О винтовых компрессорах

В современной промышленности роль сжатого воздуха играет большую роль. По своей значимости он стоит на одном ряду с электроэнергией, природным газом и водой. Применение сжатого воздуха очень обширно и затрагивает почти все сферы производства в большей или меньшей степени. Где-то он участвует попеременно в различных циклах и может использоваться 1-2 раза в день на короткий период времени или вообще не использоваться в течение дня, а где-то сжатый воздух требуется постоянно и в больших объемах, от него зависит работа целых линий или всего предприятия. Современные требования к производству сжатого воздуха определяются сферой его применения, требуемой чистотой сжатого воздуха, энергоэффективностью, экологической безопасностью, а также другими различными факторами. Поэтому развитие компрессорной индустрии не стоит на месте и каждый производитель старается удовлетворить любого заказчика. Разносторонность использования сжатого воздуха привела к появлению различных видов компрессоров: теперь заказчик может купить винтовой компрессор, поршневой компрессор, спиральный компрессор, безмасляный, передвижной дизельный или бензиновый (реже) компрессоры, автономный или электрический компрессор, со встроенной системой воздухоподготовки или без и т.д.

Комплектация винтовых компрессоров

Изобретение винтового компрессора относится к 1934 году. Со временем разработка претерпела определенное количество изменений, но основной принцип действия остался прежним.

Стандартная комплектация любого винтового компрессора (основные элементы):

Фильтр воздушный: устанавливается в месте всасывания воздуха компрессором из окружающей среды; воздушный фильтр необходим для очистки всасываемого воздуха от пыли, грязи и других твердых частиц. Поэтому, качество воздушного фильтра и его своевременная замена влияет, прежде всего, на работу винтового блока и всасывающего клапана; Фильтр масляный: необходим для очистки от грязи, пыли, нагара, стружки и других видов загрязнений из компрессорного масла; качество масла играет одну из важнейших ролей в работе всей системы; масляные фильтры увеличивают срок службы: подшипникам, роторам, корпуса винтового блока, всей масляной системы; Фильтр сепаратор (маслоотделитель/маслоуловитель): различают два вида - накручивающийся и погружной; устанавливаются на выходе из компрессора; служат для уменьшения количества масла и влаги в получаемом сжатом воздухе; сепараторы используют сочетание различных технологий: фильтрующей, центробежной и гравитационной; Фильтры относятся к быстроизнашиваемым, расходным материалам. Своевременная замена фильтров (и масла) напрямую влияет на срок службы работы компрессора и качество получаемого сжатого воздуха; Как правило, регламент замены фильтров на винтовых компрессорах составляет от 2000 до 4000 моточасов, либо раз в год, что наступит быстрее;

Close Lightbox

• Всасывающий (впускной) клапан: основное назначение - это всасывание воздуха из окружающей атмосферы через воздушный фильтр и подача в камеру винтового блока, переключение между режимом нагрузки и холостого хода. Клапан работает в двух положениях: открыт, либо закрыт. За открытие и закрытие всасывающего клапана отвечает контрольный блок (иногда называют пневмоблоком);
• Винтовой блок: состоит из двух роторов - ведущего и ведомого, которых и называют "винтами";
• Двигатель: электрический или внутреннего сгорания (дизельный/бензиновый); запускает всю систему и приводит в движение винтовой блок;
• Привод (тип передачи): различают ременный или прямой; электродвигатель соединяется с винтовым блоком через ременную передачу: на вал ведущего ротора и двигателя устанавливаются шкивы, соединенные ремнем (или ремнями); либо через прямой привод (в этом случае двигатель может быть соединен различными вариантами прямого привода: через редуктор, через гибкую муфту или непосредственно, когда винтовой блок находится на одном валу с двигателем); устанавливается определенное передаточное число;
• Маслобак: емкость, в которой находится компрессорное масло, циркулирующее по всей масляной системе;
• Термостат: определяет температуру масла; осуществляет переключение контуров охлаждения (малый контур и большой, идущий через радиатор);
• Клапан минимального давления: поддерживает давление, необходимое для циркуляции масла и работы сепаратора;
• Трубопроводы и РВД (рукава высокого давления): необходимы для циркуляции масла, сжатого воздуха и воздушно-масляной смеси;
• Предохранительный клапан: срабатывает при превышении давления в системе:
• Вентилятор: основные функции заключаются в охлаждении и направлении воздушного потока;
• Масляный радиатор: охлаждает масло;
• Концевой охладитель / воздушный радиатор: доводит сжатый воздух до оптимальной температуры перед выдачей из компрессора;
• Контроллер (блок управления): различают несколько видов: на основе прессостата (аналогичный устанаваливается на поршневых компрессорах, выполняет фукнцию старт/стоп, механическая настройка нижнего и верхнего порога давления), электромеханический (кнопка "вкл/выкл", манометр, в некоторых случаях индикация ошибок в виде лампочек, настройка давления также осуществляется механическим путем), микропроцессорное управление с ЖК дисплеем на разных языках (индикация рабочих параметров и ошибок, электронная настройка компрессора, сигнализация времени проведения ТО, синхронизация с другим компрессором, удаленное управление и визуализация, установка расписания работы компрессора и многое другое, в зависимости от модели и производителя);
• Встроенная система воздухоподготовки (опционально): подразумевает наличие встроенного ресивера, осушителя, магистрального фильтра, циклонного сепаратор (влагоотделителя);

