Винтовой компрессор устройство и принцип работы

Описание и принцип работы винтового компрессора

Винтовой компрессор представляет собой агрегат промышленного назначения, нагнетающий воздух посредством винтовой пары.

Данный тип оборудования широко применяют в промышленности при необходимости непрерывно поставлять сжатый воздух пневматическим системам.

Винтовое компрессорное оборудование является экономичным и современным оборудованием, которое характеризуется умеренным потреблением электрической энергии, простотой обслуживания и управления, а также долговечностью.

Винтовой компрессорный агрегат оснащается воздушной, жидкостной, либо масляной системой охлаждения.

В результате прохождения процедуры охлаждения, воздух может содержать масляные капли, твердые частицы, а также водяные пары, что способствует износу оборудования.

Поэтому, на производствах, где необходимо поддерживать высокие стандарты чистоты сжатого воздуха, используются воздушные и жидкостные системы охлаждения.

Винтовые компрессорные установки активируются посредством электродвигателя.

Перемещение определенного объема охлаждающего вещества (хладагента) в форме газа, позволяет точно отслеживать процесс охлаждения в компрессоре.

Золотник, которым оснащен компрессор, обеспечивает снижение уровня притока газа и мощности.

Винтовой компрессор способен работать в режиме холостого хода, что позволяет снизить потребление электроэнергии в пять раз, а также максимально сократить износ деталей по причине отсутствия лишних включений электрического двигателя.

Данный вид компрессора, в отличие от поршневых компрессорных установок, не выбрасывает лишний воздух. Кроме того, винтовой компрессор производит сжатый воздух умеренной температуры, так как на конце сжатия температура низкая.

Впервые компрессоры винтового типа были запатентованы в 1930-х г. Вследствие того, что они достойно конкурировали с другими видами объемных компрессорных систем, их популярность и сфера применения росли.

Сейчас винтовые компрессоры активно функционируют в самых разных областях производства.

По техническим характеристикам они сравнимы с поршневыми агрегатами промышленного класса и актуальны для  предприятий, на которых необходимо поддерживать непрерывный процесс производства.

Принцип работы винтовых компрессоров

Винтовые компрессорные установки оснащены двумя винтами, один из которых имеет вогнутую поверхность, второй – выпуклую.

Винты и корпус компрессора вместе образуют объем рабочей камеры. В процессе вращения винтов размер камеры растет, а по мере удаления выступов на роторах от впадин осуществляется всасывание.

При максимальном объеме камер процесс всасывания прекращается. Камеры оказываются в изолированном положении относительно патрубков.

В определенный момент две поверхности образуют общий объем, который постепенно сокращается в результате движения элементов в направлении отверстия нагнетания. Происходит вытеснение газа.

В типичной конструкции винтовой компрессорной установки масло в рабочую зону не поступает.

В данных системах используются подшипники скольжения (упорные и опорные) вследствие высокой частоты вращательных движений, которые совершает винтовая пара.

Попадание масла из подшипниковых узлов в сжатый газ и камеры подшипников, предотвращается благодаря использованию запирающего газа. Он подается в узлы уплотнений, которые представлены группой колец между винтами и камерами подшипников.

Винтовые компрессорные агрегаты используются в самых разных областях производства, т.к. их компактность и экономичность соответствует самым высоким стандартам.

Основные детали и конструктивные особенности винтовых компрессоров

Винтовые компрессорные установки оснащены винтовой парой (двумя роторами с лопостями). Один из винтов имеет вогнутую поверхность, поверхность второго выпуклая.

По мере того, как винты совершают разнонаправленные вращательные движения, происходит сжатие газа.

Сжатие осуществляется до предельного момента, после чего некоторый объем вытесняется через нагнетательное отверстие торцевой стенки.

Основными элементами конструкции данного вида агрегатов выступают корпус компрессора, электродвигатель, вентилятор, блок (в котором располагаются винты), фильтры (масляный и всасывающий), устройства для охлаждения и отделения масла, концевой охладитель воздуха, система управления и контроля, трубопроводы (воздушный и масляный). Вспомогательные элементы представлены реле давления, термостатом, предохранительным клапаном и др.

Винтовой компрессор по аналогии с поршневым агрегатом может оснащаться ресивером (или воздухосборником), что способствует стабилизации режима функционирования, повышению качества и охлаждению сжатого воздуха.

Регулируемый привод в целом повышает общую эффективность работы компрессорных систем. Электронные системы управления на основе новейших микропроцессоров позволяют контролировать ключевые параметры эксплуатации.

Типы винтовых компрессорных установок

Классическая модель данного вида компрессоров оснащена двумя винтами (с выпуклой и вогнутой поверхностью). Тем не менее, существует два типа винтовых компрессорных агрегатов: одновинтовой и двухвинтовой.

