Винтовой компрессор устройство и принцип работы - Квантум-В
Винтовой компрессор

Винтовой компрессор

Компрессоры такого типа относятся к ротационному оборудованию, в котором сжатие воздуха или газа достигается путем вращения роторов, соединенных с винтообразными зубьями. По комплектации различаются на маслозаполненные и безмаслянные.

Конструкция и особенности

Механизм винтовых маслозаполненных компрессоров и схема работы ориентированы на то, чтобы снизить в разы электропотребление, увеличить цикл работы двигателя незначительной мощностью и продуктивность установки. Преимуществом этого оборудования являются небольшие размеры, малый вес, надежность, долговечность.

Компрессоры винтовые воздушные оснащаются шумоизолирующими кожухами. Среди главных преимуществ отмечается низкий расход подачи масла и его отсутствие в без масляных аналогах. Отличие от поршневых установок в том, что в разы снижен уровень шума.

Расход смазочного материала на выработку сжатого воздуха
Расход сжатого воздуха, м³ Расход смазочного материала, мл/мг
1 2-3

Чистота в плане работы винтовой конструкции не требует настройки дополнительного фильтра и может иметь применение в пневматических машинах. Охлаждение по воздушному контуру не требует встраивания в систему оборотного водоснабжения. При таком принципе работы применимо обогревать небольшие помещения вторичным теплом от компрессора.

Конструкция винтового маслозаполненного компрессора

  • Воздушный фильтр – аккумулирует подачу воздушных масс и производит сепарацию их. Находится у входного клапана.
  • Входной клапан при перемещении на холостой ход производит настройку работы агрегата.
  • Два ротора рельефной формы образуют винтовой блок, располагаются параллельно друг другу.
  • Электрический мотор передает крутящий момент вращательным зубьям винтов.
  • Для оптимальной работы компрессора необходимо поддержание постоянной скорости ротора. Эту функцию выполняет ременной привод.
  • Фильтр и охладитель масла производит очищение, охлаждение поданного масла перед попаданием в ротор.
  • Термостат с встроенным в него терморегулятором заботится об оптимальной температуре двигателя.
  • Ресивер. Это своеобразный баллон для накопления воздуха С целью восполнить перепады в расходе воздуха и тем самым избежать пульсаций. Охлаждает сжатый воздух. собирает инертные газы.
  • Электронная система мониторинга и управления обеспечивает функционирование механизмов в оптимальном рабочем режиме, Контролирует функцию включения.

Принцип работы масляного винтового компрессора

Через клапан в роторный механизм попадают воздушные массы. В специальную емкость для сжатия попадает масло: при таком способе устраняются зазоры между винтами и корпусом вследствие чего сводится к минимуму появление протечек. Масляная смесь исключает касания роторов друг об друга, в процессе сжатия отводится вырабатываемое тепло.

Сжатая смесь в емкости для отделения масла разделяется на составляющие. Масло, которое отделилось, поступает через сепараторы, проходит очистку фильтром, и поступает обратно в блок, при необходимости его можно охладить. В холодильный воздухоохладитель поступает воздух и подается из компрессора. Смесь воздуха и масла должно соответствовать температуре +90С. Если параметр не обеспечен, происходит стопорение роторов, что приведет к быстрому износу деталей аппарата.

Нужно учитывать излишнюю вязкость масла при низких температурах, холодная воздушно-масляная смесь может привести к образованию конденсата, для получения рабочего значения у температуры масла необходим термостат. Принцип действия в открытии потока масла к радиатору при достижении масляной жидкости рабочей температуры.

Снижение затрат и преимущества использования в производстве

Ряд преимуществ связан переходом на компрессоры с винтовыми узлами. Наличие системы отделения масла от воздуха исключает необходимость приобретать фильтрующее оборудование. Низкие шумовые характеристики кожуха с возможностью шумопоглощения. Возможность использования вторичного тепла.

Переход с поршня на винтовые пары обусловлен надежностью данных агрегатов.

Факторы перехода

Снижение затрат на комплекты расходных материалов (разница цены от поршневых агрегатов может составлять до 40 %).

  • Доставка запчастей у поршневых моделей дороже, так как комплектующие являются более габаритными и тяжелыми, удорожает монтажные работы.
  • Выкладка фундаментной основы под оборудование увеличивает стоимость монтажа.
  • В винтовых компрессорах отсутствуют сопутствующие изнашиваемые элементы: поршни, вкладыши, клапаны.
  • Сокращается периодичность планового обслуживания.
  • При правильной эксплуатации срок службы составляет до 20 лет.

Блок управления вращением ротора, расположенный на стенке, уменьшает потери мощности и позволяет увеличить эксплуатационные характеристики благодаря передаче крутящего момента винтовой паре.

Более низкая стоимость поршневых установок не снижает интерес к винтовым компрессорным устройствам. Высокоэффективные показатели работы, фильтрации, долговечность, высочайшие технические и рабочие характеристики сокращающие период изготовления продукции, побуждают переходить предприятие на компрессоры винтового типа.

Классификация

Установки винтового типа могут быть различны в зависимости от типа привода, использованию масла, количеству ступеней и другим параметрам, исходя из которых необходимо выбирать наиболее оптимальный тип установки. Описание разновидностей подробно представлено в таблице №2.

Виды оборудования по типу оснащения

Тип оснащения Плюсы Минусы Чем отличает от других
Ременной привод Простое управление.Возможность регулировки частоты оборотов винта. Низкий КПД (прямая зависимость от износа  ременного привода).Сильный шум. Необходимо редко применять в работе. Отсутствие на производственных площадях образования пыли.
Шестеренчатый тип привода Низкая мощность звука.Плавный ход привода.

КПД  выше 98%

Нужно  привлечение сторонних специалистов для обслуживания.Отсутствие регулировки крутящих моментов винтов. Хорошее применение получили в производствах с высоким пылесодержанием.Цементные и мукомольные предприятия.
Прямой привод с частотной регулировкой Коэффициент полезного действия  99,9%Отсутствие реагирования на попадание мелких частиц к вращающимся узлам.

Запускается плавный ход привода.

Срок службы до 20 лет.

Нет регулировки количества оборотов двигателя.Не изменить максимальное рабочее давление.

Высокая цена.

Любые крупные производства  и небольшие мастерские.
Ресивер с осушителем рефрижераторного типа Компактные размеры.Низкий уровень шума.

Система управления на основе инвертора.

Большой расход масла. Промышленные предприятия.
С частотным преобразователем Самый высокий КПД из всех перечисленных агрегатов. Рациональное использование энергозатрат. Возможно применение в редких случаях, как звено для компенсации в централизованной системе сжатого воздуха. Крупные производственные объекты.
Двухступенчатый Работа при высоких температурах кипения
Спиральный Уровни выработки сжатого воздуха лучше, чем у поршневых при разных степенях сжатия. Использование в холодильном оборудовании.

В фармацевтике и химической промышленности лучше работают безмаслянные модели по выработке сжатого воздуха. Они отвечают всем требованиям данных отраслей. При данном выборе не придется испытывать дополнительные расходы на фильтрующие элементы в целях избежать попадания в воздушный поток масляных частиц.

Разновидности винтовых компрессоров и основные различия

Дизельные компрессоры

Популярные при применении на открытых площадках где доступ к электропитанию закрыт. В качестве генерирующий силы используется дизельное топливо. Преимущества этих компрессоров в маневренности, выдерживают экстремальные погодные условия, надежны, коммуникабельны за счет небольших габаритов.

Ротационные компрессоры

 Обеспечение выносливости данных агрегатов выполняют червячные роторы, так как произведен расчет на стабилизацию работы компрессора. Отсутствие клапанов уменьшает нагрузку на установку. Производительность винтового компрессора прямо пропорциональна увеличению скорости вращения ротора. Отличительной особенностью является наличие винтов с разными формами сечения. Компактные размеры.

Можно сделать вывод, что винтовые компрессорные установки получили широкое применение в промышленном производстве от фармацевтики до металлообработки. Классификация их разнообразна, популярны в разных регионах России, Москве и Московской области, имеют высокий показатель КПД, отличаются конструктивными особенностями.

Ссылка на основную публикацию