Винтовой компрессор устройство и принцип работы
Винтозубые компрессоры роторного типа за 80 лет эксплуатации унифицировались и потеснили поршневые. Низкие параметры шумовой нагрузки, экономичность в потреблении энергии и эксплуатационных затратах дают фору, особенно на производствах, требовательных к чистоте подаваемого сжатого воздуха или специального газа.
Принципиальное устройство винтовых компрессоров
Сжатие и подача газообразной среды достигается синхронным разнонаправленным вращением пары роторов с винтовыми зубьями. Эксплуатационные расходы и характеристики работы агрегата находятся в обратной пропорции. Оборудование демонстрирует эффективность на фоне малозатратности.
Цилиндрический корпус компрессора винтового типа с винтовой парой: ведущим и ведомым роторами в большинстве типов компрессоров имеет масляное наполнение. Слой масла обеспечивает:
Устройство винтового компрессора
- Снижение коэффициента трения.
- Является уплотнением, герметизирующим систему.
- Осуществляет теплоотвод при работе трущихся деталей.
Винтовые компрессоры относятся к необслуживаемому оборудованию, ориентированы на автономную работу. Техническое обслуживание проводится 1 раз в течение года. Персонал не требует высокой квалификации и специального обучения. Пусконаладочные работы краткосрочны.
Работа поршневого компрессора периодически прерывается на регламентированный простой для осмотра и техобслуживания, роторный аналог способен работать без остановки. При этом качество газовой среды на выходе выше (по присутствию паров влаги) и масла в пользу последнего.
Предприятия пищевой, химической и фармацевтической промышленности полностью перешли на экологичные компактные винтовые компрессоры с экономией потребления энергии не менее 30%. Производства непрерывного цикла экономят и на установке дублирующей техники.
Малый вес агрегата, ресивер минимального объёма, отсутствие вибрации при работе позволяет обходиться без заложения фундамента. Изоляция в отдельном помещении требуется только для винтовых компрессоров мощностью свыше 10 кВт.
Последовательность рабочего цикла, устройство и принцип работы винтовых компрессоров
Запуск и переход в рабочий режим занимает 5–10 сек. Срабатывает входной клапан, ответственный за перевод компрессора на холостой ход и обратно. Входной клапан меняет режим работы при достижении пика давления в системе, перед выключением.
Принцип работы винтового воздушного компрессора
Накопление воздуха в ресивере идёт, пока не откроется клапан минимального давления. Он настраивается на минимальный параметр сети. Для одноступенчатого компрессора это 3–4 бар. Многоступенчатые вступают в работу последовательно.
Электрический мотор выводит компрессор на рабочий режим. Винтовая пара через 2 ступени воздушного фильтра получает очищенный воздух в смеси с маслом. В контактном межроторном зазоре создаётся смазывающий роторы и удерживающий газ запирающий масляный клин.
Зазор уплотняется, газовый поток сжимается, давление возрастает. Действие винтовых компрессоров ведётся и при сухом сжатии газовой среды. Полости между корпусом и винтовым блоком работают без масляной смазки.
Сжатый воздух поступает в отделитель масла. В маслоотделителе проводится двухступенчатое разделение сред. Первичное деление проходит под действием центробежной силы, окончательное — в фильтре-сепараторе.
Схема рабочих элементов винтового компрессора
Остывшее масло фильтруется и возвращается в винтовой отсек. Контролирует температурные параметры термостат. При отсутствии превышения температуры нагрева смазка возвращается без затрат времени на охлаждение в радиаторе.
Газ на охлаждение после очистки подаётся из ресивера в концевой охладитель. Температурный баланс радиатора обеспечивает прямоточная вентиляция. Далее воздух винтового компрессора подаётся потребителю.
Контролирует параметры работы винтового нагнетательного оборудования блок управления. Вручную производится только пуск и остановка по регламенту. Переключение режимов работы и аварийную остановку проводит электроника.
Краткий обзор параметров винтовых компрессоров
Роторные механизмы подачи газовой смеси под давлением оснащаются преимущественно электродвигателем, но работают и автономно с дизельным, бензиновым двигателем.
| Марка установки | Производительность, л/мин | Паспортное давление | Тип энергии | Мощность двигателя, кВт | Стоимость, тыс. р | |
| Fini MICRO SE 2.2-10 | 290 | 10 | 380 В | 2,2 | 166 | |
| Berg ВК-4Р 7 | 650 | 7 | 380 | 4,0 | 168 | |
| ЧКЗ ДЭН-5,5-10 | 600 | 10 | 380 | 5,5 | 173 | |
| Ingro XLM 10A 10 бар | 920 | 10 | 380 | 7,5 | 182 | |
| Dali CA-1.7/8-GA | 1700 | 8 | 380 | 11 | 200 | |
| Remeza ВК 30 15 ДВС безмасляный | 7300 | 15 | 380 | 22 | 800 | |
| CompAir C50 на шасси | 5000 | 7 | Дизель Yanmar 4TNV88BKCP | 35 | 900 | |
9 преимуществ винтовых компрессоров
Видео по теме: Устройство и принцип работы винтового компрессора
specnavigator.ru
Винтовой компрессор — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 22 августа 2013; проверки требуют 15 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 22 августа 2013; проверки требуют 15 правок.
Роторы компрессора
Основные детали винтового (слева) и поршневого (по центру и справа) компрессоровТиповая конструкция компрессора — сухого сжатия, работает без подачи масла в рабочую полость. Компрессор имеет два винтовых ротора. Ведущий ротор с выпуклой нарезкой соединён непосредственно или через зубчатую передачу с двигателем. На ведомом роторе нарезка с вогнутыми впадинами. Роторы расположены в разъёмном корпусе, имеющем один или несколько разъёмов. В корпусе выполнены расточки под винты, подшипники и уплотнения, а также камеры всасывания и нагнетания.