В классическом варианте, винтовая пара совершает разнонаправленные вращательные движения, в результате чего осуществляется сжатие газа.

В одновинтовом агрегате есть один несущий винт, который приводится в действие электрическим двигателем.

Существует деление компрессорных установок на типы в соответствии с видом привода: агрегаты, оснащенные ременным и прямым приводом.

В компрессорах с ременным приводом имеются два шкива (один непосредственно на двигателе, второй расположен на винтовой паре), которые задают роторам вращение.

Чем выше скорость вращательных движений, тем выше уровень производительности, но ниже уровень рабочего давления.

В агрегатах с прямой передачей используется редуктор, либо прямой способ передачи посредством муфты.

Маслозаполненные винтовые компрессоры

Широко применимый тип компрессоров. Ведущим обычно является один винт. Ведомый ротор вращается вслед за ротором, приводящим в движение.

Масло участвует в отводе тепла, которое образуется в процессе сжатия воздуха. Масло впоследствии удаляется сепаратором, давая на выходе чистый сжатый воздух.

Хотя 99,9% масла остается внутри компрессора, всегда остается немного масла, которое проникает через сепаратор и покидает компрессор в сжатом воздухе, так называемый вынос масла.

Поэтому эти компрессоры не могут быть использованы там, где требуется сжатый воздух без примеси масла.

Но для большинства заводов, цехов и машиностроения незначительное содержание масла не критично.  По сути это предотвращает образование ржавчины (внутри системы сжимающей воздух) и помогает машине работать плавно.

Преимущества:

• тихая работа
• высокий поток воздуха, равномерный поток
• подходит для непрерывной работы

Недостатки:

• дорогой по сравнению с поршневым типом компрессора
• не подходит для длительных простоев
• унос масла

Безмасляные винтовые компрессоры

Основной принцип работы такой же как у масляных компрессоров, только в этом случае здесь не используется масло, только воздух! Т.

к здесь не впрыскивается масло во время сжатия, сжатие производится обычно в две стадии.

Потому что если мы будем сжимать воздух в одну стадию например с 1 до 7бар, он станет очень горячим.

Ступень 1 сжимает воздух до нескольких бар (например 2,5бар).

Ступень 2 сжимает воздух дальше с 2,5бар до требуемой величины, например до 7 бар.

Обычно 2 ступени встроены на 1 редукторе с 1м эл. двигателем который приводит их в движение одновременно.

Если вам нужен 100% безмасляный воздух и в большом количестве, безмасляный винтовой компрессор то что вам нужно. Конечно же, здесь речь и о большой цене, но если Вам действительно нужен 100% безмасляный воздух, то у Вас нет выбора.

Преимущества:

Недостатки:

• Более дорогой, чем масляный тип.
• Обслуживание/ремонт более сложный процесс и более дорогой, чем у масляного типа компрессора.
• Более шумный, чем масляный тип.

Безмасляные компрессоры имеют много областей применения.

Это пищевая, химическая промышленность, фармацевтика, радиоэлектроника и производство полупроводников,.

Винтовые безмасляные компрессоры можно подразделить на безмасляные компрессоры с впрыском воды в камеру сжатия, винтовые компрессоры сухого сжатия.

Водозаполненные винтовые компрессоры

Винтовые компрессоры с впрыском воды единственные компрессоры с мощностью ниже 55кВт достигающие 13бар. Вне зависимости от уровня конечного сжатия при дозированном впрыске температура не повышается более чем на 12°.

При помощи этой технологии, отличная охлаждающая способность воды обеспечивает эффективный отвод тепла на источник.

Винтовые компрессоры с впрыскиваемой жидкостью обычно не требуют, чтобы два вращающихся в противоположные стороны ротора были в надлежащем зацеплении.

Вода является слоем, который разделяет 2 винтовых профиля даже если один ротор «приводит в движение» другой. Этот тип компрессоров может быть очень выгодным для потребителя, т.

к дает следующие преимущества:

• впрыскиваемая жидкость обеспечивает внутреннее охлаждение. Некоторые газы в таком случае не полимеризуются, не работают во взрывоопасных температурах.
• водозаполненные винтовые компрессоры достигают значительно большей степени сжатия.

Типичное применение водозаполненных винтовых компрессоров: рециркуляционные газы, окись этилена, угольный газ и очень специфичные газы, как например хлорсодержащий газ.

Источник: https://promair.pro/info/interesnye-stati/opisanie_i_printsip_raboty_vintovogo_kompressora/

Устройство и принцип работы винтового компрессора

Машины, используемые для получения сжатого воздуха, являются необходимым оборудованием на различных промышленных предприятиях. На отечественном рынке эти приборы представлены достаточно широко, а наиболее популярным считается винтовой компрессор.

