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の動作原理と各システムの詳細な分析-

一。全体的な作業論理フレームワーク

スクリューエアコンプレッサーは容積式ロータリーコンプレッサーです。その中心原理は、ガス圧縮を達成するための雄型ローターと雌型ローターの噛み合いに依存しています。これらには、電源を供給するホスト/モーター システム、動作温度と媒体の清浄度を維持するための冷却/分離システム、圧力と流量を制御するガス回路調整システム、および自動操作と安全保護を行う制御回路システムの 4 つの調整システムが装備されています。これら 4 つのシステムが連携して「空気濾過 → 圧縮 → オイル-分離 → 冷却 → 安定した圧力出力」という全プロセスを完了します。

2、本体・モーター系：パワーコアと圧縮実行

(1) コア構造の構成

ホストアセンブリ

∞-形のケーシング、雄型および雌型ローター、吸気/排気エンドキャップ、ベアリングで構成されています。ケーシングは密閉された作動室を提供し、端面の吸引ポートはローターの回転角度に正確に一致します。吸気/排気エンドキャップは本体をシールするだけでなく、ローターとベアリングの組み立てと位置決めも行います。

ローター グループ: オス ローター (凸歯、駆動) とメス ローター (凹歯、駆動) は片面非対称サイクロイド アーク プロファイルを採用しており、次の 2 つの伝達方式で動作します。{0}}

① オスローターはモーターに直接接続され、メスローターを駆動します。

② 両ロータはドリブンギヤを介してモータの駆動ギヤと噛み合います。

ベアリング システム: モーター側のローラー ベアリングはラジアル サポートを提供し、もう一方の端のテーパー ローラー ベアリングは軸方向のスラストとラジアル方向の力の両方に対抗し、ローターの安定した高速回転を保証します。-

モーターとトランスミッション

モーターのトルクをギア伝達によりローターに伝達するリジッドコネクションを採用。一部のモデルでは、さまざまな速度要件に適応するオプションのベルト トランスミッションを提供しています。

(2) 圧縮 3 段階プロセスのメカニズム-

吸引プロセス: ローターが回転すると、オスローターの歯がメスローターの歯溝から外れ、歯間の容積が拡大して吸引ポートに接続されます。{0}空気は容積が最大に達するまで引き込まれ、その後容積が密閉されます。この時点では、雄ローターと雌ローターの歯間容積は互いに接続されていません。{3}

圧縮プロセス: ローターが回転し続けると、メス ローターの歯がオス ローターの歯間の容積に侵入し、予備圧縮が行われます。{0}その後、「V」- 形の基本体積が形成され、歯がかみ合うにつれて徐々に収縮し、圧力が増加します。

排気プロセス: 基本体積は排気ポートに接続されるまで縮小し、高圧ガスは体積が最小に達するまで排出され、排気が完了して連続サイクルが形成されます。-

(3)潤滑方式の比較

3、冷却・分離システム：温度制御と培地精製

(一)空冷システム-

構造: アルミ板-フィンのオイルクーラー（フロントクーラー）と空冷器（アフタークーラー）を並列に接続し、別個のファンモーターでファンを駆動し強制熱交換を行います。

インテリジェントな制御: 温度制御バルブにより、適応的なオイル温度制御が可能になります。-温度が 40 度未満の場合、オイルはホストに直接流れます。 55度を超えると、すべてのオイルが温度を下げるためにクーラーに入ります。

メンテナンスのポイント: 周囲温度は 40 度以下である必要があります。熱交換効率の低下を避けるために、定期的に圧縮空気でフィン表面の埃を吹き飛ばしてください。

水冷システム-

構造: シェル-およびチューブ-クーラーは 2 つの回路に分かれています。銅管の内側には冷却水が流れ、外側には高温の油または熱風が流れ、熱交換により熱が奪われます。

動作パラメータ: 冷却水は、0.2 ～ 0.5MPa の水圧および 32 度以下の入口水温度の要件を満たしている必要があります。硬水の地域には水軟化装置とフィルターを設置する必要があります。

