¿Cómo elegir un compresor de aire?
Referencia común para la selección de compresores de aire
Frente a una variedad de compresores con diferentes funciones en el mercado, muchos usuarios no pueden tener una comprensión precisa de la selección del compresor, a veces es porque. La eficacia y el rendimiento de los diferentes compresores no se comprenden completamente, lo que resulta en la imposibilidad de elegir razonablemente un modelo de compresor confiable, eficiente y que ahorre energía.
Según la situación específica del usuario y los requisitos reales del proceso, seleccione un compresor de aire adecuado para las necesidades de producción. No es aconsejable elegir ciegamente modelos de alta calidad y precio elevado para ahorrar dinero, ni elegir ciegamente modelos de baja calidad con fallos frecuentes para ahorrar dinero.
A continuación daremos una breve introducción a las ventajas y desventajas de varios tipos de compresores comúnmente utilizados y su ámbito de aplicación, esperando servir como referencia para los usuarios a la hora de elegir un compresor.
Según los diferentes modos de gas del compresor, los compresores generalmente se dividen en dos categorías, a saber, compresores volumétricos y dinámicos (también conocidos como de velocidad). Debido a sus diferentes formas estructurales, los compresores de desplazamiento positivo y de potencia se clasifican de la siguiente manera:
Compresor de tornillo
El compresor de aire de tornillo es un tipo de compresor rotativo de desplazamiento positivo, en el que dos rotores con Los engranajes helicoidales se engranan entre sí para comprimir y descargar el gas.
Los compresores de aire de tornillo se dividen en un solo tornillo y dos tornillos según el número, según si hay aceite lubricante involucrado en el proceso de compresión, se dividen en compresores de aire de tornillo con inyección de aceite y sin aceite. y los compresores sin aceite se dividen a su vez en dos tipos: tipo seco y tipo rociado de agua.
Los compresores de aire de tornillo generalmente tienen una estructura simple, pocas piezas de desgaste, baja temperatura de escape y grandes relaciones de presión. Especialmente no temen la compresión del gas cargado de líquido y polvo. Compresores de tornillo inyectados La aparición de compresores de tornillo para tecnología energética y refrigeración (incluidos compresores de aire de tornillo, refrigeradores de tornillo, etc.) se ha desarrollado rápidamente en el país y en el extranjero.
Principio de funcionamiento
El compresor de aire de tornillo utiliza el acoplamiento mutuo de los rotores de tornillo macho y hembra para reducir continuamente el volumen entre los dientes y aumentar la presión del gas, generando así aire comprimido continuamente. . Los compresores de aire de tornillo también son compresores de desplazamiento positivo, pero debido al principio de funcionamiento del tipo de tornillo, en comparación con los compresores de aire de pistón, los compresores de aire de tornillo tienen un suministro de aire estable y generalmente no necesitan estar equipados con un tanque de almacenamiento de gas. El proceso de trabajo se muestra en la siguiente figura.
Principales ventajas
1. Alta confiabilidad: el compresor de aire de tornillo tiene menos piezas y menos piezas de desgaste, por lo que funciona de manera confiable y tiene una larga vida útil.
2. Fácil operación y mantenimiento: los operadores no necesitan someterse a una capacitación profesional a largo plazo y pueden lograr una operación desatendida. La operación es relativamente simple y el aire se puede suministrar de acuerdo con el volumen de escape requerido.
3. Buen equilibrio de potencia: el compresor de aire de tornillo no tiene fuerza de inercia desequilibrada, la máquina puede funcionar sin problemas y a alta velocidad y puede lograr un funcionamiento sin cimientos. Es especialmente adecuado para su uso como móvil. Compresor, de reducido tamaño y peso ligero y que ocupa menos espacio.
4. Gran adaptabilidad: el compresor de aire de tornillo tiene las características de transmisión de aire forzada, el volumen de escape casi no se ve afectado por la presión de escape, el funcionamiento es estable, la vibración es pequeña y el escape es estable. Y se puede utilizar en una amplia gama. La energía interna mantiene una alta eficiencia.
5. Transporte mixto multifase: en realidad, hay un espacio entre las superficies de los dientes del rotor del compresor de aire de tornillo, por lo que puede resistir el impacto del líquido y puede presurizar gases que contienen líquido, gases que contienen polvo, y gases fácilmente polimerizables.
6. El volumen de escape de la unidad es pequeño, lo que ahorra espacio.
Aunque los compresores de tornillo tienen las ventajas anteriores, para mantener la unidad del compresor de tornillo funcionando con normalidad, seguridad y confiabilidad, y con una larga vida útil, se debe formular un plan de mantenimiento detallado. Es mejor realizar operaciones programadas, mantenimiento regular e inspecciones y mantenimiento regulares para mantener el compresor limpio, libre de aceite y sin suciedad. Sólo dominando completamente los conocimientos de mantenimiento y familiarizándose con los métodos de resolución de problemas se puede garantizar el buen funcionamiento del compresor.
Principales desventajas
1. El ruido de funcionamiento es relativamente grande y, por lo general, es necesario instalar equipos de reducción de ruido.
2. Debido a que tiene un fuerte equilibrio y puede funcionar a alta velocidad, el consumo de energía es relativamente alto.
