EN 
Termék konzultáció
E-mail címét nem tesszük közzé. A kötelező mezők meg vannak jelölve *
Az alaptechnológiák meghatározása
A mikroolajos rendszer és a hagyományos összehasonlítása az alapvető működési elveik megértésével kezdődik. Egy szabvány ikercsavaros légkompresszor jól bevált módszerrel működik nagy mennyiségű olaj befecskendezésére a kompressziós kamrába. Ez az olaj több kritikus funkciót is ellát: hűtőfolyadékként felveszi a kompressziós hőt, tömíti a hézagokat a rotorok, valamint a rotorok és a ház között, hogy megakadályozza a belső szivárgást, valamint keni a csapágyakat és a fogaskerekeket. A kapott levegő-olaj keverék ezután kilép a kompressziós kamrából, és egy többlépcsős elválasztási folyamaton megy keresztül, hogy eltávolítsa az olaj nagy részét, mielőtt a sűrített levegő a rendszerbe kerülne. Ezzel szemben a mikroolaj ikercsavaros légkompresszor az olajminimalizálás filozófiája köré készült. Továbbra is olajat használ, de a befecskendezett mennyiséget pontosan szabályozzák és jelentősen csökkentik. Ez a megközelítés szükségessé teszi a rotorprofilok, a csapágytechnológia és a hűtési stratégiák megváltoztatását a csökkent kenési és tömítési hatások kezelése érdekében. Az alapötlet az, hogy elegendő olajat biztosítsunk az alapvető kenéshez és tömítéshez, ezáltal csökkentve a nagy mennyiségű olaj feldolgozásával járó energiabüntetést.
Az olaj szerepe egy hagyományos ikercsavarkompresszorban
A hagyományos olajjal elárasztott vagy olajozott ikercsigás kompresszorban az olaj a kompressziós folyamat szerves része. A keringtetett olaj mennyisége többszöröse lehet a szállított szabad levegő mennyiségének. Erre a hatalmas mennyiségre azért van szükség, mert az olaj a hőelvonás elsődleges közege. Ahogy a levegő összenyomódik, a hőmérséklete drámaian megemelkedik, és a közvetlenül a rotorokba fecskendezett olaj elnyeli ezt a hőt, és elviszi egy olajhűtőbe. Ez megakadályozza, hogy a sűrített levegő túlságosan magas hőmérsékletet érjen el, ami károsíthatja az alsó berendezést vagy magát a kompresszort. Ezenkívül az olaj viszkozitása segíti a hidraulikus tömítés kialakítását az apa és az anya rotor között. Ez a tömítés kulcsfontosságú a térfogati hatékonyság fenntartásához; enélkül a levegő a nagynyomású oldalról visszacsúszna az alacsony nyomású oldalra a rotorzsebeken belül, csökkentve ezzel a fordulatonként hatékonyan összenyomott levegő mennyiségét. Az olaj filmréteget képez a forgó csavarok között is, megakadályozva a fém-fém érintkezést és csökkentve a kopást. Bár hatékony, az olajra támaszkodó nagymértékű energiaveszteség a nagy folyadékmennyiség szivattyúzásával, leválasztásával és hűtésével kapcsolatos.
Az operatív műszak egy mikroolajos rendszerben
A mikroolaj-rendszer kialakítása szándékos változtatást jelent az olaj felhasználásában. A kompresszorkamra elárasztása helyett ezek a kompresszorok sokkal célzottabb befecskendező rendszert alkalmaznak, gyakran olyan fúvókákat használva, amelyek kis, kiszámított mennyiségű olajat porlasztanak a kamrába. A cél nem az olaj használata elsődleges hűtőfolyadékként, hanem a rotorok megfelelő kenése és a minimális tömítés biztosítása a belső szivárgás ellenőrzése érdekében. Az olaj csökkentett hűtési kapacitásának kompenzálására a mikroolajos kialakítások gyakran más hűtési módokat is tartalmaznak. Ez magában foglalhatja a kompresszorház hatékonyabb léghűtését vagy folyadékhűtéses köpeny használatát a kompressziós elem körül. Maguk a rotorok speciális bevonattal, például PTFE-vel vagy más fejlett anyagokkal rendelkezhetnek, hogy csökkentsék a súrlódást és a kopást alacsonyabb olajtartalmú környezetben. A csapágyak gyakran jobb minőségű, élettartamra tömített típusúak, amelyek kenése nem a keringő olajra támaszkodik. A teljes kompressziós elem újratervezése lehetővé teszi, hogy a rendszer megbízhatóan működjön a hagyományosan szükséges olaj töredékével, ami a hatékonyságnövekedés forrása.
