Устройство компрессор винтовой: Монтаж винтовых компрессоров | НПП Ковинт

Содержание

Монтаж винтовых компрессоров | НПП Ковинт

Покупка качественного оборудования – это только первый шаг на пути создания надежной системы снабжения предприятия сжатым воздухом.

Теперь необходимо правильно смонтировать компрессор. Именно грамотный монтаж является залогом долгой и бесперебойной работы оборудования.

Здесь нельзя пренебрегать ни одним из этапов.

Ошибки при монтаже в дальнейшем могут стать причиной поломок компрессора и даже остановки предприятия. 

К сожалению, инструкции по эксплуатации для современных компрессоров и другого оборудования не всегда содержат необходимые сведения для правильного монтажа.

Итак, рассмотрим все этапы подробнее…

Выбор места установки

В настоящее время в России продолжают действовать «Правила безопасной эксплуатации стационарных компрессорных установок, воздухопроводов и газопроводов» ПБ-03-581-03. В этих Правилах подробно описаны требования к помещениям компрессорных установок.

Мы не будем повторять здесь эти требования. Просто остановимся на некоторых особо важных моментах.

Помещение для установки компрессора должно иметь достаточную площадь и высоту потолка для нормального воздухообмена. Более подробно проблемы охлаждения и вентиляции мы рассмотрим в соответствующем разделе.

Правильный выбор помещения ниже на фотографии:

Помещение компрессорной

Неправильно!

Нельзя размещать компрессор в помещении с низкими потолками, где расстояние от верхней части компрессора до потолка менее одного метра.

Расстояние до потолка

Это актуально для тех моделей компрессоров, у которых выброс горячего воздуха после охлаждения направлен вверх. 

Если других вариантов размещения оборудования нет, то в таком случае в потолке необходимо сделать отверстие. Площадь отверстия должна совпадать с площадью вентиляционного отверстия компрессора на крыше компрессора.

Также рекомендуется устанавливать металлические короба для направления потока горячего воздуха.

Чистота помещения компрессорной станции

Еще одним требованием является чистота воздуха в помещении.

Все современные винтовые компрессоры предназначены для установки в чистых, сухих и отапливаемых помещениях без пыли и других примесей в окружающем воздухе.

Как показывает практика, не всегда имеются такие «идеальные» условия. 

Наличие пыли и механических частиц в воздухе губительно для оборудования. Нарушается нормальный приток воздуха в корпус компрессора. Засоряются воздушный и масляный радиаторы. Следствие – перегрев и сокращение срока службы оборудования.

Приведенные фотографии наглядно показывают, о чем идет речь. Как говорится, комментарии излишни…

Пыль на всасывающей решетке корпуса компрессора:

Пыль на всасывающей решетке корпуса компрессора

Запыленный воздушный фильтр:

Запыленный воздушный фильтр

Пыль в отсеке вентилятора:

Пыль в отсеке вентилятора

Пыль на радиаторах. Для очистки радиаторов их приходится демонтировать:

Пыль на радиаторах

Пыль в электрическом щите компрессора:

Пыль в электрическом щите компрессора

И еще… Пыль в электрическом щите компрессора:

Пыль в электрическом щите компрессора

Очень мелкая пыль способна даже проникать через воздушный фильтр в винтовой блок компрессора. Последствия этого могут быть плачевны.

На фото ниже можно увидеть истирание уплотнительных колец поршня всасывающего клапана:

Истирание уплотнительных колец поршня всасывающего клапана

Пыль в магистральном фильтре после компрессора. Вся эта пыль прошла сквозь компрессор!

Пыль в магистральном фильтре

В основном, проблемы с запыленностью присутствуют на цементных и горно-добывающих предприятиях, на сахарных заводах и деревообрабатывающих производствах и т.д.

Можно ли защитить компрессор от пыли и как это сделать? — это отдельный большой вопрос, который мы также затронем на нашем сайте.

На данном этапе крайне рекомендуем выбирать максимально чистые и незапыленные помещения.

Установка компрессора

Компрессор необходимо устанавливать на ровное твердое основание (бетонный или асфальтовый пол).

Несущая способность основания обязательно должна соответствовать весу устанавливаемого оборудования. Благодаря продуманной конструкции корпуса компрессора никаких дополнительных креплений не требуется.

Пол для установки винтового компрессора

Также на нашем сайте есть отдельная статья про фундамент для компрессора (см. ссылку в конце страницы).

Перед транспортировкой компрессора необходимо снять двери корпуса:

Снятие торцевых дверей

Это откроет доступ к транспортным отверстиям под вилы погрузчика:

 

Транспортные отверстия

В некоторых моделях компрессоров отверстия для вилочных погрузчиков находятся в открытом доступе и всегда обозначены рисунками.

Нельзя перемещать компрессор с помощью крана без использования специальных «пауков» и приспособлений. Стропы могут помять корпус компрессора.

Если пренебречь этими простыми указаниями, можно повредить двери. Они перестанут плотно закрываться и это нарушит нормальную вентиляцию корпуса компрессора.

Повреждения корпуса компрессора

Как правило, в любой инструкции по эксплуатации компрессора указаны минимальные расстояния до стен помещения и другого оборудования. Эти требования должны быть обязательно соблюдены.

Расстояние от стенок компрессора

Электрические подключения

Подвод электропитания в щит управления компрессора необходимо производить в строгом соответствии с Инструкцией по эксплуатации. Также необходимо соблюдать требования «Правил устройства электроустановок» и «Правил технической эксплуатации установок потребителей».

Площадь сечения токопроводящих жил силового кабеля указана в инструкции по эксплуатации каждого компрессора. Там же указан номинал плавких вставок, которые необходимо установить во внешнем силовом электрощите.

Плавкие вставки во внешнем щите:  

Плавкие вставки во внешнем щите

Подключение кабеля к компрессору:

Подключение кабеля к компрессору

Силовой кабель желательно подвести к компрессору в лотке или трубе. Внутрь компрессора кабель должен быть пропущен через кабельный ввод.

Пример внешнего силового шкафа для подключения четырех компрессоров:

Внешний силовой шкаф

Ввод силового кабеля в компрессор:

Ввод силового кабеля в компрессор

Направление вращения вала электродвигателя винтового компрессора строго определено маркировкой. Даже кратковременное (несколько секунд) вращение в обратном направлении неизбежно приводит к поломке винтового блока.

Указатель направления вращения на винтовом блоке

Смена чередования фаз питающего напряжения может произойти, например, после ремонта в системах электроснабжения предприятия.

Поэтому компрессор необходимо защитить от таких ситуаций. Сделать это можно с помощью специального реле, блокирующего работу компрессора.

Примерно в 95% винтовых компрессоров защита от чредования фаз не входит в комплект поставки компрессора. Об установке дополнительной защиты приходится заботиться самостоятельно. 

Обычно мы устанавливаем защитный цифровой вольтметр. Он запрещает работу компрессора в следующих ситуациях:

  • нарушение порядка чередования фаз
  • пропадание одной или нескольких фаз
  • выход величины питающего напряжения за установленные пределы
  • выход частоты питающего напряжения за установленные пределы

Защитный цифровой вольтметр:

Защитный цифровой вольтметр

Подключение компрессора к пневмосети 

Подключение винтового компрессора к существующей или создаваемой пневмосети имеет некоторые особенности. Разберем их подробнее.

Размер выходного патрубка компрессора указан в сопроводительной документации. Поэтому диаметр трубопровода рекомендуется выбирать в соответствии с этим размером.

Трубопровод меньшего сечения вызовет дополнительное падение давления по длине. Это потребует настройки системы управления компрессора на большее рабочее давление. В некоторых случаях может потребоваться даже приобретение более дорогого компрессора. Ведь от максимального рабочего давления компрессора зависит его стоимость.

Пример неудачного подключения (сужение):

Пример неудачного подключения (сужение)

При подключении нескольких компрессоров к единому коллектору не допускается «встречное» включение. Потоки сжатого воздуха от компрессоров должны быть направлены в одну сторону.

Правильное подключение нескольких компрессоров:

Правильное подключение нескольких компрессоров:

Неправильное подключение:

Неправильное подключение

При работе винтового компрессора вибрации практически отсутствуют.

Но подключать компрессор к трубопроводу все же следует через компенсатор. Ведь он предназначен не только для поглощения вибраций.

Еще одна функция такой «гибкой вставки» — компенсация температурных деформаций трубопровода.

Использование гибкого рукава

В принципе, можно подключить компрессор и таким образом:

Жесткое подключение к трубопроводу

В этом случае немедленных последствий не будет, однако возможны проблемы из-за остаточных вибраций компрессора.

Охлаждение и вентиляция

Правильная организация охлаждения винтового компрессора и вентиляции помещения также играет очень важную роль при монтаже оборудования. Однако именно на этом этапе совершается максимальное количество ошибок.

Рассмотрим сначала компрессор с воздушным охлаждением. На фотографиях ниже наглядно показаны потоки воздуха, проходящие через корпус компрессора.

Направление потока охлаждающего воздуха

Внимание: в зависимости от производителя компрессора направление потоков может отличаться от изображения на фотографии выше. См. инструкцию по эксплуатации на ваш компрессор. 

Также в технической документации на компрессор должна содержаться информация по потоку охлаждающего воздуха в м3/мин. Выходящий из компрессора воздух уносит с собой в виде тепла почти всю мощность, потребляемую компрессором из электрической сети (около 90% от мощности установленного электродвигателя).

Именно эти данные следует принимать во внимание при проектировании системы вентиляции помещения компрессорной станции.

Производители компрессоров рекомендуют два типа организации системы вентиляции.

