1. CẤU TẠO CỦA MÁY NÉN KHÍ ROTOR TRỤC VÍT.
Về nguyên lý cấu tạo và hoạt động của máy nén khí rotor trục vít được phân làm 2 loại:
* Máy nén khí rotor trục vít khô. * Máy nén khí rotro trục vít chứa dầu.
a. Máy nén khí rotor trục vít khô:
MNK này nén và truyền khí nén khô không chứa chất lỏng làm mát trong khí nén. Những máy này thường làm mát bằng những chất lỏng luân chuyển trong áo nước và đường ống riêng biệt.
b. Máy nén khí rotor trục vít chứa dầu:
Nén khí đồng thời dầu phun vào khoang nén để làm mát khí và bôi trơn các bề mặt ma sát, làm kín giữa các khe hở giữa các chi tiết.
Sơ đồ cấu tạo của máy nén khí trục vít khô (Hình 3-12).
Hình 3-12: Máy nén khí trục vít khô
1. Vỏ; 2. Roto chủđộng; 3. Ổđỡ; 4. Bánh răng truyền lực; 5. Roto bịđộng; 6. Ổ trượt; 7. Áo nước làm mát; 8. Vòng bít
Rotor chủ động 2 và rotor bị động 5 được đặt trong vỏ 1. Vỏ 1 có áo nước làm mát 7. Rotor của máy nén khí quay trong ổ trượt 6. Ổ này vừa chịu lực hướng tâm, vừa chịu lực dọc trục. Đầu trục rotor có lắp các bánh răng truyền lực số 4. Các vòng bích 8 được dùng để giữ kín khí nén. Rotor chủ động có răng lồi, rotor bị động có răng lõm, các răng này ăn khớp tạo thành khe hở rất nhỏ để giảm đến mức tối thiểu sự lọt khí. Dẫn động máy nén được thực hiện qua rotor chủ động thông qua cặp bánh răng số 4. Rotor của máy nén khí khô thường làm rỗng bên trong để truyền dầu làm mát qua đó. Về mặt cấu tạo rotor có thể làm liền hoặc làm rời. Nếu làm rời thì tiết kiệm được vật liệu quý nhưng lại phức tạp trong chế tạo và lắp ghép. Phần vít của rotor được làm bằng vật liệu chịu mài mòn tốt hơn.
Vỏ máy nén khí trục vít thường được chế tạo bằng gang đúc. Vỏ máy nén khí khô thường có áo nước để làm mát. Vỏ máy nén khí khô cũng như vỏ máy nén khí chứa dầu có những cánh tản nhiệt. Những cánh tản nhiệt này có tác dụng dẫn nhiệt từ máy nén khí ra môi trường ngoài và làm cho độ cứng vững của vỏ máy tăng lên.
Khe hở giữa các roto, giữa roto với vỏ có một ý nghĩa đặc biệt quan trọng. Đối với máy nén khí khô khe hở đó bằng 0,1% đường kính ngoài của rotor.
Trong các máy nén khí khô có tốc độ cao các ổ đỡ thường là ổ trượt, trong các máy nén khí chứa dầu thì tốc độ tương đối thấp hơn nên thường dùng các ổ lăn.
Vòng bít trục được dùng để làm kín không cho khí lọt từ máy nén ra ngoài và hút dầu với khí vào máy thông qua cửa nạp.
Trong các máy nén trục vít khô, người ta sử dụng các vòng bít sau: - Vòng bít không tiếp xúc.
- Vòng bít graphit có miệng cắt hoặc không có miệng cắt.
Thông thường người ta sử dụng vòng bít graphit không có miệng cắt (hình 3-13). Kiểu vòng bít này có cấu tạo đơn giản, sử dụng tiện lợi.
Để làm kín thật tốt, trong vỏ máy nén chỗ lắp vòng bít người ta làm thành 3 khoang trống, vì vậy cho phép cụm vòng bít có thể làm theo một số sơ đồ khác nhau thùy theo yêu cầu làm kín.
