Винтовой воздушный компрессор принцип работы

Содержание

Винтовой воздушный компрессор — конструкция, характеристики

Винтовой воздушный компрессор принцип работы

Сегодня стало частым использование в различных сферах деятельности такого оборудования как винтовой воздушный компрессор. Данное устройство предназначено для обеспечения бесперебойной работы пневматических инструментов, специальных пневматических агрегатов и другого подобного оборудования. компрессор обеспечивает непрерывную подачу сжатого воздуха для всевозможного пневматического рабочего инструментария, именно этим обусловлена столь широкая потребность в данном устройстве.

Разновидности винтовых воздушных компрессоров

Винтовых пневматических компрессоров на сегодняшний день имеется множество разновидностей, к ним можно отнести такие как, компрессор с приводом ременного типа, компрессор с системой воздушной подготовки, которая является встроенной, данная установка выполняет подготовку воздушных масс к их дальнейшему использованию.

Еще одной разновидностью является компрессор рессиверного типа. Данный тип компрессоров обеспечивает ровную выдачу сжатого воздуха. Дополнительно такое оборудование комплектуется осушительным элементом, который способен к удалению влаги из воздуха на девяносто девять процентов.

Это является одним из требований при эксплуатации компрессоров при низких температурах.

Так же есть компрессор, который способен преобразовывать частоту тока переменного типа, для обеспечения регулировки оборотов двигателя установки. Такой компрессор именуется частотным. Существуют так же компрессоры, которые работают посредством двух электрических приводов, такие установки обладают высоким уровнем производительности, которая в два раза больше чем у одноприводных установок. Существует так же винтовой воздушный компрессор, который работает посредством дизельного топлива.

Такую машину хорошо использовать в местах, не оборудованных электрической сетью, то есть практически повсеместно данная машина способна к выполнению работы. И, наконец, самым габаритным из всех типов компрессоров винтового типа является модульная компрессорная установка, которая используется на больших промышленных объектах. К примеру, широко применяется на деревообрабатывающих, железнодорожных предприятиях, а так же в строительной, ремонтной и машиностроительной деятельности.

Устройство и конструкция винтового воздущного компрессора

К слову, сегодня производители предлагают несколько вариантов исполнения воздушного винтового компрессора, а именно его можно оснастить шасси, сделав тем самым передвижную установку. Так же это может простая стационарная установка, и даже выполнить в зимнем варианте, «посадив» компрессор на сани.

Непосредственным рабочим устройством винтового компрессора является блок винтового типа, состоящий из двух роторов, ведущего и ведомого типов. Принцип действия компрессора основан на том, что поступающий через фильтрующую установку и клапан воздух, проходит в блок винтового типа.

В блоке воздух смешивается с маслом, которое необходимо для уплотнения пространства и удаления воздушных пузырей. Вся смесь воздушно-маслянного вида через блок нагнетаемся в пневматическую систему.

Далее смесь выдается в сепаратор, где происходит отделение воздуха от масел, потом через специальную радиаторную систему воздух очищенный и готовый к дальнейшему использованию выдается своему потребителю.

Характеристики винтового воздушного компрессора

Производительность компрессора среднего уровня является достаточно высокой, так она может варьироваться в зависимости от мощности и размеров компрессора, но средним показателем является диапазон от 200 до 800 литров в минуту.

Мощность винтовых воздушных компрессоров с такой производительностью равняется от 2,2 до 4 кВт, а требуемое питание может быть от 220 до 380В. Рабочее давление такого компрессора может варьироваться от 8 до 10 атмосфер.

Цены на такие типы компрессоров так же различны в зависимости от модели и типа компрессора, однако компрессор, параметры которого приведены здесь имеет среднюю стоимость порядка 150 000 рублей.

Классическая конструкция такого компрессора являет собой чугунный корпус, который оснащается цилиндром, расположенным в корпусе…
Вентиляторные градирни отлично справляются с этой задачей и эффективно отводят тепло от аппаратов и оборудования, нуждающегося в охлаждении. Данные сооружения называются вентиляторными, так как принудительная подача воздуха в оросительное пространство осуществляется с помощью мощного вентилятора (или нескольких вентиляторов). Как показывает практика, именно этот способ охлаждения позволяет предприятию эксплуатировать…
В последнее время все больше спрос идет на мобильные, то есть переносные, компрессорные станции. К таким относятся винтовые компрессоры. Они обладают высокими техническими характеристиками, просты в эксплуатации и обслуживании, обладают низким уровнем шума и относительно небольшими габаритами. Существуют винтовые…
Ещё одним важным аспектом в полноценном преимущественном функционировании приспособлений является линейность пневмораспределителей. Другими словами данный параметр говорит о числе внешних линий, с которыми связано подобное техническое приспособление. При этом важно учитывать, что…

Источник: https://promplace.ru/vintovoj-vozdushnij-kompressor-konstruktciya-harakteristiki-488.htm

Винтовые компрессоры. Установка, устройство, принцип работы

Винтовой воздушный компрессор принцип работы

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

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

При температурах ниже +2°С отверстие для входа аэрационного воздуха должно иметь возможность закрываться заслонкой. Например, компрессор модели IRN-45 оборудован приводным двигателем мощностью 45 кВт — для него необходим поток охлаждающего воздуха 2,96 м3/с. Скорость воздушного потока в воздуховоде должна быть 5 м/с. Воздуховод длиной 1 м с изгибом на угол 90° или прямой воздуховод максимальной длины 5 метров соответствует максимальному разрешённому значению. Если воздуховод длиннее 5 м или имеет несколько изгибов, то в нём должен быть установлен дополнительный вентилятор.