Отвод теплого воздуха от компрессора через вентиляционный короб:

Отвод теплого воздуха от компрессора через вентиляционный короб

Отвод теплого воздуха из помещения при помощи вентилятора:

Отвод теплого воздуха из помещения при помощи вентилятора

В первом случае горячий воздух отводится из корпуса компрессора через вентиляционный короб. Поток воздуха создается внутренним вентилятором агрегата. Поперечное сечение короба должно соответствовать поперечному сечению отверстия выхода горячего воздуха из компрессора.

Следует обратить внимание на то, что эти данные приведены для короба длиной до 5 м с одним плавным изгибом и скоростью воздуха в нем 5 м/с. При другой конфигурации короба может потребоваться увеличение его сечения или установка дополнительных вентиляторов.

При размещении в помещении нескольких компрессоров на каждый из них устанавливается индивидуальный короб. Объединение коробов в единый коллектор не рекомендуется. В случае объединения возможно возникновение встречных потоков. Также возможен возврат горячего воздуха в помещение через корпус остановленного в данный момент компрессора.

Во втором случае внешний короб не используется.

Горячий воздух отводится из помещения при помощи внешнего вентилятора. При этом производительность вентилятора должна на 15 – 20% превышать суммарный поток охлаждающего воздуха, потребляемого всеми компрессорами в помещении.

В обоих случаях должен быть обеспечен приток в помещение наружного воздуха. Он может осуществляться через проем в стене или через клапан в оконной раме. Следует обязательно позаботиться, чтобы в помещение через проем не проникали пыль и мусор.

Температура в помещении компрессорной станции не должна выходить за указанные производителем пределы: + 1…+ 45°С. Поэтому в холодное время года необходимо обязательно позаботиться об отоплении.

В случае применения системы вентиляции с коробом можно установить в нем управляемый клапан. В холодное время часть горячего воздуха от компрессора через клапан возвращается в помещение. Это позволит температуре быстрее достичь комфортных условий в холодное время года.

Удачная и неудачная системы вентиляции

Далее показаны примеры удачной и неудачной реализации систем вентиляции компрессорной станции.

Неудачная реализация системы вентиляции

В первом примере допущена грубейшая ошибка при проектировании.

В достаточно просторном отапливаемом помещении установлены четыре винтовых компрессора. Суммарная потребляемая мощность составляет около 200 кВт.

Монтаж вентиляции с ошибкой

Суммарное потребление охлаждающего воздуха – 360 м3/мин.

Приток воздуха реализован через трубу с решетками:

Приток воздуха — неправильное исполнение

Короба на компрессоры не установлены. Вытяжка выполнена в виде вентилятора:

Вытяжка — неправильное исполнение

Вытяжной вентилятор настолько мал, что не может обеспечить рекомендованную производительность (360 + 20% = 430 м3/мин).

Результат: 

Даже при двух работающих компрессорах температура в помещении превышает критическое значение. Компрессоры находятся на грани перегрева. Встроенные в компрессоры рефрижераторные осушители перегреваются и отключаются.

Решение проблемы:

Необходимо отказаться от вытяжного вентилятора и установить на каждый компрессор вентиляционный короб. Это обеспечит отвод всего горячего воздуха из помещения. Установка на короба дополнительных клапанов не требуется – помещение хорошо отапливается.

Удачная реализация системы вентиляции

Следующий пример иллюстрирует удачную реализацию системы вентиляции. 

В неотапливаемом помещении установлены три винтовых компрессора. Суммарная потребляемая мощность составляет 150 кВт. Суммарное потребление охлаждающего воздуха – 240 м3/мин.

Приток организован через клапаны, установленные над дверным проемом. На каждом коробе имеются клапаны для возврата горячего воздуха внутрь помещения в холодное время года:

Клапан вентиляционный

Выброс горячего воздуха:

Выброс горячего воздуха

Клапаны приводятся в действие при помощи системы управления с термостатом. При снижении температуры в помещении ниже установленного значения часть горячего воздуха возвращается внутрь через открывшиеся клапаны.

После остановки оборудования в холодное время года температура снижается ниже допустимого уровня (помещение неотапливаемое). Перед повторным запуском компрессоров для быстрого нагрева используется тепловая пушка. Далее компрессоры «греют себя сами».

Результат:

Отсутствуют проблемы перегрева оборудования. Отсутствуют проблемы встречных потоков охлаждающего воздуха (индивидуальные короба). Температура в помещении поддерживается на комфортном уровне системой управления клапанами возврата горячего воздуха.

Дополнительная информация по вентиляции

При размещении компрессоров в очень больших помещениях (цехах, машинных залах) можно обойтись без установки коробов и вытяжных вентиляторов. 

Установка компрессоров в машинных залах

Но в этом случае остается актуальной проблема борьбы с пылью. При сильной запыленности можно применить модульную конструкцию с внешней системой фильтрации всасываемого воздуха.

Вентиляция компрессоров с водяным охлаждением

Компрессоры с водяным охлаждением не требуют монтажа вентиляционных коробов. В корпусах таких агрегатов также установлены вентиляторы. Но они уносят в виде тепла всего 10% потребляемой компрессором электрической мощности. Остальная тепловая энергия удаляется с потоком охлаждающей жидкости.

В этом случае требуется соблюдение указаний инструкции по эксплуатации по параметрам системы охлаждения:

  • максимальный поток охлаждающей жидкости через теплообменники компрессора;
  • максимальное/минимальное давление охлаждающей жидкости на входе в компрессор;
  • максимальная/минимальная температура охлаждающей жидкости на входе в компрессор;
  • перепад давления охлаждающей жидкости между входом и выходом компрессора;
  • перепад температуры охлаждающей жидкости между входом и выходом компрессора;
  • допустимое содержание примесей в охлаждающей жидкости.

Упрощенная схема замкнутой системы жидкостного охлаждения показана на рисунке ниже:

Система жидкостного охлаждения

В качестве рабочей жидкости, как правило, используется раствор этиленгликоля. Жидкость перемещается по замкнутому контуру при помощи насоса. В теплообменниках компрессора она поглощает тепло от масла и сжатого воздуха. В охладителе это тепло отдается окружающей среде. Температура жидкости на выходе охладителя превышает окружающую на 5°С (типичное значение).

Компоненты охлаждающего контура управляются системой автоматического регулирования температуры.

Расчет системы жидкостного охлаждения – достаточно сложная задача. Ее расчет лучше доверить компаниям, специализирующимся на поставках теплообменного оборудования.

На этом все.

Все возникшие вопросы можно задать в форме ниже. Мы ответим в течение рабочего дня.

Да, и еще…

Если вам некогда заниматься монтажом винтового компрессора и вспомогательного оборудования, то вы можете заказать эту услугу в нашей компании.

Информацию можно получить, позвонив по телефону:

+7 (812) 448-08-67

или отправив запрос на электронную почту:

[email protected]

C уважением,

Константин Широких & Сергей Борисюк

Вернуться в раздел Полезная информация

Еще по теме:

Фундамент для компрессоров. Нужен ли специальный фундамент?

Винтовые компрессоры | Библиотека БИ-ТЕХ

Число компрессоров, используемых в российском народном хозяйстве, превышает полмиллиона. Немалую часть из них составляют компрессоры винтовые промышленные.

История винтового компрессора началась в середине позапрошлого XIX столетия, когда изобретатели из США братья Рутс получили патент на низконапорный компрессор-воздуходувку.

В корпусе воздуходувки Рутса перпендикулярно направлению воздушного потока установлены два ротора с несколькими лопастями каждый. Роторы синхронно вращаются навстречу друг другу ─ один по часовой стрелке, другой против нее. Это техническое решение, наряду с уже появившимся к тому времени шестереночным насосом, оказало огромное влияние на устройство винтового компрессора.

В словарях "воздуходувка" обычно определяпется как "машина для повышения давления и подачи воздуха (газа)". Воздуходувки занимают промежуточное положение между вентиляторами и компрессорами. "ГОСТ 28567-90. Компрессоры. Термины и определения" использование названия "воздуходувка" применительно к компрессорам считает недопустимым.

Принцип работы винтового компрессора был предложен немецким инженером Генрихом Кригаром (Heinrich Krigar). В марте 1878 года он получил патент №4121, зафиксировавший его авторство. Через полгода ему был выдан патент №7116 на переработанную и улучшенную конструкцию винтового компрессора.

Изобретение Г. Кригара опередило тогдашние возможности машиностроения, не позволявшие организовать серийное производство винтовых компрессоров. Их время наступило полвека спустя, когда в июне 1935 года шведский инженер Альф Лисхольм (Alf Lysholm) запатентовал технологию изготовления этих машин. В 1954 году право на производство и продажу винтовых компрессоров по технологии инж. Лисхольма приобрела компания Atlas Copco. Сегодня винтовые компрессоры Atlas Copco известны во всем мире.

В СССР серийное производство винтовых компрессоров первым освоил завод «Казанькомпрессормаш» в годы восьмой пятилетки (1966-1970 гг.). Здесь был разработан модельный ряд компрессоров производительностью 10-50 м3/мин, с базовым диаметром роторов – 200, 250 и 315 мм. В Казани в 1973 г. впервые в стране начали серийно изготавливать холодильные винтовые компрессоры.

Винтовые роторы

В состав современного винтового компрессора входит относительно небольшое число узлов и деталей. Наиболее сложными в изготовлении являются винты (винтовые роторы), которых в компрессоре может быть один, два или три. Конструктивный узел, служащий для размещения винтовых роторов, и где происходит сжатие воздуха, носит название винтовой блок компрессора.

