दो-चरण स्क्रू एयर कंप्रेसर का कार्य सिद्धांत

स्क्रू एयर कंप्रेसर पॉजिटिव डिस्प्लेसमेंट कंप्रेसर होते हैं, जो कार्यशील आयतन को धीरे-धीरे कम करके गैस संपीड़न का उद्देश्य प्राप्त करते हैं।

स्क्रू एयर कंप्रेसर का कार्यकारी आयतन समानांतर रखे गए और आपस में जुड़े हुए रोटरों के एक जोड़े और इन रोटरों को रखने वाले चेसिस से मिलकर बना होता है। मशीन के चलने पर, दोनों रोटरों के दांत एक-दूसरे के दांतों में धंसे होते हैं, और जैसे-जैसे रोटर घूमता है, दूसरे के दांतों में धंसे हुए दांत निकास सिरे की ओर बढ़ते जाते हैं, जिससे दूसरे के दांतों द्वारा घेरा गया आयतन धीरे-धीरे सिकुड़ता जाता है और दबाव धीरे-धीरे बढ़ता जाता है जब तक कि आवश्यक दबाव प्राप्त नहीं हो जाता। दबाव प्राप्त होने पर, दांत निकास पोर्ट से जुड़कर हवा को बाहर निकाल देते हैं।

जब विपरीत दिशा में लगे रोटर के दांत किसी एल्वियोलर में प्रवेश करते हैं, तो दांतों द्वारा अलग किए गए दो स्थान बन जाते हैं। चूषण सिरे के पास वाला एल्वियोलर चूषण आयतन होता है, और निकास सिरे के पास वाला संपीड़ित गैस का आयतन होता है। कंप्रेसर के चलने से, कॉगिंग में प्रवेश करने वाले विपरीत रोटर के दांत निकास सिरे की ओर बढ़ते हैं, जिससे चूषण आयतन लगातार बढ़ता है और संपीड़ित गैस का आयतन लगातार घटता है, इस प्रकार प्रत्येक कॉगिंग में चूषण और संपीड़न की प्रक्रिया होती है। जब कॉगिंग में संपीड़ित गैस का दाब आवश्यक निकास दाब तक पहुँच जाता है, तो कॉगिंग वेंट से जुड़ जाता है और निकास प्रक्रिया शुरू हो जाती है। विपरीत दिशा में लगे रोटर के दांतों द्वारा कॉगिंग में विभाजित चूषण आयतन और संपीड़न आयतन में होने वाले परिवर्तन बार-बार दोहराए जाते हैं, जिससे कंप्रेसर लगातार गैस को अंदर खींच सकता है, संपीड़ित कर सकता है और बाहर निकाल सकता है।

स्क्रू कंप्रेसर का कार्य सिद्धांत और संरचना:

1. सक्शन प्रक्रिया: स्क्रू प्रकार के एयर कंप्रेसर के इनटेक साइड पर स्थित सक्शन पोर्ट को इस प्रकार डिज़ाइन किया जाना चाहिए कि कंप्रेशन चैंबर पूरी तरह से हवा अंदर ले सके। स्क्रू प्रकार के एयर कंप्रेसर में इनटेक और एग्जॉस्ट वाल्व समूह नहीं होते हैं। इनटेक को केवल एक रेगुलेटिंग वाल्व के खुलने और बंद होने से समायोजित किया जाता है। जब रोटर घूमता है, तो मुख्य और सहायक रोटरों का टूथ ग्रूव स्पेस एयर इनटेक एंड वॉल ओपनिंग में स्थानांतरित हो जाता है, जहां स्पेस z* बड़ा होता है। इस समय रोटर का टूथ ग्रूव स्पेस एयर इनलेट की मुक्त हवा के संपर्क में आता है, क्योंकि एग्जॉस्ट के दौरान टूथ ग्रूव में मौजूद सारी हवा बाहर निकल जाती है, और एग्जॉस्ट के अंत में टूथ ग्रूव वैक्यूम अवस्था में होता है। जब यह वायु प्रवेश द्वार तक पहुँचती है, तो बाहरी हवा अंदर खींची जाती है और मुख्य और सहायक रोटरों के दाँतों के खांचे में अक्षीय रूप से प्रवाहित होती है। स्क्रू एयर कंप्रेसर के रखरखाव में यह ध्यान रखना आवश्यक है कि जब हवा पूरे दाँतों के खांचे को भर देती है, तो रोटर के वायु प्रवेश द्वार की ओर का अंतिम सिरा चेसिस के वायु प्रवेश द्वार से दूर घुमा दिया जाता है, जिससे दाँतों के खांचों के बीच की हवा बंद हो जाती है।

