4. Cơ sở lý thuyết để tính toán và thiết kế máy nén khí trục vít.
4.4 Tối ưu hóa quá trình thiết kế.
Theo tài liệu [3] trang 36 ta có khái niệm để tối ưu hóa trong thiết kế máy nén khí trục vít như sau: Với sự đòi hỏi ngày càng tăng hiệu suất của máy nén trục vít yêu cầu rằng việc thiết kế phải tiến hành chế tạo riêng để biến đổi hiệu suất, năng suất và năng suất sản xuất. Một phương pháp thích hợp để tối ưu hình dạng biên dạng của máy nén khí trục vít là các thông số kích thước và làm việc cần được phát triển mà sẽ đem lại cho việc thiết kế hiệu suất máy nén thích hợp nhất. Tối ưu hóa kỹ thuật được phát triển và ứng dụng trong thiết kế máy nén làm lạnh hoặc máy nén trục vít kép. Nhiều tác giả đã xác định được các thông số làm việc như các thông số của trục vít hoặc các thông số của máy nén, như góc xoắn, tỉ lệ L/D và các thông số kỹ thuật của van trượt. Sự chú ý đặc biệt đến góc ở đỉnh của trục vít chủ động và chiều cao răng của trục vít bị động, những thông số này có tác động lớn hơn các thông số của trục vít khác trong việc tối ưu hóa thiết kế vít. Xing và một số tác giả khác đã nghiên cứu và thiết kế tạo ra những máy nén khí làm lạnh mới, biên dạng của trục vít hoặc các thông số thiết kế khác được tối ưu hóa với sự trợ giúp của phần mềm SCCAD.
Hình 4-5 Những thiết kế biên dạng trục vít đã được tối ưu hóa.
Stosic và một số tác giả khác đạt được những thiết kế cho họ hiệu suất máy nén khí trục vít kiểu kép loại ướt sử dụng phần mềm mà bao gồm rất nhiều biên dạng của trục vít và tính toán nhiệt động của máy nén và các kiểu hình học với năng suất được truyền để tính toán một cách trực tiếp trong hệ thống vẽ CAD. Họ đã thiết kế một họ trục vít cơ bản có hiệu suất cao trên biên dạng bánh cóc được thể hiện trên hình 4-5. Mà có thể dùng để thay thế biên dạng không đối xứng chuẩn. Tối ưu hóa từng bậc đơn giản của máy nén không dầu và có dầu để nén khí hoặc làm lạnh được sử dụng và phát triển bởi các tác giả được thể hiện trên hình 4-6. Những biên dạng này được so sánh ở bảng 4-1.
Hình 4-6 Tối ưu hóa những biên dạng trục vít cho máy nén khí không dầu và có dầu sửu dụng nén khí và làm lạnh.
Bảng 4-1 Kết quả tính toán tối ưu hóa cho máy nén khí kiểu khô và kiểu ướt và máy nén làm lạnh kiểu ướt ( tài liệu [3] ).
Các thông số Loại khô
Loại ướt (bằng dầu) Làm lạnh r0 [mm] 2,62 0,74 0,83 r1 [mm] 19,9 17,8 19,3 r2 [mm] 6,9 5,3 4,5 r3 [mm] 11,2 5,5 5,2 Hiệu suất thể tích chèn 1,83 4,1 3,7 Số vòng quay [v/ph] 7560 3690 3570
Lưu lượng dầu [l/ph] - 12 8
Vị trí phun dầu [O] - 65 61
Nhiệt độ dầu [oC] - 33 32