В одновинтовом компрессоре поступающий во всасывающую полость (камеру) воздух с помощью винта подается к полости нагнетания. Поочередно изолировать его от камеры всасывания помогают зубья отсекателей, для ввода которых в рабочую часть компрессора в корпусе выполнены прорези.

Устройство винтового компрессора с одним винтовым ротором обеспечивает уравновешивание сил, действующих на ротор, поскольку сжатие воздуха осуществляется в противоположных полостях. Положительным следствием этого являются увеличение срока эксплуатации подшипников и пониженный уровень шума.

Работа винтового компрессора с двумя винтовыми роторами (рабочий орган ─ винтовая пара компрессора) происходит иначе. Крутящий момент от соединенного с приводом ведущего винта передается ведомому через жидкость или посредством расположенных на концах валов и находящихся в постоянном зацеплении синхронизирующих зубчатых колес (шестеренок).

Есть и другие варианты. В США запатентована технология изготовления роторов винтовых компрессоров, согласно которой ведущий ротор с зубьями вогнутого профиля напрямую сцеплен с ротором, имеющим зубья вогнутого профиля. Разумеется, зубья необходимо упрочнять закалкой.

Вращаясь навстречу друг другу, винтовые роторы «затягивают» в компрессор атмосферный воздух. Разряжение, обеспечивающее его приток из атмосферы, образуется в объеме между открытыми полостями винтовых роторов и стенками рабочей камеры винтового блока.

К сжатию воздуха приводит постепенное уменьшение объема герметичных полостей, образующихся при взаимодействии винтовых роторов, когда зубья одного попадают во впадины второго. (В одновинтовом компрессоре воздушные полости образуются между зубьями ротора и отсекателями). Постепенно они перемещаются в осевом направлении из области низкого в область высокого давления.

Расположение роторов может быть как вертикальным, так и горизонтальным.

На эффективность работы винтового компрессора значительное влияние оказывает размер зазоров между поверхностями винтов и длина контакта между винтами. Эти величины, в свою очередь, зависят от профиля зубьев и числа заходов винтов.

Разработать оптимальный профиль зубьев, а затем точно изготовить его ─ задача огромной сложности, требующая для своего решения привлечения сложного математического аппарата, использования самых современных технологий проектирования и машиностроения.

Лучшие мировые производители винтовых компрессоров инвестируют немалые средства в ноу-хау, связанные с проектированием и изготовлением винтовых пар, в т. ч. с ассиметричным профилем зубьев. Их производство выполняется на современных винторезных станках с ЧПУ под постоянным 3D-мониторингом.

Наличие роторов позволяет в классификации компрессоров по основным конструктивным признакам отнести винтовые компрессоры к роторным. Другие конструкции роторных компрессоров: пластинчатые, шестеренчатые, жидкостно-кольцевые, с катящимся ротором, роторно-поршневые, трохоидные (трохоида ─ общее название циклоидальных кривых, в данном случае использованное для описания кинематики ротора). Все роторные компрессоры являются энергетическими машинами объемного действия.

Режимы работы и устройство винтового компрессора

Винтовой компрессор имеет несколько режимов работы:

  • пусковой (старт),
  • рабочий (нагнетание),
  • холостой ход,
  • ожидание,
  • выключение.

Продолжительность пускового режима, как правило, измеряется в секундах. За это время происходит оптимизация нагрузки от электросети.

В рабочем режиме давление в системе повышается. Когда его требуемое значение достигнуто, наступает черед холостого хода, двигатель продолжает работать, но производство сжатого воздуха прекращается.

В режиме ожидания перестает работать двигатель. Сколько это продлится, зависит от расхода воздуха. Когда давление в пневмосистеме упадет ниже минимального уровня, включается пусковой режим и вслед за ним рабочий.

Режим выключения может быть штатным, когда компрессор отключают в плановом порядке, или аварийным ─ в случае форс-мажора. В первом варианте рабочий режим компрессора переключается на холостой, и только затем он полностью отключается. Во втором ─ работа прекращается немедленно без разгрузки контура.

Воздух поступает в компрессор через воздушный фильтр или комбинацию из нескольких фильтров грубой и тонкой очистки. Пойдет ли он дальше зависит от регулятора всасывания, задача которого открывать (в режиме нагнетания) и закрывать (холостой ход, ожидание) линию всасывания.

Винтовые компрессоры, принцип работы которых основан на присутствии масла, называют маслозаполненными. В них масло поступает в винтовой блок, где, перемешавшись с воздухом, образует воздушно-масляную смесь. Масло для винтовых компрессоров одновременно выполняет несколько функций ─ охлаждение, уплотнение, смазка.

В процессе сжатия воздуха образуется тепло, эффективно утилизировать которое помогает масло. Оно обеспечивает устранение зазоров между вращающимися роторами и стенками рабочей камеры. В смазке нуждаются подшипники роторов, подверженные действию осевых и радиальных сил.

Использование масла помогает замедлить износ деталей, который в винтовых компрессорах существенно меньше, чем в поршневых, но все-таки также имеет место.

В сепараторе пути масла и воздуха расходятся. Воздушно-масляная смесь вновь разделяется на составляющие. Очистка воздуха от масла может выполняться в несколько этапов. Сначала отделяются его крупные частицы (грубая очистка), затем воздух доочищается в сепараторе тонкой очистки.

Неэффективная работа системы маслоотделения приводит к повышению содержания масла в сжатом воздухе и перегреву компрессора.

Реле давления и предохранительный клапан винтового компрессора предотвращают чрезмерное увеличение давления в баке сепаратора.

После сепаратора масло транзитом через масляный фильтр, очищающий от твердых частиц, вновь возвращается в винтовой блок компрессора. Если его необходимо охладить (это определяется с помощью термостата, следящего за оптимальной температурой двигателя), масло пропускают еще и через масляный радиатор. Обычно ─ воздушно-масляный, т. е. комбинированный, служащий также и для охлаждения воздуха. Чтобы охлаждение было более эффективным, на него направляется воздушный поток от вентилятора, который может быть задействован как от приводного двигателя, так и иметь собственный.

Если температура масла далека от максимальной, ускоряя процесс, на следующий круг его пускают без охлаждения.

Когда температура воздушно-масляной смеси достигнет максимально допустимой величины, специальный термодатчик отключит компрессор. Электродвигатель от перегрева защищает специальное тепловое реле. Перегрев может быть вызван разными причинами. Например, засорением воздушного фильтра.

Современный винтовой компрессор (ВК) может быть не только маслозаполненным ─ винтовой компрессор маслозаполненный (ВКМ), но и сухого сжатия (компрессор ВКС). Безмасляный винтовой компрессор используют в ситуациях, когда от сжатого воздуха или иного газа требуется повышенная чистота, и их контакт с маслом недопустим. Потребность в абсолютно свободном от присутствия масла воздухе существует в пищевой, фармацевтической, химической промышленности.

В безмасляных компрессорах охлаждение может быть водяным и воздушным.

Схема винтового компрессора включает и другие узлы и детали: трубопроводы для воздуха, масла, их смеси; подшипники; уплотнительные сальники и кольца; втулки под сальники.

Система подготовки воздуха

Винтовой компрессор может содержать систему подготовки сжатого воздуха.

Остатки масла и твердые частицы удаляет фильтр винтового компрессора. Установленный на винтовой компрессор осушитель позволяет поддерживать требуемую влажность воздуха. Концевой охладитель охлаждает сжатый воздух до требуемой температуры.

Ведущие мировые производители часто самостоятельно производят компоненты системы фильтрации, стараясь сделать их максимально адаптированными к работе оборудования.

Циклонный влагоотделитель эффективно удаляет содержащуюся в воздухе капельную влагу и очень полезен на предварительном этапе. Еще более эффективен рефрижераторный осушитель. А адсорбционный осушитель оставляет в воздухе десятые доли процента влаги.

Грубое фильтрование помогает удалить твердые частицы размером до нескольких микрометров. Более мелкие удаляются вместе с аэрозольными частичками масла с помощью тонкой фильтрации.

Обработку конденсата ─ разложение на чистую воду и масло ─ выполняют с помощью водно-масляных сепараторов.

Привод винтового компрессора

Двигатель может быть электрическим ─ винтовой компрессор электрический. Большей автономностью отличаются винтовые дизельные компрессоры, приводимые в действие двигателями внутреннего сгорания.

Привод осуществляется как напрямую от вала двигателя через муфту, так и при помощи редуктора или ременной передачи. Ременная передача приводит к некоторой (до 10%) потере энергии, зато заменить вышедший из строя ремень быстро и просто.

Системы управления

Существуют две основные системы управления компрессорами ─ электромеханическая и электронная. Электромеханическая ─ проще и дешевле. Электронная ─ технически сложнее и требует больших инвестиций, зато позволяет добиться лучшей управляемости компрессора.

Винтовые компрессоры в силу особенностей своей конструкции очень гармонично сочетаются с самой современной автоматикой. Благодаря этому облегчаются управление и эксплуатация винтового компрессора, удается освободить оператора от многих прежних обязанностей.

Система дисплеев и плат, входящих в состав блока управления, обеспечивает точную настройку и контроль параметров оборудования. Работу компрессора можно программировать дистанционно без присутствия рядом персонала. И также дистанционно осуществлять управление и контроль параметров. Легко подобрать технологически и экономически оптимальный режим работы и оптимальную производительность винтового компрессора. Причем не только одного, но и гарантировать экономически эффективную согласованную работу группы компрессоров, с равномерной загрузкой каждого из них. Автоматика выполняет диагностику оборудования, вовремя информируя о грозящих его работе сбоях.

