Membrankompressor är en speciell typ av kompressor som spelar en viktig roll inom många områden med sin unika struktur och arbetsprincip.
1. Membrankompressorns strukturella sammansättning
Membrankompressorn består huvudsakligen av följande delar:
1.1 Drivmekanism
Vanligtvis drivs kompressorn av en elmotor eller förbränningsmotor, och kraften överförs till kompressorns vevaxel via remtransmission, kugghjulstransmission eller direkt anslutning. Drivmekanismens funktion är att tillhandahålla en stabil kraftkälla för kompressorn, vilket säkerställer att kompressorn kan fungera normalt.
Till exempel, i vissa små membrankompressorer kan en enfasmotor användas som drivmekanism, medan i stora industriella membrankompressorer kan högeffekts trefasmotorer eller förbränningsmotorer användas.
1.2 Vevaxelns vevstaksmekanism
Vevaxelns vevstångsmekanism är en av kärnkomponenterna i membrankompressorn. Den består av en vevaxel, vevstång, tvärhuvud etc., som omvandlar drivmekanismens rotationsrörelse till kolvens fram- och återgående linjära rörelse. Vevaxelns rotation driver vevstången att svänga, varigenom tvärhuvudet trycks för att skapa en fram- och återgående rörelse i sliden.
Till exempel använder man vid konstruktionen av vevaxlar vanligtvis höghållfasta legerade stålmaterial som genomgår precisionsbearbetning och värmebehandling för att säkerställa tillräcklig styrka och styvhet. Vevstaken är tillverkad av utmärkt smidd stålmaterial, och genom noggrann bearbetning och montering säkerställer den tillförlitlig anslutning till vevaxeln och tvärhuvudet.
1.3 Kolv och cylinderhus
Kolven är den komponent som är i direkt kontakt med gas i en membrankompressor, vilken utför en fram- och återgående rörelse inuti cylindern för att uppnå gaskompression. Cylinderkroppen är vanligtvis tillverkad av höghållfast gjutjärn eller gjutstål, vilket har god tryckmotståndskraft. Tätningar används mellan kolven och cylindern för att förhindra gasläckage.
Till exempel behandlas kolvens yta vanligtvis med specialbehandlingar som kromplätering, nickelplätering etc. för att förbättra dess slitstyrka och korrosionsbeständighet. Valet av tätningskomponenter är också avgörande, vanligtvis med högpresterande gummi- eller metalltätningar för att säkerställa god tätningseffekt.
1.4 Membrankomponenter
Membrankomponenten är en nyckelkomponent i membrankompressorn, som isolerar den komprimerade gasen från smörjoljan och drivmekanismen, vilket säkerställer den komprimerade gasens renhet. Membrankomponenter består vanligtvis av membranplåtar, membranbrickor, membrantryckplattor etc. Membranplåtar är vanligtvis tillverkade av höghållfasta metall- eller gummimaterial, som har god elasticitet och korrosionsbeständighet.
Till exempel är metallmembranplattor vanligtvis tillverkade av material som rostfritt stål och titanlegering, och bearbetas genom speciella tekniker för att uppnå hög hållfasthet och korrosionsbeständighet. Gummimembranet är tillverkat av ett speciellt syntetiskt gummimaterial, vilket har god elasticitet och tätningsegenskaper. Membranbrickan och membrantryckplattan används för att fixera membranet, vilket säkerställer att membranet inte deformeras eller går sönder under drift.
1.5 Gasventil och kylsystem
Gasventilen är en komponent i en membrankompressor som styr in- och utflödet av gas, och dess prestanda påverkar direkt kompressorns effektivitet och tillförlitlighet. Luftventilen använder vanligtvis en automatisk ventil eller tvångsventil och väljs utifrån kompressorns arbetstryck och flödeskrav. Kylsystemet används för att minska värmen som genereras av kompressorn under drift, vilket säkerställer kompressorns normala drift.
Till exempel använder automatiska ventiler vanligtvis en fjäder eller ett membran som ventilkärna, som automatiskt öppnas och stängs genom förändringar i gastrycket. Den tvångsstyrda ventilen måste styras via externa drivmekanismer, såsom elektromagnetisk drift, pneumatisk drift etc. Kylsystemet kan vara antingen luftkylt eller vattenkylt, beroende på driftsmiljön och kompressorns krav.
