Cấu tạo & Nguyên lý hoạt động máy nén khí,chủng loại máy nén khí pot

Cấu tạo & Nguyên lý hoạt động máy nén khí,chủng loại máy nén khí Viết Vinamain Editorial on May 10, 2010 Bình luận retweet Ngun lý • • • Khí nén tạo từ máy nén khí, lượng học động điện động đốt chuyển đổi thành lượng khí nén nhiệt Máy nén khí hoạt động theo hai nguyên lý sau: Nguyên lý thay đổi thể tích : Khơng khí dẫn vào buồng chứa, thể tích buồng chứa nhỏ lại Như theo định luật Boyle-Matiotte Áp suất buồng chứa tăng lên Máy nén khí hoạt động theo nguyên lý kiểu máy nén khí piston, bánh răng, cánh gạt Nguyên lý động : khơng khí dẫn buồng chứa đượ gia tốc phận quay với tốc độ cao, Áp suất khí nén dược tạo nhờ chênh lệch vận tốc, nguyên tắc tạo lưu lượng cơng suất lớn Máy nén khí hoạt động theo nguyên lý máy nén khí ly tâm Có nhiều loại máy nén khí khác sử dụng công nghiệp, từ đơn giản dùng viêc bơm xe dùng vào số việc khác, đến nhà máy trung bình lớn dùng cong nghiệp hầm mỏ xưởng sản xuất Do tùy theo cách phân loại máy nén khí: Máy nén khí áp suất thấp P 15bar Máy nén khí áp suất cao P > 300bar Máy nén khí trục vít áp suất 8bar Máy nén khí trục vít khơng dầu áp suất 8bar Máy nén khí trục vít hồi dầu 8bar Máy nén khí piston thấp áp 8-15bar Máy nén khí piston cao áp khơng dầu 15-35bar Máy nén khí piston cao áp có dầu 15- 35bar Các chủng loại máy nén khí Máy nén khí kiểu piston: Máy nén khí piston cấp Ở kì nạp, chân khơng tạo lập phía piston, khơng khí đẩy vào buồng nén khơng qua van nạp Van mở tự động chênh lệch áp suất gây chân không bề mặt piston Khi piston xuống tới “ điểm chếch dưới” bắc đầu lên., khơng khí vào buồng nén cân áp suất phía nên van nạp đóng lại q trình nén khí bắt đầu xảy Khi áp suất buồng nén tăng tới mức làm cho van mở ra, khí nén qua van để vào hệ thống khí nén * Cả hai van nạp thường có lị xo cac2 van đóng mở tự động thong khí chênh lệch áp suất phía van * Sao piston lên đến “điểm chết trên” bắt đầu xuống trở lại, van đóng chu trình nén khí mơi bắt đầu * Máy nén khí kiểu piston cấp hút lượng đến 10m/phúc áp suất nén bar, số trường hợp áp suất nén đến 10 bar Máy nén khí kiểu piston cấp nén đến áp suất 15 bar Loại máy nén khí kiểu piston 3,4 cấp nén áp suất đến 250 bar * Loại máy nén khí cấp hai cấp thích hợp hệ thống điều khiển khí nén cơng nghiệp Máy nén khí piston phân loại theo số cấp nén, loại truyền động phương thức làm nguội khí nén Máy nén khí kiểu trục vít: * Máy nén trục vít hoạt động theo nguyên lý thay đổi thể tích Máy nén khí trục vít gồm có hai trục Trục trục phụ * Máy nén khí trục vít có khoảng năm 1950 chiếm lĩnh thị trường lớn lãnh vựt khí nén, Loại máy nén khí có vỏ đặt biệt bao boc quanh hai trục vít quay, lồi lõm Các hai trục vít ăn khớp với số trục vít lồi trục vít lõm đến Hai trục vít phải quay đồng với nhau, trục vít vỏ bọc có khe hở nhỏ * Khi trục vít quay nhanh, khơng khí hút vào bên vỏ thơng qua cửa nạp vào buồng khí trục vít khơng khí nén buồn khí nhỏ lại, khí nén tới cửa thoát Cả cửa nạp cửa thoát đống hoặt mở tự động trục vít quay khơng che cửa, Ở cửa máy nen khí có lắp van chiều để ngăn trục vít tự quay q trình nén dã ngừng * Máy nén khí trục vít có nhiều tính chất giống với máy nén khí cánh gạt, chẳng hạn ổn định không dao động khí thốt, rung động tiếng ồn nhỏ Đạt hiệu suất cao hoạt động gần đầy tải * Lưu lượng từ 1,4m/phuc len tơi 60m/phuc, Máy nén khí li tâm: - Trong máy nén khí li tâm, cấp gồm ngăn, cánh quạt, khuếch tán ống khuếch tán tổ hợp Khi cánh quat quay có nhiều cánh với tốc độ cao, khơng khí hút vào cánh quạt với vận tốc lớn áp suất cao khơng khí vào vịng khuếch tán tĩnh, khơng khí giản nở vận tốc giảm áp suất tăng cách đáng kể Từ khuếch tán tổ hợp, khơng khí giản nỡ them áp suất tăng đến cấp trục tiếp đến ngõ Khơng giống