Как работает винтовой компрессор

Об устройстве и принципе работы винтовых компрессоров

как работает винтовой компрессор

Винтовые компрессоры

Компрессоры поршневые воздушные

Спиральные компрессоры

На сегодняшний день воздушные компрессоры представляют собой широкий выбор установок, различающихся между собой по принципу действия, оснащению и устройству, рабочим и другим характеристикам. Каждый тип оборудования имеет свои преимущества и особенности, которые делают выбор той или иной установки наиболее оптимальным. Однако при этом наиболее популярными являются винтовые компрессоры, устройство которых обеспечивает высокую эффективность и надежность работы оборудования.

Установки, входящие в группу винтовых компрессоров, могут быть различны, но при этом они имеют оснащение, общее для всех видов оборудования данного типа. Входящие в состав винтовых компрессоров устройства выполняют определенные функции, обеспечивая при этом эффективную и бесперебойную работу установок.

В состав винтовых компрессоров входят следующие составляющие:

  • Воздушный фильтр всасывающий – выполняет функцию очистки воздуха, который попадает в компрессорную установку. Зачастую состоит из двух элементов – предварительного фильтра, находящегося в том месте, где происходит забор воздуха, а также фильтра, расположенного перед входным клапаном.
  • Входной клапан – обеспечивает регулировку производительности всего компрессора и оснащен пневматическим управлением. Регулирование работы установки обеспечивается переходом клапана на холостой ход.
  • Винтовой блок – представляет собой один из главных рабочих элементов установки винтового типа. В состав винтового блока входят два, расположенных параллельно по отношению друг к другу ротора, одни из которых имеет вогнутый винтовой профиль, а другой – выпуклый. Именно наличие роторов отличает устройство винтовых компрессоров и принцип их действия от установок других типов.
  • Ременная передача – представляет собой два шкива, задающих необходимую скорость вращения роторов. Один из шкивов расположен на винтовой паре, а другой находится на двигателе.
  • Электродвигатель – обеспечивает вращение винтовой пары посредством муфты, редуктора или же ременного привода.
  • Масляной фильтр – проводит очистку масла, прежде чем оно возвращается в блок с винтами.
  • Отделитель масла – бак, изготовленный из металла, в середине которого расположена перегородка с отверстиями. Сила инерции, возникающая при закрутке потока, приводит к очистке воздуха от масла специальным фильтром.
  • Термостат – обеспечивает наиболее оптимальный температурный режим. При низких значениях температуры масла, термостат пропускает его, не затрагивая при этом охлаждающий радиатор, что позволяет ускорить получение наиболее оптимальной температуры в установке.
  • Охладитель масла – выполняет функции охлаждения масла, после того, как оно отделилось от сжатого воздуха.
  • Концевой охладитель воздуха – охлаждает до необходимого уровня сжатый воздух перед тем, как он подается потребителю.
  • Предохранительный клапан – обеспечивает безопасную работу устройства и предотвращает его поломку. Данный клапан срабатывает при значительном повышении уровня давления в маслоотделительном баке, которое может вывести из строя все оборудование.
  • Система трубопроводов – имеет различные трубопроводы для воздушно-масляной смеси, воздуха и масла.
  • Реле давления – устанавливает параметры и режим работы установки в зависимости от показателей уровня давления. Так, при достижении максимального значения давления, работа винтовых компрессоров переходит на холостой ход. При снижении давления установка вновь начинает работать.
  • Блок управления – необходим для электронного управления и контроля над работой оборудования, а также позволяет передавать на дисплей все необходимые рабочие параметры и характеристики компрессора.
  • Вентилятор – предназначен для забора воздуха в компрессор с одновременным охлаждением рабочих деталей и элементов оборудования.

Принцип действия компрессоров винтовой группы

Действие винтовых компрессоров заключается в следующем. Посредством системы привода, двигатель приводит в движение винтовую пару, в которую затем поступает уже очищенный воздух.

Далее происходит смешивание воздуха с маслом, которое необходимо для создания между роторами масляного клина. При вращении роторов происходит уплотнение зазора между нами и корпусом, что приводит к сжиманию воздуха и повышению давления.

Кроме того, в данном процессе масло также выполняет функцию смазывания рабочих механизмов компрессорной установки.

После сжатия, смесь из масла и воздуха поступает в специальную емкость, где воздух отделяется от масла, затем охлаждается и подается на выход компрессорного оборудования. После охлаждения масло проходит дополнительную фильтрацию, а затем вновь подается в блок с винтами.

Подобное устройство и принцип работы винтовых компрессоров обеспечивает наличие в оборудовании высоких рабочих и технических показателей, позволяющих значительно повысить эффективность работы и производительность установки.

Благодаря этому винтовые компрессоры сегодня являются одними из наиболее часто используемых установок, которые могут применяться как в промышленном масштабе, так и на небольших производствах.

Установки винтового типа могут быть различны в зависимости от типа привода, использованию масла, количеству ступеней и другим параметрам, исходя из которых необходимо выбирать наиболее оптимальный тип установки.

Вам может быть интересно

Источник: https://www.pnevmoteh.ru/utrojstvo-princip-raboty-vintovyh-kompressorov

Как работает безмасляный винтовой компрессор?

как работает винтовой компрессор

Для абсолютно 100% безмасляного сжатого воздуха Вам нужен безмасляный компрессор. Основной принцип работы безмасляного винтового компрессора такой же, как и для компрессора с впрыском масла.

Роторы безмасляного винтового компрессора

Отсутствие масла означает, что оно больше не используется для уплотнения роторов и для охлаждения сжатого воздуха, роторов, других элементов компрессора.

Поскольку нет масла для уплотнения, роторы должны быть изготовлены с повышенной точностью и иметь очень малые допуски. Роторы не касаются друг друга, но воздушный зазор между ними очень мал (для оптимальной работы).

Корпус винтового блока охлаждается водой, которая течет через специальные каналы. Конечно, это менее эффективно, чем впрыскивание относительно холодного масла, и при этом охлаждается только корпус, а не роторы или сам воздух.

По этой причине степень сжатия безмасляного винтового блока значительно ниже по сравнению с винтовым блоком с впрыском масла. Помните, что степень сжатия представляет собой выходное давление, поделенное на входное давление (около 13 для компрессора с впрыском масла, около 3,5 для безмасляных винтовх блоков).

Если мы будем использовать безмасляный винтовой блок для сжатия воздуха непосредственно до 7 бар, блок станет перегреваться. Итак, как же получить 7 бар, типичное системное давление для систем сжатого воздуха? Просто установить два винтовых блока последовательно.

Первый винтовой блок (этап 1) сжимает воздух примерно до 3,5 бар. Воздух охлаждается интеркулером. Второй винтовой блок (этап 2) сжимает воздух до конечного давления 7 бар.

Теперь мы видим, почему безмасляные винтовые компрессоры стоят дороже: у них есть два компрессорных элемента, по сравнению с только одним в компрессорах с масляным впрыском. Кроме того, им требуется коробка передач для привода обоих винтовых блоков. Также, компрессорные элементы, используемые в компрессорах безмасляного типа, дороже, чем типы с масляным впрыском, поскольку они изготавливаются с гораздо меньшими зазорами по сравнению с компрессорными элементами с масляным впрыском.

Два компрессорных элемента работают синхронно, чтобы обеспечить требуемое выходное давление. Первая ступень нагнетает воздух в интеркулер. Вторая ступень сжимает поступающий из интеркулера воздух до конечного давления. Эти ступени спроектированы таким образом, чтобы работать в идеальном балансе.

Если есть 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 1 и 2 ступенью будет нарушен. Это можно легко увидеть, следя за температурами ступеней и давлением интеркулера.

Как это работает

Наружный воздух

Воздух всасывается через разгрузочный клапан и входной воздушный фильтр. Фильтр защищает элементы компрессора от повреждений, оставляя всю пыль и грязь снаружи компрессора.

Разгрузочный клапан открывается и закрывается системой управления. Когда клапан открыт, компрессор находится в нагруженном состоянии. Когда клапан закрыт, компрессор находится в состоянии без нагрузки; компрессор работает, но поскольку он не может всасывать воздух, он не подает сжатый воздух в систему. Когда компрессор находится в нагруженном состоянии, и разгрузочный (входной) клапан открыт, воздух всасывается первой ступенью компрессора.

Компрессорная ступень низкого давления

В элементе низкого давления воздух сжимается до примерно 2 — 2,5 бар. Из-за сжатия воздух становится очень горячим. Нормальные температуры для температуры на выходе винтового блока низкого давления составляют от 160 до 180 градусов Цельсия.

