Geleneksel çift vidalı kompresörle karşılaştırıldığında mikro yağlı çift vidalı hava kompresörünün ana ünite verimliliğindeki gelişmeler nelerdir?

Temel Teknolojilerin Tanımlanması

Mikro yağ sistemi ile geleneksel sistem arasındaki karşılaştırma, temel çalışma prensiplerini anlamakla başlar. Bir standart çift vidalı hava kompresörü sıkıştırma odasına büyük miktarda yağ enjekte etmeye yönelik köklü bir yöntemle çalışır. Bu yağ çok sayıda kritik fonksiyona hizmet eder: sıkıştırma ısısını absorbe etmek için bir soğutucu görevi görür, iç sızıntıyı önlemek için rotorlar arasındaki ve rotorlar ile mahfaza arasındaki boşlukları kapatır ve yatakları ve dişlileri yağlar. Ortaya çıkan hava-yağ karışımı daha sonra sıkıştırma odasından çıkar ve basınçlı hava sisteme verilmeden önce yağın çoğunluğunu çıkarmak için çok aşamalı bir ayırma işleminden geçer. Buna karşılık, bir mikro yağlı çift vidalı hava kompresörü Petrolün minimizasyonu felsefesi etrafında tasarlanmıştır. Hala yağ kullanıyor ancak enjekte edilen miktar hassas bir şekilde kontrol ediliyor ve önemli ölçüde azaltılıyor. Bu yaklaşım, azaltılmış yağlama ve sızdırmazlık etkilerini yönetmek için rotor profillerinde, yatak teknolojisinde ve soğutma stratejilerinde değişiklikler yapılmasını gerektirir. Temel fikir, temel yağlama ve sızdırmazlık işlemlerini gerçekleştirmek için yeterli miktarda yağ sağlamak, böylece büyük miktarda yağın işlenmesiyle ilişkili enerji cezalarını azaltmaktır.

Geleneksel Çift Vidalı Kompresörde Yağın Rolü

Geleneksel yağlı veya yağlamalı çift vidalı kompresörde yağ, sıkıştırma sürecinin ayrılmaz bir parçasıdır. Sirküle edilen yağın hacmi, verilen serbest havanın hacminin birçok katı olabilir. Bu büyük miktar gereklidir çünkü yağ, ısının uzaklaştırılmasında birincil ortamdır. Hava sıkıştırıldıkça sıcaklığı önemli ölçüde artar ve doğrudan rotorlara enjekte edilen yağ bu ısıyı emerek yağ soğutucusuna taşır. Bu, basınçlı havanın, aşağı akış ekipmanına veya kompresörün kendisine zarar verebilecek aşırı yüksek sıcaklıklara ulaşmasını önler. Ayrıca yağın viskozitesi, erkek ve dişi rotorlar arasında hidrolik bir sızdırmazlık oluşturulmasına yardımcı olur. Bu conta hacimsel verimliliğin korunması açısından çok önemlidir; bu olmadan, hava, rotor cepleri içinde yüksek basınç tarafından düşük basınç tarafına doğru kayar ve devir başına etkili bir şekilde sıkıştırılan hava miktarını azaltır. Yağ ayrıca dönen vidalar arasında bir film oluşturarak metalin metale temasını önler ve aşınmayı azaltır. Etkili olsa da, petrole olan bu yoğun bağımlılık, bu büyük sıvı hacminin pompalanması, ayrılması ve soğutulması ile ilgili doğal enerji kayıplarına neden olur.