И еще о классификации винтовых компрессоров


Еще один повод для классификации винтовых компрессоров ─ степень их мобильности. Компрессор винтовой передвижной легко перемещать на новое место, где его можно немедленно запускать в работу.

Как и компрессоры других конструкций, винтовые различают по составу сжимаемой среды. Для получения сжатого воздуха служит компрессор винтовой воздушный. Газовые компрессоры сжимают один газ или несколько разных. Многоцелевые компрессоры одинаково успешно работают и с воздухом, и с другими газами.

Существует несколько вариантов компоновки винтовых компрессоров. На раме или на ресивере, с системой подготовки сжатого воздуха или без. Функции ресивера ─ обеспечивать оптимальный режим работы, охлаждать сжатый воздух, сглаживать воздушные пульсации.

Преимущества винтовых компрессоров

Не умаляя достоинств, по-прежнему широко используемых в разных отраслях промышленности и в быту поршневых компрессоров, нельзя не признать, что винтовые компрессоры являются более высокотехнологичным оборудованием.

Роторы могут вращаться с очень большой скоростью. Это означает высокую производительность при сравнительно небольших массе и размерах по сравнению с аналогичными по производительности поршневыми компрессорами.

Одно из важных достоинств винтовых компрессоров ─ плавное регулирование производительности. Этого можно добиваться, меняя частоту вращения привода (очень удобно при дизельном двигателе) или эффективную длину винтов остановками и пусками (чем больше ресивер, тем их меньше), закрытием всасывающего патрубка, перепускным клапаном.

В отличие от поршневого компрессора, в винтовом компрессоре нет деталей, совершающих возвратно-поступательное движение. А это означает минимизацию инерционных нагрузок и уровня шума. Уравновешенность роторов избавляет от необходимости устраивать тяжелые фундаменты.

Механическое трение между рабочими органами винтового компрессора ниже, чем у поршневого. Эти и ряд других особенностей конструкции обуславливают меньший износ деталей. И, как следствие, более продолжительный срок эксплуатации при высокой стабильности рабочих характеристик.

У винтовых компрессоров существенно выше, чем у поршневых, средняя наработка на отказ и ресурс до капитального ремонта. Капитальный ремонт винтовых компрессоров выполняется через 40-60 тысяч моточасов (в году менее 9 тыс. часов).

Их преимуществами является очень высокие энергетические показатели и КПД, надежность, компактность.

Винтовые компрессоры удобны в эксплуатации. Первое регламентное обслуживание винтовых компрессоров (маслозаполненных), включающее замену масла и масляного фильтра, выполняется через 400-600 часов работы. Следующее ─ через и две и более тысяч часов. Заменяются воздушные фильтры, проверяется натяжение ремней (если таковые есть), выполняется продувка воздушно-масляного радиатора, контролируется работа электрики.

Какой компрессор винтовой выбрать, зависит от требуемых параметров. Равная объему воздуха, производимого в единицу времени, производительность ─ очень важная характеристика винтового компрессора. Большое значение имеет давление винтового компрессора.

Сегодня купить винтовой компрессор, цена которого как минимум на 20-30% выше, чем у аналогичного поршневого, ─ выгодная инвестиция. Поскольку после одинакового времени эксплуатации винтовой компрессор б/у (бывший в употреблении) потеряет меньшую часть от своей первоначальной стоимости, чем поршневой.

Компрессоры ─ обязательные участники огромного числа технологических процессов. О значении компрессорного оборудования для экономики страны свидетельствует тот факт, что эксплуатацией, обслуживанием и ремонтом компрессоров по самым скромным оценкам занято не менее одного миллиона человек. И возрастающую долю в парке компрессоров занимают винтовые. В ряде отраслей, например, холодильной технике и системах вентиляции и кондиционирования воздуха, преимущества винтовых компрессоров особенно очевидны. Еще одна важная область их применения ─ тепловые насосы. Купить винтовой компрессор для централизованного и автономного получения сжатого воздуха стремятся все большее число предприятий разных отраслей.

Хотя развиваются и другие типы компрессоров, именно технологическая конкуренция и соревнование за кошельки потребителей между поршневыми и винтовыми компрессорами во многом определяет лицо научно-технического прогресса в компрессоростроении. А происходящее буквально на глазах совершенствование винтовых компрессоров ─ лучшее подтверждение тому, что потенциал этого прогресса еще очень далек от исчерпания.

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.

 

 

 

Винтовой компрессор – устройство, принцип работы, ремонт своими руками

Винтовые или роторные компрессоры – современный тип оборудования, вытесняющий поршневые, спиральные и другие аналогичные устройства из ряда отраслей промышленности. Несмотря на более высокую цену, такая техника имеет множество преимуществ, а недостатки практически отсутствуют. Чтобы понять, почему эти приборы лучше своих конкурентов, нужно рассмотреть их принцип действия, узнать существующие виды винтовых компрессоров, а также выяснить типичные неполадки и возможность их самостоятельного устранения.

Определение и сферы использования

Винтовые компрессоры входят в разряд ротационной техники. Их принцип работы основывается на вращении пары роторов (иначе – винтов). Такое конструкторское исполнение позволяет повысить производительность и ресурс службы маломощных двигателей, при этом снизив практически на 50% потребление электроэнергии. Поэтому роторные компрессоры долговечны, надежны, имеют небольшие размеры и малый вес. Они способны в течение продолжительного времени функционировать автономно без постоянного обслуживания. Такие устройства легко монтируются, вибрация во время работы незначительная, а шум минимальный.

Для управления большая часть техники этого класса имеет цифровую плату, благодаря чему можно менять давление и потребление электроэнергии, а также программировать таймер, даже удаленно. Самые современные компрессоры имеют инверторное управление, позволяющее достичь еще большей эффективности оборудования.

Важно! Еще один важный момент, которым компрессоры винтовые отличаются от поршневых, — это расход масла. Роторные устройства потребляют его гораздо меньше, поэтому воздушный поток существенно чище, и для него не требуется дополнительная фильтрация.

Винтовые компрессоры используются в пищевой, стекольной, химической отрасли, на передвижных станциях, в рефрижераторных системах судов и во множестве других сфер.

Конструктивное исполнение и принципиальная схема работы

Стандартные компрессоры винтовой группы состоят из множества узлов и деталей, заключенных в корпусе из металла.

Конструктивный элемент Назначение
Фильтр Очищает поступающий в устройство воздух.
Всасывающий клапан Позволяет избежать выброса воздуха и компрессорного масла при остановке техники.
Винтовой блок Это главный рабочий узел с винтовой парой, установленной на подшипники или втулки. Возле его выходного патрубка монтируется термозащитный датчик, отключающий мотор, если температура выходящего воздуха превышает 105°С.
Ременной привод Передает вращение от мотора к роторам. В его состав входят два шкива: один — на валу мотора, второй — на ведущем валу винтового блока.
Шкивы Соединяются приводным ремнем. Их габариты влияют на быстроту вращения пары роторов.
Мотор Передает вращательное движение на винты через ременной привод.
Масляный фильтр Используется для очистки масла, вернувшегося в роторный блок.
Первичный маслоотделитель В этом блоке масло выделяется из воздушного потока с помощью центробежной силы.
Маслоотделительный фильтр Обеспечивает вторичную, более качественную очистку воздуха от оставшегося масла.
Предохранительный клапан Включается при превышении давления в маслоотделителе и сбрасывает его до нормативных значений.
Термостат Необходим для поддержания подходящей температуры масла.
Маслоохладитель Охлаждает отделенный от воздушной струи разогретый масляный состав до оптимальной температуры.
Воздухоохладитель Установлен для охлаждения воздуха перед выводом на подключенный прибор до температуры, ниже на 15-20°С чем в помещении.
Вентилятор Охлаждает комплектующие прибора.
Электропневматический клапан холостого хода Предназначен для регулировки работы всасывающего клапана.
Датчик давления Управляет компрессором в автоматическом режиме. В новом оборудовании вместо реле давления используется электронное управление.
Манометр Отображает данные о давлении внутри системы.
Выходной патрубок Используется для вывода воздушного потока на подключенную технику.
Устройство для визуального контроля за возвратом масла.
Клапан минимального давления Он закрыт, пока уровень давления не превышает 4 бар. Данный клапан отделяет от компрессора пневматическую линию и работает как обратник при отключении прибора или запуске холостого режима.

Схемы винтовых компрессоров разных производителей практически идентичны, отличия — минимальны. Подробно ознакомиться с устройством конкретного прибора можно на сайте производителя или в руководстве пользователя.

Принципиальная схема работы компрессоров винтовой группы следующая. Ведущий ротор вращает ведомый. От этого движения в систему через входной фильтр всасывается воздух. Поток очищается, смешивается с масляной жидкостью, охлаждается и направляется в систему под винтовой тягой. Далее из воздушно-масляного потока отделяется масло, а очищенная воздушная струя отправляется в подключенное оборудование.

Режимы работы

Любой винтовой компрессор, даже самый простой, имеет пять рабочих режимов.

  1. Пуск. Чтобы исключить перегрузку в сети, напряжение на мотор поступает постепенно. Оборудование становится готово к работе только спустя десять-пятнадцать секунд после запуска.
  2. Холостой ход. В этом режиме техника готовится к работе на полной мощности. Мотор приводит роторы в движение, после чего они на небольшой мощности начинают нагнетать воздух.
  3. Рабочий ход. Устройство работает на полной мощности и выводит сжатый воздух.
  4. Режим ожидания. Запускается после нагнетания определенного давления. Все элементы мотора замирают, пока давление не снижается до минимального уровня, после чего прибор снова запускается для работы. Эта функция удобна при использовании агрегата в течение целого дня — прибор не требуется обесточивать, он сам прерывает работу, если нет необходимости в его использовании.
  5. Стоп. В этом режиме техника плавно завершает работу. Сначала запускается холостой ход, только потом прибор выключается. Так уменьшается вероятность повреждений и износа деталей из-за резкого снижения напряжения или падения давления.