3. Después de un funcionamiento prolongado, la holgura del tornillo aumentará y el coste de reparación o reemplazo regular será alto.
Ámbito de aplicación
Los compresores de tornillo tienen ventajas únicas, como alta confiabilidad, fácil mantenimiento y gran adaptabilidad. Con la continua profundización de la investigación y la mejora continua de la tecnología de diseño, el rendimiento. de los compresores de tornillo se mejorará aún más y sus campos de aplicación serán cada vez más extensos.
Además de las aplicaciones tradicionales, la aplicación de compresores de tornillo en nuevos campos como el combustible y las baterías se expandirá rápidamente. Al mismo tiempo, debido a la mejora continua de la confiabilidad de funcionamiento de los compresores de tornillo, han reemplazado gradualmente a los compresores alternativos en el rango de capacidad de enfriamiento medio y han ocupado parte del mercado de compresores centrífugos.
Tendencias de desarrollo
En el campo petroquímico, los compresores centrífugos domésticos actualmente no pueden satisfacer las necesidades nacionales en términos de alta tecnología y productos especiales. Además, todavía existe una brecha con los países extranjeros en términos de nivel técnico, calidad e integridad. A medida que la escala de producción petroquímica de mi país continúa expandiéndose, los compresores centrífugos enfrentarán nuevos problemas en términos de producción a gran escala. Todavía no existe una experiencia madura en el diseño y fabricación de estos compresores de gas a gran escala en China. Debido al desafío que plantean los compresores de un solo tornillo, parte del mercado de compresores de aire de doble tornillo será desplazado por los compresores de un solo tornillo. Sin embargo, los compresores de proceso de doble tornillo nacionales siempre han dependido de las importaciones, por lo que los compresores de proceso de doble tornillo serán una dirección de desarrollo.
Compresor centrífugo
Un compresor centrífugo es un compresor motorizado en el que uno o más impulsores giratorios (aspas generalmente en los lados) aceleran el gas y el flujo de aire principal es radial. Los compresores de potencia se dividen en compresores de chorro y de turbina, y los compresores centrífugos pertenecen a las unidades de compresores de turbina. En un compresor centrífugo, el impulsor giratorio de alta velocidad le da al gas una fuerza centrífuga y un canal de difusión, aumentando así la presión del gas.
Principio de funcionamiento
El compresor de aire centrífugo utiliza un impulsor para hacer que el gas gire a alta velocidad, lo que hace que el gas genere fuerza centrífuga debido al flujo de presión expandido del gas. en el impulsor, el gas pasa a través del impulsor. El caudal final y la presión aumentan para producir aire comprimido continuamente. Los compresores de aire centrífugos son compresores de velocidad. Cuando la carga de aire es estable, los compresores de aire centrífugos funcionan de manera estable y confiable.
Principales ventajas
1. Gran caudal, gran potencia y ahorro energético. El medio que fluye a través del impulsor de una turbomáquina es siempre continuo. El volumen del cilindro es grande y el impulsor puede girar a alta velocidad, por lo que el caudal de escape y la potencia generada por la turbomáquina pueden aumentar considerablemente. Por lo tanto, el escape del compresor centrífugo es uniforme y el flujo de aire no tiene impulsos.
2. La estructura es compacta, el efecto de sellado es bueno, la fuga es menor y el tamaño es pequeño. Por lo tanto, la unidad ocupa un área y un peso mucho menores que un compresor de pistón con el mismo aire. volumen.
3. Funciona sin problemas y de manera confiable, por lo que tiene una alta tasa de operación, una curva de rendimiento plana, un amplio rango de operación y menos costos de mantenimiento y personal.
4. El proceso de compresión del compresor centrífugo puede realizarse absolutamente sin aceite y no se requiere lubricación dentro de la máquina, lo cual es muy importante para la producción de muchas industrias.
5. Tiene pocas piezas de desgaste, un ciclo operativo largo, pocas y simples piezas móviles y baja precisión de fabricación, por lo que su coste de fabricación es relativamente bajo y su fiabilidad alta. Fácil de automatizar y ampliar.
Principales desventajas
1. Los compresores centrífugos actualmente no son adecuados para situaciones en las que el volumen de gas es demasiado pequeño y la relación de presión es demasiado alta.
2. El rango de funcionamiento estable del compresor centrífugo es estrecho. Aunque su ajuste del volumen de gas es más conveniente, es menos económico. La velocidad del flujo de aire es alta y los componentes en el canal de flujo tienen grandes pérdidas por fricción.
3. La eficiencia de los compresores centrífugos es generalmente aún menor que la de los compresores de pistón. La adaptabilidad operativa es pobre y las propiedades del gas tienen un mayor impacto en el desempeño operativo. Cuando la unidad arranca, se detiene y funciona, la carga cambia mucho.
4. El compresor centrífugo tiene una alta velocidad y puede producir vibraciones mecánicas. En términos de características operativas, se producirá un fenómeno de sobretensión, que es extremadamente perjudicial para la máquina.
5. La operación es relativamente complicada, la caja de cambios es ruidosa, el equipo tiene un alto contenido técnico y el costo de mantenimiento es alto.