2. सीलिंग और परिवहन प्रक्रिया: मुख्य और सहायक रोटरों के सक्शन के अंत में, मुख्य और सहायक रोटरों के दांत खांचे और चेसिस आपस में जुड़ जाते हैं। इस समय, दांत खांचे में हवा बंद हो जाती है और बाहर नहीं निकल पाती, यानी [सीलिंग प्रक्रिया]। दोनों रोटर घूमना जारी रखते हैं, और उनके दांत शिखर और दांत खांचे सक्शन छोर पर आपस में मिल जाते हैं, और एनास्टोमोसिस सतह धीरे-धीरे निकास छोर की ओर बढ़ती है।

3. संपीडन और तेल इंजेक्शन प्रक्रिया: परिवहन प्रक्रिया के दौरान, आपस में जुड़ने वाली सतह धीरे-धीरे निकास सिरे की ओर बढ़ती है, यानी आपस में जुड़ने वाली सतह और निकास पोर्ट के बीच का दाँतों का खांचा धीरे-धीरे कम होता जाता है, और दाँतों के खांचे में गैस धीरे-धीरे संपीड़ित होती है और दबाव बढ़ता जाता है। यही संपीडन प्रक्रिया है। संपीडन के साथ-साथ, दबाव के अंतर के कारण चिकनाई वाला तेल भी संपीडन कक्ष में छिड़का जाता है और कक्ष की गैस के साथ मिल जाता है।

4. निकास प्रक्रिया: जब स्क्रू एयर कंप्रेसर रखरखाव रोटर का मेशिंग एंड फेस चेसिस के निकास से जुड़ जाता है (इस समय संपीड़ित गैस का दबाव z*उच्च होता है), तो संपीड़ित गैस का निकास तब तक शुरू होता है जब तक कि दांत के शिखर और दांत के खांचे की मेशिंग सतह निकास एंड फेस तक न पहुंच जाए। इस समय, दोनों रोटरों की मेशिंग सतह और चेसिस के निकास पोर्ट के बीच दांत के खांचे की दूरी शून्य हो जाती है, यानी (निकास प्रक्रिया) पूरी हो जाती है। साथ ही, रोटर की मेशिंग सतह और चेसिस के एयर इनलेट के बीच दांत के खांचे की लंबाई z*लंबी हो जाती है, और सक्शन प्रक्रिया शुरू हो जाती है।

स्क्रू एयर कंप्रेसर को ओपन टाइप, सेमी-एनक्लोज्ड टाइप और फुली एनक्लोज्ड टाइप में विभाजित किया गया है।

1. पूर्णतः संलग्न स्क्रू कंप्रेसर: इसका ढांचा उच्च गुणवत्ता वाले, कम छिद्रयुक्त कच्चे लोहे से बना है, जिसमें कम तापीय विरूपण होता है; ढांचे में निकास मार्ग के साथ दोहरी दीवार संरचना है, जो उच्च शक्ति और बेहतर शोर कम करने का प्रभाव प्रदान करती है; ढांचे के आंतरिक और बाह्य बल लगभग संतुलित होते हैं, जिससे खुले और अर्ध-संलग्न उच्च दबाव का कोई खतरा नहीं होता; इसका बाहरी आवरण उच्च शक्ति, सुंदर रूप और हल्के वजन वाली स्टील संरचना से बना है। ऊर्ध्वाधर संरचना को अपनाया गया है, जिससे कंप्रेसर कम जगह घेरता है, जो चिलर के कई शीर्षों की व्यवस्था के लिए अनुकूल है; निचला बेयरिंग तेल टैंक में डूबा रहता है, जिससे बेयरिंग अच्छी तरह से चिकनाई युक्त रहता है; अर्ध-संलग्न और खुले प्रकार की तुलना में रोटर का अक्षीय बल 50% तक कम हो जाता है (निकास पक्ष पर मोटर शाफ्ट का संतुलन प्रभाव); क्षैतिज मोटर कैंटिलीवर का कोई खतरा नहीं होता, उच्च विश्वसनीयता सुनिश्चित होती है; स्क्रू रोटर, स्पूल वाल्व और मोटर रोटर के वजन के मिलान सटीकता पर पड़ने वाले प्रभाव से बचा जाता है, जिससे विश्वसनीयता में सुधार होता है। अच्छी असेंबली प्रक्रिया। ऑयल पंप के बिना स्क्रू का ऊर्ध्वाधर डिज़ाइन कंप्रेसर को तेल की कमी के बिना चलने या बंद होने में सक्षम बनाता है। निचला बेयरिंग पूरी तरह से तेल टैंक में डूबा रहता है, और ऊपरी बेयरिंग तेल आपूर्ति के लिए विभेदक दबाव का उपयोग करता है; सिस्टम की विभेदक दबाव आवश्यकताएं कम हैं। आपातकालीन स्थिति में, बेयरिंग स्नेहन सुरक्षा फ़ंक्शन बेयरिंग में तेल की कमी से बचाता है, जो संक्रमणकालीन मौसम के दौरान यूनिट को सुचारू रूप से चलाने में सहायक होता है। कमियां: निकास शीतलन का उपयोग, मोटर निकास पोर्ट पर स्थित है, जिससे मोटर कॉइल में आग लगने का खतरा रहता है; इसके अलावा, समय रहते खराबी की संभावना को भी टाला नहीं जा सकता।