loại máy nén khí hướng trục, việc chia cấp cúa máy nén đơn giản Theo maydien.com; Ảnh Thanh Sơn Đọc thêm viết tiếng anh: Types of compressors The main types of gas compressors are illustrated and discussed below: Centrifugal Compressors Centrifugal compressors use the rotating action of an impeller wheel to exert centrifugal force on refrigerant inside a round chamber (volute) Refrigerant is sucked into the impeller wheel through a large circular intake and flows between the impellers The impellers force the refrigerant outward, exerting centrifugal force on the refrigerant The refrigerant is pressurized as it is forced against the sides of the volute Centrifugal compressors are well suited to compressing large volumes of refrigerant to relatively low pressures The compressive force generated by an impeller wheel is small, so chillers that use centrifugal compressors usually employ more than one impeller wheel, arranged in series Centrifugal compressors are desirable for their simple design and few moving parts Diagonal or mixed-flow compressors Diagonal or mixed-flow compressors are similar to centrifugal compressors, but have a radial and axial velocity component at the exit from the rotor The diffuser is often used to turn diagonal flow to the axial direction The diagonal compressor has a lower diameter diffuser than the equivalent centrifugal compressor Axial-flow compressors Axial-flow compressors are dynamic rotating compressors that use arrays of fan-like aerofoils to progressively compress the working fluid They are used where there is a requirement for a high flows or a compact design.The arrays of aerofoils are set in rows, usually as pairs: one rotating and one stationary The rotating aerofoils, also known as blades or rotors, decelerate and pressurise the fluid The stationary aerofoils, also known as a stators or vanes, turn and decelerate the fluid; preparing and redirecting the flow for the rotor blades of the next stage Axial compressors are almost always multi-staged, with the cross-sectional area of the gas passage diminishing along the compressor to maintain an optimum axial Mach number Beyond about stages or a 4:1 design pressure ratio, variable geometry is normally used to improve operation Axial compressors can have high efficiencies; around 90% polytropic at their design conditions However, they are relatively expensive, requiring a large number of components, tight tolerances and high quality materials Axial-flow compressors can be found in medium to large gas turbine engines, in natural gas pumping stations, and within certain chemical plants Reciprocating Compressors A reciprocating compressor uses the reciprocating action of a piston inside a cylinder to compress refrigerant As the piston moves downward, a vacuum is created inside the cylinder Because the pressure above the intake valve is greater than the pressure below it, the intake valve is forced open and refrigerant is sucked into the cylinder After the piston reaches its bottom position it begins to move upward The intake valve closes, trapping the refrigerant inside the cylinder As the piston continues to move upward it compresses the refrigerant, increasing its pressure At a certain point the pressure exerted by the refrigerant forces the exhaust valve to open and the compressed refrigerant flows out of the cylinder Once the piston reaches it top-most position, it starts moving downward again and the cycle is repeated Rotary Compressors In a rotary compressor the refrigerant is compressed by the rotating action of a roller inside a cylinder The roller rotates eccentrically (off-centre) around a shaft so that part of the roller is always in contact with the inside wall