Сжатие выполняется без масла, только воздух (в отличие от компрессоров с вращающимся винтом с масляным впрыском). Из-за этого сжатый воздух становится очень горячим.

Температура на выходе безмасляного винтового блока увеличивается в два раза по сравнению с блоком с впрыском масла! А ведь безмасляный блок низкого давления сжимает его только примерно до 2,5 бар, по сравнению с 7-13 бар для винтовых блоков с масляным впрыском.

Интеркулер

Воздух охлаждается интеркулером. Он охлаждает воздух до 25-30 градусов по Цельсию. Влагоотделитель устанавливается после интеркулера для удаления образовавшейся влаги из сжатого воздуха.

Компрессорная ступень высокого давления

Воздух дополнительно сжимается ступенью высокого давления до конечного давления. Это давление зависит от характеристик компрессора и обычно составляет от 7 до 13 бар.

Охладитель

Из-за сжатия воздух (снова) очень горячий. На этот раз где-то между 140 и 175 градусами по Цельсию. Таким образом, он охлаждается снова, после переохлаждения. Но прежде чем он попадет в доохладитель, он обычно проходит демпфер пульсаций давления и запорный клапан. Запорный клапан гарантирует, что сжатый воздух не попадет в компрессор, когда он остановлен.

После охладителя воздух достигает своей температуры на выходе около 25 градусов по Цельсию. Для удаления воды, которая могла образоваться внутри охладителя, установлен еще один влагоотделитель.

Компрессор

Как мы видим, воздушная система довольно проста в плане количества компонентов: ступень низкого давления, интеркулер, ступень высокого давления, доохладитель. Однако нужно еще большое количество различных деталей, чтобы компрессор нормально работал

Ступень низкого давления и высокого давления работают в идеальном балансе — весь воздух, который сжимается элементом низкого давления, должен всасываться элементом высокого давления. Если баланса нет, давление в промежуточном охладителе будет повышаться или падать.

Ступени рассчитаны для определенного давления. Это давление на выходе, деленное на входное давление. Если отношение давления становится слишком большим, ступень в конечном итоге может выйти из строя. Если одна из ступеней изнашивается или ломается, это нарушает баланс и привести к поломке другой ступени.

Коробка передач

В то время как компрессоры с масляным впрыском, с их единственным элементом, как правило, напрямую соединены с электродвигателем или соединены через (относительно дешевую) систему шкивов, в безмасляном компрессоре нам нужна коробка передач для привода двух компрессорных элементов от одного электромотора.

Коробки передач дорогие, они требуют смазки, шумны и снижают общую эффективность машины (любой машины).

Масло коробки передач

Нам нужно масло для смазки шестеренок и подшипников. Да, в безмасляном компрессоре есть масло, но оно никак не контактирует со сжатым воздухом. Масло используется для смазки шестеренок, подшипников внутри коробки передач, а также подшипников и зубчатого механизма внутри компрессорных элементов. В крупных компрессорных установках масло также используется для охлаждения компрессорных ступеней.

Масло нагнетается из масляного картера внутри коробки передач, через масляный радиатор и масляный фильтр, на шестерни и подшипники. Масляный фильтр удаляет грязь с масла, чтобы защитить подшипники и шестерни.

Охлаждение компрессора

На небольших машинах с воздушным охлаждением масло течет через охлаждающие рубашки компрессорных ступеней, чтобы охладить их, до попадания в масляный фильтр.

На безмасляных винтовых компрессорах с воздушным охлаждением наружный воздух используется для охлаждения сжатого воздуха и масла, а масло, в свою очередь, используется для охлаждения компрессорных элементов.

На безмасляных винтовых компрессорах с водяным охлаждением вода используется для охлаждения масла, сжатого воздуха и компрессорных элементов.

Когда компрессор охлаждается водой, система охлаждения часто разделяется на два контура: один для масляного радиатора, ступени низкого давления и промежуточного охладителя, один для элемента высокого давления и охладителя.

Источник: http://chkz-kazan.ru/stati/kak-rabotaet-bezmaslyanyj-vintovoj-kompressor/

Винтовые компрессоры. Установка, устройство, принцип работы

как работает винтовой компрессор

Компрессоры должны устанавливаться таким образом, чтобы они были легкодоступны и гарантировалось необходимое охлаждение. Требования по легкодоступности выполнены, если при установке компрессоров их управление и техническое обслуживание не затруднено. Температура окружающей среды в основном не должна превышать 40°С в случае, стационарных компрессоров с масляной камерой с воздушным охлаждением, т.е. должна обеспечиваться «Аэрация компрессорного помещения».

  Естественная аэрация просто использует физические законы: при нагревании компрессора, в помещении возникает поток восходящего воздуха. Как правило, естественная аэрация неэффективна для отвода тепла от компрессоров с мощностью более 15 кВт.Искусственная аэрация подчиняется тем же правилам, что и естественная: вход холодного воздуха должен располагаться внизу, около пола, выход тёплого воздуха — вблизи потолка помещения, в котором расположен компрессор.

В этом случае, также, компрессор располагается в пределах воображаемой линии движения потока воздуха. При температурах ниже +2°С отверстие для входа аэрационного воздуха должно иметь возможность закрываться заслонкой. Например, компрессор модели IRN-45 оборудован приводным двигателем мощностью 45 кВт — для него необходим поток охлаждающего воздуха 2,96 м3/с. Скорость воздушного потока в воздуховоде должна быть 5 м/с.

Воздуховод длиной 1 м с изгибом на угол 90° или прямой воздуховод максимальной длины 5 метров соответствует максимальному разрешённому значению. Если воздуховод длиннее 5 м или имеет несколько изгибов, то в нём должен быть установлен дополнительный вентилятор. Компрессоры могут быть установлены в рабочей зоне только при условии, что их уровень звукового давления не превышает 85 дб.

Помещения, предназначенные для установки компрессоров с впрыском масла с мощностью двигателя более 40 кВт, должны быть установлены или оборудованы таким образом, чтобы в случае возгорания одного из компрессоров, пламя не могло распространиться на прилегающие рабочие зоны. Компрессоры с приводными двигателями мощностью более 100 кВт должны устанавливаться в отдельных помещениях.

Всасывающие патрубки воздушных компрессоров должны располагаться таким образом, чтобы опасные вещества не попали в компрессоры вместе с воздухом. Опасные загрязнения включают пары растворителей, пыль и другие опасные материалы и искры.

Устройство и принцип работы винтового компрессора

Винтовой компрессор — ротационный компрессор, в котором сжатие среды достигается с помощью двух сцепленных между собой роторов с винтовыми зубьями. Компрессор винтовой — один из наиболее эффективных способов получения сжатого воздуха на производстве. Винтовой компрессор обеспечивает надёжность и высокие рабочие характеристики компрессорного оборудования при низких эксплуатационных расходах.

Компрессор винтовой состоит из корпуса (цилиндра), ведущего и ведомого роторов с зубчато-винтовыми лопастями. В винтовом компрессоре винтовая пара засасывает воздух, вращаясь в масляном слое, что обеспечивает низкий коэффициент трения, дополнительное масляное уплотнение, гарантирующее герметичность системы, а также эффективный теплоотвод от рабочей зоны.

В типовых условиях производства всё более популярными становятся винтовые компрессоры, поскольку для этих условий они являются более выгодными.Использование винтового компрессора, при всех достоинствах поршневых, резко сокращает стоимость обслуживания компрессорного оборудования. Винтовой компрессор, в среднем, должен быть обслужен один раз в год и фактически работает как необслуживаемая машина.

Кроме того, для обслуживания компрессора винтового не требуется квалифицированный персонал, как в случае с поршневой техникой. В то время как поршневой компрессор требует периодического отдыха, винтовой рассчитан на постоянный режим работы. Винтовой компрессор равной производительности компактнее, качество воздуха с точки зрения концентрации частиц воды и масла выше, а эксплуатационные расходы ниже.

Если же иметь в виду большие производства, особенно в условиях многосменного режима работы, винтовой компрессор вне конкуренции. Винтовой компрессор также позволяет экономить электроэнергию: основная экономия скрыта в системах регулирования, за счёт которых можно сократить расход электроэнергии минимум на 30%.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как поменять звездочку на бензопиле

Винтовой компрессор не требует больших начальных вложений Компрессор винтовой требует гораздо меньших вложений в монтаж и наладку. Ему практически не свойственна вибрация, поэтому для его установки не нужен фундамент и отдельное здание (экономия на строительно-монтажных работах).

