スクリュー式空気圧縮機は容積式圧縮機であり、作動容積を徐々に減少させることによってガスの圧縮を実現する。
スクリュー式空気圧縮機の作動容積は、互いに平行に配置され噛み合った一対のローター歯車と、この一対のローターを収容するシャーシで構成されています。機械が作動すると、2つのローターの歯が互いの歯車に挿入され、ローターが回転するにつれて、挿入された歯が排気端に向かって移動するため、歯によって囲まれた容積が徐々に縮小し、圧力が徐々に上昇して所定の圧力に達します。圧力が所定の圧力に達すると、歯車が排気口と連通して排気が行われます。
歯が噛み合って歯槽に挿入されると、歯によって隔てられた2つの空間が形成されます。吸込端に近い歯槽は吸込容積、排気端に近い歯槽は圧縮ガス容積です。コンプレッサーの動作に伴い、歯槽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するため、吸込容積は拡大し続け、圧縮ガス容積は縮小し続け、各歯槽内で吸込と圧縮のプロセスが実現されます。歯槽内の圧縮ガスの圧力が必要な排気圧力に達すると、歯槽は排気口と連通し、排気プロセスが開始されます。対向ローターの歯によって歯槽内に分割された吸込容積と圧縮容積の変化が繰り返されるため、コンプレッサーは連続的に吸込、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: スクリュー式の吸込側の吸入ポートは、圧縮室が完全に吸入できるように設計する必要があります。スクリュー式空気圧縮機には吸排気弁群がありません。吸入は調整弁の開閉によってのみ調整されます。ローターが回転すると、主ローターと補助ローターの歯溝空間が吸気端壁開口部に移動し、空間 z* が大きくなります。このとき、ローターの歯溝空間は吸気口の自由空気と連通します。これは、排気中に歯溝内のすべての空気が排出されるため、排気終了時に歯溝が真空状態になるためです。吸気口に移動すると、空間 z* が大きくなります。このとき、ローターの歯溝空間は吸気口の自由空気と連通します。これは、排気中に歯溝内のすべての空気が排出されるためです。排気終了時に、歯溝は真空状態になります。空気が吸気口に移されると、外部の空気が吸い込まれ、主ローターと補助ローターの歯溝に軸方向に流れ込みます。スクリュー式空気圧縮機のメンテナンスでは、空気が歯溝全体を満たすと、ローターの吸気口側の端面がシャーシの吸気口から離れるように向きを変え、歯溝間の空気が閉じられることを注意しています。
2. シールおよび搬送プロセス：メインローターと補助ローターの吸引が終了すると、メインローターと補助ローターの歯溝とシャーシが閉じます。このとき、歯溝内の空気は閉じられ、もはや流出しません。つまり、[シールプロセス]が行われます。2つのローターは回転を続け、吸引端で歯の頂点と歯溝が一致し、吻合面が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、噛み合い面は徐々に排気端に向かって移動し、すなわち、噛み合い面と排気口の間の歯溝が徐々に狭くなり、歯溝内のガスが徐々に圧縮されて圧力が上昇します。これが[圧縮プロセス]です。圧縮と同時に、圧力差によって潤滑油も圧縮室内に噴射され、室内ガスと混合されます。
4. 排気プロセス：スクリュー式空気圧縮機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と連通するようになると（このとき圧縮ガスの圧力はz*high）、歯の頂点と歯溝の噛み合い面が排気端面に移動するまで圧縮ガスの排出が開始されます。このとき、2つのローターの噛み合い面とシャーシの排気口との間の歯溝間隔はゼロとなり、すなわち（排気プロセス）が完了します。同時に、ローターの噛み合い面とシャーシの空気入口との間の歯溝の長さはz*longに達し、吸引プロセスが進行します。
スクリュー式空気圧縮機は、開放型、半密閉型、完全密閉型に分類されます。
1. 完全密閉型スクリューコンプレッサー：本体は、熱変形が小さい高品質で低多孔性の鋳鉄構造を採用しています。本体は、排気通路を備えた二重壁構造を採用しており、高強度で騒音低減効果に優れています。本体の内部および外部の力は基本的にバランスが取れており、開放型や半密閉型の高圧のリスクはありません。シェルは、高強度で美しい外観と軽量性を備えた鋼構造です。垂直構造を採用しており、コンプレッサーが占める面積が小さいため、チラーの複数のヘッドの配置に適しています。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。ローターの軸方向の力は、半密閉型や開放型と比較して 50% 低減されています (排気側のモーターシャフトのバランス効果)。水平モーターの片持ち梁のリスクがなく、信頼性が高いです。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がマッチング精度に与える影響を回避し、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、コンプレッサーはオイル不足なく運転または停止できます。下部ベアリングはオイルタンクに一体化して浸漬され、上部ベアリングは差圧でオイルを供給します。システムの差圧要件は低くなっています。緊急時には、ベアリング潤滑保護機能によりベアリングのオイル潤滑不足が回避され、移行期のユニットの開放に役立ちます。欠点: 排気冷却を使用し、モーターが排気口にあるため、モーターコイルが焼損しやすく、また、故障をタイムリーに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
スプレー冷却モーターは、モーターの動作温度が低く、長寿命です。開放型コンプレッサーは空気を使用してモーターを冷却するため、モーターの動作温度が高くなり、モーターの寿命に影響し、コンピューター室の作業環境が悪くなります。排気を使用してモーターを冷却すると、モーターの動作温度が非常に高くなり、モーターの寿命が短くなります。一般的に、外部オイルはサイズが大きいですが、効率が非常に高いです。内蔵オイルはコンプレッサーと一体化しており、サイズが小さいため、効果は比較的劣ります。二次オイル分離効果は99.999%に達し、さまざまな動作条件下でコンプレッサーの良好な潤滑を確保できます。ただし、プランジャー半密閉スクリューコンプレッサー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、信頼性が低くなります。
３、オープンスクリューコンプレッサー
開放型ユニットの利点は次のとおりです。1) コンプレッサーがモーターから分離されているため、コンプレッサーの用途範囲が広くなります。2) 同じコンプレッサーをさまざまな冷媒に適用できます。ハロゲン化炭化水素冷媒に加えて、一部の部品の材質を変更することでアンモニアも冷媒として使用できます。3) 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) シャフトシールが漏れやすく、ユーザーによる頻繁なメンテナンスの対象にもなります。(2) 搭載されているモーターが高速で回転するため、空気の流れの騒音が大きく、コンプレッサー自体の騒音も大きいため、環境に影響を与えます。(3) オイルセパレーター、オイルクーラーなどの複雑なオイルシステムコンポーネントを別途構成する必要があり、ユニットがかさばり、使用とメンテナンスが不便です。
投稿日時：2023年5月5日