Для более дорогих приборов предусмотрен шестой режим — Stop-Alarm, активирующийся при фиксации каких-либо сбоев в работе прибора, например, повышения давления или температуры до опасного порога. Обычно функция срабатывает автоматически, но есть возможность и ручного запуска.

Особенности разных видов

Винтовые компрессоры делятся на несколько разновидностей по рабочему веществу, типам привода и энергии, а также степени сжатия.

Безмасляные

Такое оборудование востребовано на пищевых, химических и фармацевтических предприятиях. Оно бывает двух видов: водозаполненным и сухого сжатия. Техника второго типа имеет два синхронных двигателя, вращаемых парой винтов. Для их работы не используется масло, поэтому тепло не отводится, и производительность низкая. Тогда как водозаполненные компрессоры более современны. У них выше эффективность и лучше экологические показатели. Для работы этих устройств используется вода, что делает их дешевле в обслуживании.

На заметку! В конструкции водозаполненных устройств присутствует внутреннее охлаждение для избегания перегрева. Поэтому продолжительность их службы дольше, и расходные материалы не требуются.

Масляные

Данный тип компрессоров используется на производстве. В них задействованы два ротора: ведущий и ведомый. Такие приборы дороже в обслуживании. Кроме того, необходимо постоянно следить за вязкостью масла и другими его свойствам, чтобы техника работала эффективно и не ломалась.

По сжимаемому веществу

В зависимости от рабочего вещества, используемого для сжатия, компрессорное оборудование бывает:

  • газовым — для одного газа или смеси из нескольких;
  • воздушным — для воздуха;
  • многоцелевым или специальным — для поочередного сжатия разных видов газов;
  • многослужебным — одновременно организуют повышенное давление разнообразных газов;
  • циркуляционным — создают непрерывное движение воздуха в закрытом контуре.

По приводу

По типу привода компрессоры классифицируются на четыре группы.

  1. Аппараты с ременным приводом (например, Tidy 30 от Dalgakiran) просты в работе и не требуют привлечения высококвалифицированных сотрудников. К недостаткам относятся низкий КПД и высокий шум.
  2. Техника с шестеренчатым приводом работает тихо, КПД высокий. Однако у нее нет регулировки. Аппараты сложны в ремонте — необходимо привлекать квалифицированных техников.
  3. У приборов с прямым приводом высочайший КПД (99,9%). Они не боятся пыли и частиц мусора, могут эксплуатироваться в сложных условиях. Ход привода плавный, мотор служит долго. Компрессор работает без капитальных ремонтов до нескольких десятилетий. Однако для таких приборов недоступна регулировка, а также не меняется наибольшее рабочее давление.
  4. Компрессорное оборудование прямого привода с возможностью регулировать частоты является одними из самых совершенных. Его преимущества заключаются в высоком КПД, плавном ходе привода, регулировке давления и производительности, возможности эксплуатации в любых условиях. Недостаток — высокая стоимость.

По типу энергии

По типу используемой энергии выделяются дизельные и электрические приборы. Первые заправляются топливом, поэтому являются автономными и передвижными, в результате чего могут быть использованы в полевых условиях. Вторые работают от электросети.

По степени сжатия

Роторные компрессоры бывают с низкой (до 1 Мн/м2), средней (до 10 Мн/м2) и высокой (свыше 10Мн/м2) степенью сжатия воздуха.

Обслуживание винтовых компрессоров

Большинство промышленных предприятий отказывается от поршневых компрессоров в пользу винтовых, что объясняется надежностью последних, а также меньшими расходами на обслуживание.

На заметку! На этапе покупки винтовые приборы обойдутся дороже до 40%, но это цена с монтажом и доставкой. Тогда как поршневые приборы требуют установки фундамента, потому что имеют большие габариты и вес.

Экономия также связана с ремонтом и ТО. Винтовые приборы гораздо реже требуют техобслуживания и ухода, а также не имеют деталей, подверженных износу — поршней, клапанов и т.д. Еще один пункт экономии — расход электроэнергии. Роторные устройства потребляют меньше электричества, и обеспечивают большую производительность. Работая до 20 лет, они сокращают затраты на электроэнергию в несколько раз.

ТОП-3 лучших модели

При выборе винтовых компрессоров нужно учитывать размеры предприятия, степень загрязнения на производстве, а также особенности сферы применения. С учетом этих критериев стоит выбирать тот или иной тип устройства. А чтобы лучше ориентироваться в многообразии моделей, стоит изучить технические характеристики лидеров продаж, согласно рейтингам 2019 года.

  1. Remeza BK20T-15-500. Это стационарный электрический безмасляный компрессор винтовой группы, мощность которого составляет 15кВт, а давление – 15Бар. Ему необходимо питание 380В. В аппарате есть манометр и ременной привод. Вес устройства — 575 кг, ресивер — горизонтальный, объем — 500 литров. Модель пользуется высоким спросом и имеет множество положительных отзывы потребителей.
  2. Atlas Copco GA 15-7.5. Это винтовой масляный компрессор с электрическим двигателем и прямым приводом. Его мощность — 15 кВт, давление — 7,5 Бар, необходимое напряжение — 380В. В устройстве доступны регулировка давления, манометр, предохранительный клапан. Вес — 455 кг, уровень шума – 65 дБ.
  3. BERG Compressors BK-110 10. Это винтовой стационарный компрессор с весом в 2800 кг. Он оснащен масляным электромотором мощностью 110 кВт и манометром. Другие характеристики: привод — прямой, давление — 10Бар, напряжение — 380В, уровень шума — 75 Дб.

Типичные поломки и ремонт своими руками

Как и другая техника, винтовые компрессоры периодически ломаются. При этом большинство типовых поломок допускает ремонт своими руками.

Плохо запускается

Если температура воздуха в помещении низкая, это приводит к тому, что компрессор плохо запускается. Для устранения проблемы нужно прогреть комнату.

Не перезапускается

Часто данная проблема заключается в том, что всасывающий клапан плохо закрывается. Для устранения поломки необходимо его прочистить, а если это не помогло – установить новую деталь.

Не сжимает воздух

Если на выходе из аппарата отсутствует поток сжатого воздуха, это означает, что регулятор может быть закрыт. Для устранения проблемы необходима диагностика датчика давления, подающего напряжение на электромагнитный клапан, который отвечает за работу регулятора.

Низкая производительность

Снижение производительности является следствием закрытого регулятора, вызванного появлением засора. Чтобы исправить ситуацию, необходимо вытащить всасывающий фильтр, открыть или вынуть регулятор и тщательно его вычистить.

Перерасход или утечка масла

Если расход масла выше заявленного, нужно проверить фильтр, располож

Винтовые компрессоры: устройство | ПромКомпрессор

Машины, производимые сжатый воздух – незаменимое оборудование на  производственных предприятиях. Отечественный рынок достаточно широко  представляет это оборудование. Пользуются большой популярностью винтовые компрессоры.

Винтовой компрессор работает бесшумно, не создавая вибрации, поэтому его устанавливают в любых помещениях. У такой модели длительный срок службы. Она экономична и высокопроизводительна, намного превышает параметры поршневых компрессоров.

Особенности конструкции

Это устройство имеет 2 ротора. Один ротор – ведущий, другой − ведомый. Корпус изготовлен из прочного материала. В корпусе расположены роторы. Для соединения ротора используется зубчатая передача, в некоторых электрических моделях он подключен напрямую.

По сравнению с поршневым компрессором, устройство винтового компрессора более сложное. Поверхности роторов данного оборудования создают рабочие камеры с корпусом. При вращении роторов выступы удаляются от впадин, и камеры увеличиваются.

Видео: принцип работы и конструкция

Когда объем камер становится максимальным, всасывание воздуха прекращается. Их отделяют стенки прибора и крышки патрубков компрессора Fubag. При вращении роторов ведущий винт внедряется во впадину ведомого винта. Происходит соединение в одну плоскость. После чего объем камер становится меньше. Таким образом, происходит непрерываемое создание сжатого воздуха. В этом заключается принцип действия винтовых компрессоров.

Элементы винтовых компрессоров:

  • двигатель;
  • ременная передача;
  • всасывающий клапан;
  • воздушный фильтр;
  • отделитель масла;
  • термостат;
  • вентилятор;
  • устройство управления.

Виды и использование компрессоров

Данное оборудование имеет две группы устройств:

  • устройство сухого сжатия;
  • устройство, заполненное маслом.

У первых во время работы рабочие поверхности не заполняются маслом (модель Fubag).

Винтовые модели Fubag используют предприятия, где требуется высокая чистота сжатого газа: пищевые, фармацевтические, микробиологические, которые выпускают электронные устройства.

Компрессоры, заполненные маслом (модель Abac) имеют высокие эксплуатационные характеристики. Масло поступает в рабочую полость прибора.  Образовавшаяся между роторами масляная пленка является смазкой. К тому же масло активизирует отвод тепла и транспортирует воздух. Имеющаяся система сепарации снижает остаточное масло в изготавливаемой смеси. В результате чего на выход поступает чистый воздух.

Винтовые компрессоры имеют ременной или прямой привод. Первые оснащены контроллером и микропроцессором. Они руководят действиями агрегата или пневматических сетей. Также их используют в модульных компрессорных станциях как дополнительное устройство.