Винтовые компрессоры имеют низкий уровень шума. Объём ресивера в винтовом компрессоре гораздо меньше, чем в поршневом, поскольку он требуется только для сглаживания неравномерности потребления сжатого воздуха. Поэтому винтовые машины компактны и имеют низкий уровень шума .
Компрессор винтовой объединяет в себе все вышеуказанные достоинства. Они сделаны на основе совершенных материалов и комплектующих и предназначены для работы в жестких условиях длительной непрерывной эксплуатации.

1.  Соленоидный клапан (Blowdown) 2.  Всасывающий клапан (Inlet)3.  Воздушный фильтр 4.  Винтовой блок (Airend)5.  Шланг воздух/масло (Винтовой блок — масляный бак) 6.  Масляный бак 7.  Масляный шланг с термостатическим клапаном 8.

  Масляный шланг (винтовая пара — фильтр) 9.  Масляный фильтр 10. Масляный шланг (термостат клапан — масляный бак) 11. Воздушно-масляный радиатор 12. Масляный шланг (радиатор — термостат  клапан) 13. Воздушно-масляный сепаратор

14.

Клапан минимального давления (MPV)

   При первом пуске двигатель включается по схеме «звезда». В этой стадии винтовой компрессор запускается при низком числе оборотов, электро клапан (1) (Blowdown)  открыт и регулятор всасываемого воздуха (2) (Inlet) находится в закрытом положении. Компрессор работает в вышеописанных условиях в течение около 5-7 секунд.

По истечении этого времени происходит переключение двигателя со звезды на треугольник: электроклапан (1) (Blowdown)   закрывается, обеспечивая открытие регулятора (2)  (Inlet), который забирает атмосферный воздух через фильтр (3). В этой стадии винтовой компрессор работает на полном режиме, обеспечивая сжатие воздуха внутри ресивера (6).

   Сжатый воздух не может выходить через клапан минимального давления (14), настроенный на 3-4 бар.    Под действием сжатого воздуха содержащееся в баке (6) масло протекает через трубу (7). Далее масло поступает в радиатор (11), из которого подается через фильтр (9) и трубопровод (8) в компрессор (4).

Здесь оно смешивается с воздухом, образуя масловоздушную смесь, обеспечивающую герметичность и смазывание движущихся органов компрессора.     Далее масло-воздушная смесь возвращается в бак (6), где происходит предварительное отделение масла из воздуха под действием центробежной силы и дальнейшее окончательное отделение масла, осуществляемое фильтром-сепаратором (13).

   Выходящий из бака очищенный воздух протекает по трубопроводу (15) в радиатор (11), из которого через отсеченный кран (16) направляется в сеть.

Остатки масла, накопившиеся в нижней части фильтра-сепаратора опять направляются в компрессор.

Осушка воздуха

Загрязнения сжатого воздуха оказывают отрицательное физическое и химическое воздействие на пневмоустройства и снижают их долговечность в 3-7 раз и более. До 80% отказов в пневмосистемах происходит по причине плохого качества сжатого воздуха. Загрязнения попадают в сжатый воздух из 3х источников. Этими источниками являются: атмосфера, сам компрессор и трубопроводы.

В 1 м3 городского воздуха содержится около 140 млн. пылевых частиц. Из них 80% составляют частицы размером менее 2 микрон, которые не задерживаются фильтрами на всасывании.

Кроме твердых частиц в атмосфере содержатся пары углеводородов (до 0,05-0,5 мг/нм3), несгоревших топлив до 0,5 мг/нм3, масел, микроорганизмы до 3850 шт/нм3, бактерии, грибки, котельная пыль и сажа до 10 мг/нм3, влага до 10-11 мг/нм3 и т.п.

В самом компрессоре добавляются продукты износа и смазочное масло. В зависимости от типа компрессора в сжатый газ добавляется 5-50 мг/нм3 частиц масла в виде аэрозоли и паров. В поршневых компрессорах из-за высоких температур масло частично разлагается, окисляется, образуя нагар.

При транспортировке по трубопроводам сжатый воздух дополнительно загрязняется окалиной и ржавчиной в количествах до 3-4 мг/нм3. Коррозия в трубопроводах, уплотнениях и арматуре, имеющая место из-за присутствия капельной влаги, на 30-40% увеличивает расход сжатого воздуха.

Количество влаги, выделяемой в компрессорной установке достигает значительных величин. Например, при относительной влажности 70% и температуре всасывания 32°С в компрессоре производительностью 14 м3/мин и давлением 0,8 МПа абс. за 8-часовую смену выделяется более 160 л конденсата.

Наличие воды в виде пара в воздухене вызывает каких-либо проблем в эксплуатации, однако появление сконденсировавшейся капельной влаги в сжатом воздухе вызывает очень серьёзные эксплуатационные проблемы:смытие защитной масляной пленки на пневмоинструментах и механизмах; коррозию металлов и образование ржавчины в воздухопроводах; повышенные износы и увеличение стоимости техобслуживания пневмоинструмента; нарушения работы пневматических вентилей и пневмоцилиндров (прилипание, заедание и т.п.); нарушения работы КИП и повышение стоимости их технического обслуживания; ухудшение качества лакокрасочных составов при пневматической покраске (искажение цвета, ухудшение сцепления с поверхностью, поверхностные дефекты и т.п.); коррозию изделий, подвергнутых пескоструйной обработке с применением влажного воздуха; обмерзание и забивание трубопроводов, арматуры и приборов льдом в холодную погоду; образование дополнительного конденсата или льда на выходе влажного воздуха при внезапном его расширении; потеря эффективности электронных приборов (электронных датчиков, реле, преобразователей частоты, записывающих приборов и т.п.); ухудшение качества выпускаемой продукции в ряде отраслей промышленности (фармацевтика, химия и т.п.); ухудшение качества бумаги в полиграфии в случае попадания влаги (прилипание, промокание и т.п.); ухудшение качества пищевых продуктов и напитков благодаря искажениям исходных пропорций в составах (производство хлебобулочных изделий, ликеров и т.п.); ухудшение качества цемента и других материалов при пневмотранспорте с использованием влажного воздуха; образование высокоагрессивных кислот при пневматической разгрузке цистерн с жидким хлором и другими аналогичными продуктами, если разгрузка осуществляется влажным воздухом;

повреждения оборудования при испытаниях их в аэродинамических трубах, в которых удары капель жидкости при сверхвысоких скоростях равносильны обстрелу автоматными пулями.

Влажность воздуха может быть выражена через показатели относительной (%) и абсолютной (г/нм3) влажности, а также температуры точки росы. Относительная влажность воздуха определяется как отношение массы водяного пара в воздухе к массе водяного пара в воздухе в насыщенном состоянии при данной температуре. Воздух может содержать в себе влагу в виде пара тем больше, чем больше его температура. Однако с ростом давления эта способность воздуха уменьшается.

Точка росы — это температура, при которой влага , содержащаяся в воздухе, начинает выделяться в виде конденсата при его охлаждении при определенном постоянном давлении, а воздух становится насыщенным. Точка росы должна указываться, во избежании путаницы, вместе с давлением воздуха, которому она соответствует.

До создания современных технологий осушки воздуха приходилось мириться с отрицательными последствиями наличия влаги в сжатом воздухе. В ряде случаев в сжатый воздух впрыскивался метиловый спирт для предотвращения образования льда в трубах и арматуре.

В других случаях в холодные периоды времени применяли электрические подогреватели.

Наиболее общей рекомендацией для предотвращения обмерзания и забивания трубопроводов и импульсных линий сжатого воздуха льдом является необходимость поддержания точки росы воздуха ниже наименьшей ожидаемой окружающей температуры минимум на 10°С.

В современных системах сжатого воздуха применяются следующие виды осушителей:Гигроскопические; Адсорбционные; Холодильные;

Мембранные.

При выборе осушителей сжатого воздуха рассматриваются ряд факторов: необходимая точка росы из условий потребления; температура и расход сжатого воздуха, окружающая температура и т.п.

Источник: http://kraft-air.ru/stati/kompressory/693-vintovye-kompressory-ustanovka-ustrojstvo-princzip-raboty.html

Что такое и как работает винтовой компрессор?

Оборудование, которое используется для сжатия воздуха, весьма многочисленно. Осуществление выбора наиболее технически совершенного и является основной задачей для профессионала. Стоит ли говорить о том, что, несмотря на свою дешевизну, поршневые компрессоры могут быть применены далеко не на каждом производстве?