Ámbito de aplicación
En los últimos años, la industria química y las plantas químicas a gran escala se han establecido una tras otra, haciendo de los compresores centrífugos una máquina clave para comprimir y transportar diversos gases en La producción química ocupa un lugar importante. Con los logros en la investigación de la dinámica de gases, la eficiencia de los compresores centrífugos ha mejorado continuamente y, gracias al desarrollo exitoso de tecnologías clave como el sellado de alta presión, el procesamiento de impulsores estrechos de flujo pequeño y cojinetes de cuña multiaceite, el Se ha resuelto el problema de que los compresores centrífugos avancen hacia alta presión y amplio rango. Una serie de problemas relacionados con el desarrollo del rango de flujo han ampliado enormemente el rango de aplicación de los compresores centrífugos, de modo que pueden reemplazar a los compresores alternativos en muchas situaciones, ampliando en gran medida el alcance. rango de aplicación.
Algunas materias primas químicas básicas, como propileno, etileno, butadieno, benceno, etc., pueden transformarse en productos químicos importantes como plásticos, fibras y caucho.
En las plantas petroquímicas que producen esta materia prima básica, los compresores centrífugos también juegan un papel importante y son uno de los equipos clave. Además, los compresores centrífugos también son equipos extremadamente críticos en otras industrias como la refinación de petróleo y la refrigeración.
Tendencia de desarrollo
En la actualidad, los compresores centrífugos se pueden utilizar para comprimir y transportar diversos gases en la producción química, y su presión de escape ha mejorado mucho en comparación con los primeros días. También se ha reducido el volumen de aire, lo que amplía en consecuencia el campo de aplicación de los compresores centrífugos.
Los compresores centrífugos deben desarrollarse hacia una gran capacidad para satisfacer los requisitos de la escala cada vez mayor de producción petroquímica en mi país. Al mismo tiempo, con el desarrollo de nuevas tecnologías, la aparición de nuevos sellos de gas. , cojinetes magnéticos y acoplamientos no lubricados, las tendencias de desarrollo de los compresores centrífugos son principalmente las siguientes: desarrollo continuo de productos de alta presión y flujo pequeño, mayor investigación sobre la teoría del flujo ternario y su aplicación al diseño de impulsores y difusores de paletas; y otros componentes, para lograr unidades de alta eficiencia y bajo nivel de ruido, adopten protección contra el ruido para mejorar el entorno operativo. Especialmente con el desarrollo de la producción química y petroquímica, la escala de producción continúa aumentando. Con su rendimiento superior, los compresores centrífugos se utilizan cada vez más en muchos campos industriales y tienen una buena tendencia de desarrollo.
Compresor de pistón
El compresor de pistón es el compresor de desplazamiento positivo más común. Utiliza un mecanismo de biela y manivela para cambiar el movimiento de rotación del conductor al movimiento alternativo del pistón. El pistón y el cilindro juntos forman la cámara de trabajo del compresor. Confiando en el movimiento alternativo del pistón en el cilindro y la apertura y cierre automáticos de las válvulas de entrada y escape, el gas ingresa periódicamente a la cámara de trabajo del cilindro para su compresión y descarga. .
Un compresor de pistón se compone principalmente de tres partes; el mecanismo de movimiento (cigüeñal, cojinetes, bielas, cruceta, polea o acoplamiento, etc.), y el mecanismo de trabajo (cilindro, pistón, válvula, etc.). .) con el fuselaje. Además, existen tres sistemas auxiliares: sistema de lubricación, sistema de refrigeración y sistema de ajuste.
El mecanismo cinemático es un mecanismo de manivela que convierte el movimiento de rotación del cigüeñal en el movimiento alternativo de la cruceta. El fuselaje se utiliza para soportar e instalar todo el mecanismo de movimiento y el mecanismo de trabajo. El mecanismo de trabajo es el componente principal que realiza el principio de funcionamiento del compresor.
Principio de funcionamiento
En la transmisión neumática se suele utilizar un compresor de aire de pistón volumétrico. Los compresores de aire de pistón utilizan el cigüeñal para impulsar el movimiento alternativo del pistón para comprimir el gas en la cavidad del cilindro y generar aire comprimido continuamente. Los compresores de aire de pistón son compresores de desplazamiento positivo. Debido al principio de funcionamiento y las características de este modelo, para estabilizar el suministro de aire, generalmente los compresores de aire de pistón están equipados con tanques de almacenamiento de aire.
Principales ventajas
1. Amplio rango de presión aplicable. Debido a que funciona según el principio de cambio de volumen, puede alcanzar una alta presión de trabajo independientemente de su caudal. En la actualidad, se han fabricado varios compresores de baja, media, alta y ultraalta presión, entre los cuales la presión de trabajo de los compresores industriales de ultraalta presión puede alcanzar los 350 MPa (3500 kgf/cm2).
2. El equipo tiene un precio bajo, una inversión inicial baja, un funcionamiento sencillo y una larga vida útil.
3. Debido a que el proceso de compresión es un proceso cerrado, la eficiencia térmica es alta.
4. Gran adaptabilidad, amplio rango de escape y menos afectado por los cambios en la presión de escape. Cuando el medio cambia severamente, los cambios en el desplazamiento volumétrico y la presión de escape también son pequeños.
Principales desventajas
1. La fuerza de inercia es grande y la velocidad de rotación no puede ser demasiado alta, por lo que la máquina es voluminosa, especialmente cuando el desplazamiento es grande.
2. La estructura es compleja, hay muchas piezas de desgaste, la carga de trabajo de mantenimiento es grande y el costo de mantenimiento es relativamente alto.
3. El escape es discontinuo, la presión del flujo de aire pulsa y es fácil producir vibraciones en la columna de aire.
4. La vibración y el ruido son grandes durante el funcionamiento y la base de instalación del equipo requiere altos requisitos.
Dado que la máquina de pistón solo puede tomar y expulsar aire de forma intermitente, y el volumen del cilindro es pequeño, la velocidad alternativa del pistón no puede ser demasiado rápida, por lo que el volumen de escape y la potencia de la máquina de pistón se ven muy afectados. restricciones.
Ámbito de aplicación
El compresor de pistón es un compresor alternativo. Los niveles de presión son presión media, presión alta y presión ultraalta. Es adecuado para ocasiones con presión más alta. El caudal es medio. El rango de caudal pequeño es principalmente adecuado para desplazamientos medianos y pequeños y ocasiones de alta presión.
Tendencias de desarrollo
Los compresores de pistón son los compresores más utilizados en los campos tradicionales. Sin embargo, con el auge de otros compresores rotativos y otros productos, se utilizan en muchos campos, como por ejemplo. refrigeración El mercado se está reduciendo gradualmente.
Los proyectos clave de construcción de etileno en el campo petroquímico nacional y la vigorosa rectificación en el campo del carbón en los últimos años impulsarán el desarrollo de la tecnología de compresores de pistón y su industria. Los compresores de pistón se están desarrollando principalmente hacia una gran capacidad, alta presión, bajo nivel de ruido, alta eficiencia y alta confiabilidad; se desarrollan constantemente nuevas válvulas que funcionan en condiciones de trabajo cambiantes para mejorar la vida útil de las válvulas en el diseño y aplicación del producto; Se utilizan teorías termodinámicas y cinéticas para predecir el rendimiento del compresor en condiciones de trabajo reales mediante una simulación integral; se fortalece la integración mecánica y eléctrica del compresor y se adopta un control automático computacional para lograr un funcionamiento optimizado con ahorro de energía y un funcionamiento en línea.
Para aprovechar las ventajas y superar las deficiencias, los parámetros estructurales tienden a ser alta velocidad y carrera corta para hacer la estructura compacta. Al mismo tiempo, se prolonga la vida útil de las piezas de desgaste, como válvulas y componentes de sellado, para mejorar la tasa de funcionamiento. Con el desarrollo de la teoría del diseño óptimo y la tecnología informática, se han creado nuevas perspectivas para seleccionar racionalmente los parámetros de diseño y mejorar la eficiencia.
Compresor de pistón rodante
El compresor de pistón rodante también se conoce como compresor de rotor. Después de agregar un juego de anillos a la rueda excéntrica original, se llama compresor de pistón rodante o compresor de rotor rodante. . En mi país también se le conoce como compresor de rodillos, compresor de estator o compresor rotativo.
Este tipo de compresor no requiere una válvula de succión y su característica más importante es que es adecuado para operación de velocidad variable, por lo que el rendimiento del sistema se puede mejorar mediante el control de conversión de frecuencia. El compresor de pistón rodante incluye un cilindro, una entrada de aire en el cilindro, una válvula de escape y una férula en el cilindro que puede moverse en un plano. Hay una paleta deslizante y un resorte de paleta deslizante entre la férula y el cilindro. es un eje en la férula, el bloque de presión excéntrico asociado, la pared interior del cilindro y la férula están sellados circunferencial y radialmente, formando un contacto de fricción de rodadura entre la férula y el bloque de presión excéntrico, mejorando así el rendimiento de sellado, el rendimiento de lubricación y Volumen de este tipo de coeficiente de compresor, no es necesario preparar un sistema de lubricación complicado y se puede utilizar eficazmente en el sistema de aire comprimido sin agregar aceite lubricante.
Principio de funcionamiento
El compresor de pistón rodante se compone de accesorios principales como un pistón rodante, un cilindro de gas, una placa deslizante y su resorte trasero, un eje excéntrico y ambas tapas de extremo. del cilindro. El centro de rotación del eje excéntrico coincide con el centro del orificio del cilindro, el pistón rodante está instalado en el eje excéntrico y el pistón rodante es concéntrico con el eje excéntrico, de modo que la superficie exterior del pistón rodante es tangente a la La superficie interior del cilindro y la superficie interior del cilindro son tangentes a la superficie exterior del pistón rodante. Se forma un espacio en forma de media luna entre ellos, formando así la cámara de trabajo del compresor.
Principales ventajas
1. Pequeña vibración, buen funcionamiento y bajo caudal de gas en el orificio de entrada de aire y la válvula de escape.
2. El compresor de pistón rodante no necesita instalar una válvula de admisión y no tiene silenciadores de succión y escape, por lo que las pérdidas de resistencia del flujo de admisión y escape son pequeñas y la relación de volumen es alta.
3. Pocas piezas de desgaste, estructura simple, tamaño pequeño y peso ligero.
Principales desventajas
1. Dado que existen algunos ángulos característicos durante el proceso de trabajo del compresor de pistón rodante, tienen un impacto negativo en el rendimiento y la vida útil del compresor, por lo que es necesario considerar que el ángulo característico sea lo más pequeño posible.