Высокие частоты вращения винтовых ком
ru.wikipedia.org
Винтовой воздушный компрессор — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Устройство и принцип работы винтового компрессора с воздушным охлаждением:1. Воздушный фильтр
2. Регулятор всасывания
2.1 Исполнительный цилиндр
2.2 Исполнительный клапан
2.3 Дроссельное отверстие
3. Электродвигатель
4. Винтовой блок
5. Ременная передача
6. Бак-сепаратор
7. Фильтр тонкой очистки
8. Крышка залива масла
9. Слив масла
10. Указатель уровня масла
11. Клапан поддержания минимального давления
12. Радиатор
13. Предохранительный клапан
14. Масляный фильтр
15. Вентилятор
16. Фильтр вентилятора
17. Термостат
Винтовой воздушный компрессор — промышленное устройство объемного сжатия воздуха для промышленно-производственных нужд (пневмоцилиндры, пневмоинструмент, производственные линии и механизмы), основным элементом сжатия которого является пара конусообразных роторов (винтов).
Описание
Подшипники лимитированы по размерам двумя роторами стоящими друг от друга на фиксированном расстоянии. Это является причиной лимитированного их ресурса, который в зависимости от размера модели заявляется 30-60 тыс. часов, после чего их необходимо заменять. Кроме того присутствуют осевые нагрузки, так как сжатие происходит между двумя роторами, и сжимаемый воздух давит на винты из центра к стенкам.
Винтовой блок
Конструкция винтового блока состоит из двух массивных винтов и корпуса. При этом винты во время работы находятся на некотором расстоянии друг от друга, и этот зазор уплотняется масляной пленкой. Трущихся элементов нет. Пыль и другие твердые частицы и даже небольшие предметы при попадании в винтовой блок не вызывают никаких повреждений и могут лишь повредить масляной системе самого компрессора. Таким образом, ресурс винтового блока практически неограничен и достигает более чем 200—300 тыс. часов. Регламентной замене подлежат лишь подшипники винтового блока.
Винтовая технология работает в широком диапазоне скоростей вращения, что позволяет регулировать производительность. Позволяет использовать как стандартную систему загрузка/разгрузка/останов, так и частотное регулирование производительностью. При частотном регулировании изменяются в широком диапазоне обороты двигателя в минуту, а соответственно и скорость вращения винтового блока, что позволяет регулировать производительность в соответствии с разбором воздуха, тем самым экономя электроэнергию.
Обслуживание
Используется простой в конструкции пневматический клапан (откр./закр.) с практически неограниченным ресурсом при своевременной замене рем.комплектов — раз в 12 тыс. часов наработки. Каждые 3000 часов:• Замена воздушного фильтра;• Замена масляного фильтра; Замена масла (в случае использования минерального)
Каждые 6000 часов:• Замена воздушного фильтра;• Замена масляного фильтра;• Замена масла (в случае использования синтетического)• Замена маслосепаратора.
Видео по теме
Распространение
На Украине в каждом регионе есть 2-3 большие компании и не менее 5 маленьких, которые поддерживают на своих складах огромное количество запасных частей и расходных материалов (как оригинальных, так и неоригинальных), а так же квалифицированных и имеющих большой опыт эксплуатации и ремонтов такого рода оборудования специалистов.
Винтовая технология сжатия воздуха известна с конца XIX века и получила широкое распространение в середине XX века во всем мире и с конца XX века на Украине и странах бывшего СССР.
Винтовые компрессора установлены практически на каждом предприятии на Украине и по всему миру. Зарекомендовали себя как надежное и энергоэффективное оборудования для производства сжатого воздуха на давление от 5 до 13 бар(И) и производительностью от 1 до 50 м3/мин с неравномерным по времени разбором.
На данный момент во всем мире для производственных нужд принято использовать винтовые компрессора разных производителей, так как это является самым современным, надежным и энергоэффективным оборудованием для этих целей.
Ссылки
См. также
wikipedia.green
Конструкция винтового компрессора | НПП Ковинт
В данной статье мы расскажем об основных элементах конструкции винтового компрессора и о его устройстве.
В настоящее время производством винтовых компрессоров занимается достаточно большое количество компаний по всему миру. Однако, как автомобиль состоит из кузова, двигателя и трансмиссии, так и винтовой компрессор разных производителей состоит из компонентов, имеющих различия в конструкции, но выполняющих одну и ту же задачу при работе агрегата.
Любой винтовой компрессор может быть схематично представлен следующим образом:
Основные элементы винтового компрессора
1 – входной фильтр
2 – всасывающий клапан
3 – винтовой блок
4 – электродвигатель
5 – масляный резервуар
6 – сепаратор
7 – клапан минимального давления
8 – термостат
9 – масляный фильтр
10 – воздушный радиатор
11 – масляный радиатор
12 – вентилятор
13 – обратный клапан
14 – сетчатый фильтр
15 – выход сжатого воздуха
Входной фильтр
На входе винтового компрессора обязательно устанавливается фильтр, задачей которого является предотвращение проникновения в компрессор вместе с засасываемым воздухом пыли и твердых механических частиц.
Он представляет собой, как правило, цилиндрический патрон из гофрированной бумаги и может устанавливаться как открыто, так и в корпусе.
Воздушный фильтр винтового компрессора
Размер ячейки входного фильтра в большинстве случаев составляет 10 мкм, а площадь его поверхности соответствует производительности компрессора.
Всасывающий клапан
Наличие на входе винтового компрессора всасывающего клапана (иногда его еще называют регулятором всасывания) является отличительной особенностью компрессоров данного типа. Закрытие и открытие всасывающего клапана позволяет легко переводить компрессор в режим холостого хода и работы под нагрузкой соответственно.
Запорный элемент всасывающего клапана имеет вид поворотного (заслонки) или поступательно двигающегося диска с уплотнением. Положение запорного элемента изменяется под действием сжатого воздуха, подаваемого во внутренний или внешний пневмоцилиндр из масляного резервуара через управляющий электромагнитный клапан.