В этом случае на помощь приходят винтовые компрессоры. Магазин компрессоров московской компании StarKraft предлагает широкий ассортимент оборудования, которое позволит оснастить практически любой цех по последнему слову техники. В нижеприведённой публикации будут даны практические советы в отношении выбора винтового компрессора.

Основные принципы функционирования винтовых компрессов

Прежде, чем описать критерии выбора, необходимо понять, как компрессор функционирует. Главным отличием винтовых компрессоров от другого подобного оборудования является два ротора. Один из них выпуклый, а другой вогнутый.

Они расположены таким образом, чтобы обеспечивать сжатие воздуха во время вращения.

Не стоит забывать о том, что винтовые компрессоры являются масляными. Основными органами управления является система подача воздуха, которая состоит из фильтра.

Также фильтр располагается на входе в камеру сжатия.

Принцип работы винтового компрессора можно описать следующими этапами:

  • воздух попадает в фильтр;
  • отправляется далее в камеру сжатия;
  • благодаря вращению роторов воздух сжимается;
  • сжатый воздух поступает в маслоотделитель;
  • сжатый воздух охлаждается и используется по прямому назначению.

Вышеозначенный технологический цикл производства сжатого воздуха при этом осуществляется без особого шума. Другими словами, винтовые компрессоры практически не создают негативных вибраций.

Следовательно, они могут быть использованы даже в открытых цехах.

То есть, использование винтовых компрессоров в некотором роде является экономичным. Ведь не требуется организовывать для них на производстве специального помещения и бетонных фундаментов.

Различное количество ступеней сжатия воздуха

Дело в том, что винтовые компрессоры могут сжимать воздух по-разному. Речь идёт в первую очередь об уровне компрессии. В подавляющем большинстве случаев оборудование подобного плана используется для питания пневматического инструмента на производстве.

На современных моделях величину сжатия воздуха можно выбирать благодаря наличию панели управления на приборе. В любом случае винтовые компрессоры зарекомендовали себя в условиях использования на производстве с лучшей стороны.

В видео будет продемонстрирован классический винтовой компрессор Gea:

Источник: http://domkrat.org/chto-takoe-i-kak-rabotaet-vintovoy-kompressor/

Устройство и принцип работы компрессоров — как работают винтовой и поршневой компрессор

Сжатый воздух необходим для работы таких пневмоинструментов, как краскопульт, дрель, гайковерт и другие.

Для получения сжатого воздуха используется компрессорное оборудование, применяемое в производственных отраслях, гаражах, автомастерских и в строительстве.

Первое компрессорное устройство было изобретено еще до нашей эры, компрессоры в современном исполнении работают уже более 150 лет. Во все времена устройство носило название – поршневая воздуходувка, которая создавала поток воздуха под высоким давлением. И сегодня, несмотря на многочисленные инновации и технологии принцип работы компрессора остается неизменным.

Разновидности поршневых компрессоров

Поршневые компрессоры различаются по типу устройства кривошипно-шатунного узла:

  • Одностороннее всасывание, с мощностью не более 100 кВт;
  • Двухстороннее всасывание.

По устройству цилиндров, и их расположению: вертикальные, угловые, горизонтальные. Различаются по степени сжатия: 1-ступенчатые, 2-ступенчатые, многоступенчатые.

По виду исполнения компрессоры могут быть передвижными и стационарными. Отличается компрессор передвижной и по конечному давлению, что важно учитывать при выборе оборудования:

  • Сверхвысокое давление – более 1000 бар;
  • Высоким давлением – до 1000 бар;
  • Средним давлением – до 100 бар;
  • С низким давлением – до 12 бар.

Принцип работы поршневого компрессора

Поршневой компрессор имеет достаточно простой принцип работы и состоит из чугунного корпуса цилиндрической формы, нагнетательного и всасывающего клапана и поршня. Полный рабочий процесс совершается за два хода поршня, во время которого во внутреннюю часть корпуса заходит жидкость или воздух, после чего происходит возрастание давления и сжатое вещество выталкивается через клапан-нагнетатель.

Многолетний опыт использования поршневого оборудования в разных сферах деятельности показал ряд таких преимуществ:

  • Работа возможна даже при отсутствующем начальном давлении;
  • Можно комбинировать любые газы и жидкости, даже загрязненные и пожароопасные;
  • Конечное давление более 1000 бар, что позволяет добиться высокой производительности.

Принцип работы винтового компрессора

Винтовые компрессоры работают от электросети и могут быть, как передвижными, так и стационарными. Передвижной винтовой компрессор является единой установкой, состоящей из нескольких элементов:

  • Компрессор;
  • Бензиновый или дизельный двигатель;
  • Электрогенератор.

Передвижные компрессоры надежны и мобильны, так как установлены на прицеп с колесами, что позволяет быстро доставлять оборудование к месту работы. Если оборудование транспортируется на грузовом транспорте, тогда компрессор устанавливается на кузов.

Источник: https://gkpnevmo.ru/information/article/princip_raboty/

Особенности винтовых компрессоров

Винтовой компрессор представляет собой машину с принудительным вытеснением, которая работает без необходимости всасывающих или выпускных клапанов. Он имеет возможность автоматически изменять объем всасывания внутренне, одновременно уменьшая потребление мощности частичной нагрузки.

Винтовые компрессоры обеспечивают гораздо более широкий рабочий диапазон и низкие эксплуатационные расходы, чем обычные поршневые компрессоры.

Машины намного меньше и создают значительно более низкие уровни вибрации, чем поршневые машины (пример компрессорного блока с использованием маслозаполненый блок винтового типа: компрессор Atlas Copco XAS 97, можно изучить по ссылке http://gk-sk.ru/kompressory/katalog/Atlas_Copco-model-XAS_97_Dd_sh/).

Редуцированное обслуживание

Единственными значительными движущимися частями в винтовом компрессоре являются мужские и женские роторы. Нет клапанов, поршней, поршневых колец или шатунов, которые требуют регулярного технического обслуживания.

С устранением поршней, колец и клапанов ежегодные затраты на техническое обслуживание снижаются. Это не редкость для работы винтов в течение нескольких лет без какого-либо значительного технического обслуживания или ремонта.

При сравнении винтовых компрессоров и возвратно-поступательных машин важно учитывать затраты на техническое обслуживание в общей стоимости проекта.

Система управления

Винтовые компрессоры предлагают откатные возможности до 90% полной нагрузки с очень хорошими требованиями к нагрузке на часть нагрузки. Эта возможность отклонения происходит внутри машины и не зависит от внешней скорости привода или управления рециркуляцией газа.

Это делает машину привлекательной альтернативой для областей, где скорости потока и рабочие условия не являются постоянными. Управление мощностью можно обрабатывать вручную или автоматически для удовлетворения точных потребностей всей системы.

Контроль расхода или объема газа через станцию ​​значительно уменьшает потребность в внешнем регулировании давления всасывания, выгрузке для рециркуляции всасывания или автоматическом управлении скоростью.

Это наиболее распространенные средства автоматического управления мощностью на возвратно-поступательных машинах, поскольку управление внутренней мощностью намного сложнее, и это очень редко используется. Использование внешнего байпасного клапана или клапана контроля давления всасывания потребляет больше энергии, чем уменьшение расхода газа внутри машины.

Возможность регулировки мощности внутри винтового компрессора сравнима с изменением длины хода и объема всасывания на поршневой машине. Тем не менее, винт может автоматически менять емкость, когда на поршневой машине обычно используются карманы с переменным объемом, которые регулируются вручную, когда машина выключена и сброшена. Возможность поворота с использованием карманов с переменным объемом меньше, чем использование золотникового клапана в винтовом компрессоре.

Высокие коэффициенты сжатия

Винтовые компрессоры могут работать от примерно 2 до 20 коэффициентов сжатия на одном этапе, сохраняя при этом высокую объемную эффективность.

Эта эффективность достигается за счет впрыскивания большого количества смазочного масла в машину во время процесса сжатия. Обычно масло вводится в машину с приблизительной скоростью 10-20 USGPM на 100 л.с.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое ударная дрель

, что значительно снижает температуру нагнетания технологического газа. Нефть сбрасывается технологическим газом и будет удаляться позже из газового потока.

Поршневые машины могут работать при гораздо более высоких давлениях, чем винтовые машины, но обычно ограничены примерно 4 отношениями сжатия на каждый этап. Для предотвращения плохой волюметрической эффективности, нагрузки на стержне и чрезмерных температур разряда требуется многоступенчатое и промежуточное охлаждение этих машин.