Компрессоры могут быть установлены в рабочей зоне только при условии, что их уровень звукового давления не превышает 85 дб. Помещения, предназначенные для установки компрессоров с впрыском масла с мощностью двигателя более 40 кВт, должны быть установлены или оборудованы таким образом, чтобы в случае возгорания одного из компрессоров, пламя не могло распространиться на прилегающие рабочие зоны. Компрессоры с приводными двигателями мощностью более 100 кВт должны устанавливаться в отдельных помещениях.

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

Устройство и принцип работы винтового компрессора

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

В винтовом компрессоре винтовая пара засасывает воздух, вращаясь в масляном слое, что обеспечивает низкий коэффициент трения, дополнительное масляное уплотнение, гарантирующее герметичность системы, а также эффективный теплоотвод от рабочей зоны. В типовых условиях производства всё более популярными становятся винтовые компрессоры, поскольку для этих условий они являются более выгодными.Использование винтового компрессора, при всех достоинствах поршневых, резко сокращает стоимость обслуживания компрессорного оборудования.

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

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

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

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

1.  Соленоидный клапан (Blowdown) 2.  Всасывающий клапан (Inlet)3.  Воздушный фильтр 4.  Винтовой блок (Airend)5.  Шланг воздух/масло (Винтовой блок — масляный бак) 6.  Масляный бак 7.  Масляный шланг с термостатическим клапаном 8.  Масляный шланг (винтовая пара — фильтр) 9.  Масляный фильтр 10. Масляный шланг (термостат клапан — масляный бак) 11. Воздушно-масляный радиатор 12. Масляный шланг (радиатор — термостат  клапан) 13. Воздушно-масляный сепаратор

14. Клапан минимального давления (MPV)

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

По истечении этого времени происходит переключение двигателя со звезды на треугольник: электроклапан (1) (Blowdown)   закрывается, обеспечивая открытие регулятора (2)  (Inlet), который забирает атмосферный воздух через фильтр (3). В этой стадии винтовой компрессор работает на полном режиме, обеспечивая сжатие воздуха внутри ресивера (6).    Сжатый воздух не может выходить через клапан минимального давления (14), настроенный на 3-4 бар.

Читайте также  Осушитель сжатого воздуха для компрессора

   Под действием сжатого воздуха содержащееся в баке (6) масло протекает через трубу (7). Далее масло поступает в радиатор (11), из которого подается через фильтр (9) и трубопровод (8) в компрессор (4). Здесь оно смешивается с воздухом, образуя масловоздушную смесь, обеспечивающую герметичность и смазывание движущихся органов компрессора.

    Далее масло-воздушная смесь возвращается в бак (6), где происходит предварительное отделение масла из воздуха под действием центробежной силы и дальнейшее окончательное отделение масла, осуществляемое фильтром-сепаратором (13).    Выходящий из бака очищенный воздух протекает по трубопроводу (15) в радиатор (11), из которого через отсеченный кран (16) направляется в сеть.

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

Осушка воздуха

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

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

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

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

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

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

Наличие воды в виде пара в воздухене вызывает каких-либо проблем в эксплуатации, однако появление сконденсировавшейся капельной влаги в сжатом воздухе вызывает очень серьёзные эксплуатационные проблемы:смытие защитной масляной пленки на пневмоинструментах и механизмах; коррозию металлов и образование ржавчины в воздухопроводах; повышенные износы и увеличение стоимости техобслуживания пневмоинструмента; нарушения работы пневматических вентилей и пневмоцилиндров (прилипание, заедание и т.п.

); нарушения работы КИП и повышение стоимости их технического обслуживания; ухудшение качества лакокрасочных составов при пневматической покраске (искажение цвета, ухудшение сцепления с поверхностью, поверхностные дефекты и т.п.); коррозию изделий, подвергнутых пескоструйной обработке с применением влажного воздуха; обмерзание и забивание трубопроводов, арматуры и приборов льдом в холодную погоду; образование дополнительного конденсата или льда на выходе влажного воздуха при внезапном его расширении; потеря эффективности электронных приборов (электронных датчиков, реле, преобразователей частоты, записывающих приборов и т.п.

); ухудшение качества выпускаемой продукции в ряде отраслей промышленности (фармацевтика, химия и т.п.); ухудшение качества бумаги в полиграфии в случае попадания влаги (прилипание, промокание и т.п.); ухудшение качества пищевых продуктов и напитков благодаря искажениям исходных пропорций в составах (производство хлебобулочных изделий, ликеров и т.п.

); ухудшение качества цемента и других материалов при пневмотранспорте с использованием влажного воздуха; образование высокоагрессивных кислот при пневматической разгрузке цистерн с жидким хлором и другими аналогичными продуктами, если разгрузка осуществляется влажным воздухом;

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

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

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

До создания современных технологий осушки воздуха приходилось мириться с отрицательными последствиями наличия влаги в сжатом воздухе. В ряде случаев в сжатый воздух впрыскивался метиловый спирт для предотвращения образования льда в трубах и арматуре. В других случаях в холодные периоды времени применяли электрические подогреватели. Наиболее общей рекомендацией для предотвращения обмерзания и забивания трубопроводов и импульсных линий сжатого воздуха льдом является необходимость поддержания точки росы воздуха ниже наименьшей ожидаемой окружающей температуры минимум на 10°С.

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

Мембранные.

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

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

Воздушные винтовые компрессоры

Винтовой воздушный компрессор принцип работы

Потребность различных отраслей промышленности и строительства в сжатом воздухе постоянно возрастает. Пневматические инструменты (бытовые и промышленные), автоматизированные приёмно-подающие устройства, средства безопасности – неполный перечень оборудования, которое использует для своего функционирования такой энергоноситель. Соответственно растут и требования к компрессорам. Современные компрессоры винтового типа в значительной степени удовлетворяют поставленным требованиям.

Винтовой компрессор Boge

Принцип работы

Для выполнения своей главной задачи – подачи воздуха с необходимыми значениями давления и расхода – компрессору винтового типа предстоит выполнить следующие действия:

  • отобрать из окружающей среды необходимое количество исходного воздуха;
  • очистить его от возможных примесей, микрочастиц и пыли;
  • перенаправить очищенный воздух в зону его сжатия;
  • сформировать поток воздуха, набравшего нужные показатели давления;
  • очистить воздух от посторонних включений;
  • стабилизировать физические показатели – температуру, относительную влажность;
  • произвести транспортировку подготовленного энергоносителя по своему дальнейшему применению.

При этом необходимо реализовать следующие задачи и действия: давление и расход должны регулироваться, причём, по возможности, плавно, а удельная энергоёмкость агрегата (соотношение между производительностью и расходом электроэнергии) должна быть минимальной.

Схема устройства винтового компрессора

По этим показателям винтовой компрессор превосходит машины поршневого типа. Они имеют компактное устройство, отличаются гарантированно устойчивой непрерывной работой, меньшим уровнем шума и вибраций. Поэтому удельный вес такого оборудования в общей доле машин аналогичного предназначения постоянно возрастает. Приобрести винтовые компрессоры вы можете у наших партнеров: Компания ПрессАэр.

Основные узлы и детали

Современные конструкции рассматриваемого типа оборудования включают в себя:

  1. асинхронный электродвигатель;
  2. систему интеллектуального управления двигателем;
  3. винтовую пару роторов, встречно вращающихся на рабочих валах;
  4. фильтр-очиститель входного воздуха;
  5. масляный контур, конструкция которого включает в себя фильтр, маслоотделитель-сепаратор и термостат;
  6. конечный охладитель сжатого воздуха;
  7. всасывающий вентилятор центробежного типа;
  8. систему управления;
  9. блокировочные и перепускные устройства;
  10. трубопроводы.

Винтовой блок маслозаполненного винтового компрессора в разрезе

С целью сокращения непроизводительных потерь мощности, увеличения компактности и эксплуатационной долговечности за передачу крутящего момента винтовой паре в схеме имеется блок электронного управления вращением ротора двигателя. Поэтому традиционные клиноременные или зубчатые передачи в машинах современного типа отсутствуют.

Винтовой блок безмаслянного винтового компрессора

Применяемые устройства для управления винтовыми компрессорами обеспечивают постоянное изменение числа оборотов двигателя в момент его пуска и установившегося цикла работы машины. Поэтому регулировка технологических характеристик агрегата происходит плавно, при оптимальном расходе электроэнергии. Одновременно увеличивается и эксплуатационный ресурс всех подвижных элементов конструкции.

Последовательность получения энергоносителя

Стадии получения энергоносителя в рассматриваемых установках происходят по следующей схеме. Исходный воздух через впускной клапан засасывается вентилятором в фильтр очистки, после чего направляется в постепенно уменьшающийся спиральный зазор к винтовой паре. Одновременно туда из другого, масляного, контура поступает масло. В рассматриваемой технике оно выполняет следующие функции:

  • смазывает подшипника рабочих валов, вращающихся с большой скоростью;
  • сжимает воздушный поток, который поступает в промежуток между винтовыми роторами;
  • способствует его охлаждению, поскольку при сжатии воздушная среда неизбежно нагревается.

В процессе перемещения механической смеси воздуха и масла в спиральном зазоре площадь последнего постоянно уменьшается. Этому способствует конструкция винтовых роторов, один из которых – ведущий – имеет четырёхвитковый шаг, а второй, ведомый – шестивитковый. Учитывая разницу в плотности масла и воздуха (даже с учётом постепенного сжатия последнего), действие масла является своеобразным дополнительным поршнем, увеличивающим давление в масляно-воздушной смеси. Оно может регулироваться, в зависимости от расхода масла и скорости вращения винтовых роторов.

На выходе из спирального зазора смесь поступает в сепарирующее устройство, где и разделяется, причём масло последовательно поступает в фильтр очистки и термостат для охлаждения, а затем вновь возвращается в исходный контур. Сжатый воздух через систему клапанов проходит в фильтр-осушитель. Там воздух дополнительно очищают и понижают температуру до требуемых значений, после чего энергоноситель уже может транспортироваться по трубопроводам к месту своего применения.

