Винтовой компрессор устройство и принцип работы
Винтозубые компрессоры роторного типа за 80 лет эксплуатации унифицировались и потеснили поршневые. Низкие параметры шумовой нагрузки, экономичность в потреблении энергии и эксплуатационных затратах дают фору, особенно на производствах, требовательных к чистоте подаваемого сжатого воздуха или специального газа.
Принципиальное устройство винтовых компрессоров
Сжатие и подача газообразной среды достигается синхронным разнонаправленным вращением пары роторов с винтовыми зубьями. Эксплуатационные расходы и характеристики работы агрегата находятся в обратной пропорции. Оборудование демонстрирует эффективность на фоне малозатратности.
Цилиндрический корпус компрессора винтового типа с винтовой парой: ведущим и ведомым роторами в большинстве типов компрессоров имеет масляное наполнение. Слой масла обеспечивает:
Устройство винтового компрессора
- Снижение коэффициента трения.
- Является уплотнением, герметизирующим систему.
- Осуществляет теплоотвод при работе трущихся деталей.
Винтовые компрессоры относятся к необслуживаемому оборудованию, ориентированы на автономную работу. Техническое обслуживание проводится 1 раз в течение года. Персонал не требует высокой квалификации и специального обучения. Пусконаладочные работы краткосрочны.
Недавно мы обсуждали компании где можно подобрать винтовой компрессор. Очень важно на данном этапе обращаться именно к тем, кто работает в данной сфере не один день.
Огромное спасибо компании Pressair, которая подготовила замечательное видео для нашего портала.
Работа поршневого компрессора периодически прерывается на регламентированный простой для осмотра и техобслуживания, роторный аналог способен работать без остановки. При этом качество газовой среды на выходе выше (по присутствию паров влаги) и масла в пользу последнего.
Предприятия пищевой, химической и фармацевтической промышленности полностью перешли на экологичные компактные винтовые компрессоры с экономией потребления энергии не менее 30%. Производства непрерывного цикла экономят и на установке дублирующей техники.
Малый вес агрегата, ресивер минимального объёма, отсутствие вибрации при работе позволяет обходиться без заложения фундамента. Изоляция в отдельном помещении требуется только для винтовых компрессоров мощностью свыше 10 кВт.
Последовательность рабочего цикла, устройство и принцип работы винтовых компрессоров
Запуск и переход в рабочий режим занимает 5–10 сек. Срабатывает входной клапан, ответственный за перевод компрессора на холостой ход и обратно. Входной клапан меняет режим работы при достижении пика давления в системе, перед выключением.
Принцип работы винтового воздушного компрессора
Накопление воздуха в ресивере идёт, пока не откроется клапан минимального давления. Он настраивается на минимальный параметр сети. Для одноступенчатого компрессора это 3–4 бар. Многоступенчатые вступают в работу последовательно.
Электрический мотор выводит компрессор на рабочий режим. Винтовая пара через 2 ступени воздушного фильтра получает очищенный воздух в смеси с маслом. В контактном межроторном зазоре создаётся смазывающий роторы и удерживающий газ запирающий масляный клин.
Зазор уплотняется, газовый поток сжимается, давление возрастает. Действие винтовых компрессоров ведётся и при сухом сжатии газовой среды. Полости между корпусом и винтовым блоком работают без масляной смазки.
Сжатый воздух поступает в отделитель масла. В маслоотделителе проводится двухступенчатое разделение сред. Первичное деление проходит под действием центробежной силы, окончательное — в фильтре-сепараторе.
Схема рабочих элементов винтового компрессора
Остывшее масло фильтруется и возвращается в винтовой отсек. Контролирует температурные параметры термостат. При отсутствии превышения температуры нагрева смазка возвращается без затрат времени на охлаждение в радиаторе.
Газ на охлаждение после очистки подаётся из ресивера в концевой охладитель. Температурный баланс радиатора обеспечивает прямоточная вентиляция. Далее воздух винтового компрессора подаётся потребителю.
Контролирует параметры работы винтового нагнетательного оборудования блок управления. Вручную производится только пуск и остановка по регламенту. Переключение режимов работы и аварийную остановку проводит электроника.
Краткий обзор параметров винтовых компрессоров
Роторные механизмы подачи газовой смеси под давлением оснащаются преимущественно электродвигателем, но работают и автономно с дизельным, бензиновым двигателем.
| Марка установки | Производительность, л/мин | Паспортное давление | Тип энергии | Мощность двигателя, кВт | Стоимость, тыс. р | |
| Fini MICRO SE 2.2-10 | 290 | 10 | 380 В | 2,2 | 166 | |
| Berg ВК-4Р 7 | 650 | 7 | 380 | 4,0 | 168 | |
| ЧКЗ ДЭН-5,5-10 | 600 | 10 | 380 | 5,5 | 173 | |
| Ingro XLM 10A 10 бар | 920 | 10 | 380 | 7,5 | 182 | |
| Dali CA-1.7/8-GA | 1700 | 8 | 380 | 11 | 200 | |
| Remeza ВК 30 15 ДВС безмасляный | 7300 | 15 | 380 | 22 | 800 | |
| CompAir C50 на шасси | 5000 | 7 | Дизель Yanmar 4TNV88BKCP | 35 | 900 | |
9 преимуществ винтовых компрессоров
Видео по теме: Устройство и принцип работы винтового компрессора
Винтовые компрессоры и компрессорные установки. Работа и принцип действия. Технические характеристики и применение
Классическая модель данного вида компрессоров оснащена двумя винтами (с выпуклой и вогнутой поверхностью). Тем не менее, существует два типа винтовых компрессорных агрегатов: одновинтовой и двухвинтовой. В классическом варианте, винтовая пара совершает разнонаправленные вращательные движения, в результате чего осуществляется сжатие газа. В одновинтовом агрегате есть один несущий винт, который приводится в действие электрическим двигателем.
Существует деление компрессорных установок на типы в соответствии с видом привода: агрегаты, оснащенные ременным и прямым приводом.
В компрессорах с ременным приводом имеются два шкива (один непосредственно на двигателе, второй расположен на винтовой паре), которые задают роторам вращение. Чем выше скорость вращательных движений, тем выше уровень производительности, но ниже уровень рабочего давления. В агрегатах с прямой передачей используется редуктор, либо прямой способ передачи посредством муфты.
В зависимости от параметра заполняемости маслом резервуара, где вращаются винты компрессора, и в которой происходит фактическое сжатие агрегаты подразделяются на:
Маслозаполненные винтовые компрессоры
Широко применимый тип компрессоров. Ведущим обычно является один винт. Ведомый ротор вращается вслед за ротором, приводящим в движение. Масло участвует в отводе тепла, которое образуется в процессе сжатия воздуха. Масло впоследствии удаляется сепаратором, давая на выходе чистый сжатый воздух. Хотя 99,9% масла остается внутри компрессора, всегда остается немного масла, которое проникает через сепаратор и покидает компрессор в сжатом воздухе, так называемый вынос масла. Поэтому эти компрессоры не могут быть использованы там, где требуется сжатый воздух без примеси масла.
Но для большинства заводов, цехов и машиностроения незначительное содержание масла не критично. По сути это предотвращает образование ржавчины (внутри системы сжимающей воздух) и помогает машине работать плавно.
Преимущества:
- тихая работа
- высокий поток воздуха, равномерный поток
- подходит для непрерывной работы
Недостатки:
- дорогой по сравнению с поршневым типом компрессора
- не подходит для длительных простоев
- унос масла
Безмасляные винтовые компрессоры
Основной принцип работы такой же как у масляных компрессоров, только в этом случае здесь не используется масло, только воздух! Т.к здесь не впрыскивается масло во время сжатия, сжатие производится обычно в две стадии. Потому что если мы будем сжимать воздух в одну стадию например с 1 до 7бар, он станет очень горячим.