Đối với máy nén khí dùng trong công nghiệp làm lạnh, vì yêu cầu độ làm kín cao hơn nên cụm làm kín có cấu tạo phức tạp hơn. Hình 3-14 trình bày cụm vòng bít của một máy nén khí trục vít dùng trong công nghiệp làm lạnh.
2. TRẠM MÁY NÉN KHÍ ROTOR TRỤC VÍT:
Trạm máy nén khí rotor trục vít khô gồm có các bộ phận sau: - Máy nén khí trục vít.
- Động cơ dẫn động máy nén khí.
- Bộ tăng tốc.( Hộp số )
- Thiết bị làm mát, thiết bị điều chỉnh năng suất.
- Các hệ thống: nước, dầu, giảm thanh, làm kín và bảo vệ.
* Trạm máy nén trục vít có thể có 1,2,3 cấp nén, dẫn động máy nén khí có thể bằng động cơ điện hoặc động cơ đốt trong, phụ thuộc vào tốc độ của rotor chủ động, có thể truyền động trực tiếp từ động cơ dẫn động đến máy nén khí hoặc thông qua hộp số.
Sơ đồ khối của trạm máy nén khí rotor trục vít.
Hình 3-14: Cụm vòng bít của máy nén khí trục vít dùng trong công nghiệp lạnh
1. Vòng graphit; 2. Vỏ; 3. Nắp; 4. Bạc lót; 5. Lò xo; 6. Giclơ; 7. Vòng phớt; 8. Vòng bao
* B1 chỉ đầu trục tự do của rotor chủ động ở về phía nạp.
* B2 chỉ đầu trục của rotor chủ động ở phía nạp được nối với đầu trục của rotor chủ động cấp khác bằng khớp răng. Hì nh 3 -15 : S ơ đồ kh ố i c ủ a c ác tr ạ m máy nén khí rot o tr ụ c vít a) M ộ t c ấ p; b). Hai c ấ p; c ). Ba c ấ p Máy nén khí; 2. Độ ng c ơ ; 3 . H ộ p t ă ng t ố c
* H1 chỉ đầu trục rotor chủ động ở phía xả được nối với trục đọng cơ điện bằng khớp nối.
* H2 Chỉ đầu trục rotor chủ động ở phía xả được nối với trục ra của bộ phận tăng tốc bằng trục xoắn mềm.
* H3 chỉ đầu trục rotor chủ động ở phía xả được nối với trục rotor chủ động cấp khác bằng khớp răng.
Bộ tăng tốc thường là loại một cấp, hai trục hoặc 3 cấp.
Máy nén khí, động cơ và bộ tăng tốc thường đặt trên cùng một khung. Dầu bôi trơn các cụm, ổ đỡ và đến làm mát rotor được dẫn qua thiết bị làm mát dầu, trong các trạm máy nén khô thông thường sử dụng thiết bị làm mát dầu bằng nước. Dầu được đưa qua các ống dẫn, nước làm mát được chảy liên tục qua mặt ngoài các ống dầu đó. Ở máy nén khí có công suất nhỏ người ta sử dụng phương pháp làm mát dầu bằng không khí. Hệ thống dầu có nhiệm vụ bảo đảm bôi trơn đầy đủ các ổ đỡ, các bề mặt làm việc và làm mát rotor. Hệ thống bôi trơn gồm: Bơm dầu để tạo áp lực đưa dầu đến các bề mặt làm việc, bầu lọc tinh, bầu lọc thô và các ống dẫn.
Để điều chỉnh năng suất của các trạm máy nén khí rotor trục vít thường dùng các phương pháp sau: dẫn khí nén trở về cửa nạp hoặc xả khí nén ra khí quyển. Thay đổi tốc độ quay của động cơ dẫn động.
Như vậy về mặt nguyên lý hệ thống điều chỉnh năng suất của máy nén khí rotor trục vít cũng giống như trong hệ thống điều chỉnh MNK kiểu piston.
Hình 3-16: Sơđồ hoạt động của một máy nén khí chứa dầu kiểu roto trục vít 1. Bầu lọc không khí; 2. Máy nén; 3. Bơm dầu; 4. Bình lọc dầu; 5. Két