Всасывающий клапан винтового компрессора
Всасывающий клапан винтового компрессора
Запуск винтового компрессора всегда происходит при закрытом всасывающем клапане. Но для того, чтобы в масляном резервуаре произошло накопление сжатого воздуха с давлением, достаточным для последующего воздействия на поршень управляющего пневмоцилиндра, всасывающий клапан имеет канал небольшого сечения с обратным клапаном.
Обратный клапан
Винтовой блок
Основным рабочим элементом компрессора является винтовой блок, в котором собственно и происходит процесс сжатия всасываемого через входной фильтр воздуха.
Винтовой блок
В корпусе винтового блока расположены два вращающихся ротора – ведущий и ведомый. При их вращении происходит движение воздуха от всасывающей стороны к нагнетающей с одновременным уменьшением объема межроторных полостей, т.е. сжатие.
Принцип сжатия воздуха в винтовом блоке
Зазор между роторами уплотняется находящимся в корпусе винтового блока маслом. Масло также служит для смазывания подшипников и отвода тепла, образующегося при сжатии воздуха.
Также существуют безмасляные винтовые компрессоры классического исполнения (без уплотняющей жидкости) и с водяным впрыском в камеру сжатия вместо масла.
Электродвигатель
Для передачи вращения ведущему ротору винтового блока, как правило, используется обычный трехфазный асинхронный электродвигатель.
Электродвигатель
Исключение составляют мобильные винтовые компрессоры, в которых в качестве источника вращения используется дизельный двигатель.
Дизельный компрессор
Вращение от вала двигателя ведущему ротору винтового блока может передаваться как при помощи клиноременной передачи:
Ременной привод
или через муфту с эластичным элементом (так называемый «прямой привод»).
Муфта эластичная
В некоторых случаях применяется шестеренчатый привод (в компрессорах большой производительности).
Нередко бывает необходимо регулировать производительность винтового компрессора, изменяя частоту вращения вала двигателя. В этом случае электропитание двигателя осуществляют при помощи специального устройства – частотного преобразователя.
Частотный преобразователь
Применение частотного преобразователя позволяет в широких пределах регулировать производительность винтового компрессора в зависимости от реальной потребности в сжатом воздухе, не прибегая к переводу агрегата в режим холостого хода закрытием всасывающего клапана.
Масляный резервуар
Масляный резервуар играет очень важную роль в работе винтового компрессора:
- выполняет роль первичного аккумулятора сжатого воздуха;
- увеличивает объем масляной системы компрессора и, соответственно, количества масла, необходимого для эффективного отвода тепла, образовывающегося при сжатии воздуха;
- работает, как отделитель основной массы масла от сжатого воздуха, т.к. масло-воздушный поток попадает в резервуар из винтового блока по касательной к его цилиндрической поверхности – как бы «закручивается».
Масляный резервуар
Масляный резервуар
Сепаратор
Для того, чтобы выходящий из винтового компрессора сжатый воздух содержал минимальное количество масла, в его конструкции обязательно применяется сепаратор.
Сепаратор может быть внешним (в компрессорах небольшой мощности) и встроенным в масляный резервуар.
Внешний вид встроенного сепаратора:
Сепаратор встроенный
Сепаратор внешний:
Сепаратор внешний
Сепаратор в разрезе с указанием потока масла и воздуха:
Сепаратор в разрезе
Благодаря наличию в конструкции винтового компрессора сепаратора содержание масла в сжатом воздухе на выходе не превышает 3 мг/м3.
Клапан минимального давления
Для нормальной циркуляции масла при работе винтового компрессора необходимо, чтобы давление в масляном резервуаре не опускалось ниже определенного минимально необходимого уровня.
Когда в магистрали, на которую работает винтовой компрессор, уже присутствует давление, это условие выполняется. А вот в случае, когда компрессор используется для заполнения пустого воздухосборника, для создания в масляном резервуаре повышенного давления используется клапан минимального давления.
Клапан минимального давления
Клапан минимального давления в разрезе:
Клапан минимального давления в разрезе
Этот клапан открывается при давлении на его входе, превышающем определенное значение, которое задается регулировкой сжатия закрывающей клапан пружины. Типичным для винтовых компрессоров давлением открытия клапана является значение 4÷4,5 бар.
Термостат
В винтовом компрессоре, как и в двигателе автомобиля, существует два круга системы охлаждения – малый и большой.
Сразу после запуска компрессора масло в нем циркулирует по малому кругу, что обеспечивает довольно быстрый рост температуры. Это необходимо, чтобы при сжатии воздуха не происходило выпадение конденсата и смешивание его с маслом, значительно ухудшающее его эксплуатационные свойства.
Малый круг охлаждения
После достижения определенного значения температуры масла термостат открывается, направляя поток циркуляции по большому кругу – через охлаждаемый вентилятором радиатор.
Большой круг охлаждения
Как правило, открытие термостата начинается при температуре масла +55°С и полностью завершается при температуре +70°С.
Масляный фильтр
В процессе работы винтового компрессора в масле могут присутствовать механические примеси – продукты износа движущихся частей и частицы пыли, размер которых меньше размера ячейки входного фильтра.
Для очистки масла от этих примесей в циркуляционный контур компрессора включается масляный фильтр.
Масляный фильтр в разрезе
Воздушный радиатор / Масляный радиатор / Вентилятор
Для охлаждения сжимаемого винтовым компрессором воздуха его пропускают через радиатор, который обдувается вентилятором. Температура сжатого воздуха на выходе компрессора, как правило, превышает температуру окружающей среды не более, чем на 20÷30 °С.
Для охлаждения циркулирующего в компрессоре масла служит масляный радиатор. Обычно воздушный и масляный радиаторы объединены в единый блок и обдуваются одним вентилятором (двумя в компрессорах большой мощности).
Обычно вентилятор приводится в действие отдельным электродвигателем.