В приложениях, где степень сжатия системы превышает четыре, многоступенчатые поршневые машины будут предлагать лучшую адиабатическую эффективность или требования к мощности, чем одноступенчатые винтовые компрессоры. В этом случае пользователь должен взвесить преимущества винтовой машины для экономии энергии поршневого компрессора.

Обеспечивает широкие рабочие диапазоны

Винтовой компрессор может работать в очень широком диапазоне с небольшими изменениями или без изменений, требуемых для машины. Это делает его очень подходящим для отрасли природного газа, где скорость потока и условия эксплуатации часто меняются.

Со временем, когда давление в резервуаре падает, поршневые компрессоры сталкиваются с ограничениями на загрузку или разгрузку стержней и требуют дорогостоящих модификаций. Это влечет за собой замену цилиндров, замену кулеров и повторную установку машины.

Меньшие размеры пакетов

Источник: https://swsu.ru/sbornik-statey/features-of-screw-compressors.php

Компрессорное оборудование Дали

Винтовые компрессоры DALI прекрасно подходят для оптимизации экономичного производственного процесса как в условиях промышленного производства, так и на небольших предприятиях.

   Мы предлагаем продукцию завода, основанного в 1956 году, которая имеет высокую надежностью и ресурс. Компрессоры Дали оснащены автоматической системой управления, имеют низкий уровень шума и вибрации (т.к.

оборудованы шумопоглощающим корпусом), малые габариты и вес позволяют устанавливать компрессоры непосредственно в цехах, где потребляется воздух и не требуют для этого специального фундамента. При этом, винтовые компрессоры Dali безопасны, не требуют наблюдения за их работой, т.к.

оснащены автоматической системой управления и контроля работоспособности. Они обладают большой надежностью, способны на длительную работу без обслуживания. 

   Конструкции винтовых компрессоров основаны на собственных новейших технологиях, которые, в частности используются при изготовлении винтовых блоков

Винтовые компрессоры Дали подвергаются серьезным испытаниям в реальных условиях эксплуатации и получают при этом высочайшие экспертные оценки по степени надежности и долговечности.
Одним из основных преимуществ является наличие всех ходовых позиций на складе головного офиса компании в городе Новосибирске.

Постоянная разработка новых технологических решений и внедрение их при производстве винтовых компрессоров позволяет продукции иметь не только высочайшее качество и современный дизайн, но и идти в ногу с передовыми производственными технологиями.

Добавив к вышеперечисленным преимуществам нашей продукции ещё и демократичную стоимость, наши партнёры получают уникальную возможность выбора оптимального поставщика компрессорного оборудования.

 
Винтовые компрессоры воздушные:

Технические характеристики винтовых компрессоров с воздушным охлаждением:
Маслонаполненные винтовые воздушные компрессоры серии DALI работают в автоматическом режиме, устанавливаются без фундамента вблизи потребителей сжатого воздуха, что позволяет снизить давление в трубопроводах и потребление электроэнергии. Двухступенчатая система маслоотделения обеспечивает остаточное содержание масла в сжатом воздухе 1-3 мг/м3.

Особенности винтовых компрессоров воздушных:

  • Воздушная система охлаждения позволяет использовать тепло выделяемое винтовым компрессором для обогрева компрессорной или смежных помещений что существенно повышает КПД.
  • Малая вибрация из-за отсутствия частей, совершающих возвратно-поступательное движение. Незначительные колебания давления в сети потребителя.
  • Простота монтажа (отсутствие необходимости в фундаменте).
  • Компрессоры винтовые воздушные DALI просты и удобны в обслуживании и эксплуатации. Интервал межсервисного обслуживания 3000 часов. При работе не требуется постоянного присутствия персонала. Максимально приспособлены для длительной, непрерывной работы. 
  • Высокое качество сжатого воздуха (благодаря встроенной двухступенчатой системе маслоотделения) Винтовые компрессорные блоки SKK (США-КНР) предназначены для постоянной непрерывной работы до 24 часов в сутки в различных условиях эксплуатации
  • Надежная асимметричная конструкция профилей роторов обеспечивает максимальную производительность и эффективность, экономит потребление энергии при высоком объемном потоке. Ресурс работы до 100 000 часов.
  • Предотвращение течи масла за счет использования тройного уплотнения и специального канала возврата масла к стороне всасывания.
  • Асинхронные трехфазные электродвигатели (КНР).
  • Высокий КПД.
  • Плавный пуск и остановка двигателя.

Винтовые компрессоры с ресивером:

   Компрессор открытого типа с прямым приводом.Винтовые компрессоры на ресиверах от компании Dali — это мощные и надежные компрессорные установки. Вибрация при работе сводится к минимуму. 

Машины и инструменты, приводимые в действие сжатым воздухом, требуют постоянного давления для безотказной эксплуатации. 
Наличие воздушного ресивера в винтовых компрессорах DALI позволяет обеспечить равномерную подачу сжатого воздуха потребителю, т.е. компрессоры уже укомплектованы воздушным ресивером. Производитель винтового компрессора рассчитал объем ресивера и позаботился о том, чтобы этот объем был достаточен для большинства условий эксплуатации этого компрессора.

Ресивер в винтовом компрессоре выполняет следующие функции:

  • — Создание запаса сжатого воздуха для компенсации пиков потребления. Компрессор накапливает объем сжатого воздуха в ресивере; это компенсирует переменный расход сжатого воздуха в линии, таким образом снижается число циклов включения и выключения компрессора и обеспечивается более щадящий режим работы компрессора.
  • — Подавление пульсаций давления, охлаждение сжатого воздуха, удаление конденсата из сжатого воздуха.

Вследствие охлаждения сжатого воздуха на стенках ресивер образуется конденсат, который накапливается в его нижней части и может быть, затем без проблем удален из ресивера. Кроме того, нет дополнительных затрат на приобретение отдельного дополнительного ресивера.

Электричекие передвижные винтовые компрессоры:

Передвижные дизельные винтовые компрессоры:

   Дизельные передвижные винтовые компрессоры, как и их стационарные собратья, отличаются производительностью и способом получения сжатого воздуха.

   Важно, что даже самые компактные и легкие передвижные винтовые компрессоры рассчитаны на работу практически любого пневмоинструмента, в том числе, отбойных молотков и перфораторов.

   Более мощные дизельные передвижные винтовые компрессоры имеют производительность, достаточную для использования в промышленности, например, при пескоструйной и дробеструйной обработке поверхностей, буровых и монтажных работах, для прочистки трубопроводов в полевых условиях и др.

Важнейшее достоинство, которое имеет любой передвижной винтовой компрессор

     – его полная автономность. Благодаря такому выбору силового агрегата установки, имеются и некоторые другие преимущества, в числе которых: 
  • экономичность
  • надежность
  • неприхотливость в эксплуатации и обслуживании
  • возможность длительной непрерывной работы без профилактических отключений компактность
  • малые эксплуатационные затраты
  • высокий запас мощности

Передвижные компрессоры DALI с дизельным приводом являются универсальным и экономичным решением, как для проведения различных строительных работ, так и для использования в местах с отсутствием или нехваткой электрических мощностей: прокладка туннелей и путепроводов, ремонт дорожного полотна и коммуникаций, пескоструйная обработка поверхностей и проведение покрасочных работ.

Они могут быть выполнены как на одноосном, так и на двухосном шасси в шумопоглощающем корпусе.

За историю своего развития мы завоевали репутацию надежного партнера работающего только с заводами, выпускающими продукцию высокого уровня качества

Компания имеет свои сервисные центры крупным городам РФ, позволяющие оперативно решать задачи, связанные с ремонтом и обслуживанием винтовых компрессоров, предпродажной подготовкой и модернизацией оборудования под нужды заказчика.

Источник: http://kompressor-group.ru/kompressor-dali

Как работает винтовой компрессор

В винтовых компрессорах воздух сжимается в компрессорном блоке с двумя роторами, который приводится в действие посредством электрического мотора или дизельного через ременную передачу или прямым приводом. При вращении винтовых роторов воздух, проходя через всасывающий клапан, заполняет полость, образованную роторами при выходе из зацепления.

Далее вращающиеся роторы перекрывают всасывающее окно и постепенно, уменьшая пространство между бороздками, сжимают воздух. В конце фазы сжатия, при достижении желаемого давления, открывается выпускное окно и сжатый воздух поступает в фильтр-сепаратор. Воздух в компрессорном блоке охлаждается при помощи масла, которое впрыскивается в компрессорный блок виде воздушно-масляной смеси.

В компрессорном блоке масло охлаждает воздух и детали винтового блока. Кроме этого, масло смазывает подшипники и уменьшает зазоры между роторами и корпусом роторов.