Mikro Yağ Sisteminde Operasyonel Değişim

Mikro yağ sisteminin tasarımı, yağın nasıl kullanıldığı konusunda kasıtlı bir değişimi temsil etmektedir. Sıkıştırma bölmesini doldurmak yerine, bu kompresörler çok daha hedefe yönelik bir enjeksiyon sistemi kullanır; genellikle küçük, hesaplanmış miktardaki yağı bölmeye püskürten nozüller kullanılır. Amaç, yağı birincil soğutucu olarak kullanmak değil, rotorların yeterli miktarda yağlanmasını ve iç sızıntıyı kontrol etmek için minimum sızdırmazlık sağlamaktır. Yağın azalan soğutma kapasitesini telafi etmek için mikro yağ tasarımlarında sıklıkla başka soğutma yöntemleri bulunur. Bu, kompresör mahfazasının daha verimli havayla soğutulmasını veya sıkıştırma elemanı çevresinde sıvı soğutmalı bir ceketin kullanılmasını içerebilir. Rotorların kendisi, daha az yağlı bir ortamda sürtünmeyi ve aşınmayı azaltmak için PTFE veya diğer gelişmiş malzemeler gibi özel kaplamalara sahip olabilir. Rulmanlar çoğunlukla daha yüksek kalitede, ömür boyu sızdırmaz tiptedir ve yağlama için dolaşımdaki yağa dayanmaz. Kompresyon elemanının tamamının bu şekilde yeniden tasarlanması, sistemin geleneksel olarak gerekli olan ve verimlilik kazanımlarının kaynağı olan yağın bir kısmıyla güvenilir bir şekilde çalışmasına olanak tanır.

Yağ Sirkülasyonu İçin Güç Tüketiminin Azaltılması

Mikro yağlı çift vidalı hava kompresöründe verimliliğin artırılmasının en doğrudan alanlarından biri, yağ dolaşımıyla ilişkili parazitik güç kaybının azaltılmasıdır. Geleneksel bir sistemde, büyük miktarda yağı ayırıcıdan bir filtre yoluyla bir yağ soğutucuya taşımak ve ardından nihai hava basıncından daha yüksek bir basınçla sıkıştırma odasına geri taşımak için önemli bir yağ pompası gerekir. Bu pompayı çalıştırmak için gereken güç, sistemin toplam enerji tüketimini sürekli olarak tüketir. Mikro yağ sistemi, taşınması gereken yağın hacmini büyük ölçüde azaltarak daha küçük, daha az güçlü bir yağ pompası kullanabilir. Bu doğrudan daha düşük elektrik çekişine dönüşür. Ayrıca hava-yağ karışımını ayırıcıdan itmek için gereken iş de azalır. Daha az yağ, karışımın daha düşük yoğunluğa ve viskoziteye sahip olduğu anlamına gelir ve bu da ayırıcı teknede daha düşük bir basınç düşüşüne neden olur. Bu basınç düşüşünün üstesinden gelmek zorunda kalmamak sayesinde tasarruf edilen enerji, ana ünitenin verimliliğindeki genel iyileşmeye katkıda bulunur.

Daha Düşük İç Basınç Farkları

Çift vidalı kompresörün sıkıştırma bölmesi içinde büyük miktarda yağın varlığı, belirli miktarda akışkan dinamiği direnci veya direnci yaratır. Rotorlar döndükçe sadece havayı değil aynı zamanda loblar arası boşlukları ve açıklıkları dolduran kalın yağı da hareket ettirmeleri gerekir. Bu iç direnç, motorun, gazın gerçek sıkıştırması için gerekenin ötesinde ekstra güç harcamasını gerektirir. Mikro yağ sisteminde bu iç direnç oldukça düşüktür. Sıkıştırma odasında önemli ölçüde daha az yağ bulunduğundan, rotorlar daha az viskoz sürtünmeyle karşılaşır. Bu, motor gücünün daha fazlasının birincil görev olan havayı sıkıştırmaya yönlendirildiği ve yağın çalkalanması için daha azının israf edildiği anlamına gelir. Dahili güç kaybındaki bu azalma, sıkıştırma elemanının kendisi için daha yüksek adyabatik verimliliğe katkıda bulunur. Kompresör aynı basınç oranını daha az giriş torkuyla elde edebilir; bu da onun mekanik ve termodinamik performansında temel bir gelişmedir.