Вентиляторы охлаждения
В небольших компрессорах зачастую для обдува радиаторов используется вентилятор, входящий в состав приводного двигателя.
Вентилятор охлаждения на двигателе
Обратный клапан / Сетчатый фильтр
Масло, отделяемое от сжатого воздуха в сепараторе, требуется вернуть в циркуляционный контур компрессора. Для этого используется специальная масловозвратная линия, имеющая в своем составе обратный клапан и сетчатый фильтр.
Масловозвратная линия
Для того, чтобы процесс возврата масла можно было наблюдать в реальном времени (это необходимо в диагностических целях), некоторые детали масловозвратной линии выполняют прозрачными.
Масловозвратная линия
Выход сжатого воздуха
На выходной патрубок винтового компрессора необходимо установить запорный кран, позволяющий отключить компрессор от магистрали сжатого воздуха на время проведения технического обслуживания или ремонта.
Также для соединения выхода компрессора с магистралью рекомендуется использовать гибкое соединение (металлорукав) для устранения влияния температурных и вибрационных деформаций трубопровода на соединение.
Шаровый кран и металлорукав
На этом все.
Мы рассмотрели основные компоненты конструкции винтового компрессора и их назначение. В следующих статьях мы рассмотрим устройство данных узлов более подробно.
Все возникшие вопросы вы можете задать в форме ниже. Мы ответим в течение 1-2 рабочих дней.
С уважением,
Константин Широких & Сергей Борисюк
Вернуться в раздел Полезная информация
Еще по теме:
Винтовые компрессоры. Общая информация
Принцип работы винтового компрессора
Конструкция/устройство винтового компрессора
Конструкция винтового газового компрессора. Видео
Конструкция винтового блока компрессора
Конструкция всасывающего клапана (регулятора всасывания) винтового компрессора
Конструкция термостата. Назначение термостата в винтовом компрессоре
Конструкция клапана минимального давления (КМД). Назначение КМД в винтовом компрессоре
Конструкция масляного резервуара. Назначение и принцип действия
Конструкция сепаратора тонкой очистки. Назначение и функции в винтовом компрессоре
Схема управления работой винтового компрессора. Общая информация
Силовая часть схемы управления винтового компрессора
covint.ru
Устройство и принцип работы винтового компрессора
Винтовые компрессоры получили свое название из-за особенностей строения. Снижение внутреннего давления, нарастающего при работе, «гасится» при помощи вращения двух роторов (винтов), приводящих механизм в движение. Такое строение позволяет повысить КПД, а также работать практически бесшумно. Компактные габариты, простота ремонта и мобильность делают такое ротационное компрессионное оборудование более востребованным. Каково устройство винтового компрессора, его преимущества и недостатки, а также отзывы пользователей, разберем далее.
Конструктивные особенности и принцип работы
Строение винтового компрессора несколько сложнее его поршневого собрата.Если рассматривать общую схему, то компрессор выглядит в виде металлического корпуса, в который погружены два ротора – ведущий и ведомый. Поверхности роторов плотно соприкасаются друг с другом, образуя рабочие камеры. При поступательных движениях камеры увеличиваются за счет равномерного отдаления выступов от впадин.
Более детальную конструкцию позволяет рассмотреть схема, на которой указываются следующие элементы:
- всасывающий клапан – нагнетает воздух извне;
- фильтр – очищает нагнетаемый воздух от сторонних примесей;
- блок управления – запрограммированная микросхема (плата), которая способна самостоятельно регулировать и контролировать все процессы в компрессоре;
- двигатель – основной рабочий элемент, позволяющий превращать энергию в полезную работу;
- термостат – отвечает за поддержание определенной температуры, регулируя работу охладительных элементов;
- вентилятор – охлаждает внутренние детали, защищая всю конструкцию от перегрева и преждевременного износа;
- маслоотделитель – клапан, регулирующий подачу масла для смазки, а также отвод отработанного масла в утиль;
- датчики давления – показывают показатели давления, контролируя и не допуская поломки.
Принцип действия агрегата заключается в следующем: двигатель приводит винтовую часть аппарата в движение. При этом вращение ротора обеспечивает всасывание воздуха, который проходит через специальные фильтры. Винты плотно припадают друг к другу (впадина к выпуклости), образуя единую плоскость. В результате образуется сжатый воздух, который в дальнейшем можно использовать по назначению.
На видео говорится об устройстве винтового компрессора
Преимущества и недостатки
Положительные стороны использования винтовых компрессоров заключаются в таких показателях, как:
- низкий уровень шума и вибраций, что позволяет использовать устройство в закрытых помещениях;
- мобильность устройства обеспечивается небольшими компактными габаритами;
- принцип работы позволяет считать агрегат экологически чистым;
- простота обслуживания и ремонта.
О других преимуществах можно узнать из видео, которое раскрывает нюансы и подробности эксплуатации винтового компрессора, делая его востребованным и популярным на рынке нагнетательного оборудования.
Однако существуют и недостатки, среди которых самым весомым является необходимость использования дорогостоящих комплектующих деталей, одной из которых является отделитель для масла. Если его не предусмотреть, то работа всей конструкции может быть усложнена: отработанная смазка может попадать в рабочие элементы, приводя их в негодность.
Принцип работы винтового компрессора продемонстрирован на видео
Режимы работы
Даже самые простые модели в базовой комплектации содержат не менее 5 режимов работы:
- Холостой ход – необходим для подготовки компрессора к полноценной работе. Двигатель приводит в работу роторы, которые вращаются, нагнетая воздух, но не на полную мощность.
- Рабочий режим – определяется полноценным действием всех конструктивных элементов, давая на выходе сжатый воздух.
- Режим ожидания – в период его активации отмечается торможение всех процессов до тех пор, пока давление в системе не восстановиться. Удобно при периодическом использовании компрессора в производстве, который позволяет не выключать агрегат, а притормозить его работу на определенный период.