Ступень 1 сжимает воздух до нескольких бар (например 2,5бар). Воздух здесь очень горячий, поэтому он подается сначала через промежуточный охладитель прежде чем поступить во вторую ступень. Ступень 2 сжимает воздух дальше с 2,5бар до требуемой величины, например до 7 бар.
Обычно 2 ступени встроены на 1 редукторе с 1м эл. двигателем который приводит их в движение одновременно.
Если вам нужен 100% безмасляный воздух и в большом количестве, безмасляный винтовой компрессор то что вам нужно. Конечно же, здесь речь и о большой цене, но если Вам действительно нужен 100% безмасляный воздух, то у Вас нет выбора.
Преимущества:
- 100% воздух без масла
Недостатки:
- Более дорогой, чем масляный тип.
- Обслуживание/ремонт более сложный процесс и более дорогой, чем у масляного типа компрессора.
- Более шумный, чем масляный тип.
Безмасляные компрессоры имеют много областей применения. Это пищевая, химическая промышленность, фармацевтика, радиоэлектроника и производство полупроводников,. Винтовые безмасляные компрессоры можно подразделить на безмасляные компрессоры с впрыском воды в камеру сжатия, винтовые компрессоры сухого сжатия.
Водозаполненные винтовые компрессоры
Винтовые компрессоры с впрыском воды единственные компрессоры с мощностью ниже 55кВт достигающие 13бар. Вне зависимости от уровня конечного сжатия при дозированном впрыске температура не повышается более чем на 12°. Тепловая нагрузка на элементы устройства незначительна. следовательно, возрастает срок службы, надежность и безопасность агрегата в целом. При помощи этой технологии, отличная охлаждающая способность воды обеспечивает эффективный отвод тепла на источник.
Винтовые компрессоры с впрыскиваемой жидкостью обычно не требуют, чтобы два вращающихся в противоположные стороны ротора были в надлежащем зацеплении. Вода является слоем, который разделяет 2 винтовых профиля даже если один ротор «приводит в движение» другой. Этот тип компрессоров может быть очень выгодным для потребителя, т.к дает следующие преимущества:
- впрыскиваемая жидкость обеспечивает внутреннее охлаждение. Некоторые газы в таком случае не полимеризуются, не работают во взрывоопасных температурах.
- водозаполненные винтовые компрессоры достигают значительно большей степени сжатия.
Типичное применение водозаполненных винтовых компрессоров: рециркуляционные газы, окись этилена, угольный газ и очень специфичные газы, как например хлорсодержащий газ.
Подробно о типах винтовых компрессоров
Принцип работы винтового компрессора | НПП Ковинт
В данной статье затронем вопрос о принципе работы винтового компрессора.
Повторюсь, что винтовой компрессор относится к компрессорам объемного действия, где сжатие воздуха/газа происходит за счет изменения полости сжатия.
Типичная конструкция винтового компрессора показана на рисунке ниже:
Конструкция винтового компрессора
Цифрами на рисунке обозначены:
1 – входной фильтр
2 – всасывающий клапан
3 – винтовой блок
4 – приводной ремень
5 – шкивы ременной передачи
6 – электродвигатель
7 – масляный фильтр
8 – масляный резервуар
9 – сепаратор
10 – клапан минимального давления
11 – термостат
12 – масляный радиатор
13 – воздушный радиатор
14 – вентилятор
В винтовых компрессорах существует два основных потока (или контура): воздушный/газовый поток и масляный поток.
Рассмотрим их подробнее на примере воздушного компрессора.
Воздушный поток
Всасываемый воздух через входной фильтр 1 и всасывающий клапан 2 попадает в винтовой блок 3. Именно в винтовом блоке, который является «сердцем» компрессора, происходит сжатие воздуха.
Основными компонентами винтового блока являются ведущий (ему передается вращение от электродвигателя 6, приводной ремень 4 и шкивы 5) и ведомый роторы:
Винтовой блок
Принцип сжатия воздуха в винтовом блоке наглядно показан на рисунке ниже:
Принцип сжатия воздуха в винтовом блоке
Следует отметить, что вращение к ведущему ротору может передаваться не только через ременную передачу, но и «напрямую» через эластичную муфту:
Муфта эластичная
Наличие всасывающего клапана 2 позволяет компрессору работать в двух основных режимах:
- холостой ход (клапан закрыт)
- нагрузка (клапан открыт)
Это отличает винтовой компрессор от, например, поршневого. Наличие режима холостого хода позволяет сократить число пусков двигателя компрессора и, тем самым, увеличить его надежность и срок службы. Ведь частые пуски отрицательно влияют как на сами двигатели, так и на систему энергоснабжения предприятия в целом.
Смесь сжатого роторами воздуха и масла попадает в масляный резервуар 8.
Наличие масла в винтовом блоке необходимо по ряду причин:
- отвод тепла, образующегося при сжатии воздуха
- смазка подшипников винтового блока
- уплотнение камер сжатия за счет образования пленки на поверхности роторов
В масляном резервуаре 8 происходит первичное отделение масла от сжатого воздуха (за счет вращательного движения потока).
Остатки масла отделяются от сжатого воздуха в сепараторе 9 и возвращаются в винтовой блок 3 по специальному каналу.
Очищенный от масла сжатый воздух через клапан минимального давления 10 и охлаждаемый вентилятором 14 воздушный радиатор 13 подается потребителю.
Клапан минимального давления 10 необходим для поддержания в масляном резервуаре 8 давления, требуемого для нормальной циркуляции масла независимо от давления в сети потребителя.
Как правило, клапан минимального давления открывается при давлении на его входе на уровне 4-4,5 бар.
Вентилятор 14 может располагаться как на валу электродвигателя 6, так и приводиться в действие собственным электродвигателем.
Производительность вентилятора и площадь охлаждаемой поверхности радиатора 13 рассчитываются таким образом, чтобы обеспечить температуру сжатого воздуха на выходе компрессора, не превышающую температуру окружающей среды более, чем на 10 °С.
Следует отметить, что система охлаждения винтового компрессора может быть и водяной. В этом случае радиаторы 12 и 13 компрессора представляют собой трубчатые теплообменники, в которых охлаждение рабочей среды (масло, сжатый воздух) обеспечивается циркуляцией воды (или другого охлаждающего агента) в межтрубном пространстве теплообменника.
Теплообменник винтового компрессора с водяным охлаждением
Применение водяного охлаждения позволяет:
- снизить уровень шума, производимого компрессором при работе;
- отказаться от монтажа вентиляционных коробов для отвода от компрессора горячего охлаждающего воздуха.
Масляный контур
Масло из нижней части масляного резервуара 8 возвращается в винтовой блок 3 под действием давления, поддерживаемого внутри резервуара, благодаря наличию клапана минимального давления 10.
В зависимости от температуры масло может двигаться либо по «малому» контуру (масляный резервуар 8 – термостат 11 – масляный фильтр 7 – винтовой блок 3), либо по «большому» (масляный резервуар 8 – термостат 11 – масляный радиатор 12 – масляный фильтр 7 – винтовой блок 3).
Температура масла очень важна для длительной безотказной работы компрессора.
Слишком низкая температура может вызвать выделение конденсата из воздуха еще на этапе сжатия и «эмульгирование» масла, которое значительно ухудшит его эксплуатационные качества. Слишком высокая температура значительно снижает срок службы масла, а также вызывает чрезмерные температурные деформации роторов компрессора, которые могут привести, в худшем случае, даже к заклиниванию компрессора.
Как видите, ничего сложного в устройстве винтового компрессора нет. Современные винтовые компрессоры являются, бесспорно, надежными и эффективными для производства сжатого воздуха как на больших промышленных предприятиях, так и на предприятиях малого бизнеса.
На этом все.
Если у вас остались вопросы, то вы можете задать их в форме ниже. Мы ответим в течение 1-2 рабочих дней.