Сепарация (очищение) воздуха от масла

Из компрессорного блока смесь сжатого воздуха и масла попадает в ресивер-сепаратор (маслобак) , где масло отделяется от сжатого воздуха. Во время процесса сепарации к маслу применяется эффект центрифуги, который обеспечивает отделение основной части масла. Остаток масла отделяется путем одного или более элементов отделения масла.

Незначительное количество масла, прошедшее через фильтрующий элемент, выводится из сепаратора обратно в систему через маслоотводную трубку. Горячее масло из фильтра сепаратора попадает в охладитель, затем очищается в масляном фильтре и возвращается в винтовой блок. В ресивере циркуляция горячего масла обеспечивается за счет разницы давления в ресивере и компрессорном блоке.

Для обеспечения непрерывной циркуляции масла во время производства сжатого воздуха, клапан минимального давления поддерживает давление в ресивере выше минимального уровня (3,5 бар).

Контур сжатого воздуха

Очищенный отделённый от масла воздух охлаждается в теплообменнике. Капельная влага из сжатого воздуха удаляется посредством водного сепаратора на выходе из компрессора. Электромагнитный клапан обеспечивает дренаж воды, скопившейся в водном сепараторе через регулярные промежутки времени.

Назначение системы управления заключается в обеспечении производства сжатого воздуха в соответствии с потребностями системы, а также сократить потребление электроэнергии на каждый кубический метр производимого сжатого воздуха до минимально возможного уровня.

Компрессор в процессе работы под нагрузкой

Когда компрессор работает под нагрузкой, впускной клапан находится в открытом состоянии, и компрессор производит сжатый воздух. Приводной электродвигатель винтового компрессора имеет ступенчатую систему пуска (звезда-треугольник).

После включения компрессора для работы под нагрузкой контрольному впускному клапану даётся сигнал на открытие. Открывается сообщение между окружающим воздухом и внутренней полостью винтового блока и компрессор начинает производить сжатый воздух.

Когда давление в ресивере поднимается, увеличенное давление открывает всасывающий клапан полностью и компрессор начинает работать на полную мощность.

Компрессор работающий вхолостую

При работе компрессора вхолостую впускной клапан закрыт, и винтовой компрессор не производит сжатого воздуха. В то же время, в целях минимизации потребления электроэнергии ресивер опустошается.

Когда давление воздуха в системе достигает установленного максимального уровня, соленоидный клапан стравливает давление из управляющей полости впускного клапана и впускной клапан закрывается посредством пружины.

Если не происходит выдачи сжатого воздуха из устройства, то компрессор останавливается автоматически через установленное время. Если давление в системе упало ниже установленного уровня (давления запуска), то компрессор включается вновь автоматически.

Если компрессор не использовался в течении длительного периода времени, проверьте масло и натяжение приводных ремней.

  1. Убедитесь, что уровень масла в фильтре-сепараторе находится в обозначенных предеделах. Если имеется необходимость, добавьте масла.
  2. Кратковременно включите компрессор для проверки направления вращения роторов (держать включенным не более 2 секунд). Используйте кнопку аварийной остановки для немедленного отключения агрегата. Использование этой кнопки крайне нежелательно без необходимости, т.к. при штатном отключении компрессора в компрессоре происходит поэтапная подготовка всей системы к остановке. Правильное направление вращения обозначено стрелкой на кожухе приводных ремней. Неверное направление вращения может вызвать поломку компрессора. Направление вращения необходимо проверять при любом переподключении компрессора к системе электроснабжения.
  3. Закройте съемные панели компрессора.
  4. Включите главный выключатель компрессора. Если компрессор не включается, выяснить причину. Не открывайте съемные панели, во время работы компрессора; Вы подвергаете себя риску получить травму. Следите за охлаждающим воздухом, иначе компрессор может остановиться из-за перегрева.
  5. Отрегулируйте давление на выходе, установив давления включения и остановки компрессора в соответствии с допустимым давлением модели.

Учтите, что размер основной магистрали не может быть меньше допустимых минимальных величин (см. технические характеристики Вашего компрессора). Размер основной магистрали должен быть достаточен для предотвращения падения давления. Используйте гибкие шланги для подсоединения компрессора к системе. В случае подсоединения к системе поршневого компрессора, ресивер сжатого воздуха должен быть установлен между поршневым и винтовым компрессором.

Компрессор остановится немедленно после нажатия кнопки аварийной остановки. Для повторного включения компрессора поверните кнопку аварийной остановки по часовой стрелке. Снимите аварийный сигнал на контрольной панели. Затем запустите компрессор в обычном порядке.

Источник: http://xn--18-mlctklcgjcja.xn--p1ai/tekh-informatsiya/kak-rabotaet-vintovoj-kompressor.html

Применение винтовых компрессоров в промышленности | ККТ

Практически все виды современных производств применяют воздушные компрессоры. Они вырабатывают сжатый воздух для работы пневматических механизмов и инструментов. Существует несколько видов такого рода установок, совсем недавно большинство компаний применяло поршневые системы. Но на сегодняшний день лидером являются винтовые. Они имеют улучшенные технические характеристики, высокую производительность, одного агрегата хватает на довольно крупный процесс.

Как работают винтовые компрессоры

Область применения их распространяется на многие сферы производств:

  • деревообрабатывающую;
  • химическую;
  • металлургической;
  • строительной и других.

Винтовые компрессоры в Челябинске получили широкое распространение. По сравнению с другими установками, они выдают небольшой уровень шума при высоком КПД. И еще немаловажный момент – экономность, затраты на потребление электроэнергии снижаются втрое, а это существенный фактор в плане рентабельности.

Принцип работы системы выглядит следующим образом:

  1. воздух подается через специальный клапан, где установлен фильтр очистки;
  2. воздушный поток смешивается с маслом;
  3. после нагнетания масса попадает в сепаратор и происходит разделение;
  4. в радиаторе воздух охлаждается.

Существует несколько вариантов винтовых аппаратов. В разных способах передачи всю работу выполняет поршень. Производят деталь из высокопрочных материалов, устойчивых к коррозии. Поршневые агрегаты делятся на две группы:

  • масляные;
  • без применения масла.

Безмасляная система выпускает более чистый состав, но элементы и узлы агрессивно взаимодействуют друг с другом, за счет чего элементы быстро изнашиваются. Масляные устройства меньше шумят и обладают более длительным сроком службы. Задача очистки воздуха решается установкой фильтра.

Модели компрессоров

Основное отличие конструкций аппаратов – какой используется привод. Винтовые компрессоры с клиноременным приводом характеризуются:

  • длительным сроком использования;
  • эффективной системой фильтрации без потери давления;
  • высокой ремонтопригодностью;
  • низким шумом во время работы;
  • несколькими рабочими циклами и вариантами давлений.

Маховик, входящий в состав изделия, способствует охлаждению головки и регулирует частоту вращений, что обеспечивает повышенную производительность и износостойкость. Применяют при профессиональных работах, где работает мощное пневмооборудование. Приборная панель отображает состояние машины, что обеспечивает быстрое обнаружение причины неполадки и своевременную замену детали. Данный вид устройства один из самых недорогих по стоимости.

Другой вид изделий – винтовые компрессоры с прямым приводом, они обладают высокой надежностью механизмов. Прямая передача увеличивает срок службы подшипников на 40%. Такой способ наиболее эффективен для приведения в движение устройства. Поломки случаются крайне редко, конструкция проста и понятна, предупреждение о возможном выходе из строя отображается на дисплее устройства. Агрегат удобно обслуживать, масляный сепаратор находится на внешней части конструкции, легко меняется.

Разновидность из семейства устройств с прямой передачей – винтовые компрессоры с прямым приводом и частотным преобразователем. Данный вид техники обладает всеми преимуществами прямоприводных механизмов, но имеет свои особенности.

Частотный преобразователь автоматически настраивает режим работы, он производит столько сжатого воздуха, сколько нужно на данный момент компрессору. За счет этого снижаются эксплуатационные затраты и увеличивается срок службы системы.

Запуск и остановка двигателя осуществляются плавно, тем самым снижая износ деталей.

К продукции с ременной передачей относятся винтовые компрессоры на ресивере. Емкости для хранения сжатого воздуха не являются обязательным элементом в системе, но их применение вполне оправдано. Ресивер выполняет несколько функций:

  • удаляет излишки влаги из сжатого воздуха;
  • поддерживает стабильность давления при максимальных нагрузках;
  • автоматически выключает компрессор при достижении заданного уровня давления, включает при падении;
  • устранение импульсного поступления в систему;
  • дополнительное охлаждение.
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Ирригатор или электрическая зубная щетка что лучше

Комплектующие детали произведены на заводах известных брендах с мировым именем (Siemens, Schneider Electric). Техобслуживание проводится быстро и удобно, внешний масляный сепаратор легко извлекается и также устанавливается новый.

