Что такое винтовой компрессор и его виды

Описание и принцип работы винтового компрессора

Общее описание винтовых компрессоров

Винтовой компрессор представляет собой агрегат промышленного назначения, нагнетающий воздух посредством винтовой пары. Данный тип оборудования широко применяют в промышленности при необходимости непрерывно поставлять сжатый воздух пневматическим системам. Винтовое компрессорное оборудование является экономичным и современным оборудованием, которое характеризуется умеренным потреблением электрической энергии, простотой обслуживания и управления, а также долговечностью.

Винтовой компрессорный агрегат оснащается воздушной, жидкостной, либо масляной системой охлаждения. В результате прохождения процедуры охлаждения, воздух может содержать масляные капли, твердые частицы, а также водяные пары, что способствует износу оборудования. Поэтому, на производствах, где необходимо поддерживать высокие стандарты чистоты сжатого воздуха, используются воздушные и жидкостные системы охлаждения. Существуют также модели компрессоров, оснащенных ресивером и осушителем, которые наряду с очищением от примесей воздуха, обеспечивают его равномерную подачу и экономию электроэнергии. Такие модели являются хорошим решением для компактных производств.

Винтовые компрессорные установки активируются посредством электродвигателя. Перемещение определенного объема охлаждающего вещества (хладагента) в форме газа, позволяет точно отслеживать процесс охлаждения в компрессоре. Золотник, которым оснащен компрессор, обеспечивает снижение уровня притока газа и мощности.

Винтовой компрессор способен работать в режиме холостого хода, что позволяет снизить потребление электроэнергии в пять раз, а также максимально сократить износ деталей по причине отсутствия лишних включений электрического двигателя.

Данный вид компрессора, в отличие от поршневых компрессорных установок, не выбрасывает лишний воздух. Кроме того, винтовой компрессор производит сжатый воздух умеренной температуры, так как на конце сжатия температура низкая.

Впервые компрессоры винтового типа были запатентованы в 1930-х г. Вследствие того, что они достойно конкурировали с другими видами объемных компрессорных систем, их популярность и сфера применения росли. Сейчас винтовые компрессоры активно функционируют в самых разных областях производства. По техническим характеристикам они сравнимы с поршневыми агрегатами промышленного класса и актуальны для предприятий, на которых необходимо поддерживать непрерывный процесс производства.

Принцип работы винтовых компрессоров

Винтовые компрессорные установки оснащены двумя винтами, один из которых имеет вогнутую поверхность, второй – выпуклую.

Винты и корпус компрессора вместе образуют объем рабочей камеры. В процессе вращения винтов размер камеры растет, а по мере удаления выступов на роторах от впадин осуществляется всасывание. При максимальном объеме камер процесс всасывания прекращается. Камеры оказываются в изолированном положении относительно патрубков. Далее, во впадину ведомого ротора входит выступ ведущего ротора (внедрение происходит с самого начала ротора и до нагнетательного отверстия). В определенный момент две поверхности образуют общий объем, который постепенно сокращается в результате движения элементов в направлении отверстия нагнетания. Происходит вытеснение газа.

В типичной конструкции винтовой компрессорной установки масло в рабочую зону не поступает. Винты находятся внутри корпуса, который оснащен разъемами (одним или несколькими), расточками, уплотнениями и камерами (нагнетания и всасывания). В данных системах используются подшипники скольжения (упорные и опорные) вследствие высокой частоты вращательных движений, которые совершает винтовая пара.

Попадание масла из подшипниковых узлов в сжатый газ и камеры подшипников, предотвращается благодаря использованию запирающего газа. Он подается в узлы уплотнений, которые представлены группой колец между винтами и камерами подшипников.

Винтовые компрессорные агрегаты используются в самых разных областях производства, т.к. их компактность и экономичность соответствует самым высоким стандартам.

Основные детали и конструктивные особенности винтовых компрессоров

Винтовые компрессорные установки оснащены винтовой парой (двумя роторами с лопостями). Один из винтов имеет вогнутую поверхность, поверхность второго выпуклая. По мере того, как винты совершают разнонаправленные вращательные движения, происходит сжатие газа. Сжатие осуществляется до предельного момента, после чего некоторый объем вытесняется через нагнетательное отверстие торцевой стенки.

Классическая модификация такого компрессора это конструкция, оснащенная двумя винтами. Существуют также одновинтовые модели, где работает один несущий винт, а приводом служит электрический двигатель.

Основными элементами конструкции данного вида агрегатов выступают корпус компрессора, электродвигатель, вентилятор, блок (в котором располагаются винты), фильтры (масляный и всасывающий), устройства для охлаждения и отделения масла, концевой охладитель воздуха, система управления и контроля, трубопроводы (воздушный и масляный). Вспомогательные элементы представлены реле давления, термостатом, предохранительным клапаном и др.

Винтовой компрессор по аналогии с поршневым агрегатом может оснащаться ресивером (или воздухосборником), что способствует стабилизации режима функционирования, повышению качества и охлаждению сжатого воздуха. Регулируемый привод в целом повышает общую эффективность работы компрессорных систем. Электронные системы управления на основе новейших микропроцессоров позволяют контролировать ключевые параметры эксплуатации.

Типы винтовых компрессорных установок

Классическая модель данного вида компрессоров оснащена двумя винтами (с выпуклой и вогнутой поверхностью). Тем не менее, существует два типа винтовых компрессорных агрегатов: одновинтовой и двухвинтовой. В классическом варианте, винтовая пара совершает разнонаправленные вращательные движения, в результате чего осуществляется сжатие газа. В одновинтовом агрегате есть один несущий винт, который приводится в действие электрическим двигателем.

Существует деление компрессорных установок на типы в соответствии с видом привода: агрегаты, оснащенные ременным и прямым приводом.

В компрессорах с ременным приводом имеются два шкива (один непосредственно на двигателе, второй расположен на винтовой паре), которые задают роторам вращение. Чем выше скорость вращательных движений, тем выше уровень производительности, но ниже уровень рабочего давления. В агрегатах с прямой передачей используется редуктор, либо прямой способ передачи посредством муфты.

В зависимости от параметра заполняемости маслом резервуара, где вращаются винты компрессора, и в которой происходит фактическое сжатие агрегаты подразделяются на:

Маслозаполненные винтовые компрессоры

Широко применимый тип компрессоров. Ведущим обычно является один винт. Ведомый ротор вращается вслед за ротором, приводящим в движение. Масло участвует в отводе тепла, которое образуется в процессе сжатия воздуха. Масло впоследствии удаляется сепаратором, давая на выходе чистый сжатый воздух. Хотя 99,9% масла остается внутри компрессора, всегда остается немного масла, которое проникает через сепаратор и покидает компрессор в сжатом воздухе, так называемый вынос масла. Поэтому эти компрессоры не могут быть использованы там, где требуется сжатый воздух без примеси масла.

Но для большинства заводов, цехов и машиностроения незначительное содержание масла не критично. По сути это предотвращает образование ржавчины (внутри системы сжимающей воздух) и помогает машине работать плавно.