Преимущества винтовых компрессоров (по сравнению с поршневыми):

На сегодняшний день винтовые компрессоры являются самыми востребованными. Если рассматривать в количественном плане, то поршневые компрессоры продаются в большем количестве, в первую очередь, из-за начальной стоимости. Но, как правило, их покупают для бытового использования, а также для малого бизнеса. Однако, несмотря на то, что винтовой компрессор стоит, как минимум, в два раза дороже аналогичного по мощности поршневого компрессора, он имеет значительные преимущества и со временем окупает свои инвестиции. Постепенно, малый, средний и крупный бизнес полностью уходит от поршневых компрессоров, заменяя их преимущественно винтовыми компрессорами.

Эффективность 95-98%, у поршневых компрессоров, в зависимости от привода и ступеней сжатия, эффективность составляет 50-75%;

Принцип действия:

При вращении ведущего и ведомого роторов навстречу друг другу происходит всасывание воздуха из окружающей среды, проходящего через воздушный фильтр. Воздушный фильтр очищает воздух от пыли и твердых частиц. Далее воздух проходит через открытый всасывающий клапан во внутрь винтового блока. В винтовом блоке воздух смешивается с маслом и готовая воздушно-масляная смесь попадает в фильтр сепаратор, где происходит сепарация масла и сжатого воздуха. Масло поступает в масляный фильтр, где происходит очистка и вновь возвращается в винтовой блок. Очищенный от масла (до 1-4 мг/м3) сжатый воздух попадает в концевой охладитель, где его температура доводится до оптимальной и далее поступает на выход из компрессора. В случае, если компрессор имеет встроенную систему воздухоподготовки, то перед выходом из компрессора сжатый воздух проходит через ресивер, циклонный сепаратор (влагоотделитель), магистральный фильтр и осушитель. При наличии встроенной системы воздухоподготовки сжатый воздух на выходе соответствует классу чистоты "1.4.1" по стандарту ISO 8573-1. Если требуется более высокий класс, то доустанавливаются магистрльный (ые) фильтр (ы) и/или адсорбционный осушитель.

Режимы работы:

• пусковой: запуск компрессора; если имеется стартер "звезда-треугольник", то происходит оптимизация нагрузки от электросети; если данного стартера нет, то осуществляется прямой пуск, в этом случае идет повышенная нагрузка на электросеть и двигатель;
• под нагрузкой: происходит процесс нагнетания давления до установленного верхнего порога; после того, как максимальное давление достигнуто, компрессор переходит в режим холостого хода;
• холостой ход: непрерывная работа двигателя и продолжающееся вращение двигателя; происходит оптимизация всех процессов в компрессоре, идет подготовка к отключению; если компрессор имеет микропроцессорное управление, то время холостого хода можно отрегулировать, задав параметр от и до (как правило, в секундах);
• ожидание: данный режим активизируется после холостого хода, давление снижается до минимального;
• стоп: отключение компрессора;

Виды винтовых компрессоров:

• По заполнению камеры:
• Маслозаполненные (масляный впрыск);
• Бемазсляные (водяной впрыск);
• Сухого сжатия (без какого либо впрыска): например, спиральные компрессоры;
• По сжимаемой среде:
• воздушные;
• газовые;
• попеременные: используют и газ, и воздух;
• многоцелевые: могу использовать несколько видов газа:
• По типу привода:
• ременной;
• прямой;
• через редуктор;
• через гибкую муфту;
• непосредственный;
• По типу двигателя:
• электрический;
• внутреннего сгорания:
• дизельный;
• бензиновый;

Автор: специалист отдела продаж, Бободжанов Р.А.