При выборе типоразмера машины следует принимать во внимание следующее. Винтовой компрессор работает в режиме непрерывного вращения винтовых роторов. Поэтому, в отличие от поршневых машин, там нет цикла холостого хода, а потому действие происходит без толчков и вибраций. Соответственно, снижаются нагрузки на фундамент.

Наличие масляного смазывающего клина существенно снижает шум при работе данных устройств, и одновременно способствует увеличению периода их беспрерывного действия (у современных моделей оно может составлять сутки и более).

Достоинством устройства винтовых компрессоров можно также считать улучшенную регулируемость выходных характеристик, а также повышенное качество конечного воздуха.

Принцип работы винтового компрессора современного типа полностью автоматизирован, что допускает его эффективное действие в составе автоматизированной поточной линии.

Винтовой компрессор обладает и рядом недостатков:

  1. Конструкция винтовых роторов весьма сложна, поэтому их ремонт или восстановление на неспециализированных предприятиях невозможен. При этом установить винтовую пару от другого производителя невозможно, поскольку они не унифицируются.
  2. Стоимость винтовых компрессоров, из-за технологической сложности его узлов, значительно превышает стоимость других типов агрегатов аналогичного назначения.
  3. Устройство масляного контура предполагает тщательную отладку на свою синхронную работу с воздушной частью схемы, что потребует высокой квалификации обслуживающего персонала.
  4. При работе на неоптимальных режимах (высокий расход воздуха при одновременно сниженном давлении и наоборот) потребление масла данными агрегатами резко возрастает.

Источник: https://stankiexpert.ru/spravochnik/pnevmatika/vintovye-kompressory.html

Винтовой компрессор — устройство, схема и принцип работы

Винтовой воздушный компрессор принцип работы

Данное ротационное оборудование широко используется при организации пневматических систем. Поэтому с разных сторон рассмотрим, что такое винтовой компрессор: описание, конструкция, принцип работы и другие важные его особенности будут в фокусе нашего с вами внимания. Максимум информации, чтобы вам было проще выбрать модель, отвечающую требованиям по производительности, рабочему давлению и потребляемой мощности.

Читайте также  Воздушный винтовой компрессор краткое описание

Немного истории: первый рабочий вариант объемной машины винтового типа для сжатия представил миру шведский инженер Элиот Лисхольм, в уже далеком 1934 году. Устройство было интересным и перспективным, но была большая проблема в низкой энергоэффективности, которая оказалась ниже, чем у поршневых компрессоров.

Популярность и повсеместное использование винтовые компрессоры получили спустя несколько десятилетий, когда были изобретены ассиметричные роторы винтового блока. В это же время, новые технологии позволили изготавливать высокоточный профиль роторов, который обеспечивал минимальные утечки при сжатии. Современные версии отличаются низким энергопотреблением и уровнем шума.

Особенности и преимущества винтовых компрессорных агрегатов

Сегодня именно они являются наиболее используемым оборудованием для сжатия воздуха и почти полностью вытеснили собой другие разновидности. Объектами для их установки становятся предприятия практически всех видов промышленности:

  • Строительство
  • Автомобилестроение
  • Металлургия
  • Химическая промышленность
  • Пищевая промышленность
  • Фармацевтика
  • Горно-шахтная промышленность
  • Деревообрабатывающая промышленность.

Причины популярности лежат в многочисленных достоинствах, ключевым из которых является механизм сжатия. Используемые в данном случае роторы с вращающимися по направлению друг к другу зубьями показывают себя надежнее, чем поршни с их возвратно-поступательным движением, а также обеспечивают компактность размеров и легкость веса.

Также стоит учитывать, что винтовой компрессор – это агрегат, нагнетающий воздух постоянно, а не импульсами, и поэтому не нуждается в подключении ресивера. Это удешевляет эксплуатацию.

В числе других преимуществ (по сравнению с поршневыми моделями).

  • Экономичность потребления энергии – расход ниже на 30%, что возможно благодаря отсутствию трения в винтовом блоке. Тогда как в конструкции поршневого блока трения избежать не удастся.
  • Долговечность – клапаны отсутствуют, система смазки и охлаждения проста и максимально надежна. В результате оборудование можно эксплуатировать до 10-12 лет, лишь осуществляя плановое техническое обслуживание. 
  • Впечатляющие технические характеристики – конструкция винтового компрессора позволяет ему сохранять КПД на уровне до 95% и выше, обеспечивая, при этом, производительность по сжатому воздуху до 60 м3/мин.
  • Наличие звукоизоляции – благодаря специальным кожухам обеспечивается достаточно низкий уровень шума. Например, компрессоры ALMiG имеют уровень шума от 60 до 79 дБ. И только самые мощные модели — до 83 дБ. 
  • Отсутствие вибрации — так как сжатие в компрессоре происходит за счет вращения роторов, вибрация не создается. Вибрация винтового компрессора говорит о возможной неисправности.
  • Есть цифровое управление, позволяющее в автоматическом режиме контролировать работу оборудования. Управление можно осуществлять, как непосредственно, так и удаленно.
  • Низкая потребность в обслуживании – проводить плановое техническое обслуживание нужно через каждые 4000-6000 часов эксплуатации (против 500 часов у поршневых моделей).
  • Малый расход масла – до 3 мг/м3, в сравнении с поршневым, где содержание масла в сжатом воздухе может достигать и 60 мг/м3.
  • Нетребовательность в вопросах установки и монтажа – за счет компактных габаритов появляется разнообразие вариантов их размещения в пределах цеха (площадки), для монтажа нет необходимости заливать отдельный фундамент.