Az olajkeringtetés energiafogyasztásának csökkentése
A mikroolajos ikercsigás légkompresszorok hatékonyságának javításának egyik legközvetlenebb területe az olajkeringéssel összefüggő parazita teljesítményveszteség csökkentése. Egy hagyományos rendszerben jelentős olajszivattyúra van szükség ahhoz, hogy nagy mennyiségű olajat szállítson a szeparátorból egy szűrőn keresztül egy olajhűtőbe, majd vissza a kompressziós kamrába a végső légnyomásnál nagyobb nyomáson. A szivattyú hajtásához szükséges teljesítmény a rendszer teljes energiafogyasztásának állandó lemerülése. A mozgatandó olaj mennyiségének drasztikus csökkentésével egy mikroolaj-rendszer kisebb, kevésbé erős olajszivattyút is használhat. Ez közvetlenül csökkenti az elektromos fogyasztást. Ezen túlmenően a levegő-olaj keveréknek a szeparátoron való átnyomásához szükséges munka is csökken. A kevesebb olaj azt jelenti, hogy a keverék sűrűsége és viszkozitása kisebb, ami kisebb nyomásesést eredményez a szeparátoredényben. Az a megtakarított energia, hogy nem kell leküzdeni ezt a nyomásesést, hozzájárul a fő egység hatékonyságának általános javulásához.
Alacsonyabb belső nyomáskülönbség
Az ikercsavarkompresszor kompressziós kamrájában nagy mennyiségű olaj jelenléte bizonyos mennyiségű folyadékdinamikus ellenállást vagy ellenállást hoz létre. Ahogy a forgórészek forognak, nemcsak a levegőt kell mozgatniuk, hanem a vastag olajat is, amely kitölti a lebenyek közötti tereket és a hézagokat. Ez a belső ellenállás megköveteli, hogy a motor többletteljesítményt adjon a gáz tényleges összenyomásához szükségesnél. Mikroolajos rendszerben ez a belső ellenállás lényegesen kisebb. Mivel lényegesen kevesebb olaj van a kompressziós kamrában, a rotorok kisebb viszkózus ellenállással szembesülnek. Ez azt jelenti, hogy a motor teljesítményének nagyobb részét az elsődleges feladatra, a levegő sűrítésére fordítják, és kevesebbet pazarolnak az olajkavarásra. Ez a belső teljesítményveszteség csökkenése hozzájárul magának a kompressziós elemnek a magasabb adiabatikus hatásfokához. A kompresszor kisebb bemeneti nyomatékkal is ugyanazt a nyomásarányt tudja elérni, ami alapvetően javítja mechanikai és termodinamikai teljesítményét.
Továbbfejlesztett hőkezelés és térfogati hatékonyság
Bár ez ellentétesnek tűnik, a kevesebb olaj használata jobb hőkezelést eredményezhet a ciklus bizonyos vonatkozásaiban. A hagyományos kompresszorban az olaj elnyeli a hőt, de ezt a hőt egy nagy olajhűtővel kell eltávolítani, ami önmagában is energiát igényel (ventilátorokhoz vagy hűtővíz-szivattyúkhoz). A nagy mennyiségű olaj a rotorzsebeken belül is helyet foglal, így hatékonyan csökkenti az egyes ciklusokban beszívható levegő mennyiségét, ami kis mértékben befolyásolja a térfogati hatékonyságot. A mikroolajos rendszer kialakítása révén az olaj tömegéhez képest nagyobb levegőtömeg feldolgozását teszi lehetővé. A hőkezelés közvetlenebbül történik, gyakran a kompresszorházon keresztül, ami bizonyos konstrukcióknál hatékonyabb útja lehet a hőelvezetésnek. A csökkentett olajmennyiség azt jelenti, hogy kevesebb helyet foglal el a nem összenyomható folyadék a kompressziós kamrában. Ez lehetővé teszi a forgórészek számára, hogy fordulatonként valamivel nagyobb mennyiségű levegőt csapdába ejtsenek, ami a térfogati hatásfok marginális, de mérhető növekedéséhez vezet. Az egységnyi bemeneti teljesítményre jutó több levegő a jobb fajlagos teljesítmény definíciója.
