Производитель:
Выбрать производителя
Записей не найдено

Винтовые компрессоры

Звоните, мы поможем вам с выбором оборудования:

Калуженок Сергей +7 (916) 381-44-27 с 09-00ч до 20-00ч

 

Воздушный винтовой компрессор

 

  Винтовой компрессор - это техническое устройство, предназначенное для сжатия газа и подачи его под давлением потребителю. Патент на изобретение винтового компрессора получен ещё в тридцатых годах XX века. Конструкция и принцип действия этой машины довольно просты, однако повсеместное распространение винтовые компрессоры получили только с 70-х годов прошлого века. Более сорока лет технологии обработки металла не позволяли производить это оборудование с удовлетворительными техническими характеристиками и по приемлемым ценам. И только благодаря появлению металлообрабатывающих станков с числовым программным  управлением появилась возможность массового - относительно дешёвого производства винтового компрессорного оборудования. Сейчас воздушные винтовые маслонаполненные компрессоры получили самое широкое распространение во всех сферах производства, где требуется непрерывная подача сжатого воздуха. И неудивительно, сравнивая их с поршневыми компрессорами, перечислим только некоторые явные аргументы в их пользу - в разы больший ресурс работы и надёжность, минимальный уровень шума, практически полное отсутствие вибрации, высокая производительность при меньших габаритах, энергозатраты на 25-30% меньше - соответственно энергоэффективность выше,  возможность длительной безостановочной работы. Благодаря всем этим преимуществам винтовые компрессоры всё больше вытесняют другие виды объёмного компрессорного оборудования, а если учесть, что стоимость их производства постоянно уменьшается – можно предположить, что в недалёком будущем это будет подавляющий вид оборудования по производству сжатого воздуха.

Итак, каково устройство винтового компрессора, и по какому принципу он работает?

Классическая схема предполагает наличие:

- маслонаполненного винтового блока – главного рабочего элемента компрессора,

- приводного механизма – электродвигателя или ДВС,
- ременной передачи, редуктора или сцепной муфты – устройства передачи крутящего момента от привода на винтовой блок,
- масляного резервуара и сепаратора-маслоотделителя – элементов, в которых происходит разделение сжатого воздуха и масла,
 -  системы охлаждения масла – основной системы охлаждения компрессорной установки,
- охладителя воздуха – устройства, охлаждающего сжатый воздух перед конечной подачей его потребителю до значений температуры, превышающей не более чем на 10°С температуру окружающей  среды,
- электронного блока управления – устройства, необходимого для контроля работы оборудования, позволяющего менять параметры его работы и выводящего на дисплей все значимые рабочие характеристики компрессора,
- воздушного и масляного фильтров, всасывающего, предохранительного и обратного клапанов, реле давления, системы трубопроводов,
- в ряде моделей маслонаполненных винтовых компрессорных установок на выходе устанавливается система подготовки сжатого воздуха, осуществляющая конечную очистку перед подачей его потребителю.

 

  Схема работы винтового компрессора, в самом простом варианте, выглядит так. Атмосферный воздух через фильтр и всасывающий клапан попадает в винтовой блок, в  котором происходит сжатие воздуха между корпусом и вращающимися в противоположных направлениях находящимися в зацеплении червячными роторами, также называемыми винтами. Внутрь блока постоянно подаётся масло, которое играет очень важную роль при работе винтового компрессора – оно одновременно выполняет несколько функций. Смазывает движущиеся части оборудования, предотвращает соприкосновение винтов - тем самым уменьшает их механический износ. Покрывая все внутренние части винтового блока, является своеобразным герметиком, удерживающим воздух в полостях сжатия. И наконец, масло является основным отводчиком тепла, в большом количестве выделяющегося при сжатии атмосферного воздуха в винтовом блоке компрессора. Проходя между вращающимися с большой скоростью винтами, воздух и масло смешиваются, образуя на выходе масляно-воздушную пену.  Далее, эта смесь попадает в масляный резервуар, в котором происходит первичное отделение сжатого воздуха от масла. Потом, по порядку - через сепаратор-маслоотделитель, охладитель-радиатор, обратный клапан и систему фильтров сжатый воздух подаётся конечному потребителю.        

   Рассматривая схему работы винтового маслонаполненного компрессора интересно посмотреть на работу так называемого масляного контура. Масло, отделённое от сжатого воздуха, находится в резервуаре, в котором с помощью клапана поддерживается минимальное давление около 4,5 бар, обеспечивающее подачу масла в винтовой блок. По аналогии с системой охлаждения автомобиля, в зависимости от температуры масло циркулирует либо по малому, либо по большому контуру. Пока не достигнута рабочая температура - термостат замыкает малый охлаждающий контур. После выхода температуры на значение  в 70 °С – термостат переключается и масло движется по большому контуру охлаждения, и циркулируя через радиатор способствует значительному отводу тепла. Наличие двух охлаждающих контуров позволяет компрессору после запуска быстро выходить на рабочий температурный режим, и в дальнейшем с высокой точностью поддерживать оптимальную температуру.  Температурный режим крайне важен для правильной работы винтового компрессора. Если температура мала, то в масляном резервуаре выпадает конденсат, влага накапливается и смешивается с маслом - образуется так называемая масляно-водяная эмульсия, негативно влияющая на работу винтового блока и значительно уменьшающая ресурс его работы. Если температура слишком высока, то масло быстро окисляется, уменьшаются его фрикционные свойства и требуется его преждевременная замена. Частая смена масла значительно увеличивает эксплуатационные расходы на содержание винтового компрессора, что нежелательно для потребителя.