Для отдельных производств требуется особое качество воздуха, имеющее максимальную степень сухости и чистоты. В таких случаях рекомендуются винтовые компрессоры на ресивере с осушителем. Эта конструкция предусматривает рефрижераторный осушитель воздуха, специальные магистральные фильтры, дающие качество фильтрации до 0,01 мкм. Стандарт защиты двигателя IP54/IP55, подшипники используются SKF класса explorer, эти детали долговечны, обеспечивают длительную службу системы.

Нередко возникают ситуации, когда требуется автономная подача сжатого воздуха. Для этого разработаны модульные компрессорные станции. Они включают:

  • один или несколько компрессоров;
  • ресивер;
  • магистрали с трубопроводом;
  • фильтры;
  • вентиляция.

Если это закрытый модуль, то он бывает обустроен внутренним освещением, пожарно-охранной системой, возможно дополнительное оборудование по проекту заказчика.

Источник: https://compressor.best/primenenie-vintovyh-kompressorov-v-promyshlennosti/

Что такое винтовой компрессор

Конструкция винтового компрессора – это ротационный агрегат. Его работа основывается на объемном принципе действия. У винтовых компрессоров есть ряд преимуществ:

  • Их можно устанавливать в абсолютно разных производственных условиях.
  • Они удобны в эксплуатации и обслуживании.
  • Они практически не издают шума. Это происходит благодаря тому, что данное оборудование не вибрирует при работе.

Данные плюсы винтового компрессорного оборудования сегодня ценятся. Это и понятно – оно сделано с использованием технических новинок и отвечает всем современным требованиям, процессам и задачам производства.

Но винтовое компрессорное оборудование также имеет несколько разновидностей. Среди них выделяют две первостепенные группы:

  • С одинарным винтом.
  • С двойным винтом.

Принцип работы винтовых компрессоров с одинарным винтом

В пневмоустройствах с одинарным винтом обычно есть две шестерни, которые присоединяются с боку к роторам. Те, в свою очередь, вращаются в разные стороны. Из-за этого совершается сжатие паров хладагента.

Вращение всех роторов происходит благодаря центральному ротору-винту. Хладагент проходит сквозь отверстие компрессорного устройства, которое находится на входе. Эти пары заставляют двигатель охладиться. Далее они оказывается в наружном секторе шестерен роторов, совершающих обороты. После этого, хладагент сжимается и выходит сквозь скользящий клапан в выпускное отверстие.

Компрессоры с двойным винтом выделяются присутствием двух роторов. Они называются основной и приводной. Здесь отсутствуют впускные и выпускные клапаны.

Пары хладагента всасываются с одной стороны, а выпускаются всегда с другой. Данный вариант сжатия способствует понижению уровня шума (это выгодно отличает винтовые компрессоры от поршневых). Сжатие хладагентов происходит из-за вращения роторов в разные стороны.

Ротор-винт, который находится в центре, запускает боковые роторы. Они начинают вращаться в разные стороны. Охлаждение двигателя проистекает за счет паров хладагента. Они просачиваются в компрессорное устройство сквозь отверстие входа. После того, как двигатель охладился, пары попадают во внешний сектор через специальные каналы. Там располагаются роторные шестерни. На данном этапе пары сжимаются и выходят наружу (это происходит через особые отверстия, у которых имеется специальный клапан).

Принцип работы винтовых компрессоров с двойным винтом

Особенность еще одной разновидности винтовых компрессоров (в данном случае мы говорим о двухроторных) — присутствие двух роторов. Это основной и вторичный ротор. Благодаря им работает приводной механизм.

Общей чертой выпускного компрессора, вне зависимости от специфических особенностей, является то, что у них отсутствуют впускные и выпускные клапаны. Пары хладагента входят в компрессор и выходят из него с противоположных сторон. Это обеспечивает компрессору бесшумность (в поршневом механизме достичь данного эффекта невозможно).

Преимущества винтовых компрессоров

Как можно заметить, разновидностей пневмоагрегатов очень много. И среди них особенно можно выделить ротационные (или винтовые). Сегодня они все больше и больше становятся популярными, т.к. имеют много плюсов, по сравнению с другими видами компрессоров:

Такое компрессорное оборудование рассчитывает (в зависимость от специфики деятельности) насколько необходимо сжать возжух. Нужный уровень сжатия достигается с помощью специального окна нагнетания. Современные компрессоры имеют возможность регулирования степени сжатия воздуха, благодаря, зафиксированным уровням нагнетания.

При работе винтового оборудования используется масло. Оно необходимо для того, чтобы сделать минимальными допустимые утраты сжатого воздуха. Такие потери могут произойти между зубьями шестерни и впадинами устройства. В данные узлы и впрыскивается масло, которое обеспечивает герметичность работы компрессора.

Но это еще не все функции, которые выполняет масло. Оно необходимо и для охлаждения. Таким образом, в винтовых компрессорах мы имеем дело не только с хладагентом. Дополнительную помощь ему оказывает масло.

В особенности его действие можно заметить в финальном процессе сжатия воздуха до необходимой степени.

Именно из-за этого винтовые компрессоры лучше всего подходят для пневмообеспечения в тех условиях, когда предполагаются перепады температур и давления: винтовые компрессоры можно применять во всевозможных ситуациях и при различных производственных процессах.

Следующая важная черта винтовых установок – это присутствие весьма компактных винтовых пневмосистем. Они предполагают малую производительность. Стоит помнить о данной особенности винтового пневмооборудования и не использовать его тогда, когда необходимо производство большого объема с большими затратами воздуха. Однако небольшая производительность таких компрессорных устройств означает, что оборудование весьма экономично и удобно в своем применении на производстве.

Особенный уход за такими устройствами не нужен. О тратах на профилактику также можно забыть. Кроме того, подобные компрессоры служат долгие годы.

Кроме таких экономичных, но не очень мощных винтовых компрессоров, существуют и весьма мощные модели.

Они не проигрывают в мощности поршневым и центробежным компрессорам (данные пневмосистемы способны обеспечивать снабжение воздухом равное тому, что производят другие компрессоры, но быстрее и при значительно более меньших энергозатратах).

Винтовые компрессоры способны достигать необходимой степени воздухосжатия при одноступенчатом цикле. В то время, как в поршневых компрессорных установках подобный эффект достигается только в рамках двух циклов.

Еще одно достоинство винтового компрессора – немалый моторесурс. Такие пневмосистемы отлично осиливают любой газ и комбинированные газовые смеси. Благодаря чему появляется возможность настраивать агрегат на нужный уровень давления и плавно изменять частоты вращения ротора.

Дополнительные плюсы данного оборудования — низкая изнашиваемость винтовой пневмосистемы.

Также эти установки вырабатывают более качественный воздух, который подается на производство при помощи винтовых компрессоров.

Итак, характеризуя винтовые компрессоры, необходимо еще раз подчеркнуть, что данное оборудование имеет много плюсов, относительно других разновидностей компрессоров. Благодаря последним достижениям в области разработки пневмообеспечения, винтовые установки удобны, надежны и функциональны.

Ограничения винтовых компрессоров

Безусловно, у винтовой пневмосистемы существуют некоторые недочеты, а точнее ограничения:

Винтовые компрессоры имеют сложный механизм. Так что, используя данное оборудование, необходимо тщательно изучать инструкцию по эксплуатации устройства.

Как мы уже говорили ранее, при использовании винтового оборудования используется масло и маслоохладитель.

Если применять данный вид пневмосистем для подачи воздуха или газов в пределах 15-20% от объема, то они не будут работать эффективно в районе промежуточного всасывания.

Сотрудники компании «Компрессор-центр» всегда с готовностью ответят на все вопросы. Простосвяжитесь с нами.

Источник: http://kompressor-centr.ru/stati/chto-takoe-vintovoy-kompressor/

Винтовой воздушный компрессор и его принцип работы

В этой статье я расскажу о некоторых ключевых моментах про винтовые компрессоры.

Также отвечу на следующие вопросы:

  • Винтовой компрессор — что это за механизм?
  • Какова конструкция (или устройство) винтового компрессора?
  • В чем заключается принцип работы винтового компрессора?
  • Винтовой компрессор — что это за «Зверь»?

