savremeni razvoj konstrukcije i proizvodnje vij^anih kompresora ...

More documents

Recommendations

Info

$odre\ivanje napona u materijalu primjenom polarizacije$

Ma{instvo 2(3), 63 - 78, (1999) N.Sto{i},...: SAVREMENI RAZVOJ KONSTRUKCIJE... od 10 µm. Na taj na~in se ostvaruje ekonomi~na proizvodnja rotora sa me|usobnim zazorima u granicama od 35-50 µm. Unutra{nje curenje se time svodi na mali dio vrijednosti ostvarenih u prija{njim konstrukcijama vij~anih kompresora. Kao rezultat se dobiva manji vij~ani kompresor sa ve}im stepenom iskori{tenja u pore|enju sa ostalim tipovima kompresora. Vij~ane ma{ine se danas upotrebljavaju kao kompresori ili kao ekspanderi i imaju najraznovrsnije namjene. Oni rade sa razli~itim vrstama radnih fluida koji mogu biti gasovi, pare ili vi{efazne mje{avine sa promjenom faze unutar ma{ine. Mogu raditi bez unutra{njeg podmazivanja, ili kao uljno podmazivani, ili sa drugim fluidom koji se ubrizgava u radni prostor za vrijeme procesa kompresije ili ekspanzije ili prije ili poslije njih. Da bi se postigle optimalne karakteristike kompresora, razli~ite aplikacije vij~anog kompresora zahtijevaju razli~itu konstrukciju i druk~iji na~in rada. Zbog toga nije mogu}e upotrebljavati univerzalne rotore ili izabrati univerzalne radne parametre koji }e dati optimalnu efikasnost ~ak unutar vrlo uskog dijapazona rada ma{ine. Detaljna termodinamska analiza i poznavanje uticaja razli~itih konstruktivnih parametara na karakteristike vij~ane ma{ine su, zbog raznolikosti primjene i geometrijske kompleksnosti ma{ine, sigurno mnogo zna~ajniji i sloèniji nego u slu~aju drugih sli~nih ma{ina. Odavde slijedi da je za optimalne performanse ma{ine za odre|enu primjenu neophodno dobro postaviti optimizacione kriterije. Ovakav pristup je, isto tako, od velikog zna~aja za eventualna unapre|enja postoje}ih konstrukcija vij~anih ma{ina i za pro{irenje domena njihove primjene. 10 µm. This permits rotors to be manufactured with interlobe clearances of 30-50 µm at an economic cost. Internal leakages are thus far less than in earlier machines of this type and as a result, twin screw compressors are more efficient than other types. Screw machines are used today for different applications both as compressors and expanders. They operate on a variety of working fluids which may be gases, dry vapours or multi-phase mixtures with phase changes taking place within the machine. They may operate with oil flooding, with other fluids injected during the compression or expansion process, or without any form of internal lubrication. Their geometry may vary depending on the number of lobes in each rotor, the basic rotor profile and the relative proportions of each rotor lobe segment. It follows that there is no universal configuration which would be the best for all applications. Hence, detailed thermodynamic analysis of the compression process and evaluation of the influence of the various design parameters on performance is more important to obtain the best results from these machines than from other types which could be used for the same application. It follows that a set of well defined criteria governed by an optimisation procedure is a prerequisite for achieving the best design for each application. Such guidelines are also essential for the further improvement of existing screw machine designs and broadening their range of uses. Industrijski kompresori komprimiraju zrak, rashladne fluide ili procesne plinove. Za svaku od ovih namjena konstrukcija ma{ine se mora razlikovati kako bi se postigli o~ekivani rezultati. U rashladnim ma{inama i kod kompresije procesnih plinova, gdje je vrijeme rada kompresora zna~ajno duè od vremena stajanja, obi~no se kao osnovni preduslov postavlja visok stepen iskori{tenja kompresora. Za zra~ne kompresore, posebno u mobilnim agregatima, efikasnost moè biti nià i obi~no je manje znaàjna od veli~ine kompresora i njegove cijene. Oblast kompresije zraka je, kako u sluàju suhoradnih tako i u slu~aju uljno podmazivanih kompresora, gotovo isklju~ivo pokrivena vij~anim kompresorima. Situacija je vrlo sli~na i u procesnoj industriji, dok se u rashladnoj tehnici klipni i lamelni kompresori sve vi{e zamjenjuju vij~anim kompresorima, tako da se u narednim godinama moè o~ekivati dramati~no pove}anje zahtjeva za vij~anim rashladnim kompresorima. Veli~ina vij~anih kompresora koji se danas koriste u komercijalne svrhe je izmedju 75 i 620 mm u Typically, refrigeration and process gas compressors, which operate for long periods, must be designed to have a high efficiency. In the case of air compressors, especially for mobile applications, efficiency may be less important than size and cost. For both dry and oil free air compression, screw compressors are used almost exclusively. This is also gradually becoming the case for process gas compression. In the field of refrigeration, the use of reciprocating and vane compressors is decreasing and a dramatic increase in favour of screw machines is expected in the next few years. Screw compressors in normal commercial usage today have main rotors whose outer diameters vary between 75 mm and 620 mm. These deliver between 0.6 m3/min and 600 m 3 /min of compressed gas. The normal pressure ratios attained in a single - 64 -