- Пуск – данный режим оптимизирует запуск компрессора, исключая перегрузки сети. Напряжение подается дозировано, позволяя приступить к работе через 10-15 секунд после включения.
- Стоп – обеспечивает постепенное выключение компрессора, переводя его вначале на холостой ход, а затем подготавливая к полному выключению. Этот режим позволяет также избежать поломок и преждевременного износа деталей из-за резких перепадов напряжения и давления.
В отдельных моделях также имеется режим Stop-Alarm – экстренное прекращение работы агрегата при возникновении какой-либо неполадки или превышении показателей давления и температуры. Данный режим может быть как автоматическим (срабатывает при сигнализации датчиками контроля), так и ручным (кнопка на панели управления).
Разновидности
Винтовые компрессоры подразделяются на две подгруппы:
- Масляные или маслозаполненные – контакт и стачивание лопастей соприкасающихся роторов предотвращает впрыскиваемое масло. Маслянистая структура позволяет металлическим стенкам скользить по поверхности друг друга, исключая вероятность их истощения.
- Безмасляные – отсутствие тесного контакта рабочих лопастей достигается за счет использования других веществ или принципа работы. Бывают двух видов:
- Сухого сжатия – двигатели приводят роторы в работу синхронно, предотвращая их тесный контакт между собой. Обладают низким уровнем КПД, а также не практичны в использовании, поскольку не могут работать длительное время (требуют постоянного охлаждения).
- Водозаполненные – имеют массу преимуществ, позволяя получать действительно экологически чистый компрессор, использующий силу воды, а не масла. Тем более, что нет необходимости беспокоиться о том, как и куда отработанное масло утилизировать.
Почему переход на винтовые компрессоры является выгодным?
В последние годы роторные модели все больше вытесняют поршневые компрессоры с рынка потребления. Не смотря на то, что последние и стоят дешевле, и принцип работы их проще, да и конструкция настолько примитивна, что понятна даже школьнику, поршневые компрессоры изжили себя. Объясняется этот факт несколькими положениями:
- Мобильность устройства – небольшой вес позволяет перемешать компрессор в любое удобное место.
- Продолжительность эксплуатации – роторы выполнены из высокопрочного металла, а смазка предотвращает их износ.
- Высокий уровень КПД без потерь и дополнительных затрат – поршневые компрессоры не могут похвастаться высокими показателями производительности, поскольку третья часть полезной работы затрачивается на саму систему.
- Наличие режимов работы, обеспечивающих более легкий процесс нагнетания и сжатия воздуха. Экстренное выключение, а также подготовка к запуску и выключению в более щадящем режиме, который сокращает вероятность поломки.
- Повышенный уровень защиты от поломок, а также возможность контроля всех процессов компрессора.
Эти технологические качества, которыми наделены современные модели винтовых компрессоров, определяют их популярность и востребованность на рынке, постепенно отодвигая поршневые агрегаты на второй план. Их универсальность, позволяющая использовать компрессоры, как в быту, так и на производстве, также является определяющим фактором при выборе типа.
Еще одно видео на тему
Обзор моделей
Среди наиболее качественных, но в тоже время и дорогостоящих компрессоров, можно выделить три модели:
FINI Mega SD – итальянский винтовой компрессор, предназначенный для промышленных цехов. Высокое качество металла и конструктивных деталей, а также инновационные технологии, сделали эту модель лидером на рынке винтовых промышленных компрессоров масляного типа. Цена его от 4000 евро.- Alup Sonetto – болгарская модель, которая имеет сверхточный пульт управления и табло, позволяющее полностью контролировать все происходящие процессы, регулируя давление температуру и скорость вращения роторов. Принцип работы несколько отличается, поскольку в базовой комплектации имеются вспомогательные детали, облегчающие отвод отработанного масла и фильтрацию воздуха. Стоимость агрегата от 5000 евро.
- Abac SPINN – не менее популярная модель всемирно известного производителя. Низкий уровень шума, который идеально сочетается с высокой производительностью и технологичностью, делает модель популярной во всем мире. Цена ее варьируется от 5000 евро до 8000, в зависимости от комплектации.
FINI Mega SD – итальянский винтовой компрессор, предназначенный для промышленных цехов. Высокое качество металла и конструктивных деталей, а также инновационные технологии, сделали эту модель лидером на рынке винтовых промышленных компрессоров масляного типа. Цена его от 4000 евро.
Alup Sonetto – болгарская модель, которая имеет сверхточный пульт управления и табло, позволяющее полностью контролировать все происходящие процессы, регулируя давление температуру и скорость вращения роторов. Принцип работы несколько отличается, поскольку в базовой комплектации имеются вспомогательные детали, облегчающие отвод отработанного масла и фильтрацию воздуха. Стоимость агрегата от 5000 евро.
Abac SPINN – не менее популярная модель всемирно известного производителя. Низкий уровень шума, который идеально сочетается с высокой производительностью и технологичностью, делает модель популярной во всем мире. Цена ее варьируется от 5000 евро до 8000, в зависимости от комплектации.Ремонт и обслуживание
Каждая модель (это относится не только к компрессорам) имеет свои особенности и нюансы в работе, которые закреплены в техническом паспорте.Перед началом эксплуатации важно изучить предложенную производителем информацию, чтобы сделать работу продуктивной и избежать нежелательных поломок. Выделяют 5 показателей, от которых зависит исправная работа компрессора:
- Качество масла – чем выше его котировка, тем меньше отходов и загрязняющих веществ образуется в отработке.
- Техническое обслуживание – заключается в прочистке конструктивных деталей и элементов. Периодичность полностью зависит от времени эксплуатации и места. Рекомендуется проводить чистку и смазку рабочих элементов не реже 1 раза в полгода.
- Правильная эксплуатация – рекомендуется придерживаться всех правил, которые написаны в ТО, не игнорируя их. Самопроизвольное подключение и эксплуатация не гарантирует исправность оборудования, а также исключает возможность бесплатного сервисного обслуживания.
