עקרון הפעולה של מדחס בורגי והשוואה בין סוגים סגורים לחלוטין, סגורים למחצה ופתוחים

1. בהשוואה למדחסי קירור בעלי בוכנה הדדית, למדחסי קירור בורגיים יש שורה של יתרונות כגון מהירות גבוהה, משקל קל, נפח קטן, טביעת רגל קטנה ופעימות פליטה נמוכות.

2. למדחס קירור הבורג אין כוח אינרציאלי גומלין, ביצועי איזון דינמיים טובים, פעולה יציבה, רטט בסיס קטן ויסודות קטנים.

3. למדחס קירור בורגי מבנה פשוט ומספר חלקים קטן. אין בו חלקי שחיקה כגון שסתומי אוויר וטבעות בוכנה. לחלקי החיכוך העיקריים שלו, כגון רוטורים ומיסבים, חוזק ועמידות בפני שחיקה גבוהים יחסית, ותנאי הסיכה טובים, כך שכמות העיבוד נמוכה יותר, צריכת החומר נמוכה, מחזור הפעולה ארוך, השימוש אמין יחסית, התחזוקה פשוטה, ומועיל לממש את האוטומציה של הפעולה.

4. בהשוואה למדחס מהיר, למדחס הבורג יש מאפיינים של אספקת גז כפויה, כלומר, התזוזה כמעט ואינה מושפעת מלחץ הפריקה, ואין תופעת נחשולי גז כאשר התזוזה קטנה. בטווח התנאים, עדיין ניתן לשמור על יעילות גבוהה.

5. שסתום ההחלקה משמש לכוונון, שיכול לממש כוונון אנרגיה ללא שלבים.

6. מדחס הבורג אינו רגיש לכניסת נוזל, וניתן לקרר אותו באמצעות הזרקת שמן, כך שתחת אותו יחס לחץ, טמפרטורת הפליטה נמוכה בהרבה מזו של סוג הבוכנה, כך שיחס הלחץ החד-שלבי גבוה יותר.

7. אין נפח מרווח, ולכן יעילות הנפח גבוהה.

עקרון העבודה ומבנה של מדחס בורגי:

1. תהליך שאיפה:

פתח היניקה בצד היניקה של מדחס אוויר בורגי חייב להיות מתוכנן כך שתא הדחיסה יוכל לשאוף אוויר במלואו, בעוד שלמדחס אוויר בורגי אין קבוצת שסתומי יניקה ופליטה, ואוויר היניקה מווסת רק על ידי פתיחה וסגירה של שסתום ויסות. כאשר הרוטור מסתובב, מרווח חריץ השיניים של הרוטורים הראשיים והמשניים הוא הגדול ביותר כשהוא מגיע לפתח דופן קצה היניקה. האוויר נשאב לחלוטין, וכאשר הפליטה מסתיימת, חריץ השיניים נמצא במצב ואקום. כאשר הוא פונה לכניסת האוויר, האוויר החיצוני נשאב פנימה וזורם לחריץ השיניים של הרוטורים הראשיים והמשניים לאורך הכיוון הצירי. תזכורת לתחזוקת מדחס אוויר בורגי כאשר האוויר ממלא את כל חריץ השיניים, משטח הקצה של צד היניקה של הרוטור פונה הרחק מכניסת האוויר של המארז, והאוויר בין חריצי השיניים נאטם.

2. תהליך סגירה והובלה:

כאשר הרוטורים הראשי והמשני נשאפים, פסגות השיניים של הרוטורים הראשי והמשני נאטמות עם המארז, והאוויר נאטם בחריצי השיניים ואינו זורם עוד החוצה, כלומר, [תהליך האיטום]. שני הרוטורים ממשיכים להסתובב, וסגות השיניים וחריצי השיניים תואמים בקצה היניקה, והמשטחים התואמים נעים בהדרגה לכיוון קצה הפליטה.

3. תהליך דחיסה והזרקת דלק:

במהלך תהליך ההובלה, משטח הרשת נע בהדרגה לכיוון קצה הפליטה, כלומר, חריץ השן בין משטח הרשת לפתח הפליטה פוחת בהדרגה, הגז בחריץ השן נדחס בהדרגה, והלחץ עולה, וזהו [תהליך הדחיסה]. בזמן הדחיסה, שמן סיכה מרוסס גם הוא לתא הדחיסה עקב הפרש הלחצים כדי להתערבב עם אוויר התא.

4. תהליך פליטה:

כאשר משטח הקצה המרושת של הרוטור מסתובב כדי לתקשר עם פתח הפליטה של ​​המארז (לחץ הגז הדחוס הוא הגבוה ביותר בשלב זה), הגז הדחוס מתחיל להיפלט עד שמשטח הרשת של קצה השן וחריץ השן נעים לכיוון הפליטה. בשלב זה, הרווח בין משטח הרשת של שני הרוטורים לפתח הפליטה של ​​המארז הוא אפס, כלומר, תהליך הפליטה הושלם. במקביל, אורך חריץ השן בין משטח הרשת של הרוטורים לפתח כניסת האוויר של המארז מגיע למקסימום. לאחר מכן, תהליך השאיפה שלו ממשיך שוב.

1. מדחס בורג סגור לחלוטין

גוף המדחס מאמץ מבנה ברזל יצוק איכותי בעל נקבוביות נמוכה עם עיוות תרמי קטן; גוף המדחס מאמץ מבנה בעל דופן כפולה עם תעלות פליטה בפנים, בעל חוזק גבוה ואפקט הפחתת רעש טוב; הכוחות הפנימיים והחיצוניים של הגוף מאוזנים באופן בסיסי, ללא פתיחה או סגירה למחצה. עמידים בפני לחץ גבוה; המעטפת היא מבנה פלדה בעל חוזק גבוה, מראה יפה ומשקל קל. מבנה אנכי, המדחס תופס שטח קטן, דבר המועיל לסידור רב-ראשי של הצ'ילר; המיסב התחתון שקוע במיכל השמן, והמיסב משומן היטב; הכוח הצירי של הרוטור מופחת ב-50% בהשוואה לסוגים הסגורים והפתוחים למחצה (ציר המנוע בצד הפליטה פונקציית איזון); אין סיכון של שלוחה אופקית של המנוע, אמינות גבוהה; הימנעות מהשפעת רוטור הבורג, שסתום ההחלקה ומשקל הרוטור העצמי של המנוע על דיוק ההתאמה, שיפור האמינות; תהליך הרכבה טוב. עיצוב אנכי בורגי של משאבה ללא שמן, כך שלא יהיה מחסור בשמן כאשר המדחס פועל או כבה. המיסב התחתון שקוע במיכל השמן כולו, והמיסב העליון מאמץ אספקת שמן בלחץ דיפרנציאלי; הדרישה ללחץ דיפרנציאלי של המערכת נמוכה, ויש לו את הפונקציה של הגנה מפני שימון מיסבים במקרה חירום, תוך הימנעות מחוסר שימון שמן של המיסב, דבר המסייע להפעלת היחידה בעונות מעבר.

חסרונות: קירור פליטה מאומץ, והמנוע נמצא בפתח הפליטה, מה שעלול לגרום בקלות לשריפת סליל המנוע; בנוסף, לא ניתן לפתור זאת בזמן כאשר מתרחשת תקלה.

2. מדחס בורגי חצי-הרמטי

המנוע מקורר על ידי ריסוס נוזלי, טמפרטורת העבודה של המנוע נמוכה וחיי השירות ארוכים; המדחס הפתוח משתמש במנוע מקורר אוויר, טמפרטורת העבודה של המנוע גבוהה, מה שמשפיע על חיי המנוע, וסביבת העבודה של חדר המכונות ירודה; המנוע מקורר על ידי גזי פליטה, טמפרטורת העבודה של המנוע גבוהה מאוד, וחיי המנוע קצרים. באופן כללי, למפריד השמן החיצוני יש נפח גדול, אך יעילותו גבוהה מאוד; מפריד השמן המובנה משולב עם המדחס, ונפחו קטן, ולכן ההשפעה יחסית ירודה. אפקט הפרדת השמן של הפרדת השמן המשנית יכול להגיע ל-99.999%, מה שיכול להבטיח שימון טוב של המדחס בתנאי עבודה שונים.

