В промышленности и автомобилестроительной отрасли часто применяется винтовой компрессор. Это надежное изделие, которое имеет простой принцип действия и практически не создает вибрацию при работе. Способен работать в автономном режиме. В зависимости от мощности и размеров, может обладать различной производительностью от 1 до 100 м куб. Относится к числу более надежных агрегатов для сжатия воздуха, чем поршневые.
Содержание:
- Винтовой воздушный компрессор
- Винтовой компрессор - принцип действия
- Как устроен воздушный винтовой компрессор
- Компрессоры винтовые промышленные
- Маслозаполненные винтовые компрессоры
- Сухие (безмасляные) компрессоры винтовые
- Ремонт и обслуживание винтовых компрессоров
Винтовой воздушный компрессор
Правильно его называть именно винтовой воздушный компрессор, потому что подобное оборудование предназначено исключительно для работы с газообразной средой, а его главная особенность заключается в конструкции. Винтовым компрессор называют, потому что в нем находятся 2 винта, которые и перекачивают воздух или иную газовую среду.
Впервые такие агрегаты для сжатия воздуха увидели свет еще в 1934 г. И с того самого времени стали активно развиваться и совершенствоваться. Наличие многочисленных преимуществ сделало его широко востребованным в различных отраслях, где требуется сравнительно небольшое давление.
Винтовой воздушный компрессор
Компрессор такого типа обладает следующими преимуществами:
- Компактные габариты при достаточно высокой производительности;
- Во время работы за счет равномерного вращения винтов не создается вибраций. При монтаже подобного оборудования не требуется обустройство отдельных опорных площадок;
- Высокая надежность, так как в конструкции имеются только детали вращения, что исключает повышенный износ. Также практически полностью отсутствуют затраты на ремонт и техническое обслуживание;
- Сохранение работоспособности практически в любых условиях;
- В процессе работы винты постоянно смазываются, но для этого требуется куда меньший объем масла, чем в тех же поршневых моделях;
- При работе компрессор нагревается и самоохлаждается потоком воздуха, который можно использовать для отопления помещений.
Ввиду многочисленных преимуществ винтовые электрические компрессоры стали применять во многих отраслях. В частности, для конструирования мобильных установок и судовых рефрижераторов.
Винтовой компрессор - принцип действия
Принцип действия винтового компрессора не такой простой, как у поршневого или иного типа оборудования. В конструкции имеется электрический двигатель, в мобильных установках может быть использован 2-тактный ДВС. От типа привода ничего не меняется. Главное, чтобы была заданная скорость вращения вала винтового блока. За счет винтовой формы роторов воздух захватывается из входного патрубка и проталкивается вдоль него в выходной.
Главной отличительной чертой такого типа агрегата для сжатия воздуха является то, что это происходит постоянно с одинаковой скоростью, а не порциями или тактами синхронно с работой поршня. В процессе сжатия воздуха, роторы смазываются маслом, которое циркулирует по системе и охлаждается воздушным теплообменником.
Винтовой компрессор - принцип действия
По своей конструкции он хоть и выглядит более сложным, но при этом главная рабочая часть намного проще поршневых моделей. Вероятность клина спиральных винтов крайне низка, потому как весь всасываемый внутрь воздух очищается, проходя через фильтр.
Как устроен воздушный винтовой компрессор
Высокая надежность особенно промышленных винтовых компрессоров объясняется, прежде всего, их конструкцией и используемыми переходными процессами.
Как устроен воздушный винтовой компрессор
В самом простом исполнении такой агрегат для сжатия воздуха или газов имеет следующие основные и вспомогательные элементы:
- Электрический мотор. Он используется в качестве приводного узла. Учитывая вероятность продолжительной работы, как правило, двигатель оснащен термозащитой, которая его отключит при перегреве. Это свойство можно использовать с пользой, подключив его к системе отопления;
- Через ремень вал двигателя связан с валом компрессорного блока. Такое исполнение характерно для оборудования малых и средних мощностей. Если речь идет о более производительной установке, то используется прямое соединение валов при помощи муфты;
- На входном патрубке винтового узла имеется фильтр. Он может иметь любое устройство, но задача у него одна – первичная очистка поступающего в блок воздуха от крупных загрязнений, которые могут не только снизить его качество на выходе, но также повредить роторы, потому как их поверхность должна иметь зеркальный блеск;
- Клапан холостого хода. Он предназначен для обеспечения нормальной работы при отсутствии надобности в сжатом воздухе. Таким образом, обеспечивается замкнутая циркуляция;
- Главной изюминкой устройства винтового компрессора является его роторный блок. Он состоит из прочного корпуса, внутри которого находятся два винта со спиральной проточкой, которая повторяется на обоих роторах. Она выполнена таким образом, чтобы можно было захватывать воздух и проталкивать его наружу. В процессе работы винты из-за постоянного трения сильно нагреваются, и очень часто уровень температуры доходит до 105 градусов. Именно поэтому актуально охлаждать его, передавая тепло в помещения или для нагрева воды;
- Для передачи вращения от вала двигателя на роторы используются шкивы. От их размера зависит передаточное число, благодаря чему также можно регулировать производительность;
- В процессе работы роторы трутся друг о друга, поэтому они постоянно смазываются в циркуляционном режиме. Для этого в оборудовании имеется соответствующая система, содержащая в себе масляный фильтр, маслоотделитель и маслоотделительный очистной блок. Это указывает на то, что на выходе из роторного блока получается не чистый воздух, а масляная взвесь из воздуха и самого масла;
- Для обеспечения стабильной работы системы смазки в конструкции также имеется предохранительный клапан. Он сработает в тот момент, когда начнет резко возрастать давление в маслоотделительном блоке;
- Так как в процессе работы масло сильно нагревается, то для его охлаждения также предусмотрена соответствующая система. Такой принцип работы винтового компрессора применен в устройствах марки Abac, Remeza, Atlas Copco из Италии и Германии. Также по такому же принципу изготавливают свое оборудование и российские производители.
К перечисленному также можно добавить манометр, датчики давления, дополнительные, в том числе аварийные, клапаны и прочие узлы, необходимые для обеспечения нормальной работы.
Компрессоры винтовые промышленные
Если сравнивать компрессоры винтовые промышленные с бытовыми моделями, то главное отличие между ними будет в размерах. Именно этот показатель и говорит о том, что данное оборудование используется в промышленной отрасли. Соответственно, это чаще полностью стационарные модели, монтированные на своем фундаменте или специальной площадке. Притом имеются как маслозаполненные, так и безмасляные модели. Примером подобных агрегатов, используемых в промышленности, являются модели от производителя CompAire L30-L290.
Компрессоры винтовые промышленные
Промышленные установки стационарные и на мобильной платформе, например, на прицепе, производятся в том числе отечественными компаниями различной мощности от нескольких до 315 и более кВт. При этом давление воздуха на выходе может достигать 24 атм., в то время как бытовые модели способны сжимать его до 12 атм.
Маслозаполненные винтовые компрессоры
В зависимости от того, используется масло для смазки или нет, электрические винтовые компрессоры производятся двух типов:
- Маслозаполненные;
- Безмасляные.
Маслозаполненные винтовые компрессоры
Первый тип отличается от второго наличием системы смазки, которая необходима для обеспечения долгой и стабильной работы оборудования, так как в процессе сжатия воздуха валы блока сильно нагреваются. Масло является не столько смазочным материалом, сколько охлаждающим, потому как выводится наружу и охлаждается через теплообменник, который, в свою очередь, обдувается принудительно крыльчаткой на моторе. Подобные модели отличаются высоким КПД и стабильностью работы, но имеется недостаток. В конструкции должен присутствовать отделитель масла и осушитель воздуха. Главным преимуществом маслонаполненных моделей является невысокий уровень шума, как правило, он не превышает 80 дБ.
Сухие (безмасляные) компрессоры винтовые
Там, где требуется невысокая производительность, то есть, очень много сжатого сухого воздуха, рационально применять сухие винтовые компрессы или безмасляные. Такое оборудование имеет несколько иное устройство, но при этом обладает сверхвысокой производительностью. Некоторые модели стационарного типа способны создавать поток воздуха до 52 м куб. в минуту. К таким относится вся серия D от бренда CompAir. Отличительной чертой является сравнительная простота обслуживания и ремонта винтового компрессора. Она заключается в отсутствии масляной системы, содержащей клапаны, отстойники, отделители, фильтры и соединительные трубки, то есть, всего, что может стать причиной поломки.
Сухие (безмасляные) компрессоры винтовые
Ремонт и обслуживание винтовых компрессоров
Независимо от типа оборудования, обслуживание винтовых компрессоров должно осуществляться опытными специалистами. Особенно это касается маслозаполненных моделей. Соответственно, самой частой проблемой являются именно дефекты в этой системе. Что касается агрегатов сухого сжатия, то здесь износ приходится на подшипники роторов и асинхронного двигателя.
Сухие (безмасляные) компрессоры винтовые