Компрессоры винтового класса являются разновидностью устройств роторного типа, а принцип их работы известен с 30-х годов прошлого века, когда и была запатентована первая аналогичная конструкция. В начале использования такие изделия не пользовались большим спросом, потому что изготовление сложной винтовой пары было довольно затратным, но с развитием технического прогресса эта проблема успешно была решена.
Винтовой воздушный компрессор
Эксплуатация такой конструкции позволяет до 30% экономить энергоресурсы предприятия, кроме этого, винтовые изделия успешно конкурируют с аналогами других машин объемного действия, которые выполняют эффективное сжатие различных сред. Например, в мобильных стациях-компрессорах, судовых рефрижераторах устанавливаются только аналогичные компрессорные изделия.
Содержание:
- Винтовой воздушный компрессор
- Принцип работы винтового компрессора
- Устройство винтового компрессора
- Компрессоры винтовые промышленные
- Безмасляный винтовой компрессор
- Винтовой компрессор маслозаполненный
- Ремонт винтовых компрессоров
Винтовой воздушный компрессор
Такие устройства используются на промышленных предприятиях для непрерывной подачи сжатого воздуха по магистралям к месту практического использования. Винтовые изделия отличаются экономичностью и умеренным потреблением энергоресурсов, простым техническим обслуживанием и управлением всеми процессами, а также долговечной эксплуатацией.
Винтовой воздушный компрессор
Винтовые компрессоры оснащаются системами охлаждения на основе воздуха, жидкости или нефтепродуктов, что зависит от сферы использования, т. к. проходящий через коммуникации системы охлаждения воздушный поток может содержать масляные или водяные пары, твердые частицы, способствующие дополнительному износу внутренних поверхностей.
На предприятиях, которым для эффективной деятельности нужно использовать только чистый, без малейших посторонних примесей сжатый воздух, применяют только жидкостные или воздушные варианты активного охлаждения. Для дополнительной очистки используют специальные устройства, которые одновременно обеспечивают равномерность подачи требуемого объема и позволяют существенно экономить расход энергоресурсов данного промышленного комплекса.
Роль постоянного привода играют электрические или дизельные моторы. Аналогичной конструкции агрегаты способны функционировать в режиме idling, дословно — бездельничать или холостой ход, что позволило в 5 раз экономить потребление энергоресурсов, сократить непредвиденный износ всех компонентов пускового устройства из-за отсутствия излишних остановок или повторных включений.
Отличие от аналогичных изделий поршневого типа в том, что такие агрегаты не удаляют наружу излишки воздуха, а температура производимой сжатой среды имеет более низкую температуру. По техническим параметрам их можно сравнить с поршневыми агрегатами, но они могут использоваться в тех случаях, когда требуется осуществлять производственный процесс без малейшего перерыва.
Принцип работы винтового компрессора
Типичная конструкция состоит из двух винтовых роторов: с выпуклой нарезкой считается ведущим, т. к. он соединен с приводом напрямую или через зубчатую передачу, а с вогнутыми впадинами — считается ведомым.
Принцип работы винтового компрессора
Основной корпус, в котором расположены винтовые роторы, всасывающий клапан, окно нагнетания, подшипники и система уплотнений, а также сделаны расточки для регулировочных винтов, может иметь один или несколько разъемов.
Чтобы винтовые валы не соприкасались во время вращения, между ними выполнены технологические зазоры, гарантирующие безопасность работы изделия. Синхронность вращения обеспечивается системой шестеренок.
Всасывание и сжатие происходит в процессе увеличения или уменьшения расстояния между выступами и впадинами винтовых роторов. Сжимаемый поток направляется к нагнетаемому окошку, вытесняясь из созданных полостей за счет синхронного вращения ведущего и ведомого валов.
Во внутренней полости рабочей камеры не предусмотрены клапаны перепуска и весь объем рабочего потока перемещается к окну нагнетания, поэтому винтовые компрессоры отличаются высокой производительностью и значительной скоростью вращения, несмотря на малые габариты.
Устройство винтового компрессора
Аналогичные изделия имеют несложную конструкцию: корпус, винтовые валы, между которыми выполнены минимальные технологические зазоры, поэтому они при вращении никогда не соприкасаются. Если в такие промежутки случайно попадает инородное тело, то гарантировано агрегат выйдет из строя, а ремонт обойдется в довольно круглую сумму.
Устройство винтового компрессора
Роль уплотнения играет масляная пленка, трущихся деталей внутри блока нет, пыль и микроскопические частицы урона вращающимся винтовым валам не нанесут, но негативно воздействуют на маслосистему самого компрессора. Ресурс винтового блока компрессора практически неограничен и достигает у некоторых моделей более чем 300 тысяч часов наработки. Замене подлежат только подшипники валов.