2. La pérdida de energía del gas en los orificios de admisión y escape es relativamente grande, por lo que la válvula de escape debe instalarse con precaución.
3. Las piezas requieren altos requisitos de procesamiento, montaje complejo y mantenimiento difícil.
Ámbito de aplicación
Los compresores de pistón rodante representan una gran proporción de los pequeños compresores de refrigeración completamente cerrados y se utilizan ampliamente en acondicionadores de aire para habitaciones, refrigeradores y pequeños equipos de refrigeración comercial.
Tendencias de desarrollo
Mejorar la eficiencia del proceso de compresión, reducir el ruido, controlar la velocidad variable del motor y los problemas técnicos relacionados después de utilizar nuevos fluidos refrigerantes como el R410A son los puntos clave del proceso de rodadura. Compresores de rotor. Dirección de investigación.
Compresor de paletas deslizantes
El compresor de paletas deslizantes es un tipo de compresor rotativo. Sus paletas deslizantes axiales se mueven radialmente sobre el rotor excéntrico de un mismo cilindro cilíndrico, deslizándose el aire atrapado entre ellos. Las placas deslizantes se comprimen y descargan. Hay dos situaciones en los compresores rotativos: una es que las paletas deslizantes están instaladas en las ranuras del cilindro. Dado que las paletas deslizantes no giran con el rotor, se llama compresor de paletas deslizantes fijas (de paletas), es decir, un compresor de paletas deslizantes fijas. compresor de pistón rodante; el otro es que la paleta deslizante está instalada en la ranura del rotor y gira con el rotor. Se llama compresor de paletas deslizantes (de paletas), conocido como compresor de paletas deslizantes o de paletas rotativas. .
Principio de funcionamiento
El compresor de paletas deslizantes se compone principalmente de tres partes: el cuerpo (es decir, el cilindro), el rotor y la paleta deslizante. La superficie exterior del rotor y la superficie interior del cilindro son circulares, y el rotor está instalado excéntricamente en el cilindro de modo que sean tangenciales, formando un espacio en forma de media luna entre la pared interior del cilindro y la superficie exterior del rotor.
Hay varias ranuras deslizantes en el rotor, y cada ranura está equipada con una corredera que se desliza libremente. Cuando el rotor gira, la corredera sale de la ranura por la fuerza centrífuga y su extremo queda cerca de la superficie interior de la. cilindro, empujando la media luna. El espacio en forma se divide en varias cámaras en forma de abanico, que se llaman primitivas. Con la rotación continua del rotor, el volumen del elemento cambia de pequeño a grande.
Principales ventajas
1. Estructura simple, pocas piezas, fácil procesamiento y montaje y mantenimiento conveniente.
2. Funcionamiento suave, bajo nivel de ruido, pequeña vibración y pequeño impacto inicial.
3. Estructura compacta, tamaño pequeño y peso ligero, fácil de instalar en espacios reducidos.
4. El volumen de transmisión de gas es grande, el flujo es uniforme y la pulsación es pequeña, por lo que no es necesario instalar un depósito de gas grande.
Principales desventajas
1. La fricción mecánica entre la paleta deslizante, el rotor y el cilindro es grave, lo que provoca un gran desgaste y pérdida de energía.
2. Debido a un mayor desgaste, la vida útil y la eficiencia son menores.
Ámbito de aplicación
Los compresores de paletas deslizantes se utilizan principalmente como compresores de aire. El desplazamiento es generalmente de 0,3 a 40 m3/min y la participación de mercado es baja. Según los diferentes métodos de lubricación, se puede dividir en tres categorías: goteo de aceite, pulverización de aceite y sin aceite. Los compresores de paletas deslizantes se utilizan ampliamente en diversos dispositivos de aire comprimido, pequeños dispositivos de refrigeración y aire acondicionado y sistemas de aire acondicionado de automóviles. En la industria química y alimentaria, las máquinas sin aceite se pueden utilizar para transportar o presurizar diversos gases, y también se pueden utilizar como fuente de gas para transportar materiales particulados sólidos. La máquina de paletas deslizantes también se puede utilizar como bomba de vacío.
Tendencia de desarrollo
El compresor de paletas rotativas es una estructura modificada del compresor de paletas deslizantes. Debido a su buen rendimiento de arranque y pequeño cambio en el par durante el proceso de compresión, actualmente es principalmente. Se utiliza en los sistemas de aire acondicionado de minicoches y algunos camiones de herramientas de menor cilindrada. Las características dinámicas a alta velocidad son la principal dirección de investigación técnica de este compresor.
Compresor Scroll
Los compresores Scroll se han desarrollado rápidamente en la última década y constituyen un nuevo hito en el desarrollo de la tecnología de compresores. El compresor rotativo de desplazamiento positivo tipo Vortex ha atraído cada vez más atención debido a su pequeño tamaño, alta eficiencia y funcionamiento suave, y tiene grandes perspectivas de aplicación en compresores pequeños. La aparición de fresadoras CNC de alta precisión también ha brindado oportunidades de desarrollo al desarrollo de maquinaria scroll.