(2) 油分離システムの運用プロセス

3 段階の分離機構

一次分離: オイル-混合物は分離シリンダーに入ります。衝撃、サイクロン分離、および流速の低下により、大きな油滴が分離され、底部に堆積します。

精密分離: オイルは多層ミクロン-グレードのガラス繊維で作られたオイル分離エレメントを通過し、オイル含有量を 3ppm 以下に低減します。

オイルリターンサイクル: 分離された潤滑オイルはオイルリターンパイプを通じてホストの低圧端に排出され、潤滑と冷却に再び関与します。{0}{1}

コアコンポーネントの機能

オイルカット-ソレノイドバルブ: ユニットの起動時にオイルを供給するためにオイル回路を導通します。停止時に油回路を遮断し、吸入口からの油の溢れを防ぎます。

チェックバルブ: シャットダウン時のユニットの逆回転とホストへの潤滑油の逆流を防止します。

オイルフィルター：濾過精度1​​5μm以下でベアリングやローターを保護します。差圧インジケーターが目詰まりを知らせます。 150 時間後に初めて交換し、その後は 2000 時間ごとに交換します。

4、ガス経路調整システム: 圧力安定化と流量制御

(1) コア制御コンポーネント

2種類のインテークバルブ

バタフライバルブタイプ：ロード時、電磁弁によりサーボシリンダーが駆動され、バルブプレートが開きます。容量調整中、比例積分バルブは制御圧力を調整してバルブ プレートを半開状態に保ち、空気の供給と消費のバランスをとります。-

ピストンバルブタイプ: ピストンの動きによってバルブポートの開閉を制御し、無負荷/全負荷の切り替えを実現します。{0}{1}ブローオフバルブと連動し、アンロード時に圧力を解放します。-

キー圧力制御バルブ

最低圧力バルブ：0.4〜0.45MPaで開くように設定し、油分離要素の安定した圧力を確保し、パイプラインネットワーク圧力の逆流を防ぎ、潤滑油循環に電力を供給します。

比例-積分バルブ: システム圧力が高くなるほど、出力制御圧力は低くなります。インテークバルブ開度を調整することにより、アンロード圧力よりも低い設定値で無段階の風量調整を実現します。

安全弁：圧力が定格値を10％超えると自動的に開いて圧力を逃がします。出荷前に校正済み。定期的に手動で引っ張って有効性をテストします。

(2)ガス経路完成工程

空気 → エアフィルター（粉塵除去） → 吸気バルブ → ホスト圧縮 → オイル-ガス混合物 → 分離シリンダー（一次分離） → オイル分離エレメント（精密分離） → 最低圧力バルブ → アフタクーラー（70% 水分分離） → 出口バルブ → 空気供給パイプラインネットワーク。

5、制御回路システム: インテリジェントな動作と安全保護

(1) ロード/アンロード閉ループ制御-

コア ロジック: 圧力センサーからの信号に基づいて、コントローラーはローディング (下限) とアンロード (上限) の圧力しきい値を比較し、自動切り替えを実現します。たとえば、安定したシステム圧力を維持するには、負荷を 0.6MPa に設定し、アンロードを 0.8MPa に設定します。

作業工程

負荷：圧力下限値以下 → コントローラが負荷電磁弁の作動を指示 → 吸気弁が全開 → 空気が圧縮されて出力 → 最低圧力弁が開いて空気が供給されます。

荷降ろし: 上限を超える圧力 → ソレノイド バルブの通電が停止 → 吸気バルブが閉じる → ブローオフ バルブが開いて圧力を解放 → ユニットはアイドリングし、タイムアウト (例: 10 分) 後に自動的にシャットダウンします。-

(2) 4 層の安全保護システム-

(3)周波数変換制御アップグレード（オプション）

インバータ-搭載モデルは、従来の吸気バルブのオンオフ制御に代わって、インバータを介してモーターの速度を調整します。-圧力が上限に近づくと、速度を下げて排気量を減らし、頻繁な積み降ろしを回避します。アイドル時のエネルギー消費がゼロになり、エネルギー効率が 30% 以上向上します。

6、メンテナンスと操作の重要なポイント

定期的なコンポーネントの交換: オイル分離エレメントは 2 年ごと、クーラントは 8000 時間または 2 年ごと、オイルフィルターは 150 時間での最初の交換後 2000 時間ごとに交換します。

日常点検項目：クーラーフィンの清掃、安全弁の定期点検、圧力センサーの校正、潤滑油のレベルと品質の監視。

Fault Warning Focus: Pay attention to signals such as abnormal oil temperature (>95℃), excessive exhaust oil content (>3ppm)、圧力変動が大きい。ソレノイドバルブの詰まりや分離エレメントの詰まりなどの問題をタイムリーにトラブルシューティングします。