| Hatékonysági tényező | Hagyományos olajos elárasztásos módszer | Mikroolajos módszer |
|---|---|---|
| Olajcirkulációs teljesítmény | Nagy teljesítményfelvétel a nagy szivattyúkhoz a nagy nyomásesés leküzdéséhez a leválasztóban és a hűtőben | Alacsony teljesítményfelvétel a kisebb szivattyúkhoz a csökkentett olajmennyiség és az alacsonyabb rendszernyomásesés miatt |
| Belső húzás | Nagyobb parazitaveszteség a nagy mennyiségű olajat kavaró rotorokból | Alacsonyabb parazitaveszteség a kompressziós kamrában való csökkent olaj jelenlétének köszönhetően |
| Volumetrikus hatékonyság | Kissé csökkent, mivel az olajmennyiség elfoglalja a rotor szívónyílásának egy részét | Kis mértékben javult, mivel a kisebb olajmennyiség nagyobb légtömeg-bevitelt tesz lehetővé fordulatonként |
| Hőelutasítási útvonal | Elsősorban olajon keresztül, nagy olajhűtőt és kapcsolódó energiát igényel a hűtéshez | Közvetlenebb hőelvezetés a kompresszorházon keresztül, ami potenciálisan csökkenti a hűtő méretét és energiáját |
A fajlagos teljesítményre vonatkozó következmények (kW/100 cfm)
Ezen egyedi fejlesztések csúcspontja a fajlagos teljesítmény kulcsfontosságú iparági mutatójában tükröződik, amelyet jellemzően kilowatt/100 köbláb/perc (kW/100 cfm) egységben fejeznek ki. Ez a szám azt az elektromos energiát mutatja, amely egy adott sűrített levegőáram meghatározott nyomáson történő előállításához szükséges. Az alacsonyabb olajszivattyú teljesítmény, a csökkent belső légellenállás és a kis mértékben jobb térfogati hatékonyság együttes hatása miatt a mikroolajos ikercsigás légkompresszor általában alacsonyabb fajlagos teljesítményt mutat, mint egy hasonló hagyományos modell. Például, ahol egy hagyományos kompresszor fajlagos teljesítménye 18 kW/100 cfm, az azonos kapacitású mikroolajos változat elérheti a 17 kW/100 cfm vagy kevesebbet. Ez a különbség, bár egységnyi alapon kicsinek tűnik, jelentős energiaköltség-megtakarítást jelent a kompresszor élettartama alatt, különösen a magas üzemórákkal rendelkező alkalmazásoknál. A fajlagos teljesítmény csökkenése a legközvetlenebb és leginkább számszerűsíthető bizonyítéka a fő egység hatékonyságának javulásának.
Tervezési és vezérlési rendszer szinergiák
A mikroolaj-konstrukció hatékonysági előnyei gyakran felerősödnek, ha modern vezérlési stratégiákkal párosítják, különösen a változó sebességű hajtásokkal (VSD). A VSD lehetővé teszi a kompresszor számára, hogy pontosan hozzáigazítsa a motor fordulatszámát és a levegő teljesítményét az üzem ingadozó igényéhez, elkerülve a teljes terhelésen való működéssel, majd a légtelenítéssel vagy alapjáraton történő energiapazarlást. A mikroolaj-sűrítő elem eredendő hatékonysága jobb alapvonalat biztosít a VSD működéséhez. Ha alacsony az igény, a VSD lelassítja a kompresszort. A mikroolajos gépekben a csökkentett olajkeringés és az alacsonyabb belső légellenállás minden sebességnél jelen van, vagyis a hatékonysági előny a teljes működési tartományban megmarad, nem csak teljes terhelésnél. A hatékony magkialakítás és az intelligens vezérlőrendszer közötti szinergia olyan energiamegtakarítást tesz lehetővé, amely meghaladja azt, amit bármelyik technológia önmagában elérhetne, különösen részterheléses forgatókönyvek esetén, amelyek a legtöbb ipari környezetben gyakoriak.