Principio de funcionamiento
El compresor de espiral se compone de una espiral fija y una espiral móvil, un anillo deslizante transversal, un eje principal, un marco y otros accesorios principales. El cuerpo de vórtice o el anillo de vórtice generalmente se compone de. Líneas envolventes uniformes e idénticas, dispuestas una frente a otra y con un desfase de 180°.
Cuando el compresor scroll está funcionando, el scroll móvil realiza un movimiento circular plano (alrededor del centro del eje principal) bajo el impulso del eje principal y el mantenimiento de fase del mecanismo antirrotación. Como se muestra a continuación. Un par de cámaras de trabajo completan un proceso de succión-compresión-escape. Diferentes números de vueltas de vórtice tienen diferentes ángulos de rotación durante el proceso de compresión. Cuantas más vueltas de vórtice, mayor será el ángulo de rotación. Cuando la cámara de succión más externa forma un volumen cerrado y comienza a empujar hacia el centro, comienza a formarse otra nueva cámara de succión al mismo tiempo y se repite el proceso anterior. Por lo tanto, independientemente del número de scrolls, el compresor completa un proceso de succión y escape en cada revolución.
Principales ventajas
1. Mecanismo sencillo, tamaño reducido y peso ligero.
2. Pocas piezas de desgaste y alta eficiencia volumétrica.
3. La fricción de la máquina es relativamente pequeña, por lo que la eficiencia mecánica es alta.
4. Múltiples cámaras de trabajo funcionan al mismo tiempo, con un par uniforme.
Principales desventajas
1. Como la mayoría de la maquinaria rotativa, la maquinaria scroll tiene requisitos de alta precisión para las piezas, por lo que el costo de procesamiento de las piezas es alto.
2. El rendimiento de las condiciones de trabajo variables es deficiente y la cámara de trabajo no se puede enfriar externamente, por lo que es difícil exportar calor.
3. Debido a las limitaciones del sello de la cámara de trabajo y las condiciones de resistencia de las piezas, la presión de escape es baja.
Ámbito de aplicación
El campo de los compresores de aire acondicionado es el campo más adecuado para la maquinaria scroll que se utiliza en compresores, y también es el campo con la mayor producción de productos en la actualidad; debido a la comparación de presión de los compresores scroll. Debido a su gran tamaño, también es adecuado para compresores de refrigeración. El compresor scroll tiene un índice de proceso de compresión grande y también se puede utilizar para la compresión de aire y otras máquinas de compresión de gas; bomba de vacío.
Tendencia de desarrollo
Los compresores Scroll tienen actualmente una ventaja absoluta en el campo de los aires acondicionados de gabinete. Ha demostrado una fuerte competitividad en el campo de la climatización de vehículos. Su desarrollo pasa por ampliar su gama de capacidades de refrigeración, mejorar aún más la eficiencia, utilizar fluidos de trabajo alternativos y reducir los costes de fabricación.
Conclusión
Con el desarrollo de la economía de mi país, el diseño y la tecnología de fabricación de compresores de mi país también se desarrollarán a pasos agigantados, y el nivel técnico en algunos aspectos también ha alcanzado el nivel internacional. nivel avanzado. Sin embargo, todavía existe una cierta brecha entre este y el nivel avanzado internacional en algunos aspectos.
Esperamos que los usuarios de compresores puedan ser realistas en su selección y elegir compresores económicos, fiables, eficientes y respetuosos con el medio ambiente en función de las necesidades de la empresa, para evitar problemas como el mantenimiento de la máquina y el aumento de costes ocasionados. por selección incorrecta de.
¿Cómo seleccionar?
1). La selección se basa en la “selección basada en las necesidades”
Combinada con las necesidades del cliente, encuentre la mejor economía operativa y expanda. en el futuro Ambas escalas requieren mucha toma de decisiones. La base para la toma de decisiones es el propósito o el proceso de uso del aire comprimido. La atención se centra en el cálculo de la demanda de aire, la capacidad de reserva y el espacio para una futura expansión. La presión es un factor decisivo y tiene un gran impacto en el consumo de energía. diferentes compresores. Las oportunidades a veces pueden ser económicas.
2) Cálculo de la presión de trabajo
El equipo de aire comprimido determina la presión de trabajo necesaria, la cual depende del compresor, el equipo y las tuberías. La presión de trabajo más alta determina la presión necesaria del dispositivo. , y las válvulas reductoras de presión se utilizan en lugares que consumen aire para satisfacer las necesidades del equipo. En casos extremos, no es económico equipar un compresor de aire separado.
Presión de trabajo: usuario final + filtración de etapa final + sistema de tuberías + filtro de polvo + secador + rango de ajuste del compresor
Cuanto mayor sea la presión, mayor será el consumo de energía, que debe ser considerado La caída de presión causada por el tamaño y la longitud de la tubería. Enumere las presiones de funcionamiento de varios modelos. Si las presiones de funcionamiento difieren demasiado, debe comprar compresores de aire con diferentes presiones. No baje la presión para aumentar los costos.