of the cylinder A spring-mounted blade is always rubbing against the roller The two points of contact create two sealed areas of continuously variable volume inside the cylinder At a certain point in the rotation of the roller, the intake port is exposed and a quantity of refrigerant is sucked into the cylinder, filling one of the sealed areas As the roller continues to rotate the volume of the area the refrigerant occupies is reduced and the refrigerant is compressed When the exhaust valve is exposed, the high-pressure refrigerant forces the exhaust valve to open and the refrigerant is released Rotary compressors are very efficient because the actions of taking in refrigerant and compressing refrigerant occur simultaneously Diaphragm compressor A diaphragm compressor (also known as a membrane compressor) is a variant of the conventional reciprocating compressor The compression of gas occurs by the movement of a flexible membrane, instead of an intake element The back and forth movement of the membrane is driven by a rod and a crankshaft mechanism Only the membrane and the compressor box come in touch with the gas being compressed Diaphragm compressors are used for hydrogen and compressed natural gas (CNG) as well as in a number of other applications A three-stage diaphragm compressor Rotary Scroll Compressors In a scroll compressor refrigerant is compressed by two offset spiral disks that are nested together The upper disk is stationary while the lower disk moves in orbital fashion The orbiting action of the lower disk inside the stationary disk creates sealed spaces of varying volume Refrigerant is sucked in through inlet ports at the perimeter of the scroll A quantity of refrigerant becomes trapped in one of the sealed spaces As the disk orbits the enclosed space containing the refrigerant is transferred toward the centre of the disk and its volume decreases As the volume decreases, the refrigerant is compressed The compressed refrigerant is discharged through a port at the centre of the upper disk Scroll compressors are quiet, smooth-operating units with the highest efficiency ratio of all compressor types They are commonly used in automobile air conditioning systems and commercial chillers Rotary Screw Compressors Screw compressors use a pair of helical rotorsAs the rotors rotate they intermesh, alternately exposing and closing off interlobe spaces at the ends of the rotors When an interlobe space at the intake end opens up, refrigerant is sucked into it As the rotors continue to rotate the refrigerant becomes trapped inside the interlobe space and is forced along the length of the rotors The volume of the interlobe space decreases and the refrigerant is compressed The compressed refrigerant exists when the interlobe space reaches the other end (male and female) inside a sealed chamber Rotary vane compressors Rotary vane compressors consist of a rotor with a number of blades inserted in radial slots in the rotor The rotor is mounted offset in a larger housing which can be circular or a more complex shape As the rotor turns, blades slide in and out of the slots keeping contact with the outer wall of the housing.Thus, a series of decreasing volumes is created by the rotating blades Rotary Vane compressors are, with piston compressors one of the oldest of compressor technologies With suitable port connections, the devices may be either a compressor or a vacuum pump They can be either stationary or portable, can be single or multi-staged, and can be driven by electric motors or internal combustion engines Dry vane machines are used at relatively low pressures (e.g., bar) for bulk material movement whilst oil-injected machines have the necessary