2. Funktionsprincip för membrankompressor
Arbetsprocessen för en membrankompressor kan delas in i tre steg: sugning, kompression och avgasning:
2.1 Inhalationsstadium
När kolven rör sig åt höger minskar trycket inuti cylindern, insugningsventilen öppnas och extern gas kommer in i cylinderkroppen genom insugningsröret. Vid denna tidpunkt böjs membranplattan åt vänster under påverkan av trycket inuti cylindern och trycket i membrankammaren, och membrankammarens volym ökar, vilket bildar en sugprocess.
Till exempel, under inandningsprocessen styrs öppningen och stängningen av insugningsventilen av tryckskillnaden inuti och utanför cylinderblocket. När trycket inuti cylindern är lägre än det externa trycket öppnas insugningsventilen automatiskt och den externa gasen kommer in i cylinderkroppen; när trycket inuti cylindern är lika med det externa trycket stängs insugningsventilen automatiskt och sugprocessen avslutas.
2.2 Kompressionssteg
När kolven rör sig åt vänster ökar trycket inuti cylindern gradvis, insugningsventilen stängs och avgasventilen förblir stängd. Vid denna tidpunkt böjs membranplattan åt höger under trycket inuti cylindern, vilket minskar membrankammarens volym och komprimerar gasen. Allt eftersom kolven fortsätter att röra sig ökar trycket inuti cylindern kontinuerligt tills det når det inställda kompressionstrycket.
Till exempel, under kompression, bestäms membranets böjningsdeformation av skillnaden mellan trycket inuti cylindern och trycket i membrankammaren. När trycket inuti cylindern är högre än trycket i membrankammaren, böjs membranplattan åt höger, vilket komprimerar gasen; När trycket inuti cylindern är lika med trycket i membrankammaren, är membranet i jämvikt och kompressionsprocessen avslutas.
3.3 Avgassteg
När trycket inuti cylindern når det inställda kompressionstrycket öppnas avgasventilen och komprimerad gas släpps ut från cylindern genom avgasröret. Vid denna tidpunkt böjs membranplattan åt vänster under trycket inuti cylindern och membrankammaren, vilket ökar membrankammarens volym och förbereder för nästa sugprocess.
Till exempel, under avgasprocessen styrs öppningen och stängningen av avgasventilen av skillnaden mellan trycket inuti cylindern och trycket i avgasröret. När trycket inuti cylindern är högre än trycket i avgasröret öppnas avgasventilen automatiskt och komprimerad gas släpps ut från cylinderhuset; när trycket inuti cylindern är lika med trycket i avgasröret stängs avgasventilen automatiskt och avgasprocessen avslutas.
3. Egenskaper och tillämpningar av membrankompressorer
3.1 Egenskaper
Hög renhet hos komprimerad gas: Tack vare att membranet separerar den komprimerade gasen från smörjoljan och drivmekanismen förorenas inte den komprimerade gasen av smörjolja och föroreningar, vilket resulterar i hög renhet.
Bra tätning: Membrankompressorn har en speciell tätningsstruktur som effektivt kan förhindra gasläckage och säkerställa kompressionseffektivitet och säkerhet.
Smidig drift: Under membrankompressorns arbetsprocess är kolvens rörelsehastighet relativt låg, och det finns ingen direkt kontakt mellan metalldelarna, så driften är smidig och ljudnivån är låg.
Stark anpassningsförmåga: Membrankompressorer kan anpassas till olika gaskompressionskrav, inklusive högt tryck, hög renhet, brandfarliga och explosiva specialgaser.
3.2 Tillämpning
Petrokemisk industri: används för att komprimera gaser som väte, kväve, naturgas etc., vilket ger råvaror och kraft för kemisk produktion.
Livsmedels- och läkemedelsindustrin: används för att komprimera gaser som luft och kväve, vilket ger en ren gasmiljö för livsmedelsbearbetning och läkemedelsproduktion.
Elektronisk halvledarindustri: används för att komprimera högrena gaser som kväve, väte, helium etc., vilket ger en högren gasmiljö för tillverkning av elektroniska chip och halvledarproduktion.
Inom vetenskapliga forskningsexperiment används den för att komprimera olika specialgaser och ge stabil gasförsörjning för vetenskapliga forskningsexperiment.
Kort sagt spelar membrankompressorer en viktig roll inom många områden på grund av sin unika struktur och arbetsprincip. Att förstå membrankompressorernas arbetsprincip kan bidra till att bättre använda och underhålla denna utrustning, samt förbättra dess effektivitet och tillförlitlighet.
Publiceringstid: 12 september 2024