2. अर्ध-बंद स्क्रू कंप्रेसर

स्प्रे-कूल्ड मोटर में मोटर का ऑपरेटिंग तापमान कम होता है और जीवनकाल लंबा होता है; ओपन कंप्रेसर मोटर को ठंडा करने के लिए हवा का उपयोग करता है, जिससे मोटर का ऑपरेटिंग तापमान अधिक होता है, जो मोटर के जीवनकाल को प्रभावित करता है और कंप्यूटर कक्ष का कार्य वातावरण अनुकूल नहीं होता है; एग्जॉस्ट का उपयोग करके मोटर को ठंडा करने पर मोटर का ऑपरेटिंग तापमान बहुत अधिक होता है और जीवनकाल कम होता है। आमतौर पर, बाहरी तेल का आकार बड़ा होता है, लेकिन दक्षता बहुत अधिक होती है; अंतर्निर्मित तेल कंप्रेसर के साथ मिला हुआ होता है, जिसका आकार छोटा होता है, इसलिए इसका प्रभाव अपेक्षाकृत कम होता है। द्वितीयक तेल पृथक्करण प्रभाव 99.999% तक पहुंच सकता है, जो विभिन्न परिचालन स्थितियों में कंप्रेसर के अच्छे स्नेहन को सुनिश्चित करता है। हालांकि, प्लंजर सेमी-एनक्लोज्ड स्क्रू कंप्रेसर गति बढ़ाने के लिए गियर द्वारा संचालित होता है, जिससे गति अधिक (लगभग 12,000 आरपीएम) होती है, घिसाव अधिक होता है और विश्वसनीयता कम होती है।

तीन, ओपन स्क्रू कंप्रेसर

ओपन-टाइप यूनिट के फायदे ये हैं: 1) कंप्रेसर मोटर से अलग होता है, जिससे कंप्रेसर का उपयोग व्यापक स्तर पर किया जा सकता है; 2) एक ही कंप्रेसर को विभिन्न रेफ्रिजरेंट के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। हैलोजेनेटेड हाइड्रोकार्बन रेफ्रिजरेंट के अलावा, कुछ पुर्जों की सामग्री बदलकर अमोनिया को भी रेफ्रिजरेंट के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है; 3) विभिन्न रेफ्रिजरेंट और परिचालन स्थितियों के अनुसार, अलग-अलग क्षमता की मोटरों का उपयोग किया जा सकता है। ओपन-टाइप यूनिट की मुख्य कमियां ये हैं: (1) शाफ्ट सील में रिसाव होने की संभावना रहती है, जिसके कारण उपयोगकर्ताओं को बार-बार इसकी मरम्मत करनी पड़ती है; (2) लगी हुई मोटर तेज गति से घूमती है, जिससे वायु प्रवाह का शोर अधिक होता है और कंप्रेसर का शोर भी पर्यावरण के लिए हानिकारक होता है; (3) अलग से ऑयल सेपरेटर, ऑयल कूलर और अन्य जटिल ऑयल सिस्टम घटकों को लगाना आवश्यक होता है, जिससे यूनिट भारी और उपयोग व रखरखाव में असुविधाजनक हो जाती है।