  • тихая работа
  • высокий поток воздуха, равномерный поток
  • подходит для непрерывной работы
  • дорогой по сравнению с поршневым типом компрессора
  • не подходит для длительных простоев
  • унос масла

Безмасляные винтовые компрессоры

Основной принцип работы такой же как у масляных компрессоров, только в этом случае здесь не используется масло, только воздух! Т.к здесь не впрыскивается масло во время сжатия, сжатие производится обычно в две стадии. Потому что если мы будем сжимать воздух в одну стадию например с 1 до 7бар, он станет очень горячим.

Ступень 1 сжимает воздух до нескольких бар (например 2,5бар). Воздух здесь очень горячий, поэтому он подается сначала через промежуточный охладитель прежде чем поступить во вторую ступень. Ступень 2 сжимает воздух дальше с 2,5бар до требуемой величины, например до 7 бар.

Обычно 2 ступени встроены на 1 редукторе с 1м эл. двигателем который приводит их в движение одновременно.

Если вам нужен 100% безмасляный воздух и в большом количестве, безмасляный винтовой компрессор то что вам нужно. Конечно же, здесь речь и о большой цене, но если Вам действительно нужен 100% безмасляный воздух, то у Вас нет выбора.

  • Более дорогой, чем масляный тип.
  • Обслуживание/ремонт более сложный процесс и более дорогой, чем у масляного типа компрессора.
  • Более шумный, чем масляный тип.

Безмасляные компрессоры имеют много областей применения. Это пищевая, химическая промышленность, фармацевтика, радиоэлектроника и производство полупроводников,. Винтовые безмасляные компрессоры можно подразделить на безмасляные компрессоры с впрыском воды в камеру сжатия, винтовые компрессоры сухого сжатия.

Водозаполненные винтовые компрессоры

Винтовые компрессоры с впрыском воды единственные компрессоры с мощностью ниже 55кВт достигающие 13бар. Вне зависимости от уровня конечного сжатия при дозированном впрыске температура не повышается более чем на 12°. Тепловая нагрузка на элементы устройства незначительна. следовательно, возрастает срок службы, надежность и безопасность агрегата в целом. При помощи этой технологии, отличная охлаждающая способность воды обеспечивает эффективный отвод тепла на источник.

Винтовые компрессоры с впрыскиваемой жидкостью обычно не требуют, чтобы два вращающихся в противоположные стороны ротора были в надлежащем зацеплении. Вода является слоем, который разделяет 2 винтовых профиля даже если один ротор «приводит в движение» другой. Этот тип компрессоров может быть очень выгодным для потребителя, т.к дает следующие преимущества:

  • впрыскиваемая жидкость обеспечивает внутреннее охлаждение. Некоторые газы в таком случае не полимеризуются, не работают во взрывоопасных температурах.
  • водозаполненные винтовые компрессоры достигают значительно большей степени сжатия.

Типичное применение водозаполненных винтовых компрессоров: рециркуляционные газы, окись этилена, угольный газ и очень специфичные газы, как например хлорсодержащий газ.

Типы и виды винтовых компрессоров

Компрессоры — это устройства, осуществляющие сжатие газообразных веществ или воздуха. Существует несколько разновидностей компрессоров по конструкции: поршневые, центробежные, струйные, осевые, винтовые. Винтовой компрессор осуществляет сжатие за счет вращения двух сцепленных между собой роторов с винтовыми зубцами.

Такие компрессоры могут использоваться в самых разнообразных технологических процессах. Именно разные условия эксплуатации и высокая степень востребованности привели к разработке компрессорных устройств винтового типа, отличающихся между собой по характеристикам.

Типы по конструкции

Весь широкий ассортимент данных устройств можно объединить в две большие группы:

С одинарным винтом. В таких конструкциях роль винта играет центральный ротор, с каждой из сторон которого расположены одна или две шестеренки. Винт приводит в движение роторы, что и приводит к сжатию поступающих газов.

Двухвинтовой. Этот тип оборудован рабочим ротором и приводным (центральным). Газ поступает в устройство с одной стороны, а выходит — с другой. Центральный ротор выполнен в виде винта. Он заставляет двигаться рабочий ротор.

Сжатие газов или воздуха происходит в компрессорах обоих типов по одинаковому принципу.

Типы по особенностям приводов

Существуют 4 вида приводов, используемых в винтовых компрессорах, на чем и основывается данная классификация:

Компрессор с ременным приводом. Он прост в использовании и не требует особой квалификации от персонала, что дает массу возможностей для его применения. Он предполагает возможность настройки передаточного числа. Данное оборудование нежелательно использовать на предприятиях, где предполагаются большие нагрузки на компрессор, а также там, где наблюдается повышенное образование пыли.

Компрессор с шестеренчатым приводом. Данный тип устройств характеризуется незначительным шумом, плавной работой привода, высокой производительностью. Исходя из данных особенностей, такие компрессоры применяют в сложных условиях, в частности, на предприятиях с высокой степенью образования пыли, то есть на цементном или мукомольном производстве. Подойдет для предприятий любого масштаба. Однако для ремонта данных конструкций требуются знания и квалификация.

Компрессор с прямым приводом. Данный вариант также имеет очень высокий показатель производительности. Кроме того, данный тип устройств чрезвычайно надежен, поскольку для него некритичны ни попадание в механизмы чужеродных частиц, ни сложные условия работы. Длительный срок службы без капитального ремонта — еще один ощутимый плюс в работе такого оборудования. Этот вариант довольно универсален, однако его не рекомендуется применять на предприятиях, где требуется регулирование максимального рабочего давления, поскольку это не предусмотрено конструкцией.

Прямоприводной компрессор с частотной регулировкой. На сегодняшний день такое оборудование считается самым оптимальным, поскольку к высоким показателям КПД, универсальности использования и мягкому ходу привода добавляется возможность регулирования по давлению и производительностью. Цена данного устройства несколько выше, чем в предыдущих случаях, но это целиком окупается качеством и надежностью их работы.

Другие классификации

Кроме двух основных классификаций существует масса других, основанных на различных характеристиках данных устройств:

  • по типу хладагента (аммиачные, хладоновые, хлорметиловые, сернисто-ангидридные);
  • по положению цилиндров (вертикальные, угловые, горизонтальные);
  • по количеству цилиндров (одно- и многоцилиндровые);
  • по варианту охлаждения (с водяным или воздушным охлаждением);
  • по возможности перемещения (мобильные, стационарные).

Существует еще довольно много разновидностей компрессоров, каждый из которых связан с теми или иными свойствами оборудования.

Винтовые компрессоры дают множество преимуществ, начиная от незначительного уровня шума и заканчивая низкими энергозатратами, при этом современные технологии позволяют добиться мощности и производительности, ни в чем не уступающих аналогичным машинам другой конструкции. Выбор компрессора в первую очередь зависит от условий, в которых он будет работать, и требований к его производительности. При условии, что все запросы будут учтены в полной мере, данное оборудование станет экономичным и надежным вариантом на любом производстве.

ВИДЫ КОМПРЕССОРОВ

Воздушный компрессор – это машина для подачи сжатого воздуха нужного давления для устройств, использующих пневматику, т.е. силу сжатого воздуха. В настоящее время работа ни одного крупного предприятия не обходится без компрессора! Это и сталелитейное производство, и деревообработка, шахты и буровые установки… Более того, компрессоры работают на транспорте, в медицине, используются для транспортировки сыпучих веществ, незаменимы в автосервисе, при ремонте дорог и в строительстве.