С уважением,
Константин Широких & Сергей Борисюк
Вернуться в раздел Полезная информация
Еще по теме:
Винтовые компрессоры. Общая информация
Принцип работы винтового компрессора
Конструкция/устройство винтового компрессора
Конструкция винтового газового компрессора. Видео
Конструкция винтового блока компрессора
Конструкция всасывающего клапана (регулятора всасывания) винтового компрессора
Конструкция термостата. Назначение термостата в винтовом компрессоре
Конструкция клапана минимального давления (КМД). Назначение КМД в винтовом компрессоре
Конструкция масляного резервуара. Назначение и принцип действия
Конструкция сепаратора тонкой очистки. Назначение и функции в винтовом компрессоре
Схема управления работой винтового компрессора. Общая информация
Силовая часть схемы управления винтового компрессора
Устройство винтового компрессора: принцип работы
Винтовые компрессоры — это уникальное и высокотехнологичное оборудование. Сегодня данный вид компрессоров является наиболее современным по сравнению со всеми остальными разновидностями.
Прежде чем выбирать компрессор, следует подробно разобраться в том, что он из себя представляет. В этой статье мы выясним, что такое винтовой компрессор — начнем с определения и назначения.
Итак, винтовой компрессор — это устройство для сжатия воздуха и подачи его под давлением потребителям. В винтовой машине за сжатие отвечает винтовой блок, в котором находятся два винта (ротора). Компрессия происходит за счет движения этих винтов и изменения полости сжатия — таков основной принцип работы винтового компрессора.
Для чего нужны винтовые компрессоры
Сжатый воздух, который производит винтовой компрессор, чаще всего служит в качестве энергоносителя.
За счет преобразования энергии сжатого воздуха в механическую энергию работают:
- Пневмомеханизмы — автоматизированные устройства приема-подачи и др.
- Пневмоинструменты — отбойные молотки, перфораторы, подъемники, молоты и др.
Обдувочные же аппараты (краскопульты, эжекторы, пескоструйные и дробеструйные установки) преобразуют энергию сжатого воздуха в кинетическую.
Для многих отраслей промышленности лучшим решением будет выбрать именно винтовой воздушный компрессор, так как он является более надежным, экономичным в потреблении электроэнергии и рассчитан на долгую бесперебойную работу. Подробнее о плюсах и минусах винтовых компрессоров мы уже писали в нашем блоге.
Схема и устройство винтового компрессора: этапы работы
Для разбора схемы и устройства компрессора в качестве примера мы возьмем самый простой, классический винтовой компрессор — маслозаполненный и с ременным приводом. Особенности данного вида винтовых компрессоров в том, что в процессе сжатия принимает участие компрессорное масло, а электродвигатель приводит в движение роторы винтового блока с помощью приводного ремня.
Схема устройства винтового компрессора
1 этап
Через всасывающий клапан (1) из окружающей среды отбирается воздух.
2 этап
Атмосферный воздух перед тем, как попасть в компрессор, проходит через воздушный фильтр (2). Он помогает отфильтровать пыль и различные твердые частицы. Их нахождение в компрессорном блоке недопустимо.
3 этап
После фильтрации воздух отправляется в место своего сжатия — винтовой блок (3). Один из двух роторов — ведущий. Он приводится в движение электродвигателем (4) через приводной ремень и шкиву. Второй ротор является ведомым и действует за счет движения первого.
4 этап
При попадании к винтовой паре, воздух смешивается с маслом (5). Масло в винтовом блоке служит смазкой во время сжатия, уплотняет зазоры между ключевыми элементами и отводит тепло.
5 этап
Смесь воздуха и масла начинает нагнетаться посредством вращательных движения роторов. Формируется воздушный поток с необходимыми показателями давления.
6 этап
После того, как процесс сжатия завершен, его нужно очистить от примесей масла из винтового блока и воды из атмосферы — этим занимается сепаратор (6).
7 этап
Так как в процессе сжатия воздух нагревается, его следует охладить. Поэтому на следующем этапе воздух проходит через воздушный радиатор (9) с охлаждающим вентилятором (10) и через клапан минимального давления (7) поступает на выход. Этот клапан поддерживает давление в масляном резервуаре, чтобы масло циркулировало независимо от давления в сети.
8 этап
Масло отправляется обратно в винтовой блок через масляный радиатор (11) по малому или большому кругу— зависит от его температуры, проходя через масляный фильтр (12). За регулировку температуры масла отвечает термостат (8).
9 этап
Сжатый воздух, приведенный к нормальным физическим и температурным показателям, отправляется к потребителю (13).
Если у вас остались вопросы об устройстве и принципе работы винтового компрессора — обращайтесь в компанию «Волгаремсервис». Мы уверены: наши инженеры ответят на любой технический вопрос и помогут с выбором винтового компрессора.
Описание и принцип работы винтового компрессора
Общее описание винтовых компрессоров
Винтовой компрессор представляет собой агрегат промышленного назначения, нагнетающий воздух посредством винтовой пары. Данный тип оборудования широко применяют в промышленности при необходимости непрерывно поставлять сжатый воздух пневматическим системам. Винтовое компрессорное оборудование является экономичным и современным оборудованием, которое характеризуется умеренным потреблением электрической энергии, простотой обслуживания и управления, а также долговечностью.
Винтовой компрессорный агрегат оснащается воздушной, жидкостной, либо масляной системой охлаждения. В результате прохождения процедуры охлаждения, воздух может содержать масляные капли, твердые частицы, а также водяные пары, что способствует износу оборудования. Поэтому, на производствах, где необходимо поддерживать высокие стандарты чистоты сжатого воздуха, используются воздушные и жидкостные системы охлаждения. Существуют также модели компрессоров, оснащенных ресивером и осушителем, которые наряду с очищением от примесей воздуха, обеспечивают его равномерную подачу и экономию электроэнергии. Такие модели являются хорошим решением для компактных производств.
Винтовые компрессорные установки активируются посредством электродвигателя. Перемещение определенного объема охлаждающего вещества (хладагента) в форме газа, позволяет точно отслеживать процесс охлаждения в компрессоре. Золотник, которым оснащен компрессор, обеспечивает снижение уровня притока газа и мощности.
Винтовой компрессор способен работать в режиме холостого хода, что позволяет снизить потребление электроэнергии в пять раз, а также максимально сократить износ деталей по причине отсутствия лишних включений электрического двигателя.
Данный вид компрессора, в отличие от поршневых компрессорных установок, не выбрасывает лишний воздух. Кроме того, винтовой компрессор производит сжатый воздух умеренной температуры, так как на конце сжатия температура низкая.
Впервые компрессоры винтового типа были запатентованы в 1930-х г. Вследствие того, что они достойно конкурировали с другими видами объемных компрессорных систем, их популярность и сфера применения росли. Сейчас винтовые компрессоры активно функционируют в самых разных областях производства. По техническим характеристикам они сравнимы с поршневыми агрегатами промышленного класса и актуальны для предприятий, на которых необходимо поддерживать непрерывный процесс производства.
Принцип работы винтовых компрессоров
Винтовые компрессорные установки оснащены двумя винтами, один из которых имеет вогнутую поверхность, второй – выпуклую.
Винты и корпус компрессора вместе образуют объем рабочей камеры. В процессе вращения винтов размер камеры растет, а по мере удаления выступов на роторах от впадин осуществляется всасывание. При максимальном объеме камер процесс всасывания прекращается. Камеры оказываются в изолированном положении относительно патрубков. Далее, во впадину ведомого ротора входит выступ ведущего ротора (внедрение происходит с самого начала ротора и до нагнетательного отверстия). В определенный момент две поверхности образуют общий объем, который постепенно сокращается в результате движения элементов в направлении отверстия нагнетания. Происходит вытеснение газа.