Ma{instvo 2(3), 63 - 78, (1999) N.Sto{i},..: SAVREMENI RAZVOJ KONSTRUKCIJE... pre~niku vode}eg rotora. Dobava tih kompresora je izmedju 0,6 i 600 m 3 /min gasa na uslovima usisa. Odnos pritisaka je oko 3.5 za suhoradne kompresore dok se za uljnopodmazivane kre}e do 15. Uobi~ajena razlika pritisaka je do 15 bara ali se u nekim slu~ajevima de{ava da ona prelazi 40 bara. Volumetrijsko iskori{tenje uljno podmazivanih vij~anih kompresora obi~no je preko 90%, tako da je danas specifi~na snaga vij~anih kompresora svedena na vrijednosti koje su se prije samo nekoliko godina smatrale nemogu}ima. stage are 3.5:1 for dry compressors and up to 15:1 for oil flooded machines. Normal stage pressure differences are up to 15 bars, but maximum values sometimes exceed 40 bars. Typically, for oil flooded air compression applications, the volumetric efficiency of these machines now exceeds 90 % while specific power inputs, which are both size and performance dependent, have been reduced to values which were regarded as unattainable only a few years ago. 2 SKRIVENI DETALJI 2 SCREW COMPRESSOR PRACTICE [vedska kompanija SRM je pionir u razvoju i primjeni vij~anih kompresora. I drugi proizvo|a}i, kao {to su Compair u Velikoj Britaniji, Atlas-Copco u Belgiji, Ingersol-Rand i Denver Gardner u Americi, GHH u Njema~koj, nalaze se neposredno do njih. York, Trane, Carrier i Bitzer su vode}e kompanije koje vij~ane kompresore koriste u rashladnoj tehnici i klimatizaciji. Japanski proizvo|a}i vij~anih kompresora, kao {to su Hitachi, Mycom i Kobe-Steel su tako|er vrlo dobro poznati. U zadnje vrijeme se na Srednjem i Dalekom Istoku pojavljuje veliki broj kompanija koje se se bave vij~anim kompresorima. Otvaranjem novih trì{ta, u Kini i Indiji, a i u drugim zemljama u razvoju dolazi do otvaranja fabrika vij~anih kompresora. Iako se ne bavi proizvodnjom vij~anih kompresora, Britanska kompanija Holroyd je najve}i proizvo|a} rotora za vij~ane kompresore i vode}i konstruktor i proizvo|a} alata i ma{ina za proizvodnju rotora vij~anih kompresora. Iako popularnost vij~anog kompresora raste iz dana u dan, otvorena literatura je u toj oblasti jo{ uvijek ograni~ena. Tri klasi~ne knjige o vij~anim kompresorima su publikovane na ruskom jeziku u ranim {ezdesetim godinama. [40] 1960, daje potpuni pregled na~ina generisanja kru`nog, elipti~nog i cikloidnog profila i u detalje izvodi ruski asimetri~ni profil kasnije nazvan SKBK. Na~in generisanja profila opisan u toj knjizi bazira se na takozvanom metodu obvojnice. [2] 1961. ponavlja teoriju generacije profila time daju}i svoj doprinos oblasti profilisanja alata za proizvodnju rotora. [15] je knjiga sa generalnom kompresorskom tematikom, ali je dio o vij~anim kompresorima vrlo interesantan i informativan. Priru~nik [1] na ruskom jeziku iz 1977 godine daje potpuno reproducibilan prikaz asimetri~nog SRM profila 5 godina nakon {to je ovaj patentiran skupa sa Lysholmovim profilom. Dvije knjige su publikovane na njema~kom jeziku [35] 1979, prezentira metod generacije profila baziran na teoriji zup~anika Svenska Rotor Maskiner (SRM), a Swedish company, was the pioneer and are still leaders in the field of screw compressor design and development practice. Other companies, such as Compair in the U.K, Atlas-Copco in Belgium, Ingersoll-Rand and Denver Gardner in the USA and GHH in Germany are the main air compressor manufacturers. York, Trane and Carrier in the USA lead in refrigeration and air conditioning applications. Japanese screw compressor manufacturers, such as Hitachi, Mycom and Kobe- Steel are also well known. In recent years there have been a number of mergers and buy outs of smaller companies by these larger ones. New markets in China, India and other developing countries in the Middle and Far East have led to new screw compressor companies being founded there as well as factories being built there by the major manufacturers. Although they do not manufacture compressors, Holroyd, a British company is the world's largest screw rotor manufacturer. They are also world leaders in tool design and machine tool production for the manufacture of screw compressor rotors. Despite the rapid growth in screw compressor usage, public knowledge of the scientific basis of their design is still limited. Three classical screw compressor textbooks were published in Russia in the early nineteen sixties. [40] 1960 gives a full analysis on how to generate circular, elliptic and cycloidal rotor profiles as well as a russian asymmetric profile later named SKBK. The method of profile generation in this book was based on an envelope approach. [2], 1961 demonstrates this theory and, in addition, makes a contribution to the field of rotor tool profile generation. [15], 1964, is a more general textbook but its section on screw compressors is very interesting and informative. A Russian handbook, [1], published in 1977, gives a reproducible presentation of how to generate the SRM - 65 -
Page 1: Ma{instvo 2(3), 63 - 78, (1999) N.S
Page 5 and 6: Ma{instvo 2(3), 63 - 78, (1999) N.S

savremeni razvoj konstrukcije i proizvodnje vij^anih kompresora ...

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?