עם זאת, מדחס הבורג החצי-הרמטי מסוג הבוכנה מאיץ באמצעות תיבת הילוכים, המהירות גבוהה (כ-12,000 סל"ד), הבלאי גדול והאמינות ירודה.

3. מדחס בורג פתוח

יתרונות היחידה הפתוחה הם:

1) המדחס מופרד מהמנוע, כך שניתן להשתמש במדחס בטווח רחב יותר;

2) ניתן להשתמש באותו מדחס עם נוזלי קירור שונים. בנוסף לשימוש בנוזלי קירור פחמימניים הלוגניים, ניתן להשתמש גם באמוניה כנוזל קירור על ידי שינוי החומרים של חלקים מסוימים;

3) ניתן לצייד מנועים בעלי קיבולות שונות בהתאם לנוזלי קירור ותנאי הפעלה שונים.

4) הסוג הפתוח מחולק גם לסוג בעל בורג יחיד וסוג בעל בורג כפול

מדחס בורג יחיד מורכב מבורג גלילי ושני גלגלי כוכב מישוריים המסודרים באופן סימטרי, המותקנים בתוך המארז. חריץ הבורג, הדופן הפנימית של המארז (הצילינדר) ושיני גלגל הכוכב יוצרים נפח סגור. הכוח מועבר לפיר הבורג, וגלגל הכוכב מונע על ידי הבורג לסיבוב. הגז (נוזל העבודה) נכנס לחריץ הבורג מתא היניקה, ומשוחרר דרך פתח הפליטה ותא הפליטה לאחר דחיסה. תפקיד גלגל הכוכב שווה ערך לבוכנה של מדחס הבוכנה ההדדית. כאשר שיני גלגל הכוכב נעות יחסית בחריץ הבורג, הנפח הסגור יורד בהדרגה והגז נדחס.

עקרון הפעולה של מדחס בורגי והשוואה בין סוגים סגורים לחלוטין, חצי-הרמטיים ופתוחים

לבורג של מדחס הבורג החד יש 6 חריצי בורג, ולגלגל הכוכב יש 11 שיניים, השווה ערך ל-6 צילינדרים. שני גלגלי הכוכב משתלבים עם חריצי הבורג בו זמנית. לכן, כל סיבוב של הבורג שווה ערך ל-12 צילינדרים פועלים.

כידוע לכולנו, מדחסים בורגיים (כולל מדחסים בורגיים כפולים ומדחסי בורג יחידים) מהווים את החלק הגדול ביותר של מדחסים סיבוביים. מנקודת מבט של השוק הבינלאומי, במהלך 20 השנים שבין 1963 ל-1983, קצב הצמיחה השנתי של מכירות מדחסים בורגיים בעולם היה 30%. כיום, מדחסים בורגיים כפולים מהווים 80% מהמדחסים בעלי קיבולת בינונית ביפן, אירופה וארצות הברית. בהשוואה, מדחסים בורגיים יחידים ומדחסי בורגיים כפולים נמצאים באותו טווח עבודה, מדחסים בורגיים כפולים מהווים יותר מ-80% מכלל שוק מדחסים בורגיים בשל טכנולוגיית העיבוד הטובה והאמינות הגבוהה שלהם. מדחסים בורגיים מהווים פחות מ-20%. להלן השוואה קצרה בין שני המדחסים.

1. מבנה

הבורג וגלגל הכוכב של מדחס הבורג החד שייכים לזוג זוגות תולעים כדוריות, וציר הבורג וציר גלגל הכוכב חייבים להישמר אנכיים במרחב; הרוטורים הנקביים והזכריים של מדחס הבורג הכפול שווים לזוג זוגות גלגלי שיניים, וגירי הרוטור הזכריים והנקביים נשמרים מקבילים. מבחינה מבנית, קשה להבטיח את דיוק שיתוף הפעולה בין הבורג לגלגל הכוכבים של מדחס הבורג החד, ולכן אמינות המכונה כולה נמוכה מזו של המדחס הבורג הכפול.

2. מצב נהיגה

שני סוגי המדחסים יכולים להיות מחוברים ישירות למנוע או מונעים על ידי גלגלת רצועה. כאשר מהירות המדחס הכפול-בורגי גבוהה, יש להגביר את הילוך ההילוך.

3. שיטת התאמת קיבולת הקירור

שיטות כוונון נפח האוויר של שני המדחסים זהות בעיקרון, שתיהן יכולות לאמץ כוונון רציף של שסתום ההחלקה או כוונון מדורג של הבוכנה. כאשר משתמשים בשסתום ההחלקה לכוונון, מדחס כפול-בורגי זקוק לשסתום החלקה אחד, בעוד שמדחס יחיד-בורגי זקוק לשני שסתומי החלקה בו זמנית, כך שהמבנה מסתבך והאמינות פוחתת.

4. עלות ייצור

מדחס בורג יחיד: ניתן להשתמש במיסבים רגילים עבור מיסבי גלגל בורג וכוכב, ועלות הייצור נמוכה יחסית.

מדחס דו-בורגי: עקב העומס הגדול יחסית על הרוטורים הדו-בורגיים, נדרש להשתמש במיסבים מדויקים, ועלות הייצור גבוהה יחסית.

5. אמינות

מדחס בורג יחיד: גלגל הכוכב של מדחס בורג יחיד הוא חלק פגיע. בנוסף לדרישות הגבוהות לחומר של גלגל הכוכב, יש להחליף את גלגל הכוכב באופן קבוע.

מדחס כפול-בורגי: אין חלקים מתבלים במדחס הכפול-בורגי, וזמן הפעולה ללא בעיות יכול להגיע ל-40,000 עד 80,000 שעות.

6. הרכבה ותחזוקה

מכיוון שציר הבורג וציר גלגל הכוכב של מדחס הבורג היחיד חייבים להישמר אנכיים במרחב, דרישות דיוק המיקום הצירי והרדיאלי גבוהות מאוד, כך שנוחות ההרכבה והתחזוקה של מדחס הבורג היחיד נמוכה יותר מזו של מדחס הבורג הכפול.

החסרונות העיקריים של היחידה הפתוחה הם:

(1) אטם הפיר נוטה לדלוף בקלות, וזה גם מושא לתחזוקה תכופה על ידי המשתמשים;

(2) המנוע המצויד מסתובב במהירות גבוהה, רעש זרימת האוויר גדול, וגם רעש המדחס עצמו גדול יחסית, מה שמשפיע על הסביבה;

(3) יש צורך להגדיר רכיבים מורכבים של מערכת שמן כגון מפרידי שמן נפרדים ומצנני שמן, והיחידה מגושמת ולא נוחה לשימוש ולתחזוקה.

ארבעה, שלושה מדחסים בורגיים

המבנה הגיאומטרי הייחודי של מדחס שלושה הרוטורים קובע כי קצב הדליפה שלו נמוך יותר בהשוואה למדחס כפול הרוטורים; מדחס בורגי שלושה רוטורים יכול להפחית משמעותית את העומס על המיסב; הפחתת עומס המיסב מגדילה את שטח הפליטה, ובכך משפרת את היעילות; חשוב מאוד להפחית את דליפת היחידה תחת כל תנאי עומס, במיוחד כאשר פועלים תחת תנאי עומס חלקי, ההשפעה גדולה אף יותר.

ויסות עצמי של עומס: כאשר המערכת משתנה, החיישן מגיב במהירות, והבקר מבצע חישובים רלוונטיים, על מנת לבצע ויסות עצמי במהירות ובצורה נכונה; ויסות עצמי אינו מוגבל על ידי מפעילים, כנפי הנחיה, שסתומי סולנואיד ושסתומי הזזה, וניתן לבצעו באופן ישיר, מהיר ואמין.