   Рассмотрим характерные для винтового компрессора режимы работы, отличающие его от другого компрессорного оборудования. Что такое режим холостого хода?

   Быстрая полная остановка винтового компрессора, в отличие от поршневого, крайне нежелательна.  Из-за того, что всасывающий клапан инерционен и не успевает мгновенно закрыться, происходит заброс масла из винтового блока во всасывающую магистраль - воздушный фильтр замасливается и выходит из строя. Для того, чтобы исключить попадание масла в область воздушного фильтра необходимо перед остановкой  компрессора снизить давление в винтовом блоке. Для этого из рабочего режима винтовой компрессор сначала переводится в режим холостого хода, длительность которого устанавливается таймером - продолжительность его, как правило, составляет около четырёх минут. За это время давление внутри винтового блока успевает упасть до значения 2,5 бар. При таких значениях внутреннего давления компрессор можно безболезненно останавливать - масло не успеет попасть в область воздушного фильтра. Таким образом, режим холостого хода является промежуточным звеном между полной остановкой компрессора и его рабочим режимом.
    Режим холостого хода имеет ещё одно назначение – он регулирует количество подаваемого потребителю сжатого воздуха без остановки работы винтового блока.
    Если сравнить работу винтового компрессора с работой поршневого, то в последнем, когда давление в пневмосети достигает установленных максимальных значений - реле давления подаёт команду на отключение компрессора и он полностью останавливается. После падения давления в пневмосистеме до минимальных значений – поршневой компрессор снова возобновляет работу. В течение рабочего дня происходит большое количество циклов остановки. Таким образом, происходит регулировка подачи сжатого воздуха от поршневого компрессора к потребителю. Для винтового компрессора такой режим работы недопустим - многократное  выключение компрессорной установки способствует  излишней стрессовой нагрузке на электросеть предприятия и уменьшает ресурс работы винтового блока. Поэтому, когда в пневмосистеме достигаются максимальные значения давления сжатого воздуха, срабатывает реле давления и компрессор переходит сначала в режим холостого хода. В этом режиме он может работать довольно продолжительное время, которое устанавливается таймером системы управления.  При этом подача сжатого воздуха в магистраль останавливается, и он циркулирует по внутреннему контуру компрессора.  Далее, по истечении установленного времени (примерно 4 минуты), по команде с таймера двигатель  выключается, и компрессор переходит в режим ожидания, в котором может находиться неограниченное время. Если давление в пневмолинии падает до минимальных значений раньше, чем компрессор переходит в режим ожидания, то снова запускается рабочий режим, и сжатый воздух нагнетается в пневмомагистраль потребителю - так осуществляется регулировка подачи воздуха в магистраль без остановки работы винтового блока. Таким образом, режим холостого хода винтового компрессора решает сразу несколько задач: снижает  нагрузку на электросеть предприятия, увеличивает ресурс работы винтового блока, снижает количество необходимых для проведения планового ТО расходных материалов и запчастей, регулирует подачу воздуха потребителю без остановки двигателя.

   Справедливости ради необходимо отметить, что существуют и другие схемы регулировки количества подаваемого потребителю сжатого воздуха. Для этого, например, к электродвигателю винтового компрессора подключается частотный регулятор. Увеличивая или уменьшая с помощью него количество оборотов электропривода, а соответственно - частоту вращения роторов в винтовом блоке, можно в больших пределах регулировать объём подачи в пневмосистему сжатого воздуха. По схожей схеме производится регулировка подачи сжатого воздуха при работе винтовых компрессорных установок с приводом от ДВС, с той лишь разницей, что частота вращения роторов в винтовом блоке меняется в зависимости от количества оборотов двигателя внутреннего сгорания, а они регулируются по классическому, хорошо всем известному принципу.

   Заканчивая рассмотрение устройства и принципа работы винтового компрессора на примере классической модели с маслонаполненным винтовым блоком, хочется отметить, что существуют и другие конструктивные схемы этого компрессорного оборудования. Перечислим их: компрессор с винтовым блоком сухого сжатия, компрессор с впрыском воды в камеру сжатия, двухступенчатые винтовые компрессорные станции. По сравнению с классической схемой у каждого из них есть свои особенности и недостатки, и главный их недостаток – значительно меньший ресурс работы, но это оборудование незаменимо для потребителей, которым критически важно полное отсутствие масла в сжатом газе или необходимо получить рабочее давление более 14 бар. То есть эти винтовые компрессоры используются в таких технологических операциях, где применение одноступенчатой схемы в маслонаполненном варианте не выдаёт желаемых параметров сжатого воздуха.

    Итак, подведём итоги.  Ещё раз перечислим все преимущества винтовых компрессоров: огромный ресурс работы – до 100 000 часов, большая производительность, малые габариты, самая высокая среди компрессоров энергоэффективность, маленький уровень шума, практически полное отсутствие вибрации, невысокие эксплуатационные расходы, возможность длительной безостановочной работы. Это оборудование без исключения подходит для всех сфер производства.
   Приобретая винтовой компрессор для своего предприятия можно руководствоваться собственным опытом, выбрать нужную вам модель и позвонить нашим специалистам - мы можем осуществить поставку любого винтового компрессорного оборудования. Но если у вас возникнут сложности по его подбору – смело обращайтесь, мы вместе разберёмся,  какой винтовой компрессор наилучшим образом обеспечит ваше предприятие достаточным количеством сжатого воздуха.   

Звоните, мы поможем вам с выбором оборудования:

Калуженок Сергей +7 (916) 381-44-27 с 09-00ч до 20-00ч