Технология применения винтовых валов обеспечивает большие скорости вращения, что позволяет добиваться высокой производительности, которую можно регулировать в зависимости от загрузки и временных остановок. Автоматика способна самостоятельно следить за частотой оборотов шпинделя электрического двигателя, соответственно увеличивая или снижая скорость синхронного вращения валов, поэтому производительность компрессора зависит от разбора сжатого воздуха на местах его непосредственного использования. Таким образом происходит значительная экономия энергоресурсов предприятия.
Компрессоры винтовые промышленные
Компрессоры винтовые промышленные
Чтобы современные производственные комплексы работали эффективно, требуются мощные установки для создания сжатого воздуха в больших объемах, например, установка российского производства от Челябинского Компрессорного Завода модели ДЭН-400ШМ с характеристиками:
- производительностью 54 тыс. л/мин;
- давлением 10,13 бар;
- мощностью привода 400 кВт;
- уровнем шума 80 дБ;
- питанием 380В;
- с размерами 1020х700х1810 мм;
- массой 5170 кг.
- От шведского концерна Atlas Copco:
- максимальное давление 13 бар;
- производительность 13,0 м3/мин;
- мощность электродвигателя 90 кВт;
- габариты 2248х1080х1955 мм;
- масса 1545 кг.
- Из Италии Abac Spinn:
- мощность 7,5 кВт;
- давление 8 бар;
- скорость откачки 960 л/мин;
- ресивер 500 л;
- уровень шума 66 дБ;
- напряжение 220В;
- размеры 1935x1483x620 мм;
- вес 292 кг.
На внутреннем рынке РФ стали появляться аналогичные установки их Китая марки Dali, отличающиеся низким шумовым эффектом и вибрацией, небольшими габаритами и весом, а также простым обслуживанием и необременительным использованием.
Безмасляный винтовой компрессор
Основная работа идентична маслонаполненным компрессорам, но для системы охлаждения используют только воздушный поток, а сжатие выполняется поэтапно в два приема, чтобы на выходе не было высокой температурой. Поэтому первоначальное сжатие происходит до 2,5 бар, затем горячий воздушный поток через охладитель направляется ко второй ступени, где сжатие достигает заданной величины, например, до 8 бар.
Безмасляный винтовой компрессор
Достоинства:
- 100% проходящего через устройство воздушного потока не содержит паров нефтепродуктов.
Недостатки:
- цена моделей более высокая, чем у аналогов, работающих с маслом;
- техническое обслуживание, ремонт занимает больше времени и цена выше;
- шумовое воздействие на окружающих.
Работающие без масла изделия имеют довольно большую сферу промышленного использования — производство химических веществ, пищевых продуктов, фармакология, радиоэлектронное оборудование и конструирование полупроводниковых устройств.
Вместо масла, в таких устройствах охлаждение выполняется посредством впрыска жидкостей во внутреннюю часть изделия или дополнительного обдува специально охлажденным воздушным потоком.
Винтовой компрессор маслозаполненный
В таких изделиях основной ротор связан с ведомым валом напрямую, а масло обеспечивает интенсивное смазывание всех задействованных частей и абсорбирует выделяющееся во время функционирования тепло. Перед выходом нефтепродукты проходят через сепаратор, где очищаются от посторонних примесей, а затем возвращаются по трубопроводу в специальный резервуар. Практически 99,9% масла остается в замкнутом контуре и только 0,1% выходит наружу, поэтому такие устройства нельзя эксплуатировать в тех местах, где нужен максимально чистый сжатый воздух.
Винтовой компрессор маслозаполненный
Преимущества:
- нет шумового воздействия и вибрации;
- равномерный поток сжатого воздуха;
- работает в течение долгого времени без надзора.
Негативные качества:
- цена выше, чем у поршневых аналогов;
- существует небольшой унос нефтепродуктов.
Изделия с присутствием масла внутри не могут постоянно работать без остановки, т. к. требуется полная замена нефтепродуктов.
Ремонт винтовых компрессоров
Основным узлом такого изделия является винтовая пара, если по какой-то причине она выходит из строя, то компрессор не способен продолжать работу по нагнетанию. Ремонт этой конструкции может заключаться в восстановлении нарушенного внешнего покрытия винтов или замене комплектующих деталей.
Ремонт винтовых компрессоров
Неисправность этого блока может возникнуть из-за преждевременного износа отдельных деталей, например: подшипников, мест посадки вала, а также проникновением во внутреннюю полость посторонних частиц, частичной коррозии зеркальной поверхности ротора.
Основной причиной появления таких дефектов является недостаточное техническое обслуживание оборудования на местах эксплуатации — несвоевременная замена изношенных деталей, отсутствие профилактических осмотров, изготовление расходников из неподходящих по прочности материалов.
Ремонтные работы по устранению выявленных недостатков винтового блока могут включать: регулировку минимально допустимых зазоров, замену подшипников, сальников или фильтрующих элементов, а также блока роторов и восстановление нарушенной поверхности винтовых пар.