3) Cálculo de la demanda de aire
El aire comprimido es una energía limpia que convierte la energía eléctrica en energía potencial del aire y utiliza la expansión del aire comprimido para realizar trabajo. Impacto negativo en la energía eléctrica. El consumo también es muy grande. En términos generales, el consumo de energía necesario para comprimir 1 m3 de aire a 0,7 MPa es de aproximadamente 7 kW. Según las estadísticas, el consumo de energía de las estaciones compresoras de aire representa aproximadamente el 20% del consumo total de energía de toda la empresa. ¡Esto significa que ahorrar aire comprimido y utilizarlo racionalmente le proporcionará nuevos márgenes de beneficio!
Demanda de aire: combine todas las herramientas + maquinaria y equipo + consumo de aire de proceso relacionado + fugas + desgaste + consumo de aire futuro + coeficiente de uso (usando el valor estándar del 20%)
4 ), Determinación del número y especificaciones de los compresores
Según la flexibilidad requerida + sistema de control + eficiencia energética
(1) ¿Se debe elegir una máquina grande o varias máquinas pequeñas?
El costo de los eventos de tiempo de inactividad durante la producción, la utilización de energía, los cambios de carga, el costo del sistema de aire comprimido y el espacio disponible. Por razones de costo, solo se usa un compresor para suministrar todo el aire en un dispositivo, por lo que este sistema puede preparar una interfaz rápida para su uso con un compresor móvil, y se puede usar un compresor de aire viejo como una opción económica. La energía de respaldo proporciona una reserva fuente de aire.
(2) Estabilidad (siempre es un tema muy importante);
(3) Gasto en consumo de energía
①Fugas en las tuberías ②Demanda de gas por día Fluctuaciones constantes en todo momento; (esto es lo más fácil de pasar por alto y el más grave)
③La eficiencia de producción de una sola máquina (elija el modelo con el mejor rango de eficiencia de producción)
( 4) Universalización de repuestos
La combinación optimizada de múltiples modelos de 110KW puede ser de 40-160m3/min, que es la mejor opción para el rango de consumo de gas.
(5) Análisis de funcionamiento
Se debe observar dentro de una semana y medir que la recuperación energética sea superior al 90%. La presión de trabajo a menudo cae durante un cierto período de tiempo. El sistema de control se puede modificar según los cambios en la producción para mejorar el uso del compresor de aire. Otro factor es verificar si hay fugas de aire.
Preste atención a la relación de consumo de energía para ahorrar electricidad: desplazamiento real/consumo de energía real del motor. Cuanto mayor sea el valor, mayor será el consumo de energía.
2. Selección del secador frigorífico
Para eliminar la humedad del aire, su empresa utiliza un secador de adsorción. Se puede observar que los requisitos de calidad del aire de los equipos y herramientas de aire. son muy altos.
Al seleccionar un secador refrigerado, generalmente solo necesita seleccionar un secador con una capacidad de procesamiento igual o ligeramente mayor que el caudal del compresor de aire según el caudal del compresor de aire.
Para las empresas que tienen mayores requisitos de humedad en el aire de los secadores frigoríficos pero no necesitan utilizar un secador de adsorción, pueden aumentar el tamaño del secador frigorífico en una etapa o elegir dos secadores. paralelo.
3. Selección del secador de adsorción
1) Regeneración sin calor (PSA)
Después de usarse durante un período de tiempo, el desecante tenderá a secarse. estar saturado y debe secarse y regenerarse. El método más simple y más comúnmente utilizado es extraer parte del aire seco de la salida de otro tanque y luego secar con secador el desecante húmedo después de la descompresión y expansión. Para un tipo de regeneración sin calor. secador, se requiere aproximadamente el 14% del caudal nominal de aire para regenerarlo completamente.
Es adecuado para el uso de aire comprimido en el proceso de regeneración de pequeños caudales de aire. El consumo de aire requiere del 15-20% de aire comprimido a una presión de trabajo de 7 bar, y el punto de rocío a presión es. -40°C. Cuanto menor sea el punto de rocío a presión del secador, mayor será el consumo de aire necesario.
2) Regeneración de calentamiento (TSA)
Además, si se añaden algunos dispositivos de calentamiento, como varillas calefactoras, etc., al tanque de secado, la temperatura del desecante aumentará puede aumentarse a 200 °C durante la regeneración. Esto puede utilizar menos aire de regeneración y ahorrar mucho consumo de energía. Sólo se necesita el 4% del aire de regeneración para lograr una regeneración completa, ahorrando aproximadamente el 10% del volumen de aire comprimido. En términos generales, la regeneración de calefacción se suele utilizar en unidades más grandes o en lugares donde el flujo de aire comprimido está restringido. Aunque la inversión inicial es alta, puede ahorrar más costes a largo plazo.
La regeneración de calefacción se suele utilizar en unidades más grandes o cuando el caudal de aire comprimido es grande.
1) Regeneración de microcalor
El secador de adsorción con regeneración de microcalor es un secador de adsorción de aire comprimido con características chinas. El diseño original es conciliar las características del secado con calor y sin calor. Los secadores se utilizan para producir un secador que consume menos aire de regeneración que el tipo sin calor y consume menos energía calorífica que el tipo calentado.