Отдельным преимуществом является воздушное охлаждение, благодаря которому нет нужды встраивать оборотное водоснабжение и, что даже важнее, появляется возможность вторично использовать выделившееся тепло.

Что представляет собой винтовой компрессор: устройство и принцип работы

Это устройство для сжатия и подачи воздуха или других газов. Переходим к назначению деталей.

Составные части

В общем случае это:

  • всасывающий фильтр — пропускает через себя и очищает воздух перед блоком сжатия;
  • впускной клапан – переключает режим работы компрессора нагрузка/холостой ход;
  • электромотор – приводит в движение роторы блока сжатия;
  • винтовой блок – два параллельно ориентированных ротора (один выпуклый, другой вогнутый);
  • привод – сцепляет винтовую пару с двигателем, отвечая также за вращение с заданной скоростью;
  • охладитель масла – снижает температуру масла до заданных значений, не допуская перегрева;
  • отделитель масла – специальный резервуар (бак), отделяющий масло от сжатого воздуха;
  • термостат – меняет направление движения масла: малый круг — сразу в винтовой блок; большой круг — через охладитель;
  • масляный фильтр — очищает масло перед подачей его в винтовой блок;
  • реле и предохранительный клапан – защищают от поломки, срабатывая при резком повышении давления;
  • трубопроводы – соединяют все отделы системы, обеспечивая прохождение масловоздушной смеси, масла и сжатого воздуха;
  • вентилятор – способствует осуществлению забора воздуха, а также выполняет функцию общего охлаждения;
  • блок управления – осуществляет контроль за работой компрессора в нормальном режиме, оповещение при аварии и настройку параметров;
  • концевой охладитель – снижает температуру среды, прежде чем выпустить ее из оборудования.

Принцип работы винтового компрессора подробно

Пошагово он выглядит следующим образом:

  1. двигатель запускает роторы, которые с соблюдением ведомости, вращаются по направлению друг к другу;
  2. в результате этого движения атмосферный воздух всасывается через фильтр, в котором очищается от механических примесей;
  3. в винтовом блоке воздух смешивается с маслом, сжимается и попадает в маслобак;
  4. в маслобаке и сепараторе сжатый воздух отделяется от масла и через концевой охладитель поступает на выход установки, а масло после охлаждения поступает обратно в винтовой блок через масляный фильтр.

Процесс сжатия проходит в автоматическом режиме, отличается простотой и эффективностью. И это очередное преимущество и еще одна причина использовать именно рассматриваемое оборудование.

Как работает винтовой компрессор, в каких режимах

Возможно несколько функциональных состояний:

  1. Старт – при нажатии основной кнопки , запускается двигатель, который приводит в движение роторы винтового блока. Компрессор переходит в следующий режим.
  2. Нагрузка — атмосферный воздух проходит в винтовой блок через всасывающий фильтр и открытый впускной клапан. Давление в пневматической сети начинает подниматься, и постепенно доходит до верхнего значения, установленного на контроллере. Компрессор переходит в режим холостого хода.
  3. Холостой ход – впускной клапан закрывается и воздух перестает попадать в винтовой блок. Мотор и роторы винтового блока продолжают вращаться, но так как сжатия не происходит, нагрузка в таком режиме составляет примерно 30% от максимальной мощности. Такой режим нужен, чтобы, в случае возобновления потребления сжатого воздуха, заново не запускать электродвигатель.
  4. Если потребление возобновилось, то компрессор переходит в режим нагрузки. Если потребление не возобновилось в течение определенного времени (настраивается в контроллере), компрессор переходит в режим разгрузки и останова.
  5. Останов – отключение оборудования в штатном (нормальном) порядке.
  6. Alarm stop – экстренное прекращение работы, со срочной (незапланированной) остановкой мотора, с пропуском холостого хода и других промежуточных этапов. Осуществляется нажатием на кнопку.

Разновидности винтовых компрессорных установок

Существует ряд признаков, по которым классифицируют все актуальные модели. Рассмотрим главные из них.

По типу привода выделяют:

  • Ременные – именно этот элемент, соединяющий двигатель и основной блок, обеспечивает передачу крутящего момента.
  • Прямые – соединение осуществляется уже муфтой, , что является более надежным и энергоэффективным решением.
  • Редукторные — между винтовым блоком и мотором располагается зубчатый редуктор, позволяющий винтовому блоку вращаться со скоростью, отличной от скорости вращения мотора.

По максимальному рабочему давлению устройства бывают:

  • компрессоры низкого давления — до 3,5 бар;
  • компрессоры среднего давления — до 15 бар;
  • компрессоры высокого давления — до 35 бар.

По типу потребляемой энергии:

  • автономные (дизельные) – заправляются жидким топливом, удобные для удаленных и открытых строительных площадок;
  • электрические – подключаются к сети и от нее же запитываются.

По характеру рабочей среды выделяют:

  • компрессоры винтовые воздушные – рассчитаны на сжатие воздуха;
  • газовые – разрабатываются для сжатия различных газов;
  • многослужебные – способны одновременно работать сразу с несколькими средами;
  • многоцелевые – могут поочередно использовать разные газы.