Компрессоры марки Abac с прямым приводом оснащены так же, как и ременные. Вместо привода они имеют эластичную муфту. У этого типа компрессоров есть некоторые преимущества: соединения малошумные, незначительные потери энергии, минимальное влияние на работу подшипников двигателя. Этому оборудованию не требуется регулировка и наладка.

Достоинства и недостатки винтовых компрессоров

Благодаря отличным техническим характеристикам винтовые компрессоры стали достойной заменой поршневого оборудования. При сравнении этих двух приборов установлено, что модель Abac обладает преимуществами:

  • в состав конструкции входят спаренные турбины, работающие почти бесшумно, не создавая вибрации;
  • у них компактные габариты и малый вес;
  • при наличии автоматической системы управления не требуют постоянного нахождения обслуживающего персонала;
  • экономичны;
  • охлаждаются воздухом.

Однако обладая достоинствами винтовые компрессоры Fubag не идеальны. У них, как и у любого другого оборудования есть недостатки. Отделитель и охладитель масла, а также другие составляющие, имеющие высокую стоимость, считаются минусом этого оборудования.

Выбор винтовых компрессоров

Производители разных стран предлагают оборудование такого класса. Рекламные проспекты указывают на то, что они лидеры в этой сфере. Что нужно знать, чтобы правильно выбрать винтовой компрессор? На вид все винтовые модели Abac одинаковые.

Корпус модели прямоугольный, на нем установлен дисплей контроллера. Есть несущественное отличие − расцветка и размер. При выборе оборудования стоит выяснить какая продукция самая популярная, чтобы не вкладывать деньги в ремонт.

Проведенные опросы показали, что ведущий лидер − компания Ингрсолл-Рэнд, участвовавшая в создании винтовых моделей Fubag. Эта компания уже100 лет производит такое оборудование. Оно надежно, имеет прекрасные показатели.

Параметр, на который следует обращать внимание − нагрузка. Винтовые компрессоры отличаются:

  • производительностью;
  • мощностью;
  • существующим или несуществующим приводом;
  • вмонтированной системой подготовки воздуха.

Нагрузка винтового компрессора зависит от вида работы:

  • эпизодическая;
  • постоянная.

В первом случае подходит модель не высокого качества и дешевая. Во втором случае нужна надежная техника, которая может работать 3000 часов в год.

Эксплуатация и обслуживание

Оборудование долго прослужит, если выполнять правила, установленные нормативной документацией. В ней есть пункт о своевременном проведении техобслуживания. Не следует пренебрегать этим требованием, чтобы в дальнейшем не платить за дорогой ремонт.

При правильной эксплуатации технике ремонт не требуется. Конструкция компрессора хотя и надежна, но ее можно вывести из строя, если залить масло или холодильный агент. Жидкость, попавшая в устройство при запуске, обеспечит высокие гидравлические нагрузки. Это приведет к  неблагоприятным последствиям для подшипников. Нужно скрупулезно подходить к заполнению системы рабочим составом.

При выборе оборудования необходимо проверять трубки линий всасывания и подачи. Они изготавливаются из эластичного материала. Их длина зависит от типа холодильного агента и эксплуатационных требований.

Для винтового компрессора имеет значение качество масла. Оно выполняет несколько функций. Эксперты советуют брать масло известных марок. Высококачественное масло послужит гарантией длительной работы техники.

Монтаж и запуск винтовых дизельных компрессоров производят профессионалы, имеющие допуск к такому виду работ. Оборудование монтируется в закрытом помещении на горизонтальной поверхности. Оно не должно подвергаться воздействию атмосферных явлений.

Объект необходимо обеспечить хорошей вентиляционной системой. Воздух, всасываемый устройством не должен иметь примеси. Воздушная масса, производимая винтовым дизельным компрессором в пищевой или фармацевтической промышленности, не используется. Трубопроводы, по которым  циркулирует воздушная масса, должны быть исправны.

Винтовой холодильный компрессор. Принцип работы и устройство —

Использование в холодильной технике винтовых компрессоров обусловлено необходимостью в больших значениях требуемой холодопроизводительности. Винтовые холодильные компрессоры успешно применяются в составе средне-, высоко- и низко-температурных холодильных установок. Они пользуются популярностью у производителей оборудования, благодаря своей надежности и высокой эффективности. Принцип работы винтового холодильного компрессора основан на непрерывном перемещении и сжатии паров хладагента, благодаря работе винтовой пары.

 

Принцип работы винтового холодильного компрессора.

Рабочими органами винтового холодильного компрессора являются винты, так называемые роторы. В основном распространены компрессоры с двумя роторами в конструкции. Один из них является ведущим, второй – ведомым. Они вращаются относительно друг друга в закрытом корпусе и «зацепляются» между собой зубьями, выполненными в форме спиралей. Крутящий момент ведущему ротору передает электродвигатель, который может располагаться в одном корпусе компрессора, либо соединён с ним через муфту или другую передачу.

clip_image001.jpg" o:title="винт (2)"/>

Процесс сжатия происходит в пространстве между зубьями винтов. При взаимном вращении в разные стороны, зуб одного ротора входит во впадину другого, соответственно уменьшая объем рабочей зоны. По мере движения газа от полости всасывания к нагнетанию объем уменьшается и давление растёт. В конечной точке объем рабочей зоны сводится к нулю, это говорит о минимальном мертвом (вредном) пространстве и эффективности работы компрессора. В винтовых компрессорах процесс всасывания, сжатия и нагнетания проходит непрерывно.

 

Устройство винтового холодильного компрессора.

Рассмотрим устройство винтового холодильного компрессора на примере полугерметичного компрессора фирмы Bitzer. Основные элементы винтового компрессора указаны на рисунке.

Формы профилей зубьев роторов подогнаны так, что в процессе сжатия между винтами сохранялся постоянный контакт, для предотвращения перетечек газа из области высокого давления в область низкого давления.

clip_image003.jpg" o:title="винтн"/>  

Винтовые холодильные компрессоры работают с большим количеством масла. Его использование необходимо для смазывания винтовой пары, уменьшения износа рабочих элементов, уплотнения зазоров между винтами, а также для отвода тепла, получаемого при сжатии хладагента. Это условие требует установки в составе холодильной машины на базе винтовых компрессоров маслоотделителей и маслоохладителей. В результате впрыска масла в зону сжатия газа, трения в винтовом компрессоре сведены к минимуму, механический контакт между роторами отсутствует.

 

Для увеличения холодопроизводительности винтовых компрессоров, особенно при использовании в низкотемпературных целях, производители сделали возможным использование переохладителя (экономайзера). Использование экономайзера (переохладителя хладагента) позволяет на одном и том же компрессоре получать значительно большие характеристики производительности.

 

Винтовые холодильные компрессоры повсеместно используются и возможностью регулирования производительности без использования частотных инверторов. Многоступенчатое регулирование холодопроизводительности обеспечивается за счет изменения объема всасываемого газа.

 

На сегодняшний день на российском рынке, в том числе и в Челябинске представлены такие производители винтовых компрессоров, как Bitzer, Refcomp, Frascold.

Винтовые компрессоры

: типы, диапазон применения и управление

Часть I из II…

Смысл этой статьи, состоящей из двух частей, состоит в том, чтобы обратить внимание читателя на достоинства двухвинтовых роторных компрессоров (часто значительных) и установить новый рекорд для машин с мокрым винтом. Типичные профили ротора как для сухих винтовых, так и для мокрых винтовых компрессоров показаны на рис. 1. Эти машины представляют собой часть группы оборудования, составляющей вращающиеся компрессоры прямого вытеснения.Из различных доступных машин сдвоенные винтовые компрессоры используются в основном в системах с воздухом и технологическим газом под высоким давлением, что является предметом данной статьи, тогда как некоторые другие роторно-поршневые нагнетатели и одновинтовые компрессоры часто используются в системах с низким давлением и большим объемом. . Здесь они не рассматриваются.

Вращающиеся машины прямого вытеснения (подобные показанной на рис.2) имеют те же преимущества, что и поршневые машины прямого вытеснения, в отношении расхода по сравнению сзависимости давления, то есть почти постоянный объем входящего потока при различных условиях давления нагнетания. В отличие от центробежных и осевых машин, винтовые компрессоры не имеют ограничения помпажа. Таким образом, для вращающихся компрессоров прямого вытеснения не требуется минимальной производительности.

Частота вращения кончиков ротора винтовых и поршневых воздуходувок низкая; это позволяет осуществлять закачку жидкости или заводнение жидкости, что облегчает работу с загрязненными газами. По своей конструкции роторы самоочищаются во время работы, но загрязняющие вещества не должны попадать на подшипники.Точно так же грязь из компрессионного пространства должна удаляться фильтрацией или другими способами.

Сравнение безмасляных и маслозаполненных моделей
Винтовые компрессоры доступны в безмасляной или маслозаполненной конструкции. Технически говоря, без масла подразумевается отсутствие масла в пространстве сжатия, но подшипники по-прежнему требуют смазки чистой средой. Этот смазочный материал обычно представляет собой чистое масло, хотя также можно использовать чистую воду под давлением [См. 1]. Фактически, хотя вода под давлением представляет собой менее известную передовую технологию, она, тем не менее, применяется уже несколько десятилетий.В руках действительно компетентных производителей компрессоров, водяные винтовые компрессоры оказались чрезвычайно эффективными и успешными в некоторых из самых грязных услуг [Ref. 1].