В типичной конструкции винтовой компрессорной установки масло в рабочую зону не поступает. Винты находятся внутри корпуса, который оснащен разъемами (одним или несколькими), расточками, уплотнениями и камерами (нагнетания и всасывания). В данных системах используются подшипники скольжения (упорные и опорные) вследствие высокой частоты вращательных движений, которые совершает винтовая пара.
Попадание масла из подшипниковых узлов в сжатый газ и камеры подшипников, предотвращается благодаря использованию запирающего газа. Он подается в узлы уплотнений, которые представлены группой колец между винтами и камерами подшипников.
Винтовые компрессорные агрегаты используются в самых разных областях производства, т.к. их компактность и экономичность соответствует самым высоким стандартам.
Основные детали и конструктивные особенности винтовых компрессоров
Винтовые компрессорные установки оснащены винтовой парой (двумя роторами с лопостями). Один из винтов имеет вогнутую поверхность, поверхность второго выпуклая. По мере того, как винты совершают разнонаправленные вращательные движения, происходит сжатие газа. Сжатие осуществляется до предельного момента, после чего некоторый объем вытесняется через нагнетательное отверстие торцевой стенки.
Классическая модификация такого компрессора это конструкция, оснащенная двумя винтами. Существуют также одновинтовые модели, где работает один несущий винт, а приводом служит электрический двигатель.
Основными элементами конструкции данного вида агрегатов выступают корпус компрессора, электродвигатель, вентилятор, блок (в котором располагаются винты), фильтры (масляный и всасывающий), устройства для охлаждения и отделения масла, концевой охладитель воздуха, система управления и контроля, трубопроводы (воздушный и масляный). Вспомогательные элементы представлены реле давления, термостатом, предохранительным клапаном и др.
Винтовой компрессор по аналогии с поршневым агрегатом может оснащаться ресивером (или воздухосборником), что способствует стабилизации режима функционирования, повышению качества и охлаждению сжатого воздуха. Регулируемый привод в целом повышает общую эффективность работы компрессорных систем. Электронные системы управления на основе новейших микропроцессоров позволяют контролировать ключевые параметры эксплуатации.
Типы винтовых компрессорных установок
Классическая модель данного вида компрессоров оснащена двумя винтами (с выпуклой и вогнутой поверхностью). Тем не менее, существует два типа винтовых компрессорных агрегатов: одновинтовой и двухвинтовой. В классическом варианте, винтовая пара совершает разнонаправленные вращательные движения, в результате чего осуществляется сжатие газа. В одновинтовом агрегате есть один несущий винт, который приводится в действие электрическим двигателем.
Существует деление компрессорных установок на типы в соответствии с видом привода: агрегаты, оснащенные ременным и прямым приводом.
В компрессорах с ременным приводом имеются два шкива (один непосредственно на двигателе, второй расположен на винтовой паре), которые задают роторам вращение. Чем выше скорость вращательных движений, тем выше уровень производительности, но ниже уровень рабочего давления. В агрегатах с прямой передачей используется редуктор, либо прямой способ передачи посредством муфты.
В зависимости от параметра заполняемости маслом резервуара, где вращаются винты компрессора, и в которой происходит фактическое сжатие агрегаты подразделяются на:
Маслозаполненные винтовые компрессоры
Широко применимый тип компрессоров. Ведущим обычно является один винт. Ведомый ротор вращается вслед за ротором, приводящим в движение. Масло участвует в отводе тепла, которое образуется в процессе сжатия воздуха. Масло впоследствии удаляется сепаратором, давая на выходе чистый сжатый воздух. Хотя 99,9% масла остается внутри компрессора, всегда остается немного масла, которое проникает через сепаратор и покидает компрессор в сжатом воздухе, так называемый вынос масла. Поэтому эти компрессоры не могут быть использованы там, где требуется сжатый воздух без примеси масла.
Но для большинства заводов, цехов и машиностроения незначительное содержание масла не критично. По сути это предотвращает образование ржавчины (внутри системы сжимающей воздух) и помогает машине работать плавно.
Преимущества:
- тихая работа
- высокий поток воздуха, равномерный поток
- подходит для непрерывной работы
Недостатки:
- дорогой по сравнению с поршневым типом компрессора
- не подходит для длительных простоев
- унос масла
Безмасляные винтовые компрессоры
Основной принцип работы такой же как у масляных компрессоров, только в этом случае здесь не используется масло, только воздух! Т.к здесь не впрыскивается масло во время сжатия, сжатие производится обычно в две стадии. Потому что если мы будем сжимать воздух в одну стадию например с 1 до 7бар, он станет очень горячим.
Ступень 1 сжимает воздух до нескольких бар (например 2,5бар). Воздух здесь очень горячий, поэтому он подается сначала через промежуточный охладитель прежде чем поступить во вторую ступень. Ступень 2 сжимает воздух дальше с 2,5бар до требуемой величины, например до 7 бар.
Обычно 2 ступени встроены на 1 редукторе с 1м эл. двигателем который приводит их в движение одновременно.
Если вам нужен 100% безмасляный воздух и в большом количестве, безмасляный винтовой компрессор то что вам нужно. Конечно же, здесь речь и о большой цене, но если Вам действительно нужен 100% безмасляный воздух, то у Вас нет выбора.
Преимущества:
- 100% воздух без масла
Недостатки:
- Более дорогой, чем масляный тип.
- Обслуживание/ремонт более сложный процесс и более дорогой, чем у масляного типа компрессора.
- Более шумный, чем масляный тип.
Безмасляные компрессоры имеют много областей применения. Это пищевая, химическая промышленность, фармацевтика, радиоэлектроника и производство полупроводников,. Винтовые безмасляные компрессоры можно подразделить на безмасляные компрессоры с впрыском воды в камеру сжатия, винтовые компрессоры сухого сжатия.
Водозаполненные винтовые компрессоры
Винтовые компрессоры с впрыском воды единственные компрессоры с мощностью ниже 55кВт достигающие 13бар. Вне зависимости от уровня конечного сжатия при дозированном впрыске температура не повышается более чем на 12°. Тепловая нагрузка на элементы устройства незначительна. следовательно, возрастает срок службы, надежность и безопасность агрегата в целом. При помощи этой технологии, отличная охлаждающая способность воды обеспечивает эффективный отвод тепла на источник.
Винтовые компрессоры с впрыскиваемой жидкостью обычно не требуют, чтобы два вращающихся в противоположные стороны ротора были в надлежащем зацеплении. Вода является слоем, который разделяет 2 винтовых профиля даже если один ротор «приводит в движение» другой. Этот тип компрессоров может быть очень выгодным для потребителя, т.к дает следующие преимущества:
- впрыскиваемая жидкость обеспечивает внутреннее охлаждение. Некоторые газы в таком случае не полимеризуются, не работают во взрывоопасных температурах.
- водозаполненные винтовые компрессоры достигают значительно большей степени сжатия.
Типичное применение водозаполненных винтовых компрессоров: рециркуляционные газы, окись этилена, угольный газ и очень специфичные газы, как например хлорсодержащий газ.
Винтовой компрессор — Статьи — ПневмоЛенд
Винтовой компрессор — Статьи — ПневмоЛенд карта сайта- data-tags=»»> 6 }, ctx) %>
q
—до q
- data-tags=»»>: 6 }, ctx) grp_dscr || (grp_dscr = sngl_grp_dscr) %>
- data-tags=»»> 6 }, ctx) %>
q
0 ) { if ( _.isNull(estimated_delivery) ) { %>Есть в наличииСрок поставки: Нет в наличии
0 && quantity > minimal_sale_quantity) { %>- data-tags=»»>: 6 }, ctx) %>
Винтовые компрессоры (или винтовые воздушные компрессоры) — компрессоры, в которых сжатие среды достигается при помощи двух сцепленных между собой роторов с винтовыми зубьями. Винтовые компрессоры относятся к классу ротационных машин объемного принципа действия. Подача сжатого воздуха от компрессора, может быть использован как источник энергии для исполнительных механизмов, так и для проведения каких либо технологических процессов, связанных с применением сжатого воздуха.