Отдельно отметим, что по характеру заполнения камеры все существующие сегодня модели могут быть одного из двух типов, и это настолько серьезный классификатор, что он заслуживает более подробного рассмотрения. Итак, есть пара вариантов.

Безмасляные

В свою очередь, также подразделяются на 2 вида, первый из которых – сухого сжатия. Данный вариант востребован в приборостроении, микробиологическом производстве, пищевой и фармацевтической промышленности.

Его особенность в том, что для достижения давления, скажем в 10 бар, процесс сжатия необходимо разделить на две стадии. В одну не получится, так как газовая среда чересчур сильно нагревается. Поэтому:

  • на первом этапе выполняется сжатие до 3,5 бар, далее необходимо охлаждение рабочей среды;
  • на втором – нагнетание до конечной величины, допустим, до 10 бар.

Обороты роторов первой и второй ступени синхронизирует редуктор. Сам принцип действия винтового компрессора сухого сжатия позволяет сразу получать стопроцентно чистый воздух, без каких-либо примесей, но стоит такое оборудование сравнительно дорого, его ремонт сопровождается значительными затратами, и в процессе эксплуатации оно достаточно сильно шумит из-за очень высоких скоростей вращения роторов винтового блока.

Поэтому применение нашла вторая разновидность – водозаполненные модели. Сегодня они еще более востребованы во всех перечисленных сферах и даже считаются самыми технологичными, из-за следующих их преимуществ:

  • обеспечивают давление до 13 бар, причем достигается это давление в одну ступень;
  • вода обладает высокой теплопроводностью и теплоемкостью, поэтому, температура сжатого воздуха на выходе из компрессора всего на 6-12 ° Цельсия выше температуры окружающей среды;
  • высокое качество сжатого воздуха без вредных примесей;
  • почти полное отсутствие отходов;
  • высокая энергоэффективность и экономичная эксплуатация.

Масляные

Устройство винтового компрессора и его схема работы аналогичны общему случаю: есть два ротора, ведущий и ведомый, которые, вращаясь по направлению друг к другу, всасывают и сжимают воздух. Для предотвращения непосредственного контакта роторов, в винтовой блок впрыскивается масло. двигатели современных моделей – от 2,2 до 355 кВт и более;

  • уровень шума в процессе эксплуатации – от 60 до 80 Дб (в среднем);
  • производительность достигает 60 м3/мин и выше.

Могут быть передвижными и автономными, на дизтопливе или бензине, но наиболее мощные варианты, как правило, стационарные, устанавливаемые в производственных цехах и на других закрытых площадках. Монтаж винтового компрессора осуществляется сравнительно просто и быстро, без предварительной заливки фундамента.

Ремонт и обслуживание: основные неисправности и их устранение

Естественно, есть определенные требования к условиям эксплуатации. Данное роторное оборудование не предназначено для сильно запыленных и/или холодных помещений, температура в которых падает ниже +5°C. С другой стороны, постоянное присутствие человека не является обязательным условием, так как в случае сбоя, перегрева или аварии предусмотрена функция экстренного отключения. Современные модели также не нуждаются в установке каких-либо вспомогательных систем – они полностью самодостаточны.

В процессе использования необходимо лишь своевременно проводить плановое техническое обслуживание компрессора, в соответствии с руководством по эксплуатации. В остальном же все просто, особенно при наличии электронного управления: график работы винтового компрессора может быть запрограммирована на недели вперед. Таким образом, практически все время компрессор работает без постоянного присутствия обслуживающего персонала.

Читайте также  Компрессор для пеногенератора автомойки

Хотя в процессе длительной эксплуатации все-таки могут возникать определенные неисправности. 

Заключение

Подробно рассмотрев винтовые компрессоры, устройство и принцип действия, можно сделать один простой вывод. Это довольно надежное, производительное, безопасное и удобное оборудование, особенно по сравнению с поршневым. Несмотря на то, что первоначальные затраты на покупку винтового компрессора выше, чем поршневого, стартовые расходы на их приобретение многократно окупаются в перспективе многолетней эксплуатации, тем более когда вы заказываете одну из них в ALMiG. У нас – выгодные цены, компетентная помощь при выборе, гарантии оригинальности и многое другое, обращайтесь.

И напоследок – немного интересной визуальной информации. Познакомьтесь с порядком и принципами работы винтового компрессора, видео раскрывает их в полной мере.

Источник: https://almig-ru.com/blog/tipy-kompressorov/vintovoj-kompressor-ustrojstvo-shema-i-princzip-raboty/

Винтовой компрессор: достоинства, принципы работы, режимы работы и разновидности — Станок

Винтовой воздушный компрессор принцип работы

Компрессоры винтового типа относятся к классу ротационного оборудования. Принцип работы таких устройств основан на вращении двух роторов, которые и называют винтами. Первый образец был выпущен еще в 1934 году шведом Элиотом Лисхольном. С тех пор изобретение перетерпело множество изменений, но принцип действия остался прежним.

На сегодняшний день винтовые агрегаты практически полностью вытеснили другие типы компрессоров с мобильных станций, судовых рефрижераторов, из пищевого, стекольного, химического производства, других отраслей промышленности.

Предлагаем посмотреть видеоматериал про устройство и принцип работы винтовых компрессоров

Преимущества

Винтовые компрессоры сконструированы таким образом, чтобы производительность и ресурс двигателей малой мощности росли, а энергопотребление снижалось вполовину. К преимуществам такого рода оборудования относятся компактные размеры, не слишком отягощающий вес, надежность, долговечность.