volumetric efficiency to achieve pressures up to about 13 bar in a single stage A rotary vane compressor is well suited to electric motor drive and is significantly quieter in operation than the equivalent piston compressor Các ưu điểm cần thiết bơm dùng hệ thống truyền động thủy lực Nó sử dụng hệ thống thủy lực có áp suất trung bình Trong hệ thống thủy lực có áp suất cao, bơm bánh thường dùng làm bơm sơ cấp Bơm bánh loại bơm không điều chỉnh lưu lượng áp suất số vịng quay cố định Có loại bơm bánh là: Bơm bánh ăn khớp bơm bánh ăn khớp Khi cần tăng lưu lượng người ta dùng bơm bánh có nhiều bánh ăn khớp Hình 1: Sơ đồ nguyên lý bơm bánh ăn khớp Bơm bánh làm việc theo nguyên lý dẫn nén chất lỏng thể tích kín thay đổi dung tích Q trình hút đẩy diễn sau: - Bánh chủ động nối với trục bơm quay kéo theo bánh bị động quay Chất lỏng rãnh theo chiều quay bánh vận chuyển từ khoang hút đến khoang đẩy vòng theo vỏ bơm Khoang hút khoang đẩy ngăn cách với mặt tiếp xúc bánh ăn khớp xem kín - Khi cặp bánh vào khớp khoang đẩy, chất lỏng đưa vào khoang đẩy bị chèn ép dồn vào đường ống đẩy Đó q trình đẩy - Đồng thời với trình đẩy, khoang hút có cặp bánh khớp, dung tích khoang hút dãn ra, áp suất khoang hút giảm chất lỏng hút vào buồng hút từ bể chứa thông qua ống hút vào bơm Nếu áp suất mặt thống áp suất khí áp suất khoang hút áp suất chân không - Về nguyên lý, bơm tuyệt đối kín nghĩa khoang hút khoang đẩy khơng có dị rỉ chất lỏng qua dị rỉ chất lỏng ngồi áp suất bơm chì phụ thuộc vào tải - Trong thực tế bơm khơng thể hồn tồn kín khả chế tạo nhiều trường hợp người ta phải cố ý tạo lưu lượng áp suất túy tăng theo tải - Để hạn chế áp suất làm việc tối đa bơm cần bố trí van an tồn ống đẩy Van tự mở cho chất lỏng trở bể hút đường ống đẩy bị tắc áp suất vượt mức qui định Hình 2: Hình cắt bơm bánh trụ nghiêng Bơm bánh nhiều bánh ăn khớp Hình 3: Bơm bánh ăn khớp ngồi Hình trình bày sơ đồ nguyên lý bơm bánh ăn khớp Bánh chủ động quay kéo theo bánh bị động bên khoang hút khoang đẩy bố trí chéo góc Lưu lượng bơm báng gấp đôi lưu lượng bơm báng nên loại bơm dùng trường hợp yêu cầu kích thước bơm nhỏ gọn mà lưu lượng lớn Để tránh trùng pha dao động lưu lượng người ta thường chế tạo số bánh chủ động nhiều số bánh bị động từ đến Bơm bánh nhiều cấp Hình 4: Bơm bánh cấp Trong trường hợp yêu cầu áp suất cao, người ta dùng bơm nhiều cấp theo nguyên lý mắc nối tiếp Để phồng trường hợp thừa lưu lượng cấp người ta bố trí cấp van an tồn Bơm bánh ăn khớp thường dùng trường hợp yêu cầu độ cứng vững cao, độ ồn nhỏ Hình 5: Nguyên lý hoạt động bơm bánh ăn khớp Bánh chủ động bánh bị động đặt lệch tâm Khi bánh chủ động quay kéo theo bánh bị động quay chiều Stato Chất lỏng rãnh theo chiều quay bánh vận chuyển từ khoang hút đến khoang đẩy vòng theo vỏ bơm Khoang hút khoang đẩy ngăn cách với lưới chắn Nhìn chung bơm bánh ăn khớp khó chế tạo nên giá thành cao Hình 6: Kết cấu bơm bánh ăn khớp Kiểu biến dạng bơm bánh Hình Hình kiểu biến dạng bơm bánh Bộ phận quay quay vỏ bơm, vấu phận quay làm tròn ăn khớp với Số vấu bánh chủ động ln bánh bị động vấu làm việc nhờ đến cấu tách mà đảm bảo ngăn cách buồng hút buồng đẩy Share ... khiển khí nén cơng nghiệp Máy nén khí piston phân loại theo số cấp nén, loại truyền động phương thức làm nguội khí nén Máy nén khí kiểu trục vít: * Máy nén trục vít hoạt động theo nguyên lý thay... 10m/phúc áp suất nén bar, số trường hợp áp suất nén đến 10 bar Máy nén khí kiểu piston cấp nén đến áp suất 15 bar Loại máy nén khí kiểu piston 3,4 cấp nén áp suất đến 250 bar * Loại máy nén khí cấp hai... lý thay đổi thể tích Máy nén khí trục vít gồm có hai trục Trục trục phụ * Máy nén khí trục vít có khoảng năm 1950 chiếm lĩnh thị trường lớn lãnh vựt khí nén, Loại máy nén khí có vỏ đặt biệt bao