В настоящее время винтовые компрессоры получили наибольшее распространение на различных типах производства благодаря своим преимуществам. Применение винтового компрессора на производстве позволяет существенно снизить затраты на выработку сжатого воздуха, что повышает рентабельность всего производства.
К основным техническим параметром винтового компрессора является производительность на выходе – это чистая производительность. Не путать производительностью на входе. Отличаются они существенно, порядком 20 – 30%. Производительность компрессора на входе всегда выше, чем «чистая производительность». Эти показатели иногда и озвучивают, а на деле получается иная картина. Измеряется производительность в «литр/мин», или «метр кубический/мин». Наиболее приемлемый показатель для автосервиса и шиномонтажа – это «л/мин». Пневматический гайковерт автомобильный потребляет приблизительно 150 – 300 л/мин – все зависит от производительности самого гайковерта, а вот например грузовой гайковерт потребляет уже за 1000 л/мин.
Следующий не маловажный параметр это объём ресивера. Но учитывая, что у винтовых компрессоров производительность всегда высокая, поэтому ресивер особо не отличаются разняться от 200 до 500л, бывают и больше, но мы их не рассматриваем.
Параметр давления. Нормальное давление компрессора 8 атмосфер, но некоторые установки (например генератор азота для накачки шин) работают при 10 атм. Для этого берут либо компрессор по эту установку, либо можно выжать из существующего, путем подкручивания воздушного редуктора и клапана сброса давления.
Питания сети — на это тоже стоит обратить внимание, так как не все точки шиномонтажа и австосервисы могут себе позволить напряжения 380 вольт. Парой даже 220 не стабильно (решение этой проблемы мы рассматривать не будем).
По всем этим параметрам можно ориентироваться для выбора компрессора. Развитие на месте не стоит, поэтому рекомендуем всегда берите с запасом.
Принцип работы винтового компрессора.
Воздух через всасывающий клапан и воздушный фильтр поступает в винтовую пару , которая является «сердцем» компрессора. Здесь он смешивается с маслом, циркулирующим по замкнутому контуру, и образовавшаяся воздушно-масляная смесь нагнетается с помощью винтового блока в пневмосистему. Разделение масла и воздуха происходит в сепараторе. Очищенный от масла воздух через охлаждающий радиатор поступает на выход компрессора, а масло возвращается в винтовую пару. В зависимости от температуры оно проходит либо по малому кругу, либо по большому, через масляный радиатор. Регулировка осуществляется с помощью термостата. Винтовая пара приводится в движение электродвигателем, а автоматическое включение и выключение компрессора осуществляется с помощью реле давления.
Основой винтового компрессора является винтовая группа.
Рабочий элемент винтовой группы — это винтовая пара, состоящая из двух взаимносцепленных «червячных» роторов. Обычно, ведущий ротор выполнен как винт с четырехзаходной резьбой (витками), а ведомый с шестью.
Такое передаточное число считается оптимальным и сделано для того, чтобы уменьшить нагрузку на ведущий винт. Объем сжатия образуется между витками винтовой группы и корпусом . Полный рабочий цикл сжатия осуществляется за один оборот ведущего винта. Из всего сказанного следует, что данная конструкция может работать только при условии очень точного прецизионного исполнения всех частей рабочего элемента (корпуса и двух взаимно подогнанных роторов).
Такое устройство принципиально отличается от поршневого компрессора, для которого характерно возвратно-поступательное движение поршня в цилиндре, приводящее к повышенному нагреву и возникновению сильных вибраций. Именно поэтому использование промышленных поршневых компрессоров требует закладки массивного фундамента для компенсации вибраций и применения водяного охлаждения, то есть организации системы оборотного водоснабжения с громоздкими градирнями.
Особо следует остановиться на роли масла в винтовом компрессоре, которое выполняет сразу несколько функций:
— создание масляной пленки и обеспечение зазора между роторами винтовой группы;
— транспортировка воздуха;
— смазка подшипников рабочего элемента;
— отвод тепла.
Для обеспечения температурного режима, масло, циркулирующее в компрессоре, прокачивается через охлаждающий радиатор . Дело в том, что при очень высоких температурах, выше 110°С, оно теряет свою плотность, а это грозит заклиниванием роторов винтовой пары. В то же время, при низких температурах масло обладает излишней вязкостью, а, кроме того, холодная воздушно-масляная смесь может привести к образованию конденсата, что ухудшает качество воздуха на выходе компрессора. Для того чтобы температура масла как можно быстрее достигла рабочего значения, используется термостат . То есть, существует малый круг циркуляции масла, когда оно, минуя радиатор, возвращается в систему. По мере нагрева, включается большой круг циркуляции через радиатор. Открытие термостата наступает при достижении температуры масла около 70°С.
Воздушно-масляный радиатор является двухсекционным, комбинированным. Кроме охлаждения масла он служит и для охлаждения воздуха. Благодаря этому разница между температурой окружающей среды и температурой воздуха на выходе компрессора не превышает 7°С. Это позволяет обеспечить дальнейшую эффективную работу осушителя и всей системы подготовки воздуха.
Радиатор охлаждается проходящим через него потоком воздуха, который нагнетается внутрь компрессора вентилятором , установленным на валу электродвигателя . Все панели компрессора во время работы должны быть обязательно закрыты, именно так задается максимально эффективное направление движения воздуха, обеспечивающего отбор тепла, вырабатываемого во время сжатия. Возможно вторичное использование нагретого воздуха, например, для обогрева помещений в зимнее время.
Из сказанного выше следует, что винтовая пара может работать только при условии, если она постоянно находится в воздушно-масляной смеси.
Возникающая при этом проблема отделения воздуха от масла решается с помощью следующих элементов :
— маслосборный ресивер ;
— маслоотделительный фильтр ;
— устройство возврата масла.
Система отделения масла имеет три ступени очистки, что обеспечивает ее максимальную эффективность. В результате остаточное содержание масла в сжатом воздухе не превышает 3 мг/куб. м. На первом этапе отделение происходит за счет центробежных сил и силы тяжести. Воздушно-масляная смесь поступает из винтовой группы по соединительному шлангу в ресивер маслоотделителя. Ударяясь о стенки сосуда, более тяжелые частицы масла под воздействием силы тяжести и центробежных сил опускаются на дно. Для второй ступени механической очистки используется разделительная перегородка, расположенная в средине ресивера выше входного отверстия. Воздушно-масляная смесь, поднимаясь, проходит через отверстия в перегородке, на которой так же оседают частицы масла. Оконечным элементом внутренней очистки является фильтр маслоотделителя, представляющий собой обычный керамический фильтрующий элемент. Масло, которое задерживается фильтром, скапливается в специальном углублении и возвращается в винтовой блок через соединительную трубку.
Маслосборный ресивер снабжен предохранительным клапаном, который защищает его от превышения давления.
Очистка масла от загрязнения осуществляется с помощью масляного фильтра . Он предотвращает попадание твердых частиц на рабочие поверхности винтов и подшипников.
Как мы видим, ничего сложного в устройстве винтового компрессора нет. Вместе с тем его конструкция отличается надежностью и рассчитана на длительную бесперебойную работу. Безусловно, надежность и срок службы компрессора зависит от многих факторов: соблюдения условий эксплуатации, своевременного выполнения регламентных работ по техобслуживанию, а, главное, от качества всех компонентов и, в первую очередь, винтового блока, который является самым прецизионным и дорогостоящим элементом системы.
Обслуживание винтового компрессора.
Обслуживание винтовых компрессоров разных марок в принципе одинакова. В среднем замена масла и масляного фильтра (а также воздушного фильтра) производится каждые 2000-4000 часов (некоторые производители увеличивают этот срок до 8000 часов при условии использования на компрессорах их фирменного масла). Обслуживание лучше проводить не реже одного раза в год, даже при меньшей наработке.