Винтовые компрессоры относятся к классу объемных компрессоров. Т.е. сжатие воздуха или другого газа происходит за счет изменения объема. К такому типу компрессоров относятся также поршневые, мембранные компрессоры, воздуходувки и т.д.

Если говорить простыми словами, то винтовой компрессор — это устройство, которое преобразует электроэнергию через электродвигатель в энергию воздуха/газа.

Сжатый воздух/газ является одним из наиболее распространенных носителей энергии. С помощью сжатого воздуха/газа приводятся в действие различные клапана, пневмо-цилиндры и другие исполнительные механизмы.

Когда изобрели винтовой компрессор?

Патент на изобретение винтового компрессора был выдан в 1934 году шведскому инженеру Элиоту Лисхольму. С тех пор конструкция компрессора неоднократно менялась и совершенствовалась с целью улучшения его характеристик. Но сам принцип действия остался неизменным.

Схема винтового маслозаполненного компрессора.

Схематично устройство винтового маслозаполненного компрессора показано на рисунке ниже.

Синим цветом обозначено направление потока воздуха внутри компрессора.

Желтым цветом обозначен поток масла внутри компрессора.

Цифрами на рисунке обозначены основные составные части винтового компрессора:

1 – воздушный фильтр 10 — сливной кран

2 – всасывающий клапан 11 — масляный фильтр

3 – винтовой блок 12 — термостат

4 – приводная муфта 13 — масляный радиатор

5 – электродвигатель 14 — воздушный радиатор

6 – клапан минимального давления 15 — вентилятор

7 – сепаратор 16 — датчик температуры

8 – разгрузочный клапан 17 — датчик давления

9 – масляный резервуар 18 — запорный кран

При описании принципа работы винтового компрессора принято разделять понятия «воздушный поток» и «масляный контур».

Рассмотрим их подробнее.

Воздушный поток

При работе компрессора атмосферный воздух через фильтр 1 и всасывающий клапан 2 попадает в винтовой блок 3, в котором происходит сжатие воздуха вращающимися роторами (винтами).

Винтовой блок является «сердцем» компрессора. От качества его изготовления зависит надежность и долговечность всего компрессора.

Как правило, моторесурс винтового блока до капитального ремонта составляет 36 000 — 40 000 моточасов. Капитальный ремонт заключается в замене подшипников, уплотнений вала и выставлении зазоров внутри винтового блока.

В нашей практике встречались винтовые компрессоры, которые работали более 70 000 моточасов без капитального ремонта. Но это, скорее всего, исключение из правил.

Принцип сжатия воздуха в винтовом блоке наглядно показан на рисунке:

Воздух попадает в полость сжатия, которая образуется двумя винтами и корпусом винтового блока. При вращении винтового блока полость «двигается» и уменьшается в объеме. Таким образом происходит сжатие воздуха или другого газа.

Вращение роторов обеспечивается приводом, состоящим из электродвигателя 5 и приводной муфты 4 (в некоторых моделях компрессоров вместо муфты применяется ременная передача или шестеренчатый привод).

Наличие всасывающего клапана 2 отличает винтовые компрессоры от поршневых. Он позволяет компрессору при вращении роторов находиться в двух рабочих режимах – «нагрузка» (клапан открыт, сжатый воздух подается потребителю) и «холостой ход» (клапан закрыт, подача сжатого воздуха потребителю отсутствует).

Режим холостого хода играет значительную роль в повышении надежности винтовых компрессоров. Он позволяет сократить количество пусков электродвигателя. Частые пуски двигателя являются «стрессовыми» как для самого двигателя, так и для системы энергоснабжения предприятия.

Как правило, всасывающий клапан устанавливается непосредственно на горловине винтового блока:

Смесь сжатого воздуха и компрессорного масла попадает в масляный резервуар 9, в котором происходит первичное отделение сжатого воздуха от масла.

Роль масла очень важна для работы винтового компрессора. Оно отводит тепло, образующееся при сжатии воздуха в винтовом блоке. Кроме того, масло образует пленку вокруг вращающихся винтов, уплотняя «рабочие камеры». Также масло предотвращает соприкосновение винтов и их механический износ.

Остатки масла удаляются из сжатого воздуха в сепараторе 7. В зависимости от производительности компрессора, сепаратор может быть смонтирован отдельно от масляного резервуара 9, или находиться внутри него:

Далее сжатый воздух через клапан минимального давления 6 попадает в воздушный радиатор 14, в котором происходит его охлаждение потоком воздуха, создаваемым вращающимся вентилятором 15.

Производительность вентилятора рассчитывается таким образом, чтобы температура сжатого воздуха на выходе компрессора не превышала температуру окружающей среды более чем на 10 °С.

Фотография вентилятора и радиатора в верхней части компрессора.

Следует отметить, что в применяются винтовые компрессоры с воздушным или водяным охлаждением. Отдельно о плюсах и минусах типа охлаждения я расскажу в отдельной статье в разделе «Полезные советы».

На фотографии ниже изображена система воздушного охлаждения:

Клапан минимального давления 6 представляет собой так называемый невозвратный (или обратный) клапан, снабженный пружиной строго определенной жесткости. Он играет двойную роль:

  • не позволяет сжатому воздуху из пневмосети предприятия проникнуть в обратно в компрессор, когда он остановлен;
  • благодаря наличию пружины, давление в масляном резервуаре 9 при работе компрессора на «пустую» пневмосеть поддерживается на необходимом для нормальной циркуляции масла уровне – около 4,5 бар.

Потребителю сжатый воздух подается через запорный кран 18.

Масляный контур

Масло, отделенное от сжатого воздуха в масляном резервуаре 9, находится под давлением. Клапан минимального давления 6 поддерживает это давление на уровне около 4.5 бар при работе в режиме «нагрузка».

В зависимости от температуры масло может циркулировать либо только по «малому» контуру (масляный резервуар 9, термостат 12, масляный фильтр 11, винтовой блок 3), либо по «большому» контуру (масляный резервуар 9, термостат 12, масляный радиатор 13, масляный фильтр 11, винтовой блок 3), либо по обоим контурам одновременно.

Переключение потоков осуществляется термостатом 12. Наличие двух масляных контуров обеспечивает быстрый выход компрессора на рабочий температурный режим после запуска и поддержание этого режима при дальнейшей работе.

В современных винтовых компрессорах термостат, как правило, вмонтирован в винтовой блок. Это позволяет избежать применения дополнительных трубопроводов:

Температурный режим очень важен для нормальной работы винтового компрессора.

Слишком низкая температура приведет к выпадению конденсата из сжатого воздуха и смешиванию его с маслом. Это отрицательно скажется на сроке службы винтового блока.

Высокая же температура значительно снижает срок службы самого масла. Потребуется более частая его замена, т.е. дополнительные финансовые расходы.

Оптимальной можно считать температуру масла в пределах 75 – 85 °С.

Система управления

Показанные на схеме разгрузочный клапан 8, датчик температуры 16 и датчик давления 17 относятся к системе управления работой компрессора.

Датчик температуры 16 выполняет защитную функцию. По его сигналу происходит аварийное отключение компрессора при перегреве масла.

По сигналу датчика давления 17 происходит переключение режимов работы компрессора («нагрузка» – «холостой ход»). Таким образом, давление в пневмосети потребителя поддерживается в установленных пределах.

Разгрузочный клапан 8 служит для сброса давления из масляного резервуара после остановки компрессора. Благодаря этому облегчается последующий запуск компрессора, так как отсутствует «противодавление» (дополнительная нагрузка на вал электродвигателя).

Сама же система управления работой компрессора может быть реализована различными способами – от простейшей электромеханической до сложной, на базе специализированного контроллера с текстовым или графическим интерфейсом:

В заключение отметим, что из этого достаточно поверхностного описания принципа работы винтовых компрессоров можно выделить их основные преимущества, позволившие винтовым компрессорам практически повсеместно вытеснить поршневые в сегменте низких (до 15 бар) рабочих давлений:

  • низкий уровень шума и практически полное отсутствие вибраций;
  • непрерывная, без пульсаций, подача сжатого воздуха;
  • возможность длительной непрерывной работы (наличие режима «холостой ход» позволяет значительно сократить количество пусков электродвигателя, сопряженных с «бросками» тока и напряжения в электросети предприятия);
  • эффективная система маслоотделения, обеспечивающая высокое качество сжатого воздуха;
  • высокий КПД;
  • простота обслуживания.

Источник: https://air-part.ru/product/vintovoy-vozdushnyy-kompryessor-i-yego-printsip-raboty/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Тех-обзор
Как разобрать блендер филипс

Закрыть