- Монтаж и запуск – если нет опыта в подобных работах, то лучше доверить их профессионалам. Правильная установка и подключение обезопасит не только агрегат, но и людей, находящихся в непосредственной близости к агрегату.
- Наличие вентиляционного канала – забор воздуха должен осуществляться с улицы, а не с закрытого помещения, насыщенного высоким уровнем примесей (пыль, грязь, излишняя влажность).
Мнение пользователей
Большинство пользователей, которые работают с винтовыми компрессорами, отмечают, что агрегаты полностью выполняют свою работу, надежны и просты в управлении. Низкий уровень шума позволяет работать без специальных наушников-глушителей, а наличие нескольких режимов работы облегчает запуск машины и прекращение работы. Многоуровневая система защиты полностью исключает вариант перегрева оборудования, отключая питание прибора при малейших превышениях допустимых значений.
Среди недостатков, которые отмечаются в эксплуатации, выделяют следующие:
- необходимость частой чистки и смазки винтовой части и подшипников;
- быстро приходят в негодность подшипники, если при старте в них попадает отработанная жидкость;
- необходимость использования дорогостоящих масел известных брендов, что значительно удорожает стоимость агрегата;
- требуется выделять специально оборудованную зону с вентиляцией и контейнерами для сбора отработанного масла;
- при работе необходимы специальные знания и навыки, позволяющие контролировать исправность самого агрегата и процесса сжатия воздуха.
Таким образом, винтовые компрессоры – надежные и продуктивные агрегаты, имеющие массу преимуществ. К весомым недостаткам можно отнести только высокую цену, которая для многих потребителей является недоступной. Технологические особенности и принцип работы определяют высокое качество компрессора, а также продолжительный срок его эксплуатации. Среди пользователей винтовых компрессоров есть и сторонники, и ярые противники. Несмотря на это, компрессоры винтового типа продолжают вытеснять поршневые аналоги, замещая на рынке собой всю продукцию.
generatorexperts.ru
Конструкция винтового компрессора | Компрессорный блог
В данной статье мы расскажем об основных элементах конструкции винтового компрессора и о его устройстве.
В настоящее время производством винтовых компрессоров занимается достаточно большое количество компаний по всему миру. Однако, как автомобиль состоит из кузова, двигателя и трансмиссии, так и винтовой компрессор разных производителей состоит из компонентов, имеющих различия в конструкции, но выполняющих одну и ту же задачу при работе агрегата.
Любой винтовой компрессор может быть схематично представлен следующим образом:
Основные элементы винтового компрессора
Где:
1 – входной фильтр
2 – всасывающий клапан
3 – винтовой блок
4 – электродвигатель
5 – масляный резервуар
6 – сепаратор
7 – клапан минимального давления
8 – термостат
9 – масляный фильтр
10 – воздушный радиатор
11 – масляный радиатор
12 – вентилятор
13 – обратный клапан
14 – сетчатый фильтр
15 – выход сжатого воздуха
Входной фильтр
На входе винтового компрессора обязательно устанавливается фильтр, задачей которого является предотвращение проникновения в компрессор вместе с засасываемым воздухом пыли и твердых механических частиц.
Он представляет собой, как правило, цилиндрический патрон из гофрированной бумаги и может устанавливаться как открыто, так и в корпусе.
Воздушный фильтр винтового компрессора
Размер ячейки входного фильтра в большинстве случаев составляет 10 мкм, а площадь его поверхности соответствует производительности компрессора.
Всасывающий клапан
Наличие на входе винтового компрессора всасывающего клапана (иногда его еще называют регулятором всасывания) является отличительной особенностью компрессоров данного типа. Закрытие и открытие всасывающего клапана позволяет легко переводить компрессор в режим холостого хода и работы под нагрузкой соответственно.
Запорный элемент всасывающего клапана имеет вид поворотного (заслонки) или поступательно двигающегося диска с уплотнением. Положение запорного элемента изменяется под действием сжатого воздуха, подаваемого во внутренний или внешний пневмоцилиндр из масляного резервуара через управляющий электромагнитный клапан.
Всасывающий клапан винтового компрессора
Всасывающий клапан винтового компрессора
Запуск винтового компрессора всегда происходит при закрытом всасывающем клапане. Но для того, чтобы в масляном резервуаре произошло накопление сжатого воздуха с давлением, достаточным для последующего воздействия на поршень управляющего пневмоцилиндра, всасывающий клапан имеет канал небольшого сечения с обратным клапаном.
Обратный клапан
Винтовой блок
Основным рабочим элементом компрессора является винтовой блок, в котором собственно и происходит процесс сжатия всасываемого через входной фильтр воздуха.
Винтовой блок
В корпусе винтового блока расположены два вращающихся ротора – ведущий и ведомый. При их вращении происходит движение воздуха от всасывающей стороны к нагнетающей с одновременным уменьшением объема межроторных полостей, т.е. сжатие.
Принцип сжатия воздуха в винтовом блоке
Зазор между роторами уплотняется находящимся в корпусе винтового блока маслом. Масло также служит для смазывания подшипников и отвода тепла, образующегося при сжатии воздуха.
Также существуют безмасляные винтовые компрессоры классического исполнения (без уплотняющей жидкости) и с водяным впрыском в камеру сжатия вместо масла.
Электродвигатель
Для передачи вращения ведущему ротору винтового блока, как правило, используется обычный трехфазный асинхронный электродвигатель.
Электродвигатель
Исключение составляют мобильные винтовые компрессоры, в которых в качестве источника вращения используется дизельный двигатель.
Дизельный компрессор
Вращение от вала двигателя ведущему ротору винтового блока может передаваться как при помощи клиноременной передачи:
Ременной привод
или через муфту с эластичным элементом (так называемый «прямой привод»).
Муфта эластичная
В некоторых случаях применяется шестеренчатый привод (в компрессорах большой производительности).
Нередко бывает необходимо регулировать производительность винтового компрессора, изменяя частоту вращения вала двигателя. В этом случае электропитание двигателя осуществляют при помощи специального устройства – частотного преобразователя.
Частотный преобразователь
Применение частотного преобразователя позволяет в широких пределах регулировать производительность винтового компрессора в зависимости от реальной потребности в сжатом воздухе, не прибегая к переводу агрегата в режим холостого хода закрытием всасывающего клапана.
Масляный резервуар
Масляный резервуар играет очень важную роль в работе винтового компрессора:
- выполняет роль первичного аккумулятора сжатого воздуха;
- увеличивает объем масляной системы компрессора и, соответственно, количества масла, необходимого для эффективного отвода тепла, образовывающегося при сжатии воздуха;
- работает, как отделитель основной массы масла от сжатого воздуха, т.к. масло-воздушный поток попадает в резервуар из винтового блока по касательной к его цилиндрической поверхности – как бы «закручивается».
Масляный резервуар
Масляный резервуар
Сепаратор
Для того, чтобы выходящий из винтового компрессора сжатый воздух содержал минимальное количество масла, в его конструкции обязательно применяется сепаратор.
Сепаратор может быть внешним (в компрессорах небольшой мощности) и встроенным в масляный резервуар.
Внешний вид встроенного сепаратора:
Сепаратор встроенный
Сепаратор внешний
Сепаратор в разрезе с указанием потока масла и воздуха:
Сепаратор в разрезе
Благодаря наличию в конструкции винтового компрессора сепаратора содержание масла в сжатом воздухе на выходе не превышает 3 мг/м3.
Клапан минимального давления (КМД)
Для нормальной циркуляции масла при работе винтового компрессора необходимо, чтобы давление в масляном резервуаре не опускалось ниже определенного минимально необходимого уровня.
Когда в магистрали, на которую работает винтовой компрессор, уже присутствует давление, это условие выполняется. А вот в случае, когда компрессор используется для заполнения пустого воздухосборника, для создания в масляном резервуаре повышенного давления используется клапан минимального давления.
Клапан минимального давления
Клапан минимального давления в разрезе:
Клапан минимального давления в разрезе
Этот клапан открывается при давлении на его входе, превышающем определенное значение, которое задается регулировкой сжатия закрывающей клапан пружины. Типичным для винтовых компрессоров давлением открытия клапана является значение 4÷4,5 бар.
Более подробно о клапане минимального давления (КМД) вы можете прочитать в статье Конструкция клапана минимального давления (КМД)
Термостат
В винтовом компрессоре, как и в двигателе автомобиля, существует два круга системы охлаждения – малый и большой.
Сразу после запуска компрессора масло в нем циркулирует по малому кругу, что обеспечивает довольно быстрый рост температуры. Это необходимо, чтобы при сжатии воздуха не происходило выпадение конденсата и смешивание его с маслом, значительно ухудшающее его эксплуатационные свойства.
Малый круг охлаждения
После достижения определенного значения температуры масла термостат открывается, направляя поток циркуляции по большому кругу – через охлаждаемый вентилятором радиатор.
Большой круг охлаждения
Как правило, открытие термостата начинается при температуре масла +55°С и полностью завершается при температуре +70°С.
Масляный фильтр
В процессе работы винтового компрессора в масле могут присутствовать механические примеси – продукты износа движущихся частей и частицы пыли, размер которых меньше размера ячейки входного фильтра. Для очистки масла от этих примесей в циркуляционный контур компрессора включается масляный фильтр.
Масляный фильтр в разрезе
Воздушный радиатор / Масляный радиатор / Вентилятор
Для охлаждения сжимаемого винтовым компрессором воздуха его пропускают через радиатор, который обдувается вентилятором. Температура сжатого воздуха на выходе компрессора, как правило, превышает температуру окружающей среды не более, чем на 20÷30 °С.
Для охлаждения циркулирующего в компрессоре масла служит масляный радиатор. Обычно воздушный и масляный радиаторы объединены в единый блок и обдуваются одним вентилятором (двумя в компрессорах большой мощности).
Обычно вентилятор приводится в действие отдельным электродвигателем.
Вентиляторы охлаждения
В небольших компрессорах зачастую для обдува радиаторов используется вентилятор, входящий в состав приводного двигателя.
Вентилятор охлаждения на двигателе
Обратный клапан / Сетчатый фильтр
Масло, отделяемое от сжатого воздуха в сепараторе, требуется вернуть в циркуляционный контур компрессора. Для этого используется специальная масловозвратная линия, имеющая в своем составе обратный клапан и сетчатый фильтр.
Масловозвратная линия
Для того, чтобы процесс возврата масла можно было наблюдать в реальном времени (это необходимо в диагностических целях), некоторые детали масловозвратной линии выполняются прозрачными.
Масловозвратная линия
Выход сжатого воздуха
На выходной патрубок винтового компрессора необходимо установить запорный кран, позволяющий отключить компрессор от магистрали сжатого воздуха на время проведения технического обслуживания или ремонта.
Также для соединения выхода компрессора с магистралью рекомендуется использовать гибкое соединение (металлорукав) для устранения влияния температурных и вибрационных деформаций трубопровода на соединение.
Шаровый кран и металлорукав
На этом все.
Прокомментировать эту статью или задать вопросы вы можете в форме ниже . Мы ответим в течение 1-2 рабочих дней.
С уважением,
Константин Широких & Сергей Борисюк
Вернуться в раздел Все статьи
compressorblog.ru
Принцип работы (действия) винтового компрессора
В данной статье затронем вопрос о принципе работы (действия) винтового компрессора.
Повторюсь, что винтовой компрессор относится к компрессорам объемного действия, где сжатие воздуха/газа происходит за счет изменения полости сжатия.