Замена сепаратора осуществляется, как правило, через одну замену масла.
Замена ремней на компрессорах с ременным приводом — не чаще одного раза в 12 000 часов, примерно с такой же периодичностью необходимо обслуживать клапаны всасывания и минимального давления.
Подшипники на винтовом блоке меняются в интервале от 25 000 до 60 000 часов, в зависимости от производителя ступени.
Смазка подшипников электродвигателя — в соответствии с конструкцией двигателя и рекомендациями производителя, от 1000 часов. Некоторые двигатели не требуют периодической смазки.
Также на компрессоре при проведении каждого ТО контролируется ряд параметров, таких как натяжение ремней, всасывающего клапана, производится протяжка резьбовых соединений и электросхемы.
Чистота радиаторов охлаждение, состояние и уровень масла контролируется постоянно.
Своевременное и грамотное выполнение всех данных мероприятий гарантирует долгую и бес проблемную жизнь Вашему компрессорному оборудованию. В принципе, большинство операций по обслуживанию не требуют высокой квалификации персонала и может производиться своими силами, однако проведение более сложных работ, чем замена масла и фильтров, лучше доверить опытным специалистам.
Винтовые компрессоры не смогли создать конкуренцию поршневым, так как технология их создания была очень сложной. Поршневые установки не только славятся низкой ценой, по сравнению с другими видами воздухоочистителей. Но и легки в своем выпуске. А еще надо сказать, что они долго служат после ремонта. Сервисное обслуживание необходимо проводить постоянно, каждые 500 рабочих часов. Это помогает увеличению их работоспособности. Необходимость стабильного сервисного ремонта — это единственный минус поршневых установок. Из сказанного выше следует, что поршневые компрессоры, которые применяются на заводах не должны быть в одном экземпляре. Их должно быть два. При нормальной эксплуатации один компрессор будет резервным или находиться на техническом ремонте, а второй, конечно, выполнять свои функции.
Поршневые компрессорные установки намного эффективнее, чем другие типы компрессоров. Они намного дешевле и имеют большую производительность, поэтому:
1.Промышленные поршневые установки экономичнее, чем винтовые компрессоры. Так как они могут работать в повторно-кратковременном режиме и при сильных разницах потребления сжатого воздуха.
2.Если применять компрессоры в помещениях, где изменяется часто температурный интервал, в установках для расфасовки цемента или же на угольных базах, то следует отдать предпочтение поршневым компрессорным станциям. Потому что для других видов компрессоров эти условия не способствуют их работоспособности, а наоборот сокращают ее.
3.Основным отличием поршневых компрессорных установок от винтовых компрессоров является их сравнительно небольшая продуктивность. Поршневые станции имеют способность постоянно поддерживать на одном уровне низкую производительность. Основным при покупке компрессора является то, что на этом все денежные вложения не заканчиваются. Они будут продолжаться и увеличиваться на протяжении всего срока работы данного компрессора.
Преимущества винтовых компрессоров:
1. Возможность круглосуточной непрерывной работы;
2. высокая надежность;
3. низкие эксплуатационные издержки;
4. простота установки и эксплуатации;
5. низкий уровень шума;
6. возможность применения автоматического управления;
7. высокий уровень энергосбережения;
8. высокая чистота сжатого воздуха на выходе.
Из сказанного выше следует, что компрессоры, которые применяются на СТО, заводах не должны быть в одном экземпляре. Их должно быть два. При нормальной эксплуатации один компрессор будет резервным или находиться на техническом ремонте, а второй, конечно, выполнять свои функции. Учитываю, все плюсы и минусы поршневого и винтового компрессора, можно сделать вывод: что вид, тип и модель компрессора выбирается только по месту применения. И от того, как вы сумеете выбрать, зависит как долго проработает ваш компрессор.
При выборе прибора следует руководствоваться кругом технических задач, условиями проведения работ и его ценой. В нашем магазине представлен огромный ассортимент различных инструментов и оборудования. Если у вас возникли вопросы, обращайтесь по указанным на сайте телефонам. Наши специалисты всегда готовы ответить на ваши вопросы и помочь выбрать необходимую модель устройства. Доставка товаров осуществляется по всей территории России в короткие сроки. Купить недорого различные приборы и инструменты можно в нашем интернет-магазине www.pnevmoland.ru.
Компания Пневмоленд является одной из немногих, которые предлагает своим клиентам полный цикл услуг — от поставки промышленного компрессорного и насосного оборудования до выполнения всех видов ремонтных и сервисных работ. Наша компания — официальный сервисный центр в Белгороде, Воронеже, Москве, Курске, Липецке, Орле и Тамбове торговых марок KRAFTMANN, ALUP, ABAC, FUBAG, REMEZA, ZAMMER, ATMOS, EWM, KSB, ENDRESS, HITACHI, BLUE WELD, NOVUS, PROJAHN, STEINEL.
Наши условия работы ориентированы на установление прочных взаимовыгодных и долговременных отношений, удовлетворяющих запросу самого требовательного Заказчика.
Заказать и купить понравившиеся товары Вы можете в компании Пневмолендт или на нашем сайте www.pnevmoland.ru . Цена Вас приятно обрадует.
Для чего нужен винтовой компрессор
На каждом предприятии, не важно, на какой сфере деятельности оно специализируется, есть большое количество всевозможных и разнообразных инструментов, оборудования и механизмов, которые задействованы в производственном процессе.
Одним из таких механизмов является винтовой компрессор, без которого не обходится ни одно предприятие. Винтовой компрессор является наиболее эффективным инструментом при организации пневмосистемы. Производители данного вида оборудования представляют на современном потребительском рынке широкий его ассортимент и выбор, более детально с которым можно ознакомиться на сайте http://air-part.ru/category/promyshlennye-vintovye-kompressory/.
В данной статье попробуем разобраться в том, что же это за оборудование и для чего предназначено.
Понятие винтового компрессора и в чем его преимущество
Винтовой компрессор — это оборудование, которое имеет промышленное назначение и нагнетает воздушную массу типа винтовой пары. Основной задачей винтового компрессора является подача сжатого воздуха пневматической системе. Именно винтовой компрессор нашел наибольшее применение в самых различных сферах деятельности человека.
Такая востребованость в агрегате должна быть чем-то обусловлена. Конечно, здесь не обошлось без ряда преимуществ, которые свойственны компрессору:
- винтовой компрессор — это одно из самых современных технических оборудований;
- монтаж и наладка агрегата не требует серьезных затрат;
- работа устройства сопровождается низким шумом и вибрацией, что дает возможность установить его внутри помещения;
- способен работать круглосуточно;
- надежный и долговечный агрегат;
- экономит электроэнергию за счет высокого коэффициента КПД;
- прочный, не перегревается.
Виды винтового компрессора и принцип работы
Существует несколько видов винтового компрессора:
- маслонаполненный. Данная установка состоит из двух роторов, ведущего и ведомого;
- безмасляный. Безмасляный винтовой компрессор может быть компрессором сухого сжатия и водозаполненным.
Где используют винтовой компрессор
Оборудование имеет отличный и универсальные технические характеристики, что дает возможность его применения в:
- Химической отрасли.
- Медицине.
- Производстве полиэтилена.
- В производстве систем охлаждения.
- Машиностроении и судостроении.
- Энергетике.
- Металлургии.
- Строительстве.
- Также может использоваться как окислитель.
Смотрите также:
Что такое и назначение проушины гидроцилиндра http://euroelectrica.ru/chto-takoe-i-naznachenie-proushinyi-gidrotsilindra/.
Интересное по теме: Как поменять подшипник на стиральной машине Индезит
Советы в статье «Сколько весит рохля?» здесь.
При необходимости приобретения данного оборудования, отдайте предпочтение известной марке и производителю.
Как работают винтовые воздушные компрессоры с впрыском масла
Как следует из названия, в этот тип винтовых компрессоров (в отличие от безмасляных винтовых компрессоров) впрыскивается масло.