Gelişmiş Isı Yönetimi ve Hacimsel Verimlilik

Her ne kadar mantığa aykırı görünse de, daha az yağ kullanmak döngünün bazı yönlerinde daha iyi termal yönetime yol açabilir. Geleneksel bir kompresörde, yağ ısıyı emer, ancak bu ısının daha sonra kendisi de enerji gerektiren (fanlar veya soğutma suyu pompaları için) büyük bir yağ soğutucusu tarafından uzaklaştırılması gerekir. Büyük miktarda yağ aynı zamanda rotor ceplerinde de yer kaplar ve her döngüde alınabilecek hava hacmini etkili bir şekilde azaltır, bu da hacimsel verimliliği biraz etkiler. Mikro yağ sistemi, tasarımı gereği, petrol kütlesine göre daha yüksek bir hava kütlesinin işlenmesine olanak tanır. Isı, genellikle kompresör muhafazası aracılığıyla daha doğrudan yönetilir; bu, belirli tasarımlarda ısının atılması için daha verimli bir yol olabilir. Azalan yağ hacmi, sıkıştırma bölmesi içinde sıkıştırılamayan sıvının daha az yer kapladığı anlamına gelir. Bu, rotorların devir başına biraz daha büyük hacimde havayı yakalamasına olanak tanıyarak hacimsel verimlilikte marjinal ancak ölçülebilir bir artışa yol açar. Giriş gücü birimi başına daha fazla hava iletilmesi, gelişmiş spesifik güç performansının tanımıdır.

Spesifik Güç için Etkiler (kW/100 cfm)

Bu bireysel iyileştirmelerin doruk noktası, tipik olarak dakikada 100 fit küp başına kilovat (kW/100 cfm) cinsinden ifade edilen, spesifik güce ilişkin temel endüstri ölçütüne yansıtılmaktadır. Bu rakam, belirli bir basınçta belirli bir basınçlı hava akışını üretmek için gereken elektrik enerjisi miktarını temsil eder. Daha düşük yağ pompası gücünün, azaltılmış iç direncin ve marjinal olarak daha iyi hacimsel verimliliğin birleşik etkileri nedeniyle, mikro yağlı çift vidalı hava kompresörü genellikle karşılaştırılabilir bir geleneksel modele göre daha düşük bir özgül güç değeri sergileyecektir. Örneğin, geleneksel bir kompresörün özgül gücü 18 kW/100 cfm iken, aynı kapasitenin mikro yağlı versiyonu 17 kW/100 cfm veya daha azına ulaşabilir. Bu fark, birim bazında küçük gibi görünse de, özellikle yüksek çalışma saatlerine sahip uygulamalarda, kompresörün çalışma ömrü boyunca önemli miktarda enerji maliyeti tasarrufu sağlar. Spesifik güçteki bu azalma, ana ünite verimliliğindeki iyileşmenin en doğrudan ve ölçülebilir göstergesidir.

Tasarım ve Kontrol Sistemi Sinerjileri

Mikro yağlı tasarımın verimlilik avantajları, başta değişken hızlı sürücüler (VSD) olmak üzere modern kontrol stratejileriyle eşleştirildiğinde genellikle daha da artar. VSD, kompresörün motor hızını ve hava çıkışını tesisin dalgalanan talebine göre hassas bir şekilde eşleştirmesine olanak tanıyarak, tam yükte çalışma ve ardından havalandırma veya rölantide çalışmayla ilişkili enerji israfını önler. Mikro yağ sıkıştırma elemanının doğal verimliliği, VSD'nin çalışabileceği daha iyi bir temel sağlar. Talep düşük olduğunda VSD kompresörü yavaşlatır. Mikro yağlı bir makinede, azaltılmış yağ sirkülasyonu ve daha düşük iç direnç tüm hızlarda mevcuttur; bu, verimlilik avantajının yalnızca tam yükte değil, tüm çalışma aralığı boyunca korunduğu anlamına gelir. Verimli bir çekirdek tasarımı ile akıllı bir kontrol sistemi arasındaki bu sinerji, özellikle çoğu endüstriyel ortamda yaygın olan kısmi yük senaryolarında, her iki teknolojinin de kendi başına başarabileceğinin ötesine geçen enerji tasarruflarına olanak tanır.