Прообраз компрессора в древнейшей истории – меха для поддува воздуха в кузнечном и стеклодувном деле, тогда для стабилизации воздушного потока использовали пару мехов работающих в противофазе.

На основе изобретенного немецким физиком Отто фон Герике в 1650 г. поршневого насоса для вакуумной откачки позднее, в 1765 году русским ученым Иваном Ивановичем Ползуновым был создан первый одноступенчатый поршневой компрессор. Он использовался для нагнетения воздуха в плавильные печи при литье металла.

Современные двухступенчатые и многоступенчатые поршневые компрессоры

Винтовые компрессоры изобретены в 40-е годы XX века и широко применяются в промышленности с 60-70х годов.


Первый винтовой компрессор в основе которого два зеркальных шнека с минимальным воздушным зазором создал шведский инженер-конструктор Альф Дж. Р. Лисхольм в 1936 году (развив идею роторных нагнетателей братьев Рутс). В России первые винтовые компрессоры «ЛКИ» начали выпускаться на Ленинградском компрессорном заводе в 1953 году.

Современные винтовые компрессоры дают большую производительность при скромных размерах благодаря высокому КПД ( 80-85%), обеспечивая равномерное нагнетение без скачков и пульсаций и длительный рабочий ресурс конструкции.

Читайте также:  Приточные установки от магазина "Вент-заводы".

Виды компрессоров по конструкции, приводу, смазке и другим параметрам


Винтовые, поршневые, спиральные – какой компрессор выбрать?

I Итак, по типу конструкции камеры сжатия компрессоры бывают:

ОБЪЕМНЫЕ (работают по принципу уменьшения объёма воздуха и увеличения его давления):

Поршневые (Возвратно-поступательные). Это классические, недорогие, привычные для России модели, знакомые еще с советских времен. Устройство поршневого компрессора довольно простое. В них поршень движется вперед и назад внутри цилиндра, за счет движений шатуна и вращающегося коленчатого вала. Поршневые компрессоры дополнительно оснащаются сложной системой водяного охлаждения.

Наиболее распространены, в том числе для бытового использования одноступенчатые поршневые компрессоры. Для увеличения КПД и достигаемого давления используют двухступенчатые и многоступенчатые поршневые агрегаты.

Поршневые компрессоры широко применяют в мастерских, небольших цехах, в строительстве – вместе с краскопультами, шуруповертами, нейлерами, степлерами и другими пневмоинструментами, в автосервисах – для подкачки шин, в автомойках, также для продувки труб и оборудования, для сварки. Безмасляные поршневые компрессоры устанавливают в медицинских учреждениях и на пищевых комбинатах.

Часто поршневые компрессоры оснащаются ручками, колесами для более удобной транспортировку к месту использования. Поршневые компрессоры выпускают как для трехзфазных сетей на 380В, так и для сетей 220В.

Подобрать надежный и удобный поршневой компрессор известных в России марок – Remeza, Abac, Fiac, Fini, Dalgakiran и других Вы можете в разделе Поршневые компрессоры в каталоге на нашем сайте, либо обратившись для подбора к нашим менеджерам.

Роторные (бывают в свою очередь винтовые, зубчатые и лопастные)

Воздух нагнетается вращающимися роторами различных форм.

В винтовых компрессорах – это зеркальные роторы, ведущий и ведомый. В безмасляной модификации синхронное вращение роторов с минимальным зазором между ними обеспечивается группой шестерней. В маслозаполненных – между роторами присутствует масляная смазка, и охлаждающую функцию несет масло. За счет быстрого вращения роторов и наличия нескольких мини-полостей нагнетения между всеми выступающими и вогнутыми частями двух роторов обеспечивается равномерное поступление сжатого воздуха. Конструкция сбалансированная, поэтому дает гораздо меньше шума и вибрации и рабочий ресурс системы рассчитан на 6-10 лет интенсивной эксплуатации. При небольших габаритах компрессора достигаются значительные величины производительности и давления.

Винтовые компрессоры таких марок, как Ремеза, Абак, Атлас Копко, Компраг, Крафтман и других давно стали важной составляющей техпроцессов российских промышленников.

Винтовые компрессоры существуют также в двухступенчатой модификации. Эта конструкция дает еще большее давление и объем воздуха при той же мощности. Экономия энергии достигается за счет политропного сжатия и промежуточного охлаждения. У нас они представлены сериями Spitzenreiter S-EKO II, Dali EN II, Dalgakiran Eagle, Kaeser CSG, Kaeser FSG.

Благодаря надежности, мощности и высоким рабочим характеристикам винтовыми компрессорами оснащают предприятия, постоянно использующие сжатый воздух в своих техпроцессах. Они работают в цехах и производствах любого масштаба, их используют при бурении и добыче нефти, в шахтах для взрывных работ, также при крупномасштабных строительных и отделочных работах, при пескоструйной обработке дерева и металла, в химической промышленности, энергетике, машиностроении и т.д.

Спиральные. Здесь сжатие рабочей среды происходит за счет взаимного движения двух архимедовых спиралей, приводимых в движением валом с эксцентриком. Спирали расположены таким образом что удается максимально избежать их трения и таким образом нет необходимости вводить смазку. Поэтому на выходе получаем чистый безмасляный воздух без необходимости дополнительно сепарации. Отсутствие трения также способствует увеличенному сроку службы спирального компрессора. Спиральный компрессор создает меньше вибраций и меньше пульсации воздуха, чем поршневой.

– Близкая к нулю утечка воздуха;
– Нулевой мертвый объем и нулевые гидравлические потери;
– Коэффициент подачи почти равен 1 (на 20-30% выше, чем у поршневых);
– Минимальные потери на трение;
– Одновременный забор и выпуск;
– Почти отсутствует теплообмен с окружающей средой;
– Низкий уровень шума и компактность (на 30%) по сравнению с поршневыми компрессорами.

Чаще всего спиральные компрессоры используются для подачи хладагента в холодильных системах, в частности для охлаждения серверных и телефонных центров, в бытовом и коммерческом кондиционировании, на предприятиях сферы питания и хранения пищевых продуктов, в супермаркетах; в тепловых насосах; а также для подачи сжатого воздуха в пневмосистемы любых промышленных предприятий. Однако следует учесть, что для таких компрессоров нужно обеспечить подачу воздуха достаточно хорошо очищенного от твердых частиц.

Мембранные. Воздух нагнетается эластичной полимерной мембраной, приводимой в движение поршнем посредством гидравлической прослойки. Бывают с механическим, поршневым, пневматическим и магнитным приводом. Так как с перекачиваемым газом контактирует только поверхность рабочей камеры и мембрана, отсутствует загрязнение смазочными веществами, и не происходите утечек. Это дает воздух высокой частоты на выходе и делает эти компрессоры идеальным выбором для работы с токсичными и летучими газами. При небольшой производительности, такие компрессоры способны создавать давление до 3000 бар на выходе (используя 3-5 ступеней). Мембранные компрессоры часто используют для лабораторных исследований и в химической отрасли.