Но куда его вводят, зачем и как? Разрешите пояснить ..
Как уже было сказано, винтовой элемент является наиболее важной частью воздушного компрессора.
Но он не может работать сам по себе.
Воздушный компрессор состоит из множества других частей.
Несмотря на некоторые различия между производителями, основные части и принципы одинаковы.
Как это работает
Наружный воздух
Воздух всасывается винтовым элементом (воздушной частью) через входной воздушный фильтр. Входной фильтр гарантирует, что вся пыль и грязь останутся снаружи. Он защищает винтовой элемент (что очень дорого и может быть повреждено.
Это также первый шаг в обеспечении чистоты сжатого воздуха: вся всасываемая пыль в конечном итоге попадет в систему сжатого воздуха.
Управление загрузкой / разгрузкой
Перед тем, как воздух попадает в винтовой элемент, он проходит через впускной или разгрузочный клапан.Этот клапан открывает и закрывает подачу воздуха к винтовому элементу.
Когда он открыт, компрессор находится в «нагруженном» состоянии: он фактически сжимает воздух и нагнетает его в систему сжатого воздуха. Когда клапан закрыт, он перекрывает подачу воздуха к компрессорному элементу: двигатель и винтовой элемент вращаются, но компрессор не всасывает воздух и не нагнетает воздух в систему.
Винтовой компрессорный элемент
Когда впускной / разгрузочный клапан открыт, воздух попадает в винтовой элемент компрессора.
Винтовой элемент работает как насос и сжимает воздух. Во время этого процесса в элемент впрыскивается масло. Масло используется для охлаждения воздуха, так как во время сжатия воздух становится очень горячим. Он также служит для смазки и герметизации зазоров между винтами.
Более подробную информацию можно найти на нашей странице об элементах винтового воздушного компрессора.
Теперь у нас есть смесь сжатого воздуха и компрессорного масла.
Смесь сжатый воздух / масло
Эта смесь покидает винтовой элемент через односторонний клапан.Этот клапан предотвращает попадание масла обратно в элемент компрессора через выпускную трубу (это может произойти при остановке компрессора).
Маслоотделитель
Теперь нам нужно разделить масло и воздух.
Это делается в баке сепаратора. Большая часть масла отделяется от сжатого воздуха под действием центробежной силы (как это происходит в сушилке для одежды). Оставшееся масло (в основном мелкие капли и масляный туман) отделяется разделительным элементом, который выглядит как большой фильтр.
Воздух с маслом проходит через элемент сепаратора. Элемент отделяет масло от сжатого воздуха. Отделенное масло собирается в нижней части сепаратора и удаляется по продувочной линии. Он всасывает собранное масло обратно в компрессорный элемент.
Теперь чистый сжатый воздух почти готов покинуть компрессор. Но сначала проходит клапан минимального давления и доохладитель.
Клапан минимального давления
Клапан минимального давления представляет собой подпружиненный клапан, который открывается при определенном давлении, примерно 2.5 бар. Клапан минимального давления обеспечивает постоянное минимальное давление внутри компрессора (отсюда и название).
Это давление необходимо для исправной работы воздушного компрессора (для перекачивания масла).
Дополнительный охладитель
Сжатый воздух в этот момент все еще очень горячий, около 80 градусов Цельсия. Теперь сжатый воздух охлаждается до выхода из компрессора с помощью доохладителя. Температура воздуха после кулера около 25-40 градусов по Цельсию.
Из-за охлаждения воздуха внутри доохладителя сконденсировалось много водяного пара. Эта вода переносится сжатым воздухом к выпускному отверстию для воздуха компрессора.
Конечно, нам не нужна вся эта вода в нашей системе сжатого воздуха.
Влагоотделитель
По этой причине водоотделитель (также называемый влагоуловителем, влагоотделителем или конденсатоуловителем).
Это может быть механическая или электрическая версия.Уловитель конденсата в основном отделяет воду от сжатого воздуха. Вода сливается через небольшой шланг.
Сжатый воздух наконец выходит из компрессора.
Расход масла
А как же масло? Помните, смесь сжатого воздуха и масла отделялась сепаратором?
Отделенное масло горячее. Поглощает тепло сжатия и может быть горячим до 120 градусов Цельсия (если вы нажмете больше, компрессор выключится).
Масло охлаждается маслоохладителем. Степень охлаждения регулируется термостатическим клапаном. Если масло еще холодное, масляный радиатор полностью обходится. Если масло очень горячее, все масло проходит через маслоохладитель. Термостатический клапан регулирует температуру масла.
Масляный фильтр
Наконец, масло проходит через масляный фильтр. Масляные фильтры удаляют всю грязь и пыль, скопившуюся в масле.
Слишком большое количество грязи в масле приведет к повреждению резьбового элемента.Масляный фильтр имеет внутренний перепускной клапан, который открывается, когда перепад давления на фильтре становится слишком большим (когда фильтр сильно загрязнен или когда масло еще очень холодное).
Теперь масло снова впрыскивается в винтовой элемент, чтобы снова выполнять свою работу.
.Как работают безмасляные винтовые воздушные компрессоры
Для получения абсолютно безмасляного сжатого воздуха необходим безмасляный компрессор.
Основной принцип безмасляного винтового компрессора такой же, как и у масляных компрессоров с впрыском. Но, как следует из названия, во время сжатия масло не впрыскивается.
Безмасляный винтовой компрессорный элемент
Отсутствие масла означает отсутствие масла для уплотнения роторов и охлаждения сжатого воздуха, элементов и роторов.
Из-за отсутствия масла для уплотнения роторы должны быть очень точными и иметь очень малые допуски. Роторы не касаются друг друга, но воздушный зазор между ними очень мал (для оптимальной производительности).
Охлаждение элемента осуществляется охлаждающей водой, протекающей через специальные карманы в корпусе элемента. Конечно, это менее эффективно, чем впрыск относительно холодного масла, и охлаждается только корпус, а не роторы или сам воздух.
По этой причине степень сжатия безмасляного винтового элемента намного ниже, чем у масляного элемента с впрыском.Помните, что степень сжатия — это давление на выходе, деленное на давление на входе (около 13 для компрессора с впрыском масла, около 3,5 для безмасляных элементов).
Если мы будем использовать безмасляный элемент для сжатия воздуха непосредственно до 7 бар, элемент станет слишком горячим и измельчится до упора (буквально). Так как же нам достичь 7 бар, типичного системного давления для систем сжатого воздуха? Легко… просто установите два элемента последовательно.
Первый элемент (ступень 1) сжимает воздух примерно до 3.5 бар. Воздух охлаждается интеркулером. Второй элемент (ступень 2) сжимает воздух до конечного давления 7 бар.
Теперь мы видим, почему безмасляные винтовые компрессоры более дорогие: они имеют два компрессионных элемента по сравнению с одним в компрессорах с впрыском масла. Кроме того, они требуют коробки передач для привода двух элементов от одного компрессора. Кроме того, элементы компрессора, используемые в безмасляных типах, более дороги, чем компрессорные элементы с впрыском масла, поскольку они изготавливаются с гораздо меньшими зазорами по сравнению с элементами компрессора с впрыском масла.
Два компрессорных элемента, ступень 1 и ступень 2, работают вместе для создания необходимого выходного давления. Первая ступень нагнетает воздух в интеркулер. Второй забирает воздух из интеркулера и сжимает его до конечного давления. Две ступени спроектированы таким образом, что работают в идеальном равновесии.
Если возникает проблема с одной из ступеней, это обычно приводит к меньшей производительности (меньше литров в секунду или м3 в минуту) для этой ступени. Это означает, что баланс между стадией 1 и стадией 2 будет нарушен.
Это можно легко увидеть, наблюдая за температурами (ступень 1 и ступень 2) и давлением в промежуточном охладителе.
