Cuộc đối đầu của máy thổi: máy thổi trục vít so với máy thổi loại roots
Cho đến thập niên gần đây, máy thổi áp suất thấp mới sử dụng công nghệ nén dạng lobe hoặc roots để tạo ra khí dùng trong nhiều ngành công nghiệp. Tuy nhiên, máy thổi trục vít đang trở thành lựa chọn ưu tiên nhờ hiệu quả - đặc biệt là ở các nhà máy xi măng.
Nguyên lý của máy thổi thay đổi thể tích mang tính đột phá khi anh em nhà Roots khám phá ra vào năm 1854. Dù vậy, chỉ có những cải tiến nhỏ về hiệu suất trong hơn 150 năm qua.
Do vậy, chúng ta nên so sánh máy thổi roots với máy thổi trục vít.
Máy thổi loại roots hoạt động như thế nào?
Máy thổi dạng lobe hay "Roots" là máy nén thay đổi thể tích ít van không cần nén bên trong. Máy hoạt động trên nguyên lý nén đẳng tích, nghĩa là không khí đi vào buồng nén và thể tích khí không đổi khi các rôto giống nhau xoay.
Thể tích của buồng nén giảm khi tiếp tục xoay. Với điều này, quá trình nén xảy ra bên ngoài chống lại áp suất ngược hoàn toàn do không khí đi vào từ đường ống được kết nối.
Nén bên ngoài dẫn đến hiệu quả thấp và mức tiếng ồn cao. Kết quả là việc sử dụng công nghệ lobe chỉ được áp dụng cho các ứng dụng có áp suất rất thấp và nén trong một cấp duy nhất.
Những lợi ích của công nghệ máy thổi trục vít
Máy thổi loại trục vít sử dụng cụm nén trục vít, bao gồm rôto đực và cái xoay theo hướng ngược nhau trong khi thể tích giữa các rôto và thân máy giảm.
Mỗi cụm trục vít có tỷ lệ áp suất tích hợp sẵn, cố định và không có lực cơ học gây mất cân bằng. Điều này nghĩa là công nghệ trục vít có thể hoạt động ở tốc độ trục cao và có thể kết hợp tốc độ dòng chảy lớn với kích thước bên ngoài nhỏ.
nén đẳng tích so với đẳng entropi
Như đã đề cập ở trên, máy thổi loại Roots hoạt động dựa trên nguyên lý nén đẳng tích so với máy thổi trục vít hoạt động dựa trên nén đẳng entropi. Để hiểu rõ hơn sự khác biệt, hãy tìm hiểu công thức cho cả hai quá trình
Gas lý tưởng trong nén đẳng tích lý tưởng: T 2 = T 1 (P 2 /P 1)
Gas lý tưởng trong nén đẳng entropi lý tưởng: T 2 = T 1 (P 2 /P 1) (γ-1)/y
Mức tiêu thụ năng lượng của máy thổi trục vít và dạng lobe
Dựa tên thông tin ở trên, rõ ràng là nhiệt độ T2 trong công thức nén đẳng entropi thấp hơn trong công thức nén đẳng tích. Điều này là vì có ít nhiệm vụ được chuyển thành nhiệt hơn so với cụm lobe mà ở đó nhiệm vụ phát ra dưới dạng nhiệt
Nói dễ hiểu thì hiệu quả của cụm trục vít cao hơn cụm lobe ở cùng mức áp suất.
Hãy cùng hiểu khái niệm này qua một ví dụ:
Với nhiệt độ xung quanh 35°C
Dòng chảy định mức: 2000 m3/giờ
Áp suất: 0,7 bar(g)
Công suất mà máy thổi loại Roots tiêu thụ là 60 kW với nhiệt độ xả khí là 125°C. Còn máy thổi trục vít có công suất tiêu thụ 43 kW với nhiệt độ xả là 94°C.
Do đó, máy thổi trục vít sử dụng năng lượng hiệu quả hơn nhiều so với máy thổi loại Roots.
Sơ đồ áp suất/thể tích của máy thổi lobe
Sơ đồ áp suất/thể tích của máy thổi trục vít
Tải nghiên cứu của chúng tôi về máy thổi dạng lobe và trục vít
Kết luận
Trong máy thổi trục vít, đường dòng khí bên trong được tối ưu hóa để giảm sụt áp và nhiễu động khí.
Gói sản phẩm bao gồm hộp số tích hợp truyền động trực tiếp thay vì hệ thống đai/puli giúp giảm tổn thất truyền.
Sự kết hợp của những thành phần này cùng với biến tần tích hợp (VSD) dẫn đến máy thổi trục vít sử dụng ít hơn 30% năng lượng so với máy thổi dạng lobe.
Ngoài ra, bộ điều khiển Elektronikon tích hợp có thể giám sát hoạt động của bạn 24/7 để đảm bảo độ tin cậy cao nhất.
Tất cả những lợi ích này cùng với tiết kiệm năng lượng giúp máy thổi trục vít trở thành lựa chọn ưu tiên hơn máy thổi loại Roots.