СРАВНЕНИЕ ПОРШНЕВЫХ И ВИНТОВЫХ КОМПРЕССОРОВ. ЧТО ЛУЧШЕ?

В целом, кроме специфических частных случаев, для профессионального и промышленного применения обычно стоит выбор между ПОРШНЕВЫМИ и ВИНТОВЫМИ компрессорами.

Для небольших мастерских, мелких ремонтных и строительных работ и бытового использования вполне подходят поршневые компрессоры различной мощности и с ресиверами различного объема, и более или менее надежной и долговечной конструкции (соответственно, будет и разница в цене).

Для работы на предприятиях, с длительным режимом эксплуатации в большинстве случаев выбирают компрессоры винтовые. И даже их более высокая стоимость в дальнейшем при многолетней эксплуатации (более 8 лет без капремонта) оправдывает себя.

Приведем преимущества винтовых компрессоров в наглядной таблице:

ДИНАМИЧЕСКИЕ (компрессия осуществляется при непрерывной подаче воздуха. Колесо с вращающимися лопастями разгоняет газ, при его замедлении в диффузоре возникает статическое давление)

В зависимости от направления потока воздуха они бывают Центробежные, Осевые, смешанного типа.

II По типу питания и двигателя существуют компрессоры:

1. Электрические – там, где есть электросеть 220 либо 380 Вольт – представлены самым широким ассортиментом от бытовых до промышленных мощностью

2. С двигателем внутреннего сгорания (дизельные, бензиновые) – часто используются на стройках при ремонте дорог

3. Турбокомпрессоры – действующие от паровой либо газовой турбины (являются составной частью турбореактивного двигателя, используются для турбонаддува с целью увеличения мощности двигателя)

III По наличию масла в камере сжатия – масляные и безмасляные.

Какой привод лучше?

IV По типу привода компрессоры делятся на несколько видов:

– Коаксиальные (с прямым приводом)

В компрессоре с прямым приводом двигатель и шатунный ходовой механизм поршня соединены единым валом без дополнительных передаточных механизмов

Поршневые компрессоры с прямым приводом считаются начальным классом техники, чаще используются если компрессор нужен ненадолго, для мелких работ. Там, где важна цена компрессора больше, чем вопрос о том, насколько продуктивно он работает, сможет ли работать продолжительное время без остановки и прослужит ли долго.

В компрессоре с ременной передаче двигатель соединен с камерой нагнетения плоским ремнем на двух колесах-шкивах. Ведущий шкив большего диаметра, ведомый – меньшего. За счет ременного механизма передача происходит плавно и с меньшим шумом, частота движений поршневой головки уменьшена, а значит меньше ее износ. Продуктивность компрессора выше.

Винтовые компрессоры по типу привода бывают:

– с прямым приводом (в том числе прямой привод с частотной регулировкой),

– с ременным приводом,

– а также с шестеренчатой передачей (прямой привод через редуктор).

Для винтовых компрессоров больше распространен прямой привод.

Ременной может давать снижение КПД из-за некоторого проскальзывания или провисания ремня. Кроме того, ремень может работать хуже в условиях пыли и загрязненности. Преимущества винтовых компрессоров с ременным приводом – возможность регулирования параметров установки за счет использования разных шкивов, несложность техобслуживания, меньшая стоимость устройства. Ременной привод используют в компрессорах широкого диапазона мощностей – от 2 кВт до 250 кВт.

Прямой привод предпочтительнее по эффективности, здесь минимальные потери передачи крутящего момента (передача до 99,99%), большая надежность соединения, пылезащищенность, а значит гораздо больший интервал службы узла без необходимости замены. В компрессоре с прямым приводом концы валов винтового блока и электродвигателя находятся на одной оси и соединяются муфтой. Конструкция высоконадежная, но при приобретении и в случае ремонта обходится дороже.

Если выбрать прямоприводный винтовой компрессор с частотным преобразователем, удается достичь очень точного и плавного регулирования объема и давления подаваемого воздуха. Точность регулировки – до 0.1-0.2 бара. Пуск и остановка двигателя производятся плавно, повышая длительность его эксплуатации. Экономится электроэнергия, благодаря исключению фаз холостого хода и соответствию потребляемой мощности фактическому расходу сжатого воздуха (в т.ч. из-за того, что каждый лишний бар давления увеличивает расход энергии на 8%). С учетом вышеуказанных преимуществ, прямой привод с «частотником» можно считать оптимальным выбором для винтового компрессора.

Наиболее экономически оправдано использование частотного преобразователя на тех предприятиях, где в течение дня часто меняется потребление воздуха, здесь сокращение расхода электроэнергии может достигать 25%.

В шестеренчатом соединении передача с вала двигателя осуществляется через дополнительный вал с зубчатой шестерней – редуктором. Редуктор повышает передачу, а значит скорость вращения винтовой пары выше скорости вращения двигателя, благодаря чему повышается производительность. Снижение нагрузки на винтах на 40% за счет шестеренчатой передачи продлевает ресурс подшипников и увеличивает интервал техобслуживания. Еще один плюс – надежность, может работать при запыленности, влажности и повышенной температуре среды.

Шестеренчатый привод чаще используется в компрессорных станциях повышенной мощности – от 100-500 кВт.

Что такое передвижной компрессор? Для чего он нужен?

Передвижные компрессоры – это отдельная категория воздушный компрессоров, наиболее удобная для перемещения и автономной работы в полевых условиях.

Они незаменимы при строительстве дорог и объектов, в карьерах, при работах в комплексе с пескоструйными аппаратами, отбойными молотками, малярными и покрасочными пневматическими инструментами.

Чаще всего по конструкции это тот же винтовой компрессор. Однако в качестве двигателя реже используют электродвигатель, чаще в передвижных компрессорах стоит двигатель внутреннего сгорания, работающий на дизельном топливе либо на бензине.

Таким образом передвижной компрессор может работать везде, без электросетей и генераторов.

Передвижные компрессоры делают

– на шасси, двухосном или одноосном;

– на раме (стойках);

– на салазках для перемещения по грунту.

На компрессор на шасси можно получить ПТС и перевозить в том числе по дорогам общего пользования со скоростью до 50 км/ч. Компрессоры на раме можно перевозить в кузове грузового автомобиля, трала, в прицепе.

Для работы при сильном морозе существует опция системы подогрева двигателя для облегчения запуска.

Благодаря удобному шумозащитному кожуху современные передвижные компрессоры издают минимальный шум и их легко обслуживать.

Итак, для любых устройств и инструментов, работающих на сжатом воздухе нужен компрессор. Выбор компрессора зависит от условий и интенсивности использования, нужного объема воздуха.

В ассортименте «Компрессорофф» – популярные модели компрессоров от лучших компрессорных заводов, отечественных и зарубежных.

Если Вы хотите максимально точно подобрать компрессор, который верой и правдой прослужит Вам долгие годы, с минимальными затратами на эксплуатацию – обращайтесь, будем рады помочь!

Что такое винтовой компрессор

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

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

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

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

  • С одинарным винтом.
  • С двойным винтом.

Принцип работы винтовых компрессоров с одинарным винтом

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

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

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

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

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

Принцип работы винтовых компрессоров с двойным винтом

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

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

Преимущества винтовых компрессоров

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

Читайте также:  Виды сварочных полуавтоматов

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

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

Но это еще не все функции, которые выполняет масло. Оно необходимо и для охлаждения. Таким образом, в винтовых компрессорах мы имеем дело не только с хладагентом. Дополнительную помощь ему оказывает масло. В особенности его действие можно заметить в финальном процессе сжатия воздуха до необходимой степени. Именно из-за этого винтовые компрессоры лучше всего подходят для пневмообеспечения в тех условиях, когда предполагаются перепады температур и давления: винтовые компрессоры можно применять во всевозможных ситуациях и при различных производственных процессах.

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

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

Кроме таких экономичных, но не очень мощных винтовых компрессоров, существуют и весьма мощные модели. Они не проигрывают в мощности поршневым и центробежным компрессорам (данные пневмосистемы способны обеспечивать снабжение воздухом равное тому, что производят другие компрессоры, но быстрее и при значительно более меньших энергозатратах). Винтовые компрессоры способны достигать необходимой степени воздухосжатия при одноступенчатом цикле. В то время, как в поршневых компрессорных установках подобный эффект достигается только в рамках двух циклов.

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

Дополнительные плюсы данного оборудования – низкая изнашиваемость винтовой пневмосистемы.

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

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

Ограничения винтовых компрессоров

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

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

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

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

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

Винтовые компрессоры: устройство, виды и применение

Новый на тот момент вид компрессорного оборудования выполнял свои функции за счёт вращения двух винтов – роторов. Современные винтовые компрессоры сильно отличаются от первых рабочих агрегатов, но принцип их работы сохранился без изменений.

На данный момент винтовые компрессоры используются во многих отраслях современной промышленности, а в некоторых сферах производства полностью вытеснили все другие типы компрессорных установок. Наиболее активно роторное оборудование применяется в пищевой и химической промышленности, при производстве стекла, в судовых рефрижераторных агрегатах, мобильных станциях и т.д.

Каковы преимущества винтовых компрессоров?

Конструкция винтовых компрессоров предполагает использование на максимуме ресурсов двигателей малой мощности. Применение таких моторов в значительной степени способствует снижению потребления электроэнергии. Кроме того, подобные компрессорные агрегаты относительно мало весят, компактны, долговечны и надёжны.

На видео показано устройство винтового компрессора Mann и Hummel

Винтовые агрегаты могут продолжительное время работать в автономном режиме, не требуя специального обслуживания. Монтаж такого компрессора достаточно прост, поскольку поставляется он в собственной раме и не требует организации специальных площадок или фундаментов. Немаловажно и то, что при работе роторное оборудование практически не вибрирует.

Все современные винтовые компрессоры оборудованы шумоизолирующими кожухами. Благодаря этому в помещениях, где они установлены, достаточно тихо. Это преимущество позволяет создать более комфортные условия для работающих людей.

Важным преимуществом винтовых агрегатов является и то, что большинство моделей оснащены цифровыми платами управления. Это позволяет программировать циклы работы компрессора, устанавливать или менять давление рабочей среды на выходе, а также контролировать и регулировать энергопотребление. Более того, большинство функций по управлению агрегатом можно выполнять удалённо.

Пожалуй, главным преимуществом винтовых компрессорных машин является низкий расход масла. На каждый кубометр агрегат «тратит» не более 3 мг масла. Этот показатель в несколько раз меньше, чем у поршневых аналогов. Благодаря низкому расходу масла сжатый воздух, получаемый посредством винтовых компрессоров гораздо чище и не требует применения каких-либо дополнительных систем очистки. Это позволяет использовать его для работы практически всех пневматических машин.

Охлаждение винтовых компрессоров осуществляется по воздушному принципу. Благодаря этому тепло, которые они вырабатывают, может быть использовано вторично, к примеру, для дополнительного снабжения теплом производственных помещений.

Как устроен винтовой компрессор и его принцип действия?

Согласно курсу физики принцип действия винтового насоса можно представить, как преобразование энергии потока заряженных частиц (электричества) в газово-воздушный толчок, который заставляет работать систему клапанов и всех других механизмов. Чтобы понять данную формулировку, знакомство с работой винтового компрессора стоит начать с его составных частей.

Основные части винтового компрессора

Модели винтовых компрессоров могут отличаться друг от друга по внешнему виду и производительности. Однако принципиальное устройство таких агрегатов всегда одинаково. Основными деталями винтового устройства являются:

• воздушный фильтр – предназначен для всасывания в рабочую камеру компрессора воздуха и его очистки, располагается вблизи входного клапана;
• входной клапан – устройство, регулирующее работу компрессора, переводя его при необходимости в холостой режим;
• винтовой блок – два параллельно расположенных ротора выпуклой и вогнутой формы;
• электродвигатель – приводит в движение роторы винтового блока;
• ремённый привод – передаёт вращательно движение с двигателя на роторную пару, обеспечивая стабильную скорость вращения;
• маслоотделитель – очищает воздух от масла, представляет собой бак с внутренней перегородкой;
• масляный фильтр и охладитель – предназначен для охлаждения и очистки смазки роторного отсека;
• термостат – устройство, контролирующее температуру нагрева масла электродвигателя;
• трубопроводы – система труб, обеспечивающая бесперебойное прохождение масла, воздуха и воздушно-масляной смеси;
• реле давления и предохранительный клапан – обеспечивают отключение электродвигателя при превышении нормы давления масла в маслоотделителе, тем самым оберегая агрегат от преждевременного выхода из строя;
• блок управления – электронная система плат с дисплеями для контроля и регулирования параметров работы агрегата;
• вентилятор – предназначен для дополнительного воздушного охлаждения частей двигателя, а также способствует улучшению забора воздуха в рабочую камеру компрессора;
• концевой охладитель – снижает температуру сжатого воздуха на выходе из компрессора.

Принцип действия винтового компрессора

Всасывание и сжатие воздуха в винтовом компрессоре происходит посредством встречного вращения выпуклого и вогнутого роторов. За счёт этого движения создаётся необходимая тяга для того, чтобы воздушная смесь проходила через систему охлаждения и смешивания с маслом. Благодаря ей же, сжатый воздух очищается в сепараторе и выходит из агрегата готовым к использованию в потребляющем оборудовании. То есть именно работа роторов (винтов) позволяет компрессору выполнять все необходимые функции с рабочей средой, без использования дополнительного оборудования.

В каких режимах работает винтовой компрессор?

Винтовые компрессоры могут работать в нескольких режимах, каждый из которых выполняет определённые функции:

• пусковой режим – предназначен для плавного запуска компрессора с целью оптимизации расхода электроэнергии, работает несколько минут после нажатия кнопки включения, а затем автоматически переводит агрегат в рабочий режим (в некоторых маломощных моделях предусмотрен прямой запуск рабочего режима);
• рабочий режим – обеспечивает создание максимального давления рабочей среды, после чего автоматически переходит в холостой режим, благодаря срабатыванию специального реле;
• холостой режим – включается при ожидании оптимальных показателей, при этом вращение роторов проталкивает воздух через всё устройство, обеспечивая его охлаждение и тем самым защищая от преждевременных поломок, также данный режим автоматически включается с целью подготовки отключения агрегата;
• режим ожидания – включается после холостого режима, и длиться до тех пор, пока давление не снизится до минимального значения, после чего за счёт срабатывания реле давления запускается рабочий режим;
• режим выключения – обеспечивает штатную остановку агрегата;
• режим экстренного отключения – срочная остановка двигателя с помощью специальной кнопки, обеспечивающий немедленную остановку агрегата без включения промежуточных режимов.

Модификации винтовых компрессоров

Модификаций винтовых компрессоров достаточно много. Разделяются они по следующим признакам:

Заполнение камеры

• маслозаполненные – процесс работы роторов смягчается впрыском масла, что делает работу подобных модификаций менее шумными, однако требующими встроенной системы сепарации;
• сухого сжатия, они же безмасловые – работают без впрыска масла в полости, что позволяет использовать данные модели в пищевой, фармацевтической промышленности, а также при создании электронных приборов и в микробиологии.

Рабочая среда

• воздушные – могут работать только с атмосферным воздухом;
• газовые – могут работать только с определёнными газами: аммиак, водород, кислород и не работают с воздухом;
• многоцелевые – работают и с воздушной средой и с различными газами;
• многослужебные – работают одновременно с несколькими газами и их смесями.

Привод

• ремённые – крутящий момент от двигателя к роторам передаётся за счёт блока с ремённой передачей;
• прямые – крутящий момент передаётся к роторам напрямую от двигателя через специальную муфту, за счёт чего компрессор расходует меньше электроэнергии.
Потребляемые энергетические ресурсы
• дизельные (автономные) – работают на дизельном топливе, пригодны для использования в полевых условиях;
• электрические – работают от электросети.

Степень сжатия рабочей среды

• низкого давления – до 1 МегаНьютон на квадратный метр (1 Мн/м2);
• среднего давления – 1-10 Мн/м2;
• высокого давления – от 10 Мн/м2.

Выгодно ли переходить на винтовые компрессоры?

В последнее время многие промышленные предприятия приобретают для своих нужд вместо поршневых компрессоров их винтовые аналоги. Объясняется это следующими факторами.

Затраты на сам компрессор

Несмотря на то, что винтовой компрессор стоит дороже (разница в цене по сравнению с поршневыми агрегатами, в зависимости от модели, достигает 40%) приобретать его выгоднее. Роторные машины менее габаритны, что значительно снижает стоимость их доставки до места установки. К тому же они установить их можно на любой ровной поверхности, а поршневые агрегаты требуют обустройства специального фундамента. В итоге суммарные затраты говорят в пользу роторных компрессоров.

Эксплуатационные расходы и затраты на ремонт

В отличие от поршневых компрессоров, винтовые агрегаты имеют не так много движущихся и быстро изнашивающихся от трения деталей, таких как: поршни, кольца, вкладыши и т.п. В результате техническое обслуживание подобных машин нужно проводить значительно реже и обходится значительно дешевле.

Расходы на электроэнергию

Вне зависимости от модификации винтовые компрессоры обладают высокой производительность при малых затратах потребляемой энергии. Если сравнить аналогичные показатели поршневых агрегатов, то можно убедиться, что на каждый кубометр сжатого воздуха они затрачивают практически в 2 раза больше электричества, чем роторные. Таким образом, за свой срок службы (в среднем до 20 лет) винтовой компрессор может окупиться несколько раз.

Насколько «капризны» винтовые компрессоры в обслуживании?

Для бесперебойной работы винтовых компрессоров требуются определённые условия. К примеру, они не могут нормально функционировать при температурах ниже 0, а также в помещениях с высоким содержанием пыли в воздухе. На них нельзя установить дополнительные ресиверы и системы очистки масла. Кроме того, роторные агрегаты требуют регулярной очистки фильтров и смены смазочных материалов. Не переносят они и скачков напряжения в электросети.

В случае поломки винтового компрессора починить его собственными силами получится вряд ли. В этом случае придётся в обязательном порядке обращаться в сервисный центр.

С другой стороны, винтовые компрессоры работают автономно по заданному электроникой режиму и практически не требуют вмешательства человека.

Обзор некоторых моделей винтовых компрессоров

Представляет собой агрегат мощностью в 30 кВт. Производительность данной модели 4,7 м3/мин. Вращение ротора осуществляется за счёт ремённой передачи. Модель имеет 3 фазы работы. Максимальное рабочее давление 8 бар. Весит данный компрессор 705 кг при габаритах 150*100*140 см. Стоимость около 480000 руб.

Модель BERG BK-30P

Винтовой компрессор, в котором передача вращательного момента от двигателя к роторам осуществляется посредством ремённой передачи. Мощность данной модели – 30 кВт, рабочее давление – 7 бар, а максимальная производительность – 5,3 м3/мин. Вес установки достаточно внушителен – 730 кг. Габариты: 120*100*140 см. Цена колеблется в районе 420000 рублей.

Мощный 30 киловатный промышленный компрессор. Максимальное давление на выходе – 8 бар, производительность – 4,5 м3/мин. Размеры данной модели 128*98*138 см, при весе 660 кг. Стоит эта модель около 500000 рублей.

Резюме

Несмотря на то, что винтовые компрессоры стоят не дёшево, их приобретение значительно выгоднее аналогичных агрегатов других типов. Затраты на покупку быстро окупаются за счёт их экономичности и простоты обслуживания. Таким образом, если производство имеет необходимость в больших объёмах сжатого воздуха, покупка винтового компрессора является наиболее рациональным решением. В этом случае расходы на покупку именно роторной установки достаточно быстро себя окупают.

Типы/виды и конструкции винтовых компрессоров

Для сжатия и последующей подачи сжатой под давлением воздушной или газовой среды используют любые типы компрессоров или компрессорных устройств. Винтовые компрессоры или, как их ещё обозначают, винтовые воздушные компрессоры, являются подтипом роторных компрессорных устройств. Здесь сжатие среды реализуется с помощью вращения двух роторов. Роторы сцеплены между собой и оснащены винтовыми зубьями.

Читайте также:  Как залить масло в гидравлическую тележку?

Компрессоры винтового типа, как было сказано выше, принадлежат классу ротационных компрессорных агрегатов объемного действия, сжатие среды в которых происходит при уменьшении замкнутого объёма. Подаваемый от компрессора сжатый воздух может использоваться в качестве энергии для исполнительных механизмов, для реализации всевозможных технологических процессов с применением сжатого воздуха.

Современной промышленности необходимо производительное и экономичное оборудование высокого качества, в частности, и компрессорные установки, и эта потребность постоянно растёт.

Изобретению разных по конструктивному исполнению компрессорных устройств винтового типа способствовали такие факторы, как высокий спрос и разнообразные условия эксплуатации. Винтовые компрессорные устройства, как и прочее компрессорное оборудование, различны и по показателям производительности, и по множеству других критериев.

Типы винтовых компрессоров

На сегодня изготавливается множество различных типов винтовых компрессорных устройств. Их следует объединить в две группы:

  • с одинарным винтом
  • с двойным винтом

Конструкция винтового компрессора с одинарным винтом подразумевает применение центрального ротора, который выполняет роль винта. С обеих сторон ротора размещено по две или по одной шестерне. Центральный винт вызывает вращение роторов, которые осуществляют сжатие поступающих во входное отверстие компрессорного устройства газов или воздуха.

Принцип действия компрессора с одинарным винтом

Двухвинтовой компрессор оснащается двумя роторами: рабочим и приводным или основным и вспомогательным. У компрессоров винтового типа нет клапанов на входе и на выходе. Среда, например, хладагент, всасывается в компрессор с одной стороны, а выход её осуществляется с другой стороны. Вращаясь в разные стороны, ротор осуществляет сжатие газообразного хладагента. Вращению рабочих роторов способствует вращение центрального приводного ротора, конструкция которого выполнена в виде винта. Отсюда появилось и название: «винтовые» компрессоры.

Пары хладагента, поступая во входное отверстие компрессорного устройства винтового типа, охлаждают электродвигатель привода, затем проходят по специальным каналам в полость внешней зоны. Здесь находятся шестерни ротора, сжимающие эти каналы. Выходное отверстие, оснащенное клапаном, выпускает хладагент из компрессорного агрегата.

Сжатие среды, воздуха, других газов или хладагента, происходит у компрессоров данного типа по тому же принципу, что и в первом случае.

Принцип действия двухвинтового компрессора

Различия винтовых компрессоров по типу приводов

В конструктивном исполнении винтовых компрессоров предусматривается применение 4-х видов приводов: ременной тип привода, шестерёнчатый тип привода, прямой и прямой тип с частотным регулированием.

  1. Винтовой компрессор, оснащённый ременным приводом, довольно простой в эксплуатации. Это является большим преимущественным фактором, так как нет нужды в привлечении персонала высокой квалификации для его технической инспекции. Данный тип компрессоров обслуживается, как правило, силами предприятия. Другой плюс этой категории компрессоров заключается в возможности его регулировки. Количество оборотов винта компрессорного устройства никак не связано с числом оборотов у двигателя, здесь имеют место вариации передаточного числа. Следует отметить и присущие данному типу компрессоров недостатки:
    • довольно низкий КПД, который напрямую зависит от износа ремня;
    • сильный шум в сравнении с другими видами винтовых компрессорных устройств;
    • быстрый износ ремней вследствие наличия в воздухе пыли.

    Это оборудование рекомендуется для использования на предприятиях, на которых не планируется применять высокие нагрузки на компрессоры и на которых нет повышенного пылеобразования.

  2. Для винтовых компрессорных устройств с шестеренчатым типом привода типичен низкий уровень шума и плавный ход привода. У них очень высокий КПД (98% и выше). Высокие рабочие показатели способствуют применению данного типа компрессорного оборудования в непростых условиях, например, на производствах, где высокий уровень пылеобразования, как отделение фасовки цемента или мукомольное отделение. К недостаткам данного типа оборудования следует отнести такие моменты, как невозможную регулировку, дорогостоящие ремонтные работы, ибо для выполнения этих работ требуются знающие специалисты. Они не всегда имеются на предприятии, и привлечение сторонних организаций стоит дополнительных затрат.
    Винтовой компрессор с шестеренчатым типом привода приемлем для предприятий с тяжёлыми условиями эксплуатации. Их можно устанавливать и в небольших мастерских, и на крупных предприятиях с применением сжатого воздуха.
  3. Винтовое компрессорное оборудование с прямым приводом отличаются чрезвычайно высоким КПД (99,9%). Оно не реагирует на попадание частиц пыли или прочих примесей внутрь механизмов, не восприимчиво к отягощенным условиям эксплуатации. Плавный ход привода у винтового компрессора является следствием длительного срока службы двигателя. Срок же службы самого компрессорного устройства может составлять десятки лет, не проводя капитальных ремонтов. Как и любой тип компрессоров, винтовой компрессор с прямым приводом имеет и отрицательные моменты, как невозможную регулировку (потому что число оборотов у двигателя такое же, как и число оборотов у компрессорной головки). Максимальное рабочее давление у компрессора изменить невозможно.
    Винтовой компрессор с прямым приводом приемлем для предприятий с тяжёлыми условиями эксплуатации. Его можно устанавливать и в небольших мастерских, и на крупных предприятиях, где применяется сжатый воздух, но не на предприятиях, где необходимо изменять максимальное рабочее давление компрессорного оборудования.
  4. Винтовые компрессорные устройства с прямым приводом с частотной регулировкой являются на сегодня одним из самых совершенных типов компрессоров. Этот факт признается как производителями компрессоров, так и потребителями. Они отличаются чрезвычайно высоким КПД (99,9%), их возможно регулировать по производительности и по давлению, они приемлемы для любых условий применения, имеют плавный ход привода. Можно с полным правом констатировать тот факт, что винтовой компрессор данного типа практически лишен недостатков, пожалуй, к их незначительному числу можно отнести лишь высокую цену оборудования, которая не является помехой растущему спросу у потребителей. Винтовые компрессорные устройства с прямым приводом с частотной регулировкой могут быть применены на любом предприятии с использованием сжатого воздуха.

Среди прочих типов винтового компрессорного оборудования выделяют дизельные и ротационные винтовые компрессоры.

Дизельные винтовые компрессоры применяют, в основном, при выполнении работ на открытых площадях без доступа к электроэнергии. Питанием для этих компрессоров служит дизельное топливо. Их конструктивное исполнение весьма компактно, они маневренны, их удобно транспортировать, могут функционировать в экстремальных погодных условиях, при повышенных параметрах температуры, влажности, пыли, подкупает их надёжность и высокие качественные показатели. Данные плюсы способствовали тому, что дизельные винтовые компрессоры завоевали такую популярность у пользователей.

Ротационные винтовые компрессоры были освоены в 30-х годах 20 века и давно применяются в различных сферах промышленности. Они также очень популярны среди пользователей, благодаря многим положительным факторам. Этот тип компрессоров имеет свои особенности:

  • они оснащаются червячными роторами, которые стабилизируют работу компрессора и обеспечивают его выносливость;
  • данный вид сконструирован без клапанов, что уменьшает нагрузку на сам компрессор;
  • при увеличении скорости вращения возрастает производительность работы компрессора;
  • ротационные винтовые компрессоры имеют винт сечения разнообразной формы;
  • ротационные винтовые компрессоры отличны своими маленькими формами.

Винтовые компрессоры различают также по расположению цилиндров: вертикальные и угловые.

По типу используемого компрессором хладагента их подразделяют на: хладоновые, аммиачные, хлорметиловые и сернисто-ангидридные. Наибольшее распространение имеют сегодня только хладоновые компрессоры (малые).

По условиям применения компрессоры различаются как обычные, эксплуатируемые в обычных условиях, и специальные, которые изготавливаются в тропическом исполнении.
Температура кипения хладагента определяет компрессоры как низко-, средне- и высокотемпературные.

По типу охлаждения различают компрессоры с водяным охлаждением и компрессоры с воздушным охлаждением.

Компрессорное оборудование известно многообразием своего исполнения, отличного по конструкции, производительности, принципу действия и т.д. Отсюда и подразделение на следующие типы по признакам:

  • стационарные и передвижные;
  • горизонтальные, вертикальные и с наклонным расположением цилиндров;
  • одноступенчатые и многоступенчатые;
  • одноцилиндровые и многоцилиндровые.

По используемой среде для сжатия компрессоры подразделяются на следующие виды:

  • газовые, предназначенные для газа или смеси из нескольких газов;
  • воздушные, предназначенные для сжатия воздушной среды;
  • специальные компрессоры или многоцелевые, применяемые для сжатия разнообразных газов попеременно;
  • многослужебные компрессоры, это тоже специальные компрессорные устройства, предназначенные для одновременного создания избытка давления различных газов;
  • циркуляционные компрессоры, предназначенные для обеспечения непрерывной циркуляции в замкнутом контуре.

Обсуждая далее разновидности винтовых компрессоров, следует упомянуть и следующие виды:

  1. Маслозаполненные компрессоры: у таких видов компрессорного оборудования один ротор – ведущий, а другой выполняет роль ведомого ротора. Такие виды устанавливаются в рабочих производственных цехах.
  2. Безмасляные компрессоры, используемые в таких сферах промышленности, как пищевая, фармацевтическая и химическая. Они делятся на два подвида:
    1. Винтовые компрессорные устройства сухого сжатия. Они оснащаются двигателями синхронного типа. В движение эти двигатели приводятся обоими винтами. Производительность их ниже, чем у компрессоров маслозаполненного типа. У них отсутствует масло, а значит, и отвода тепла у них нет.
    2. Водозаполненные компрессоры, которые по праву считаются самой технологичной моделью. Они сочетают в себе все положительные стороны безмасляных и маслозаполненных видов компрессорного оборудования. Водозаполненные компрессоры имеют оптимальную производительность. Данная модель считается чистой в плане вреда, наносимого окружающей среде. Вместо масла она использует обычную воду, которая не является дорогостоящим продуктом. Также работает внутреннее охлаждение, что делает тепловую нагрузку на компоненты компрессора минимальной. Отсюда увеличивается срок службы компрессорного устройства, его надежность и безопасность в целом, снижение энергозатрат почти на 20 %, следовательно, устройство обходится дешевле, ибо в нем нет масляных фильтров, емкостей для отработанной масляной жидкости.

Конструкция и принцип действия стандартного винтового компрессора.

При наиболее простой и распространенной компоновке воздух проходит через всасывающий клапан и воздушный фильтр (1) с датчиками загрязнения, поступая в винтовую пару (2). Винтовая пара (2), в которой воздух смешивается с предварительно очищенным маслом, представляет собой “сердце” компрессора. Образовавшаяся вследствие этого воздушно-масляная смесь отправляется посредством винтового блока в пневматическую систему. Компрессор оснащён сепаратором, в котором идет разделение масла и воздуха. Отдельный от масла воздух поступает в выходную часть компрессора, предварительно проходя через охлаждающее радиаторное устройство (9). Масло же поступает обратно в винтовую пару. Температура определяет дальнейший ход масла: оно движется или по малому кругу, а если ему следует охладиться, то оно идет через радиатор по большому кругу. Температуру регулирует термостат (7), который управляет маслом при его прохождении по радиатору (8). Оставшееся в сепараторе масло по патрубку (10) передаётся к винтовому механизму. Электрический двигатель приводит в движение винтовую пару. Компрессор включается и выключается автоматически при помощи контроллера или реле давления. На ниже обозначенной схеме наглядно можно проследить за описанной выше компоновкой стандартного винтового компрессора.

1. Фильтр для всасывания; 2. блок из винтовой пары; 3. Фильтр-отделитель; 4. Фильтр для тонкой фильтрации и очистки;
5. Клапан мин. давления; 6. Фильтр для масла; 7. Термостат; 8. Радиатор для масла; 9. Радиатор для воздуха.

Все виды, типы и модели винтовых компрессоров в своих различных конструктивных исполнениях обладают множеством преимуществ в сравнении с другими видами компрессорного оборудования. И именно благодаря своим преимуществам винтовые компрессоры получили сегодня наибольшее распространение в различных сферах производства. Использование винтового компрессора в сферах производства значительно снижает затраты на выработку сжатого воздуха и тем самым повышает рентабельность всего производства в целом.

Итак, говоря о положительных сторонах винтовых компрессоров, следует упомянуть, в первую очередь, их следующие достоинства:

  • они надежны;
  • способны длительное время работать без подзарядки (круглосуточно);
  • просты в монтаже и подключении;
  • небольшие затраты на эксплуатацию винтового компрессора;
  • невысокий уровень шума;
  • оснащение автоматической системой управления;
  • высокие показатели чистоты получаемого сжатого воздуха;
  • низкие энергозатраты на кубический метр произведенного воздуха;
  • довольно высокая производительность и
  • высокой показатель энергосбережений.

Существенным преимуществом из выше перечисленных достоинств винтовых компрессоров считается тот факт, что эти устройства имеют довольно маленькие размеры. Винтовые компрессоры применяются в условиях мелких производств, где имеет место незначительное потребление сжатого воздуха. Этот тип маломощных винтовых компрессорных устройств весьма экономичен, с хорошими показателями надежности в процессе применения и довольно прост в обслуживании.

Современный рынок сбыта компрессорной продукции предлагает сегодня варианты исполнения винтовых компрессоров, которые по характеристикам производительности и мощности соответствуют центробежным или поршневым машинам идентичного назначения.

К недостаткам винтового компрессорного оборудования можно отнести следующие отрицательные моменты:

  • конструктивная сложность механизмов регулирования степени сжатия воздуха, получаемого на выходе;
  • необходимость оснащения эффективным маслоотделителем и радиатором для масла;
  • заниженная производительность (до 20% от максимального значения) влечет за собой снижение эффективности функционирования устройства промежуточного всасывания.

Широкое применение нашли сегодня винтовые компрессоры в химической и нефтехимической областях, в области газопереработки, в нефтяной области. Типичный критерий применения состоит в охлаждении углеводородов, фторуглеводородов, аммиачного хладагента. Второй критерий применения данных компрессоров состоит в улавливании паров и газов, в процессе сжатия топливных газов, природного газа, а также газов из органических отходов, хвостовых газов, гелия и СО2.

За двадцать последних лет винтовые устройства стали широко применять в газовой промышленности при использовании их в качестве дожимной техники, для сбора газов, в сфере растворенных в нефти газов.

Винтовые компрессорные устройства применяют, как правило, для большого количества технологических газов, ими осуществляют охлаждение в ходе технологических процессов. В газовой промышленности винтовые компрессоры используются в качестве автономного дожимного оборудования для скважин, дожимного оборудования низкой ступени для поршневых компрессорных машин, для сбора газов с низким давлением. Их используют при сжатии топочных газов, попутного нефтяного газа. В сферах промышленности, имеющих дело с очищенными и сырыми газами, а также кислым газом (с концентрацией H2S и/или CO2 > 80%), для летучих газов (водород) и для газов с большим молекулярным весом и удельной вязкостью до 2.0 их также можно применять.

Винтовые компрессоры безмасляного типа используются при работе с технологическими газами с 1970-х г.г. Винтовые компрессоры маслозаполненного типа находят применение во многих производственных процессах с 1980-х г.г.

Персонал компании Интех ГмбХ (Intech GmbH) всегда готов предоставить дополнительную техническую информацию по предлагаемым компрессоров различных типов и видов.

Ссылка на основную публикацию