二段スクリューエアコンプレッサーの動作原理

スクリューエアコンプレッサーは容積式コンプレッサーであり、作動量を徐々に減らすことによってガス圧縮の目的を達成します。

スクリューエアコンプレッサーの作動容積は、互いに平行に配置され、互いに噛み合う一対のローターの歯と、この一対のローターを収容するシャーシで構成されます。機械の運転中、2 つのローターの歯は回転します。互いの歯に挿入され、ローターが回転すると、相手の歯に挿入された歯が排気端に移動し、相手の歯で囲まれた体積が徐々に縮小し、圧力が徐々に上昇して必要な圧力に達します。圧力に達すると、歯車が排気ポートと連通し、排気が行われます。

歯槽骨が相手の歯と噛み合って挿入されると、歯によって隔てられた2つの空間が形成されます。吸入端に近い肺胞が吸入容積、排気端に近い肺胞が圧縮ガスの容積となります。コンプレッサーの作動に伴い、コギングに挿入された対向ローターの歯が排気端に向かって移動しますので、吸入容積は拡大し続け、圧縮ガスの容積は縮小し続けることにより、コギングごとに吸入と圧縮のプロセスが実現されます。コギング内の圧縮ガスのガス圧が必要な排気圧力に達すると、ちょうどコギングがベントに連通して排気行程が始まります。 相手側ローターの歯によってコギングに分割される吸入量と圧縮量の変化を繰り返すことで、コンプレッサーは連続的に吸入、圧縮、排気を行うことができます。

スクリューコンプレッサーの動作原理と構造：

1. 吸入プロセス：スクリュータイプの吸入側吸入口は、圧縮室内を完全に吸入できるように設計する必要があります。スクリュー式エアコンプレッサーには吸排気バルブ群がありません。吸入量は調整弁の開閉だけで調整されます。ロータが回転すると、主ロータと補助ロータの歯溝空間が吸気端壁開口部に移動し、空間z*が大きくなり、このときロータの歯溝空間が空気の自由空気と連通します。排気時には歯溝内の空気がすべて排出され、排気終了時には歯溝内は真空状態となるためです。空気入口に移送されると、隙間z*が大きくなる。このとき、排気時には歯溝内の空気が全て排出されるため、ロータの歯溝空間は空気入口の自由空気と連通する。排気が終わると歯溝内は真空状態になります。空気入口に移送されると、外部の空気が吸い込まれ、主ロータと補助ロータの歯溝に軸方向に流れ込みます。ローターの空気入口側をシャーシの空気入口から反対側に向け、歯溝間の空気を遮断します。

2. シール搬送工程：主ローター、補助ローターの吸引が終了すると、主ローター、補助ローターの歯溝とシャーシが密閉されます。このとき、歯溝内に空気が閉じられて流出しなくなる、つまり【シール過程】です。 2つのローターは回転を続け、吸引端で歯頂と歯溝が一致し、吻合面に到達します。徐々に排気端に向かって移動します。

3. 圧縮およびオイル注入プロセス: 搬送プロセス中に、噛み合い面は徐々に排気端に移動します。つまり、噛み合い面と排気ポートの間の歯溝が徐々に減少し、歯溝内のガスが徐々に圧縮されます。そして圧力が高まります。これが【圧縮行程】ですが、圧縮と同時に潤滑油も圧縮室内に噴霧され、圧力差により室内ガスと混合されます。

4. 排気工程：スクリューエアコンプレッサーのメンテナンスローターの噛み合い端面がシャーシの排気口に連通すると（この時の圧縮ガスの圧力はz*high）、圧縮ガスが排出され始めます。歯山と歯溝の噛み合い面が排気端面に移動するまで。このとき、２つのロータの噛み合い面とシャーシの排気ポートとの間の歯溝間隔はゼロとなり、（排気工程）が完了する。同時に、ロータの噛み合い面とシャーシの空気吸入口との間の歯溝の長さがz*longに達し、吸引プロセスが進行します。

スクリューエアコンプレッサーは開放型、半密閉型、全密閉型に分けられます。

1.全閉式スクリューコンプレッサー：本体は熱変形の少ない高品質、低気孔率の鋳鉄構造を採用しています。ボディは排気通路を備えた二重壁構造を採用し、高強度で優れた騒音低減効果を備えています。身体の内外力は基本的にバランスが取れており、開放型および半密閉型の高圧の危険はありません。シェルは高強度、美しい外観、軽量の鋼構造です。垂直構造が採用されており、コンプレッサーの占有面積が小さく、チラーの複数のヘッドの配置に役立ちます。下部ベアリングはオイルタンクに浸されており、ベアリングは十分に潤滑されています。ロータの軸力は半密閉開放型に比べて50％低減（排気側モータ軸のバランス効果）。水平モーターカンチレバーのリスクがなく、信頼性が高い。スクリューローター、スプールバルブ、モーターローターの重量によるマッチング精度への影響を回避し、信頼性を向上させます。優れた組み立てプロセス。オイルポンプのないスクリューの垂直設計により、オイル不足なくコンプレッサーを運転または停止できます。下部ベアリング全体がオイルタンクに浸され、上部ベアリングは差圧を採用してオイルを供給します。システムの差圧要件は低いです。緊急の場合、ベアリング潤滑保護機能によりベアリングの潤滑油不足が回避され、端境期にユニットが開くのに役立ちます。 欠点: 排気冷却の使用、モーターが排気ポートにあり、モーターコイルが簡単に焼損する可能性があります。さらに、時間内に障害が発生する可能性を排除することはできません。

2. 半密閉型スクリューコンプレッサー

噴霧冷却モーター、モーターの低い動作温度、長寿命。オープンコンプレッサーはモーターを冷却するために空気を使用するため、モーターの動作温度が高く、モーターの寿命に影響を及ぼし、コンピューター室の作業環境は劣悪です。モーターを冷却するために排気を使用すると、モーターの動作温度が非常に高く、モーターの寿命が短くなります。一般に、外部オイルのサイズは大きくなりますが、効率は非常に高くなります。内蔵オイルは小型のコンプレッサーと組み合わされているため、効果は比較的低くなります。二次オイル分離効果は99.999％に達し、さまざまな運転条件下でコンプレッサーの良好な潤滑を確保できます。プランジャー半密閉式スクリュー圧縮機はギアで駆動して速度を上げますが、速度が高く（約12,000rpm）、摩耗が大きく、信頼性が低いです。

3 オープンスクリューコンプレッサー

オープン型ユニットの利点は次のとおりです。 1) コンプレッサーとモーターが分離されているため、コンプレッサーの適用範囲が広がります。2) 同じ圧縮機を異なる冷媒に適用できます。冷媒としては、ハロゲン化炭化水素冷媒に加え、一部の部品の材質を変更することでアンモニアも使用可能です。3) 異なる冷媒と運転条件に応じて、異なる容量のモーターを使用できます。開放型ユニットの主な欠点は次のとおりです。(1) 軸シールは漏れやすく、ユーザーによる頻繁なメンテナンスの対象でもあります。（２）搭載されているモーターが高速回転するため、空気流騒音が大きく、コンプレッサー自体の騒音も大きく環境に影響を与えます。(3) オイルセパレータやオイルクーラーなどの複雑なオイル系部品を別途構成する必要があり、装置が大きくなり、使用やメンテナンスが不便です。