В то время как безмасляные двухвинтовые компрессоры широко называют сухими винтами, по крайней мере один известный производитель определяет и обозначает как «сухие винты» любой винтовой компрессор, оборудованный синхронизирующими шестернями. Таким образом, не имеет значения, является ли компрессионное пространство сухим, залитым маслом или с впрыском воды: если синхронизирующие шестерни синхронизируют два винта, его следует обозначить как сухой винтовой механизм.Без синхронизирующих шестерен он не может функционировать как машина с сухим винтом, потому что контакт сопрягаемых роторов приведет к ее разрушению. При отсутствии зубчатых колес необходимо использовать разделяющую жидкость. Любая разделяющая жидкость, циркулирующая в пространстве сжатия, превращает его в машину с мокрым винтом [См. 2].

Области применения безмасляных машин включают все процессы, которые не допускают загрязнения сжатого газа или где смазочное масло может быть загрязнено газом.Маслозаполненные машины могут достигать несколько более высокой эффективности, чем машины с сухим винтом, и могут также использовать масло для охлаждения [См. 3]. То же самое можно сказать и о машинах, затопленных водой. В некоторых случаях контур смазки подшипника должен быть полностью отделен от контура текучей среды, используемого в пространстве сжатия. Если это требование не соблюдается, покупатель / пользователь может столкнуться либо с высокими затратами на техническое обслуживание, либо с низкой надежностью оборудования.

Правильно сконструированные винтовые компрессоры сконструированы без какого-либо металлического контакта внутри камер сжатия, как между самими роторами, так и между ними и стенками корпуса.Хотя изначально они предназначались для сжатия воздуха, винтовые компрессоры в настоящее время используются во многих отраслях нефтехимической и смежных отраслей. К ним относятся установки разделения воздуха, промышленные холодильные установки, выпарные установки, горнодобывающие и металлургические предприятия.

Сжимаются практически все газы: аммиак, аргон, этилен, ацетилен, бутадиен, газообразный хлор, соляной газ, природный газ, факельный газ, доменный газ, болотный газ, гелий, известковый газ, газ коксования и углерод. монооксидный газ можно сжимать с помощью винтовых машин.То же самое верно для всех комбинаций углеводородов; городской газ, воздух / газообразный метан, пропан, пропилен, дымовой газ, сырой газ, диоксид серы, оксид азота, азот, газообразный стирол, газ винилхлорид и газообразный водород можно найти в справочных таблицах опытных производителей.

Только один производитель успешно эксплуатирует не менее 20 маслозаполненных двухвинтовых компрессоров с трехлетним перерывом в работе. Хотя условия процесса сильно различаются, возможно, существует несколько производителей с аналогичным опытом.У их компрессоров может быть не самая низкая стоимость установки, но они обычно представляют собой лучшую стоимость и самую низкую стоимость жизненного цикла с большой маржой.

Области применения
Пределы применения винтовых компрессоров устанавливаются диапазоном давления и температуры, а также максимально допустимой скоростью машин. Безмасляные винтовые компрессоры могут подвергаться механической нагрузке с перепадом давления до 12 бар, а маслозаполненные компрессоры - до 20 бар. В особых случаях возможны более высокие перепады давления.Эти компрессоры обеспечивают производительность до 60 000 м3 / час (~ 35 000 акфутов в минуту).

Максимально допустимая степень сжатия для одной ступени двухвинтового компрессора - это такая степень, при которой конечная температура сжатия не превысит допустимое значение 250 C (482 F). Эта степень сжатия и соответствующая температура будут в очень большой степени зависеть от удельной теплоемкости (c P / c V ) сжимаемого газа. Например, где коэффициент теплоемкости (c P / c V ) равен 1.4, максимальная степень сжатия будет приблизительно 4,5, и если удельная теплоемкость (c P / c V ) равна 1,2, максимальная степень сжатия будет приблизительно 10 для ступени безмасляного двухвинтового компрессора.

Многоступенчатая (многокорпусная) компоновка не является редкостью и может приводить к диапазонам давления от приблизительно 0,1 бар абсолютного до 40 бар. В некоторых случаях было достигнуто даже 100 бар. Во многих из этих приложений используется межкаскадное охлаждение.В зависимости от размера компрессора возможны скорости от 2000 до 20 000 об / мин. Ограничивающим фактором часто является окружная скорость рабочего ротора, которая обычно находится в диапазоне от 40 до приблизительно 120 м / с и до максимум 150 м / с для очень легких газов.

Регулировка объема
В принципе, необходимо отдельно рассматривать варианты регулировки объема для винтовых компрессоров с сухим ходом и для винтовых компрессоров с впрыском масла.

Управление сухими винтовыми компрессорами…

  • Регулирование с помощью переменной скорости. Поскольку винтовые компрессоры вытесняют среду положительно, наиболее выгодной стратегией регулирования объема является изменение скорости.Это может быть выполнено с помощью электродвигателей с регулируемой скоростью, привода паровой турбины, гидравлических или гидромеханических преобразователей крутящего момента и других средств.

    Скорость обычно может быть снижена примерно до 50 процентов от максимально допустимой скорости. Таким образом, объем индуцированного потока и мощность, передаваемая через муфту, снижаются примерно в той же пропорции. Допустимый диапазон изменения зависит от адекватности смазки подшипников на низкой скорости и от температуры нагнетания компрессора. В особых случаях возможно снижение расхода даже на 70%.Другими словами, пропускная способность сокращается до 30 процентов от нормальной. Как упоминалось ранее, для этих машин прямого вытеснения нет предела помпажа (минимального расхода, ниже которого газ будет чередоваться между прямым и обратным потоком).

  • Байпас При использовании этого метода избыточный объем газа может течь обратно на сторону всасывания с помощью регулятора давления нагнетания компрессора. Промежуточный охладитель снижает избыточный объем газа до температуры на входе.
  • Регулятор полной нагрузки / холостого хода
    Как только достигается заданное конечное давление, регулятор давления приводит в действие мембранный клапан, который открывает байпас между нагнетательной и всасывающей сторонами компрессора.Когда это происходит, компрессор работает на холостом ходу до тех пор, пока давление в системе не упадет до заданного минимального значения. Клапан снова закроется при получении импульса от датчика давления. Это возвращает компрессор к полной нагрузке.
  • Регулировка дроссельной заслонки на всасывании
    Этот метод управления подходит только для воздушных компрессоров. Как и в случае способа управления полной нагрузкой / частотой вращения холостого хода, заданное максимальное давление в системе, например, в ресивере сжатого воздуха, вызывает снижение давления на стороне нагнетания до атмосферного давления.Одновременно давление на стороне всасывания системы снижается до примерно 0,15 бар абсолютного давления. Когда давление во всей системе упадет до допустимого минимального значения, полная нагрузка снова восстанавливается.

Управляющие винтовые компрессоры с впрыском масла…

  • Регулировка дроссельной заслонки на всасывании
    Поскольку конечная температура сжатия определяется впрыскиваемым маслом, можно использовать более широкий диапазон степеней сжатия. Это позволяет изменять объем основного потока в широких пределах.
  • Встроенный регулятор объема
    Большие компрессоры часто оснащены внутренним устройством регулирования объема. В нижнюю часть корпуса встроен золотниковый клапан, форма которого соответствует контурам корпуса. Он предназначен для движения в направлении, параллельном роторам, благодаря чему эффективная длина роторов может быть сокращена. Диапазон этого режима управления обычно составляет от 10% до 100%. По сравнению с дросселированием всасывания этот тип управления обеспечивает более эффективную работу.

Входит в часть II
В заключительной части этой серии будут обсуждаться безмасляные и маслозаполненные роторные винтовые компрессоры и доступные варианты конструкции уплотнения.

Ответственный редактор Хайнц Блох является автором 17 всеобъемлющих учебников и более 340 других публикаций по надежности и смазке оборудования. С ним можно связаться по адресу: [email protected]

Ссылки

1. Блох, Хайнц П., Практическое руководство по компрессорной технологии, (2-е издание, 2006 г.) John Wiley & Sons (ISBN 0-471-727930-8).[См. Также 1-е издание на испанском языке (1998 г.), Макгроу-Хилл, Нью-Йорк и Мехико, ISBN 970-10-1825-7].

2. Блох, Хайнц П., Ноак, Пьер, «Недавний опыт работы с большими винто-винтовыми компрессорами технологического газа с впрыском жидкости» (Материалы 20-го симпозиума по турбомашинному оборудованию, Техасский университет A&M, Даллас, Техас).

3. Блох, Хайнц П. и Соарес, Клэр, Технологическое оборудование завода, 2-е издание, 1998 г., издательство Elsevier Publishing, Лондон-Нью-Йорк-Амстердам, ISBN 0-7506-7081-9.

Типы винтовых воздушных компрессоров

Винтовые воздушные компрессоры обеспечивают прямое смещение с помощью двух спиральных винтов.Маслозаполненная система, более распространенный тип роторно-винтовых компрессоров, заполняет пространство между винтовыми роторами смазкой на масляной основе, которая передает механическую энергию и создает герметичное гидравлическое уплотнение между двумя роторами. Атмосферный воздух поступает в систему, и переплетенные винты проталкивают его через компрессор.

Как работают винтовые воздушные компрессоры?

Все компрессоры работают с использованием механического элемента, который физически уменьшает объем воздуха, который забирает, сжимая его.В ротационном винтовом компрессоре этот механический компонент представляет собой пару винтов. Эти два винта сцеплены вместе и непрерывно вращаются. Воздух входит и затем сжимается в зазоре между резьбой винта. Большинство винтовых компрессоров заполнены маслом, хотя доступны и безмасляные винтовые компрессоры.