Типичная конструкция винтового компрессора показана на рисунке ниже:
Конструкция винтового компрессора
Цифрами на рисунке обозначены:
1 – входной фильтр
2 – всасывающий клапан
3 – винтовой блок
4 – приводной ремень
5 – шкивы ременной передачи
6 – электродвигатель
7 – масляный фильтр
8 – масляный резервуар
9 – сепаратор
10 – клапан минимального давления
11 – термостат
12 – масляный радиатор
13 – воздушный радиатор
14 – вентилятор
В винтовых компрессорах существует два основных потока (или контура): воздушный/газовый поток и масляный поток.
Рассмотрим их подробнее на примере воздушного компрессора.
Воздушный поток
Всасываемый воздух через входной фильтр 1 и всасывающий клапан 2 попадает в винтовой блок 3. Именно в винтовом блоке, который является «сердцем» компрессора, происходит сжатие воздуха.
Основными компонентами винтового блока являются ведущий (ему передается вращение от электродвигателя 6, приводной ремень 4 и шкивы 5) и ведомый роторы:
Винтовой блок
Принцип сжатия воздуха в винтовом блоке наглядно показан на рисунке ниже:
Принцип сжатия воздуха в винтовом блоке
Следует отметить, что вращение к ведущему ротору может передаваться не только через ременную передачу, но и «напрямую» через эластичную муфту:
Муфта эластичная
Наличие всасывающего клапана 2 позволяет компрессору работать в двух основных режимах:
- холостой ход (клапан закрыт)
- нагрузка (клапан открыт)
Это отличает винтовой компрессор от, например, поршневого. Наличие режима холостого хода позволяет сократить число пусков двигателя компрессора и, тем самым, увеличить его надежность и срок службы. Ведь частые пуски отрицательно влияют как на сами двигатели, так и на систему энергоснабжения предприятия в целом.
Смесь сжатого роторами воздуха и масла попадает в масляный резервуар 8.
Наличие масла в винтовом блоке необходимо по ряду причин:
- отвод тепла, образующегося при сжатии воздуха
- смазка подшипников винтового блока
- уплотнение камер сжатия за счет образования пленки на поверхности роторов
В масляном резервуаре 8 происходит первичное отделение масла от сжатого воздуха (за счет вращательного движения потока).
Остатки масла отделяются от сжатого воздуха в сепараторе 9 и возвращаются в винтовой блок 3 по специальному каналу.
Очищенный от масла сжатый воздух через клапан минимального давления 10 и охлаждаемый вентилятором 14 воздушный радиатор 13 подается потребителю.
Клапан минимального давления 10 необходим для поддержания в масляном резервуаре 8 давления, требуемого для нормальной циркуляции масла независимо от давления в сети потребителя.
Как правило, клапан минимального давления открывается при давлении на его входе на уровне 4-4,5 бар.
Вентилятор 14 может располагаться как на валу электродвигателя 6, так и приводиться в действие собственным электродвигателем.
Производительность вентилятора и площадь охлаждаемой поверхности радиатора 13 рассчитываются таким образом, чтобы обеспечить температуру сжатого воздуха на выходе компрессора, не превышающую температуру окружающей среды более, чем на 10 °С.
Следует отметить, что система охлаждения винтового компрессора может быть и водяной. В этом случае радиаторы 12 и 13 компрессора представляют собой трубчатые теплообменники, в которых охлаждение рабочей среды (масло, сжатый воздух) обеспечивается циркуляцией воды (или другого охлаждающего агента) в межтрубном пространстве теплообменника.
Теплообменник винтового компрессора с водяным охлаждением
Применение водяного охлаждения позволяет:
- снизить уровень шума, производимого компрессором при работе;
- отказаться от монтажа вентиляционных коробов для отвода от компрессора горячего охлаждающего воздуха.
Масляный контур
Масло из нижней части масляного резервуара 8 возвращается в винтовой блок 3 под действием давления, поддерживаемого внутри резервуара, благодаря наличию клапана минимального давления 10.
В зависимости от температуры масло может двигаться либо по «малому» контуру (масляный резервуар 8 – термостат 11 – масляный фильтр 7 – винтовой блок 3), либо по «большому» (масляный резервуар 8 – термостат 11 – масляный радиатор 12 – масляный фильтр 7 – винтовой блок 3).
Температура масла очень важна для длительной безотказной работы компрессора.
Слишком низкая температура может вызвать выделение конденсата из воздуха еще на этапе сжатия и «эмульгирование» масла, которое значительно ухудшит его эксплуатационные качества. Слишком высокая температура значительно снижает срок службы масла, а также вызывает чрезмерные температурные деформации роторов компрессора, которые могут привести, в худшем случае, даже к заклиниванию компрессора.
Как видите, ничего сложного в устройстве винтового компрессора нет. Современные винтовые компрессоры являются, бесспорно, надежными и эффективными для производства сжатого воздуха как на больших промышленных предприятиях, так и на предприятиях малого бизнеса.
На этом все.
Если у вас остались вопросы, то вы можете задать их в форме ниже.
Мы ответим в течение 1-2 рабочих дней.
С уважением,
Константин Широких & Сергей Борисюк
Вернуться в раздел Все статьи
Еще по теме:
Винтовой компрессор. Общая информация
Принцип работы винтового компрессора
Конструкция/устройство винтового компрессора
Конструкция винтового газового компрессора. Видео
Конструкция винтового блока компрессора
Конструкция всасывающего клапана (регулятора всасывания) винтового компрессора
Конструкция термостата. Назначение термостата в винтовом компрессоре
Конструкция клапана минимального давления (КМД). Назначение КМД в винтовом компрессоре
Конструкция масляного резервуара. Назначение и принцип действия
Конструкция сепаратора тонкой очистки. Назначение и функции в винтовом компрессоре
Схема управления работой винтового компрессора. Общая информация
Силовая часть схемы управления винтового компрессора
compressorblog.ru