En términos de estructura, el tipo de microcalentamiento utiliza el aire seco generado por sí mismo para la desorción y utiliza una fuente de calentamiento externa para agregar microcalor adicional al aire de desorción. Se dice que el objetivo de esto es ahorrar el consumo de gas de regeneración. Sin embargo, la investigación teórica muestra que la situación real no es tan ideal; después de que una pequeña cantidad de regas calentado a una cierta temperatura ingresa a la torre de regeneración, su temperatura es inmediatamente absorbida por una gran cantidad de adsorbente. En otras palabras, para realizar la regeneración. La temperatura de escape alcanza el valor requerido, primero. Para que el adsorbente en la torre alcance esta temperatura, se consumirá una gran cantidad de gas de regeneración.
El tipo de regeneración microtérmica utiliza su propio aire seco para despresurizar el adsorbente. Dado que la presión del agua es baja, es igual que el tipo de regeneración sin calor, incluso si no se calienta, tiene la capacidad de hacerlo. adsorber el adsorbente. La capacidad del agente para desorber. Al calentarse, el gas puede transportar más vapor de agua a la salida, ahorrando así la cantidad de gas de regeneración. Cuanto mayor sea la temperatura de los gases de escape de regeneración, menor será el consumo de gas de regeneración; esta es la idea del diseño microtérmico.
Al igual que el tipo térmico, el tipo microtérmico no sólo tiene el problema de la temperatura de desorción, sino también el problema del calor requerido para el proceso de desorción. Porque cuando se calienta el gas adicional, el cilindro metálico y el adsorbente se calientan juntos, y el calor necesario para estos calentamientos adicionales supera con creces el calor necesario para el propio gas de desorción. Si el calor requerido en la etapa de desorción está determinado por la potencia del equipo de calefacción eléctrica externo después del cálculo, entonces el calor que ingresa a la torre de regeneración debe ser transportado por el gas de desorción. Es decir, el aire comprimido extraído del propio secador no sólo se utiliza para desorber el adsorbente, sino que también asume la tarea adicional de calentar el adsorbente y la torre metálica. Como resultado, el consumo de gas aumenta considerablemente. Los pasos anteriores son sólo el primer paso de todo el proceso de regeneración y se consumirá aproximadamente la misma cantidad de gas durante la etapa de soplado y enfriamiento del adsorbente. Por lo tanto, en términos generales, no es seguro que el tipo de microcalentamiento pueda ahorrar el consumo de gas de regeneración y al mismo tiempo lograr el mismo efecto que el tipo sin calor. El tipo microtérmico desorbe el adsorbente según el principio de adsorción por cambio de presión. Sin embargo, dado que el gas de regeneración debe enfriarse después de calentar el adsorbente en las últimas etapas de la fisiología, es un secador que funciona en un ciclo largo (el medio ciclo de trabajo dura entre 1 y 4 horas). Su capacidad de llenado de adsorbente es menor que la del tipo atérmico. Por lo tanto, el adsorbente absorbe mucha más agua por unidad de masa que el tipo atérmico, lo que tendrá un impacto negativo en el indicador del punto de rocío.
Además, las desventajas del tipo calentado también se reflejan en el tipo microcalentado. En términos de consumo de energía de regeneración, no se puede generalizar si el tipo microcalentado es menor que el tipo calentado. Es completamente posible si no se maneja adecuadamente. El consumo total de energía es mayor. En comparación con el tipo sin calor, es concluyente que el consumo total de energía del tipo microtérmico es mayor para lograr el mismo efecto de procesamiento.
Por lo tanto, a menos que haya una grave escasez de compresores de aire y la fábrica sea extremadamente rica en suministro de energía, no hay ninguna razón importante para elegir el tipo de microcalentamiento.
Conclusión: No importa cuál de las tres opciones anteriores se elija, se requiere aire comprimido. Al seleccionar el compresor de aire, se debe tener en cuenta el aire de regeneración requerido por el secador.
4. Selección de filtros para tuberías
Por lo general, la selección de filtros para tuberías solo debe basarse en el caudal del compresor de aire y la capacidad de procesamiento es igual o ligeramente. mayor que el del aire. Un filtro para el caudal del compresor es suficiente.
Los filtros para tuberías tienen diferentes precisiones y la elección de la precisión depende de los requisitos de calidad del aire de la empresa. Actualmente, los compresores de aire comúnmente utilizados en el mercado se dividen principalmente en compresores de aire de tornillo y compresores de aire de pistón. Debido a que el contenido de aceite del aire comprimido de los compresores de aire de pistón es de 25 a 150 PPM, se requiere una filtración de tres etapas. Para los compresores de aire de tornillo, el contenido de aceite del aire comprimido suele ser de 2 a 3 PPM, por lo que la selección del filtro generalmente pasa por dos etapas. El tratamiento de filtración puede cumplir con los requisitos de calidad del aire de los clientes. Por supuesto, en casos especiales, también podemos agregar filtros de carbón activado para manejarlo.
5. Selección del tanque de almacenamiento de gas
Por lo general, un método simple es 15-30% de la salida de aire del compresor de aire (en m3/min). Si desea calcularlo, puede utilizar la siguiente fórmula.
V = volumen del barril de aire; Q = volumen de aire del compresor de aire (m3/min); 8 = constante (generalmente usado a 7bar);
△P = diferencia de presión (bar, generalmente se establece al menos 0,6-1 bar)
Además, al seleccionar, la presión de trabajo debe determinarse de acuerdo con las necesidades del cliente, lo que no solo satisface las necesidades del cliente, sino que también ahorra costos de inversión.