Вот как работают маслозаполненные винтовые компрессоры:

  1. Воздух поступает в компрессор через впускной клапан.
  2. Затем воздух проходит через линию регулирования давления в регулирующий клапан.Этот процесс устанавливает давление воздуха в системе.
  3. И масло, и воздух попадают в компрессор, где они объединяются в туман. Воздух проходит длину соответствующих вращающихся винтов и сжимается.
  4. После выхода из компрессора воздух и масляный туман попадают в бак первичного маслоотделителя. В резервуаре используется центробежная сила, чтобы молекулы масла собирались вместе, образуя капли, которые падают на дно резервуара. Затем масло можно повторно использовать в воздушном компрессоре для подачи следующей порции воздуха.
  5. Затем воздух поступает во вторичный разделительный фильтр, который дополнительно очищает воздух и удаляет больше масла.
  6. Затем безмасляный воздух выходит из системы в резервный резервуар или подключенные пневматические инструменты или механизмы.
  7. Масло перемещается из бака сепаратора в маслоохладитель. Затем он проходит через фильтр, который удаляет мусор, и затем возвращается в воздушный компрессор.

Преимущества винтовых воздушных компрессоров

Винтовые компрессоры обладают множеством преимуществ.Эти компрессоры являются предпочтительным выбором для широкого спектра компрессионных приложений во многих отраслях промышленности:

  • Непрерывный поток воздуха и повышение давления: Многие воздушные компрессоры выделяют избыточное тепло и нуждаются в циклическом отключении для обслуживания оборудования. Винтовые винты могут вращаться непрерывно и практически не испытывают простоев.
  • Простота обслуживания: Некоторые винтовые системы производятся с количеством деталей на 70% меньше, чем в других компрессорах. Такая конструкция снижает затраты на обслуживание.
  • Больше мощности: Винтовые винты имеют чрезвычайно высокую скорость воздушного потока. Они могут эффективно управлять инструментами и тяжелым оборудованием с впечатляющей мощностью.
  • Безопаснее при экстремальных температурах: Многие вращающиеся винты могут сжимать воздух как при высоких, так и при низких температурах.
  • Энергоэффективность: Вращающиеся винты выделяют меньше тепла, экономят больше энергии и потребляют меньше масла, чем большинство компрессоров. Эти особенности сохраняют оборудование на многие годы и снижают стоимость срока службы компрессора.

Что такое воздушный компрессор?

Два часто задаваемых вопроса: «Что такое воздушный компрессор?» и «Как работает воздушный компрессор?» Воздушный компрессор - это механическое устройство, которое сжимает воздух и выпускает воздух под высоким давлением. Широкое распространение воздушного компрессора заметно от дома к промышленности в различных случаях. Чтобы удовлетворить потребности пользователей и сделать воздух более эффективным, созданы различные типы воздушных компрессоров. Сегодня мы узнаем о типах воздушных компрессоров и принципах работы воздушного компрессора, включая центробежный компрессор.

Как работает воздушный компрессор - базовый тип

Основные компоненты воздушного компрессора (поршневого типа):

В основном воздушный компрессор состоит из трех частей: электродвигателя, насоса и ресивера (резервуара). приемники могут быть вертикальными или горизонтальными, различающимися по размеру и емкости.

Электродвигатель

Основное назначение электродвигателя - приводить в действие насос. двигатель приводит в движение шкив через ремни, которые передают мощность от двигателя к поршням насоса через маховик и коленчатый вал.Механизм маховика предназначен для охлаждения насоса компрессора.

Насос

Насос предназначен для сжатия воздуха и нагнетания его в ресивер. Двухступенчатые воздушные компрессоры имеют как минимум два цилиндра насоса. Сжимая воздух дважды сначала в большом цилиндре низкого давления, затем в меньшем цилиндре высокого давления, двухступенчатый компрессор может создавать давление от 145 до 175 фунтов на квадратный дюйм.

Ресивер (резервуар)

Ресивер предназначен для хранения сжатого воздуха. Обратный клапан на входе ресивера предотвращает попадание сжатого воздуха из ресивера обратно в насос компрессора.

Подробнее: Руководство по техническому обслуживанию воздушного компрессора

Типы воздушного компрессора:

По сути, воздушный компрессор можно разделить на 3 типа.

  1. В зависимости от подаваемого давления.
  2. По конструкции и принципу работы.
  3. По степени сжатия воздуха.

По давлению на выходе воздушные компрессоры делятся на 3 типа.

  1. A) Воздушный компрессор низкого давления: Этот тип воздушного компрессора может нагнетать давление до 150 фунтов на квадратный дюйм.
  1. B) Компрессор среднего давления: Этот тип компрессора может обеспечивать подачу от 150 до 1000 фунтов на квадратный дюйм.
  1. C) Воздушный компрессор высокого давления: Эти гигантские типы компрессоров всегда производят давление выше 1000 фунтов на квадратный дюйм.

Если мы классифицируем воздушный компрессор по принципу конструкции и его работе, то воздушный компрессор можно разделить на два типа

2.A) Винтовой компрессор

2.Б) Турбокомпрессор

Третья основная классификация воздушного компрессора основана на степени сжатия. Эту категорию также можно разделить на два типа.

3. A) Воздушный компрессор прямого вытеснения

3. B) Роторно-динамический воздушный компрессор.

И последнее, но не менее важное: поршневой воздушный компрессор можно разделить на три типа: поршневой, винтовой и лопастной.

Как работает воздушный компрессор A поршневого типа ?

Воздушный компрессор выпускается в нескольких различных стилях, но наиболее распространенной является модель поршневого типа.Другие варианты - винтовой или центробежный компрессор. Однако, поскольку поршневые модели более распространены, давайте обсудим, как они работают.

Если вы знакомы с поршнями в автомобиле, то можете представить себе, как работает этот компрессор. Эта машина может иметь конструкцию одинарного или двойного действия, и она может смазываться маслом или быть без масла.

Поршневые воздушные компрессоры работают за счет поршневого наполнения резервуара воздухом. Поскольку поршень всасывает воздух снаружи, клапаны и прокладки вокруг него герметизируют воздух и предотвращают его выход.После каждого цикла в камеру закачивается больше воздуха, что увеличивает ее давление.

В моделях двойного действия поршни расположены в L-образной форме, при этом вертикальный цилиндр имеет низкое давление, а горизонтальный - высокое. Такая настройка позволяет компрессору работать более эффективно, обеспечивая более постоянный PSI.

Как в промышленности, так и в быту воздушный компрессор играет очень важную роль. В очень простом виде мы увидим, как работает воздушный компрессор.Обычно у них есть большой кусок трубопровода, называемый цилиндром с поршнем внутри, приводимым в движение коленчатым валом и шатуном.

Пара автоматических клапанов дополняет элементы, необходимые для нашего объяснения. Сначала компрессорная система начинает смотреть вниз в цилиндр. Это создает частичный вакуум при атмосферном давлении, который открывает впускной клапан.

По мере того, как поршень опускается, цилиндр заполняется атмосферным воздухом, в результате чего весь цилиндр заполняется воздухом при атмосферном давлении.Когда коленчатый вал завершает осторожный оборот, поршень снова начинает двигаться вверх. Давление, создаваемое внутри цилиндра, в дополнение к пружине, установленной на клапане, закрывает впускной клапан. Затем повышенное давление открывает автоматический выпускной клапан. когда поршень достигает максимального верхнего положения, выпускной клапан снова закрывается.

Цикл повторяется, и давление внутри резервуара для хранения становится все выше и выше. Специальный датчик, установленный на баке, определяет давление и отсекает приводной двигатель компрессора.Каждый раз, когда давление в резервуаре падает из-за использования воздуха или утечки, датчик перезапускает двигатель.

Смазка компрессора осуществляется с помощью определенного количества масла, содержащегося в масляном поддоне компрессора, а также с помощью смазочных устройств, размещенных во впускном воздуховоде, чтобы поддерживать суспензию капель масла для смазки клапанов внутри цилиндр. Также имеется прозрачный фильтр, в котором скапливается большая часть воздуха, который необходимо периодически сливать, таким образом предотвращая попадание в камеру сжатия.Примерно так работает базовый компрессор

.

Принцип работы центробежного компрессора

Давайте рассмотрим центробежный компрессор, который использует компрессию пара неположительного вытеснения для сжатия больших количеств хладагента и обычно используется в системах охлаждения очень большой мощности. Центробежный компрессор состоит из трех основных компонентов:

  • Рабочее колесо
  • Диффузор
  • Спиральный корпус

Центробежные компрессоры большой мощности могут иметь две или более рабочих колес или ступеней в одном корпусе.Центробежные компрессоры обычно приводятся в действие герметичными электродвигателями. Однако компрессоры с открытым приводом и центробежные компрессоры также доступны для применений с паровыми турбинами, газовыми турбинами или двигателями.

Рабочее колесо представляет собой вращающийся круглый диск с изогнутыми лопатками, который приводится в движение электродвигателем с высокой скоростью. Когда рабочее колесо вращается, оно перемещает пары хладагента от всасывающего отверстия в его центре к внешнему краю, используя центробежную силу. Пар поступает во всасывающее отверстие с относительно низкой скоростью и покидает внешний край крыльчатки с высокой скоростью; это означает, что рабочее колесо передает свою энергию вращения пару, но высокая скорость не связана с высоким статическим давлением.

Для достижения желаемого повышения давления или сжатия пар необходимо замедлить, преобразовав его скоростное давление в статическое. Вот где вступает в игру диффузор. Поскольку пар с высокой скоростью движется радиально наружу через диффузор, площадь потока увеличивается, замедляя пар и увеличивая статическое давление.

Некоторые центробежные модели имеют диффузоры с лопатками или трубками, которые изменяют направление потока и дополнительно замедляют пар. Корпус в форме спирали собирает медленно движущийся пар высокого давления вокруг диффузора и передает его к выпускному патрубку компрессора.

About the author

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *