Принцип работы соленоидов в винтовом компрессоре

Содержание

Воздушные винтовые компрессоры

Принцип работы соленоидов в винтовом компрессоре

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.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: http://StankiExpert.ru/spravochnik/pnevmatika/vintovye-kompressory.html

Неисправности и ремонт винтовых компрессоров. Основные неисправности винтовых компрессоров и ремонт оборудования своими руками

Винтовой компрессор принадлежит к одному из наиболее эффективных типов оборудования, благодаря которому получают сжатый воздух в различных отраслях промышленности (машиностроительной, электронной, деревообрабатывающей, фармацевтической, мебельной). Об особенностях работы компрессоров, возможных неисправностях и способах ремонта оборудования и пойдет речь в нашей статье.

Составные части оборудования

Винтовое оборудование состоит из следующих основных элементов:

  1. Корпуса. В большинстве случаев производится из стали, которая покрывается негорючим, шумопоглощающим и маслостойким материалом.
  2. Винтового блока компрессора (его еще называют винтовой парой), который является «сердцем» оборудования. Он состоит из двух высокотехнологичных роторов, которые находятся во внутренней части корпуса.
  3. Трех видов трубопроводов: масляного, воздушного и воздушно-масляного.
  4. Всасывающего клапана. Регулирует производительность агрегата путем пневматического управления.
  5. Всасывающего воздушного фильтра. Предназначен для очистки воздуха, который поступает в компрессор. Фактически состоит из двух фильтров, которые установлены перед всасывающим клапаном и на корпусе агрегата (где забирается воздух).
  6. Ременной передачи. Обеспечивает определенную скорость вращения роторов (чем она выше, тем лучше производительность оборудования) путем объединения «усилий» двух шкивов, расположенных на винтовой паре и двигателе. Мощные компрессоры оснащены редуктором или муфтой с прямой передачей.
  7. Электродвигателя. Через ременную передачу приводит в действие винтовую пару.
  8. Вентилятора. Способствует поступлению воздушных потоков и охлаждению винтовой пары и электродвигателя.
  9. Термостата. Данный элемент в схеме винтового компрессора играет роль регулятора температурного режима. Благодаря термостату масло с температурой свыше 72ºС проходит через охлаждающий радиатор.
  10. Масляного фильтра. Очищает масло перед поступлением в винтовую пару.
  11. Маслоотделителя. Металлический бак, в средней части которого расположена перегородка с отверстиями. Процесс очистки воздуха от масла происходит путем создания центробежной силы.
  12. Маслоохладителя. Охлаждает масло после отделения от сжатого воздуха.
  13. Концевого воздухоохладителя. Охлаждает сжатый воздух перед тем, как его подать к потребителю, а также на выходе оборудования делает температуру, превышающую на 10-15ºС температуру воздуха окружающей среды.
  14. Блока электронного управления. Контролирует работу винтового компрессора и передает на дисплей рабочие характеристики оборудования.
  15. Реле давления. Задает максимальное давление компрессора. В новейших моделях оборудования реле отсутствует, поскольку используется система электронного контроля.
  16. Предохранительного клапана. При превышении давления в маслоотделителе над максимально возможным значением происходит его автоматическое срабатывание.

Преимущества и принцип работы

Огромный спрос на винтовые компрессоры обусловлен тем, они обладают многочисленными преимуществами по сравнению с использованием центробежного или поршневого оборудования. Основными из них являются:

  • простота установки и подключения;
  • непрерывность работы;
  • максимальная надежность;
  • длительный эксплуатационный период;
  • наличие небольших эксплуатационных расходов;
  • получение практически идеального по чистоте воздуха;
  • минимальные энергозатраты на 1 м³ воздуха;
  • низкий показатель шума;
  • наличие системы автоматического контроля.

Исходя из устройства винтового компрессора, его принцип работы заключается в следующем:

  • при прохождении мимо всасывающего клапана и воздушного фильтра, потоки воздуха попадают в винтовой блок;
  • воздух перемешивается с маслом, которое циркулирует по замкнутому пространству;
  • путем воздействия винтового блока смесь из масла и воздуха попадает в маслоотделитель;
  • воздух отделяется от масла и направляется к выходному отверстию компрессора;
  • масло по маленькому или большому кругу через маслоохладитель (в зависимости от температуры материала) поступает обратно в винтовой блок;
  • запуск винтового блока происходит с помощью электродвигателя;
  • автоматическое выключение (или включение) производится с помощью реле давления.
Читайте также  Назначение устройство и принцип работы карбюратора

Необходимо отметить, что масло в винтовом оборудовании выполняет несколько функций:

  • создает масляную пленку;
  • отводит тепло;
  • распределяет воздушные потоки;
  • обеспечивает зазор между роторами винтового блока;
  • смазывает подшипники рабочих элементов.

Причины неисправностей и способы их устранения

В процессе эксплуатации оборудования можно столкнуться с его поломкой. Приходится прибегнуть к ремонту винтовых компрессоров. К наиболее распространенным неисправностям оборудования  относятся:

  • компрессор плохо включается или не перезапускается;
  • агрегат не получает сжатого воздуха;
  • низкая производительность оборудования;
  • чрезмерный расход и утечка масла;
  • непроизвольное открытие предохранительного клапана;
  • отключение компрессора термостатом;
  • повышенное давление;
  • срабатывание прерывателя цепи.

Компрессор плохо включается, не перезапускается, не получает сжатого воздуха, характеризуется низкой производительностью

Основной причиной плохого включения оборудования является слишком низкая температура воздуха. Нужно просто прогреть помещение, в котором находится компрессор, и все будет в порядке.

Агрегат не перезапускается из-за плохого закрытия всасывающего клапана. Его необходимо снять и почистить. В некоторых случаях понадобится заменить элементы.

Отсутствие сжатого воздуха в выходном отверстии компрессора свидетельствует о закрытии регулятора. Устранить неполадку можно путем проверки реле давления, которое должно подавать питание на электромагнитный клапан, связанный с регулятором.

С закрытием регулятора в большинстве случаев связана и низкая производительность агрегата.

Но в этом случае причиной неисправности является загрязнение регулятора. Чтобы это устранить, снимается всасывающий фильтр, открывается и очищается регулятор.

Наилучший вариант — демонтаж регулятора с его последующей очисткой.

Чрезмерный расход и утечка масла

Причинами слишком большого расхода масла могут быть:

  • сломанный фильтр маслоотделителя;
  • негерметичные уплотнения фильтра маслоотделителя.

В обоих случаях проблемы решаются путем замены уплотнений или самого фильтра.

Утечка масла из всасывающего фильтра говорит о том, что не закрыт регулятор или в системе чрезмерно высокое давление.

В первом случае проверяется функционирование регулятора и электромагнитного клапана.

Во втором случае, кроме проверки регулятора и клапана, следует тщательно осмотреть манометр.

Причиной попадания масла в пульт управления является утечка масла сквозь фланец агрегата. Данная неполадка устраняется посредством замены уплотнительного кольца компрессора.

Открытие предохранительного клапана, повышенное давление, срабатывание термостата и прерывателя цепи

Причиной открытия предохранительного клапана может служить засорение фильтра маслоотделителя.

Следует проверить перепад давления между резервуаром маслоотделителя и трубопроводом со сжатым воздухом.

Если существует необходимость, то фильтр следует заменить.

При наличии давления, которое превышает максимально установленную величину, нужно проверить регулятор. Может отсутствовать команда  на его закрытие. Следует убедиться в том, что электромагнитный клапан будет отключенным.

Отключение компрессора термостатом происходит в случае:

  • неисправности терморасширительного клапана;
  • недостаточного количества масла;
  • неисправности сливной системы.

Решаются данные проблемы соответственно следующим образом:

  • осуществляется замена клапана;
  • масло доливается до нужного уровня;
  • проверяются обратный клапан и трубопроводы, сливающие масло.

Срабатывание прерывателя цепи связано с:

  • перегревом электродвигателя;
  • недостаточным напряжением в сети;
  • чрезмерно высокой температурой в помещении.

При перегреве электродвигателя проверяется реле и теплоотвод от него. При нормальном отводе тепла нажимается кнопка сброса и осуществляется перезапуск компрессора.

Те же самые действия производятся и при наличии недостаточного напряжения в сети и высокой комнатной температуры. Единственное отличие — предварительная проверка напряжения и обеспечение качественной вентиляции соответственно.

об устранении неисправностей винтового компрессора:

https://www..com/watch?v=npfITtFRZ9s

Источник: http://gid-str.ru/neispravnosti-i-remont-vintovyh-kompressorov

Винтовой компрессор: устройство, принцип действия и 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

Устройство и принцип работы

Сжатые воздух и газ заставляют функционировать сложные системы исполнения из пневматических цилиндров, клапанов и прочих механизмов. Винтовой компрессор занимается преобразованием электрической энергии в воздушно-газовый толчок.

Составные части

Любая модель винтового компрессора включает основополагающие детали:

  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.

Читайте так же:  Делаем сварочный полуавтомат своими руками

Принцип действия

Роторы вращаются навстречу друг другу, соблюдая принцип ведомости. Движение винтов всасывает воздух через входной фильтр.

Поток проходит сквозь очищение, смешивание с маслом, охлаждение. Полученная смесь попадает в систему под продолжающейся винтовой тягой.

Далее отделитель сепарирует масло от воздуха, последний выходит из компрессора в потребляющее оборудование.

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

Режимы работы

У винтовых компрессоров имеется несколько возможных режимов действия с определенными функциями:

  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.

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.

Читайте так же:  Изучим устройство и принцип работы поршневого компрессора

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

Читайте также  Гусеничный экскаватор принцип работы

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».

Они не предназначены для помещений с минусовой температурой и сильной запыленностью, требуют плановой замены масла, прочищения фильтров, контроля состояния питающей электросети. Не предполагают установки дополнительных систем очисток масла, ресиверов.

Читайте так же:  Говорим про 10 кВт стабилизаторы напряжения для дома

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: http://generatorexperts.ru/elektrogeneratory/ustrojstvo-i-princip-raboty-vintovogo-kompressora.html

Об устройстве и принципе работы винтовых компрессоров

На сегодняшний воздушные компрессоры представляют собой широкий выбор установок, различающихся между собой по принципу действия, оснащению и устройству, рабочим и другим характеристикам.

Каждый тип оборудования имеет свои преимущества и особенности, которые делают выбор той или иной установки наиболее оптимальным.

Однако при этом наиболее популярными являются винтовые компрессоры, устройство которых обеспечивает высокую эффективность и надежность работы оборудования.

Устройство компрессоров винтового типа

Установки, входящие в группу винтовых компрессоров, могут быть различны, но при этом они имеют оснащение, общее для всех видов оборудования данного типа. Входящие в состав винтовых компрессоров устройства выполняют определенные функции, обеспечивая при этом эффективную и бесперебойную работу установок.

 Так, в состав винтовых компрессоров входят следующие составляющие:

  • Воздушный фильтр всасывающий – выполняет функцию очистки воздуха, который попадает в компрессорную установку. Зачастую состоит из двух элементов – предварительного фильтра, находящегося в том месте, где происходит забор воздуха, а также фильтра, расположенного перед входным клапаном.

Здесь Вы можете ознакомиться с каталогом винтовых компрессоров, реализуемых ООО ГК «ТехМаш». 

  • Входной клапан – обеспечивает регулировку производительности всего компрессора и оснащен пневматическим управлением. Регулирование работы установки обеспечивается переходом клапана на холостой ход.
  • Винтовой блок – представляет собой один из главных рабочих элементов установки винтового типа. В состав винтового блока входят два, расположенных параллельно по отношению друг к другу ротора, одни из которых имеет вогнутый винтовой профиль, а другой – выпуклый. Именно наличие роторов отличает устройство винтовых компрессоров и принцип их действия от установок других типов.

 

  • Ременная передача – представляет собой два шкива, задающих необходимую скорость вращения роторов. Один из шкивов расположен на винтовой паре, а другой находится на двигателе.
  • Электродвигатель – обеспечивает вращение винтовой пары посредством муфты, редуктора или же ременного привода.
  • Масляной фильтр – проводит очистку масла, прежде чем оно возвращается в блок с винтами.
  • Отделитель масла – бак, изготовленный из металла, в середине которого расположена перегородка с отверстиями. Сила инерции, возникающая при закрутке потока, приводит к очистке воздуха от масла специальным фильтром.
  • Термостат – обеспечивает наиболее оптимальный температурный режим. При низких значениях температуры масла, термостат пропускает его, не затрагивая при этом охлаждающий радиатор, что позволяет ускорить получение наиболее оптимальной температуры в установке.
  • Охладитель масла – выполняет функции охлаждения масла, после того, как оно отделилось от сжатого воздуха.
  • Концевой охладитель воздуха – охлаждает до необходимого уровня сжатый воздух перед тем, как он подается потребителю.
  • Предохранительный клапан – обеспечивает безопасную работу устройства и предотвращает его поломку. Данный клапан срабатывает при значительном повышении уровня давления в маслоотделительном баке, которое может вывести из строя все оборудование.
  • Система трубопроводов – имеет различные трубопроводы для воздушно-масляной смеси, воздуха и масла.
  • Реле давления – устанавливает параметры и режим работы установки в зависимости от показателей уровня давления. Так, при достижении максимального значения давления, работа винтовых компрессоров переходит на холостой ход. При снижении давления установка вновь начинает работать.
  • Блок управления – необходим для электронного управления и контроля над работой оборудования, а также позволяет передавать на дисплей все необходимые рабочие параметры и характеристики компрессора.
  • Вентилятор – предназначен для забора воздуха в компрессор с одновременным охлаждением рабочих деталей и элементов оборудования.

Принцип действия компрессоров винтовой группы

Действие винтовых компрессоров заключается в следующем.

Посредством системы привода, двигатель приводит в движение винтовую пару, в которую затем поступает уже очищенный воздух.

Далее происходит смешивание воздуха с маслом, которое необходимо для создания между роторами масляного клина.

При вращении роторов происходит уплотнение зазора между нами и корпусом, что приводит к сжиманию воздуха и повышению давления. Кроме того, в данном процессе масло также выполняет функцию смазывания рабочих механизмов компрессорной установки.

 

После сжатия, смесь из масла и воздуха поступает в специальную емкость, где воздух отделяется от масла, затем охлаждается и подается на выход компрессорного оборудования. После охлаждения масло проходит дополнительную фильтрацию, а затем вновь подается в блок с винтами.

Подобное устройство и принцип работы винтовых компрессоров обеспечивает наличие в оборудовании высоких рабочих и технических показателей, позволяющих значительно повысить эффективность работы и производительность установки. Благодаря этому винтовые компрессоры сегодня являются одними из наиболее часто используемых установок, которые могут применяться как в промышленном масштабе, так и на небольших производствах.

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.

Источник: https://www.pnevmoteh.ru/vintovye-kompressory/articles/utrojstvo-princip-raboty

Винтовые компрессоры. Установка, устройство, 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.

Читайте также  Принцип работы гидравлического распределителя

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.    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

Понравилась статья? Поделить с друзьями: