที่น้ำมันเหลวปนเปื้อนกับสายการบินของโรงงาน และต้องมีการเติมน้ำมันในถังแยกบ่อยครั้ง ความผิดนี้ชี้ไปที่กโดยตรง องค์ประกอบตัวกรองการรวมตัวกันที่แตกร้าวหรือท่อไล่น้ำมันกลับที่ถูกบล็อก . หากตะแกรงรูเล็กๆ ภายในท่อกำจัดสิ่งสกปรกอุดตันด้วยกรวดคาร์บอน น้ำมันที่แยกออกมาจะไม่สามารถปั๊มกลับเข้าไปในบล็อกสกรูได้ น้ำมันจะสะสมอยู่ในห้องแยกแทน และไหลเข้าสู่ท่อระบาย ทีมบำรุงรักษาสามารถแก้ไขปัญหานี้ได้โดยการเคลียร์ฉากกระจกกำจัดสิ่งปนเปื้อนด้วยท่ออากาศเปิด หรือเปลี่ยนตลับกรองบอโรซิลิเกตภายใน เพื่อฟื้นฟูการส่งอากาศบริสุทธิ์ไปยังโรงงาน