Как это работает
Наружный воздух
Воздух всасывается через разгрузочный клапан и впускной воздушный фильтр. Фильтр защищает элементы компрессора от повреждений, удерживая всю пыль и грязь вне компрессора.
Разгрузочный клапан открывается и закрывается системой управления. Когда клапан открыт, компрессор находится в нагруженном состоянии (фактически перекачивает воздух).Когда клапан закрыт, компрессор находится в ненагруженном состоянии; компрессор работает, но поскольку он не может всасывать воздух, он не подает сжатый воздух в систему.
Когда компрессор находится в нагруженном состоянии и разгрузочный (впускной) клапан открыт, воздух всасывается в первый элемент компрессора (низкого давления).
Элемент компрессора низкого давления
В элементе низкого давления воздух сжимается примерно до 2 — 2,5 бар. Из-за сжатия воздух становится очень горячим.
Нормальные температуры для температуры на выходе элемента низкого давления составляют от 160 до 180 градусов Цельсия.
Сжатие осуществляется без масла, только воздухом (в отличие от винтовых компрессоров с впрыском масла). Из-за этого сжатый воздух сильно нагревается.
Если винтовые элементы с впрыском масла имеют температуру на выходе около 80 градусов Цельсия, температура на выходе безмасляных элементов в два раза выше! А безмасляный элемент (низкого давления) сжимает его только примерно до 2.5 бар по сравнению с 7-13 бар для винтовых элементов с впрыском масла.
Интеркулер
Воздух охлаждается интеркулером. Он охладит воздух примерно до 25-30 градусов Цельсия. После интеркулера установлен влагоуловитель для удаления воды из воздуха.
Элемент компрессора высокого давления
Воздух далее сжимается элементом высокого давления до конечного давления. Это давление зависит от технических характеристик компрессора и обычно составляет от 7 до 13 бар.
Дополнительный охладитель
Из-за сжатия воздух (снова) очень горячий. На этот раз где-то между 140 — 175 градусами Цельсия. Таким образом, он снова охлаждается доохладителем. Но прежде чем попасть в дополнительный охладитель, он обычно проходит через демпфер пульсации и обратный клапан. Обратный клапан гарантирует, что сжатый воздух не попадет обратно в компрессор, когда он остановлен.
После доохладителя температура воздуха на выходе составляет около 25 градусов Цельсия.Для удаления воды, которая могла образоваться внутри доохладителя, установлена еще одна влагоуловитель.
Компрессор сборный
Как мы видим, воздушная система довольно проста по количеству компонентов: элемент низкого давления, интеркулер, элемент высокого давления, доохладитель.
Но нам нужно много дополнительных вещей, чтобы компрессор работал, а физика намного сложнее.
Элементы низкого и высокого давления работают в идеально сбалансированной ситуации.Весь воздух, сжатый элементами низкого давления, должен всасываться элементом высокого давления. При отсутствии баланса давление в интеркулере будет повышаться или понижаться.
Элементы рассчитаны на определенный уровень давления. Это давление на выходе, деленное на давление на входе. Если степень сжатия в элементе компрессора становится слишком большой, он в конечном итоге выходит из строя.
Если один из элементов изнашивается или выходит из строя, это нарушает баланс и может разрушить другой элемент.
Перейдите на нашу страницу об элементах винтового воздушного компрессора для получения дополнительной информации о винтовых элементах воздушного компрессора в целом.
Коробка передач
В то время как компрессоры с впрыском масла, с их одним элементом, обычно напрямую соединены с электродвигателем или через (относительно дешевую) систему шкивов, нам нужна коробка передач для привода двух компрессорных элементов от один электродвигатель на безмасляном воздушном компрессоре.
Редукторы дорогие, требуют смазки, шумят и снижают общий КПД машины (любой машины).
Трансмиссионное масло
Нам нужно масло для смазки шестерен и подшипников. Да, в безмасляном компрессоре есть масло. Но он полностью отделен от стороны сжатого воздуха.
Масло используется для смазки шестерен, подшипников внутри коробки передач, а также подшипников и зубчатого колеса внутри элементов компрессора. В более крупных компрессорах с воздушным охлаждением масло также используется для охлаждения компрессорных элементов.
Масло перекачивается из масляного поддона внутри коробки передач через маслоохладитель и масляный фильтр к шестерням и подшипникам.Масляный фильтр удаляет грязь из масла, чтобы защитить подшипники и шестерни.
Охлаждение компрессора
В машинах меньшего размера и с воздушным охлаждением масло проходит через охлаждающие рубашки компрессорных элементов, чтобы охладить их, прежде чем оно попадет в масляный фильтр.
В безмасляных винтовых компрессорах с воздушным охлаждением наружный воздух используется для охлаждения сжатого воздуха и масла, а масло, в свою очередь, используется для охлаждения элементов компрессора.
В безмасляных винтовых воздушных компрессорах с водяным охлаждением вода используется для охлаждения масла, сжатого воздуха и элементов компрессора.
Когда машина имеет водяное охлаждение, система охлаждения часто разделяется на два контура: один для маслоохладителя, элемента низкого давления и промежуточного охладителя, а другой — для элемента высокого давления и доохладителя.
.Спиральный компрессор: тихий и простой
Спиральный компрессор — еще один популярный тип компрессора. Он обычно используется в холодильниках и морозильниках для перекачивания фреона. Но его также можно использовать для сжатия воздуха в вашей мастерской или на заводе.
Как это работает?
Принцип работы спирального компрессора 
Этот компрессор — замечательное изобретение, так как у него всего 1 движущаяся часть. T
Компрессор состоит из двух спиральных элементов.Один движется по эксцентрическим кругам, а другой неподвижен.
Что происходит?
Воздух попадает между двумя спиралями на стороне всасывания и переносится к центру спирали. Таким образом воздух сжимается. Воздуху требуется около 2,5 оборота, чтобы достичь центральной выхлопной трубы.
Большим преимуществом этого типа компрессора является бесшумная работа и безмасляный воздух, который он производит. Поскольку движущихся частей очень мало и нет масла, обслуживание очень простое.
На самом деле, достаточно время от времени менять воздухозаборные фильтры.
Конечно, в этом мире нет ничего бесплатного: спиральные компрессоры намного дороже поршневых компрессоров той же мощности.
Прокрутите элемент с вырезанными деталями, чтобы увидеть внутреннее устройство. Фото: Atlas Copco
Когда мне нужен спиральный компрессор?
Вам нужно относительно небольшое количество сжатого воздуха? А вам нужен тихий компрессор? Тогда спиральный компрессор для вас!
Этот тип компрессора чаще всего используется там, где требуется небольшое количество безмасляного воздуха.
Например, это небольшие специализированные мастерские, очистные сооружения питьевой воды и другие места, где, например, может возникать громкий шум.
Плюсы и минусы
Плюсы:
- Очень тихо. Действительно очень тихо!
- Компактный. Он очень маленький
- Простая конструкция, не так много деталей
- Низкие затраты на обслуживание (почти нет)
- Безмасляная конструкция
Минусы:
- Низкая производительность (расход, литры / минуту или куб. Футов в минуту).
- Относительно дорого
- Когда элемент компрессора выходит из строя, очень высока вероятность, что вам просто нужно купить новый элемент.
- Сжатый воздух становится очень горячим! Намного горячее, чем по сравнению с другими типами компрессоров.
Покупка спирального компрессора
При покупке компрессора этого типа убедитесь, что его мощность достаточна для ваших нужд.
В настоящее время также существуют агрегаты с двумя или четырьмя компрессорными элементами в одном корпусе.
Чувствительно ли ваше оборудование к воде? Тогда вам также понадобится осушитель сжатого воздуха.Сушилка часто также может быть установлена внутри того же агрегата.
4 компрессорных элемента в одном агрегате.
Фото: Atlas Copco
Один компрессорный элемент на ресивере.
Фото: Atlas Copco