Винтовые агрегаты не требуют непрерывного обслуживания, поскольку способны длительное время работать в автономном режиме. Они быстро монтируются в собственных рамах без специально обустроенного фундамента, минимально вибрируют при функционировании.

Винтовые типы оснащаются изолирующими шум кожухами, работают тише прочих. В цехах с ними сохраняются максимально комфортные условия для людей.

Большинство представителей описываемого класса оснащаются цифровой платой управления. За счет этого легко менять давление, программировать циклы процессов на таймер, регулировать потребление энергии. Производить действия можно удаленно.

Среди главных преимуществ нельзя не отметить низкий расход масла. На 1 м3 уходит примерно 2-3 мг смазочного материала, что в разы меньше, чем у поршневых модификаций. Данный показатель важен для качества выходящего воздуха. Винтовая конструкция работает чище других, а значит, не нуждается в дополнительных фильтрах, может применяться даже для пневматических машин.

Воздушный принцип охлаждения избавляет от необходимости встраивать систему оборотного водоснабжения и позволяет использовать тепло компрессора вторично (например, для обогрева цехов).

Рассказ про компрессоры одного из производителей от специалиста

Составные части

Любая модель винтового компрессора включает основополагающие детали:

Читайте так же:  Делаем сварочный полуавтомат своими руками

  1. Воздушный фильтр – всасывает воздух в устройство, очищает его. Находится у входного клапана.
  2. Входной клапан – регулирует работу агрегата переходом на холостой ход.
  3. Основной винтовой блок – представляет собой два ротора вогнутой и выпуклой формы, расположенных параллельно друг другу.
  4. Электрический мотор – запускает и поддерживает движение винтовой пары.
  5. Ременный привод – сцепляет роторы с двигателем, обеспечивает вращение, поддерживает скорость.
  6. Отделитель масла – бак с перегородкой, в котором воздух отделяется от масла.
  7. Фильтр и охладитель масла – производит очищение, охлаждение масляной смазки перед ее попаданием в роторный отсек.
  8. Термостат – следит за оптимальной температурой двигателя. При низком нагреве масла пропускает его вне охлаждения, ускоряя процесс.
  9. Трубопроводы – система прохождения и соединения отделов воздуха, масла, их смеси.
  10. Клапан предохранительный и реле давления – оберегают мотор от поломки. Срабатывают при значительном завышении давления в отделителе, предотвращая выход агрегата из строя.
  11. Блок управления – система дисплеев и плат, обеспечивающая электронную настройку, отслеживание параметров оборудования.
  12. Вентилятор – помогает воздушному забору внутрь, одновременно охлаждает элементы мотора.
  13. Концевой охладитель – доводит сжатый воздух до оптимальной температуры перед выдачей из компрессора.

Принцип действия

Таким образом, работа винтов проделывает весь необходимый процесс с воздухом без посторонних вмешательств.

Режимы работы

  1. Пусковой или Старт – запускает двигатель аппарата, оптимизирует нагрузку от электросети. Активируется нажатием специальной кнопки, через несколько минут переходит в рабочий режим. Может отсутствовать, если мощность компрессора минимальна и предусмотрен прямой пуск.
  2. Рабочий – наращивает давление до максимально допустимого, затем срабатывает реле переключения на холостой ход.
  3. Холостой ход – характеризуется вращением роторов, непрерывной работой двигателя. В это время газ проталкивается через все устройство, воздушные массы охлаждаются.

    Служит для предотвращения поломок, выжидания оптимальных показателей, подготовки компрессора к отключению.

  4. Ожидание – наступает после холостого хода, пока отметка давления не снизится до минимальной. Длительность зависит от скорости выхода воздуха. Следом может последовать продолжение работы по включению реле.
  5. Стоп – штатное отключение прибора.
  6. Экстренное отключение (Alarm stop) – срочная остановка мотора специальной кнопкой без промежуточных режимов типа холостого хода.

Читайте так же:  Обзор стабилизаторов напряжения Лидер

Компрессоры винтовой конструкции отличаются большим разнообразием модификаций. Они подразделяются по нескольким признакам.

По заполнению камеры

  • Маслозаполненные – малошумные модели, в которых процесс действия роторов смягчается впрыскиванием масла. Требуют системы сепарации.
  • Безмасловые или сухого сжатия – не используют заполнение полостей масляной смазкой. Подходят для пищевого, фармацевтического, микробиологического производства, электронных приборов.

По сжимаемой среде

  • Воздушные – только воздух.
  • Газовые – сжимают аммиак, кислород, водород, но не воздух.
  • Многоцелевые – попеременно используют газ и воздух.
  • Многослужебные – одновременно могут использовать несколько видов газа.

По приводу

  • Ременные – крутящий момент осуществляется с помощью ремня между двигателем и блоком роторов.
  • Прямые – соединение пары винтов и мотора идет за счет специальной муфты, чем экономится электричество.

Тип энергии

  • Дизельные или автономные – заправляются топливом. Подходят для полевых условий.
  • Электрические – питаются от сети.

Степень сжатия давления

  • Низкая – до 1 Мн/м2.
  • Средняя – до 10 Мн/м2.
  • Высокая – более 10 Мн/м2.

Выгода перехода на винтовое компрессорное оборудование

С поршневых и центробежных устройств многие предприятия перешли на винтовые, объясняя явление надежностью последних. Выгода складывается из нескольких факторов.

Расходы на агрегат

Сами по себе винтовые разновидности стоят дороже остальных. Разница цены с поршневыми моделями составит до 40% не в пользу роторных. В тоже время, покупка оборудования включает также сумму установки с доставкой.

В этом плане поршневые модификации проигрывают, поскольку являются гораздо более габаритными, тяжелыми, требуют фундамента для монтажа. Подсчет общих расходов показывает явное преимущество именно винтовых вариантов.

Винтовые типы не имеют поршней, колец, вкладышей, клапанов, других изнашивающихся элементов. Таким образом, потребность в техобслуживании возникает реже, а плановый уход обходится дешевле.

На электроэнергию

Независимо от типа конструкции, роторные модели обладают большой производительностью на малой поглощаемости электричества. При должном уходе они служат до 20 лет, окупают затраты на энергию в несколько раз. Для сравнения, поршневые агрегаты на сжатие равного объема воздуха используют вдвое больше питания.

Ремонт и обслуживание устройства

Роторные компрессоры требовательны к условиям «обитания».

Такое оборудование не нуждается в постоянном присутствии человека рядом, умеет отключаться самостоятельно в случае аварии, пикового перегрева или сбоя сети. В нем имеется возможность установки электронного управления. Программой допустимо задавать настройки работы до нескольких недель вперед. Максимальная продуктивность не сопрягается с перерасходом технических и человеческих ресурсов.

Ремонт происходит помощью сервисных центров.

Обзор моделей

  • EKOMAK DMD40C7.Модель мощностью в 3 тысячи Вт с производительностью до 450 л/мин. Имеет ременный привод, три фазы работы. Способен создавать и поддерживать давление равное 7 бар. Экземпляр средней тяжести – 180 кг. Компактные размеры сторон – 75, 72 и 52 см. Средняя цена в розничной продаже – 220 тысяч руб.
  • ALUP SCK 5-10 200.Винтовой компрессор с ременным приводом. Мощность — 4 кВт, производительность – 470 л/мин. Имеет объем ресивера равный 200 л. Максимальное достигаемое давление – 10 бар. Скромный вес установки – 105 кг.

    Оснащен колесами для удобного перемещения. Малошумен. Подходит для пневмообуродования и питания инструментов. Имеет кожух. Средняя цена – 160 тыс. рублей.

  • Компрессор ALUP LARGO 30-8.Представитель класса повышенной мощности (до 30 кВт). Характеризуется производительностью в 4,5 тысячи л/мин, давлением 8 бар, прямым приводом, функцией самотестирования, независимой вентиляцией отсека для масла. Предназначен для промышленных объектов и больших объемов работы. Имеет вес 540 кг, колеса для облегчения перемещения. Средняя стоимость – 500 тысяч рублей.

На видео продемонстрированы винтовые компрессоры от ALUP

Вывод

Воздушные компрессоры – не самый дешевый вариант для покупки, но достойный конкурент другим типам по производительности.

Они гораздо выгоднее по совокупности затрат на обслуживание, энергию, ремонт, рабочих и способны оправдать свою цену еще до окончания периода эксплуатации. Для больших объемов работы роторный вид оборудования – экономически разумное решение.

Источник:

Винтовые компрессоры: принцип работы, преимущества и особенности обслуживания

Сегодня устройства винтового действия практически полностью вытеснили другие типы компрессоров – особенно на предприятиях, использующих большое количество сжатого воздуха.

Рассмотрим принцип работы винтовых компрессоров, их преимущества и тонкости обслуживания.

Винтовые компрессоры являются разновидностью ротационного оборудования.

Принцип их работы основан на вращении двух роторов, которые и называют винтами.

Первый винтовой компрессор был разработан шведским ученым Элиотом Лисхольном, образец выпустили в 1934 году. С тех пор изобретение перетерпело множество изменений, но принцип его работы остался прежним.

Сегодня винтовые агрегаты практически полностью вытеснили другие типы компрессоров из пищевой, стекольной, химической промышленности, а также других отраслей производства, использующих большое количество сжатого воздуха.

Устройство и принцип работы винтового компрессора

Винтовой компрессор обеспечивает преобразование электрической энергии в воздушно-газовый толчок.

Основным узлом этого устройства является винтовой блок (см. рис. ниже). Он состоит из корпуса (1) и расположенной в нем винтовой пары (2 и 3) – ведущего и ведомого ротора.

В средней части роторов имеются утолщения, на которых нарезан винтовой профиль. Зубья ведущего ротора имеют выпуклую и широкую форму, ведомого – тонкую и вогнутую.

Роторная пара установлена на втулки или подшипники, между винтами предусмотрен минимальный зазор (от 0,1 до 0,4 мм). Роторы вращаются навстречу друг другу, соблюдая принцип ведомости. Их движение синхронизируется с помощью шестерен (4), закрепленных на валах роторов. Герметичность корпуса обеспечивают сальники и уплотнители.

Источник: https://regionvtormet.ru/svarka/vintovoj-kompressor-dostoinstva-printsipy-raboty-rezhimy-raboty-i-raznovidnosti.html