Этот агрегат может быть установлен в любом помещении, так как работает практически бесшумно и не создает вибрации.

Обладая длительным сроком службы, экономичностью и высокой производительностью он значительно превосходит по всем параметрам поршневые модели.

Конструктивные особенности

Что же представляет собой это устройство? В плане конструкции он состоит из 2 роторов – ведущего, ведомого.

Они расположены в одном корпусе, изготовленном из прочных материалов.

В некоторых электрических моделях  допускается соединение ротора не только через зубчатую передачу, но и напрямую.

Если сравнивать с поршневым аппаратом, то устройство винтового компрессор является более сложным.

Поверхности его роторов образуют рабочие камеры с корпусом.

При вращении происходит их увеличение, потому что выступы постепенно отдаляются от впадин.

Смотрим видео, принцип работы и конструкция:

Это приводит к всасыванию воздуха до тех пор, пока объем камер не станет максимальным. Затем их изолируют стенки прибора и крышки патрубков компрессора Fubag.

Так осуществляется непрерывное производство сжатого воздуха. Такой принцип работы имеют винтовые компрессоры.

Кроме рассмотренных выше элементов в оборудование этого типа входят:

• Фильтр (воздушный);
• Всасывающий клапан;
• Ременная передача;
• Двигатель;
• Маслоотделитель;
• Термостат;
• Вентилятор;
• Блок управления.

Каждый узел имеет свое назначение, а в комплексе они представляют собой машину для сжатия воздуха или газов.

Виды и область применения компрессоров

Оборудование этого класса делится на две группы устройств:

1. Сухого сжатия;
2. Маслозаполненные.

Первые функционируют без заполнения маслом рабочих поверхностей.

Различные виды компресоров

Такие винтовые модели Fubag предназначены для предприятий, нуждающихся в высокой чистоте сжатого газа:

• Пищевых;
• Фармацевтических;
• Микробиологических;
• Занимающихся выпуском электронных устройств.

Маслозаполненные компрессоры Abac относятся к оборудованию с высокими эксплуатационными характеристиками. В рабочую полость таких приборов подается масло. Созданная из него пленка между роторами играет роль смазки.

Кроме этого, использование масла стимулирует отвод тепла и служит для транспортировки воздуха.

Для того, чтобы на выходе получался чистый воздух приборы, оснащаются системой сепарации, снижающей количество остаточного масла в приготавливаемой смеси.

Смотрим видео, сфера применения в производственной и сельскохозяйственных отраслях:

Различают также оборудование с ременным или прямым приводом.

Первые оснащаются контроллером и микропроцессором, которые управляют работой агрегата или пневмосетей.

Они могут использоваться как дополнительный блок в модульных компрессорных станциях.

Компрессоры марки Abac с прямым приводом имеют то же оснащение, что и с ременным. Однако в них установлена эластичная муфта вместо привода.

Таким прибора не нужда регулировка и наладка.

Достоинства и недостатки винтовых машин для сжатия воздуха

Оборудование этого класса обладает отличными техническими характеристиками, что позволило ему стать достойной заменой поршневым устройствам. Если сравнивать эти два прибора, то модели Abac обладают рядом преимуществ:

1. Конструкция агрегатов включает в себя спаренные турбины, которые работают практически бесшумно и не создавая вибрации;
2. Они обладают компактными габаритами и небольшим весом;
3. Могут оснащаться автоматическими системами управления, что позволяет избежать постоянного присутствия человека в процессе работы агрегата;
4. Экономичны;
5. Имеют воздушное охлаждение.

Но даже столь большое количество достоинств не делает винтовые компрессоры Fubag идеальными.

Они так же, как и любое другое оборудование имеют свои недостатки.

Одним из основных минусов является необходимость применения отделителя и охладителя масла, а также других комплектующих, имеющих высокую стоимость.

Критерии выбора винтовых агрегатов

Приборы этого класса предлагают производители из разных стран.

Причем, если верить рекламным проспектам, то все они являются лидерами в этой области.

Что же происходит на самом деле? Как правильно сделать выбор? Все винтовые компрессоры Abac выглядят практически одинаково.

Смотрим видео, критерии выбора оборудования:

Они помещены в прямоугольный корпус, на котором находится дисплей контроллера. Отличие заключается лишь в расцветке и размерах, но и они несущественные.

Поэтому выбирая прибор нужно заранее поинтересоваться чья же, продукция действительно является самой популярной, чтобы потом не тратить средства на ремонт винтовых компрессоров.

Согласно проводимым опросам одним из мировых лидеров является компания Ингрсолл-Рэнд, которая участвовала в разработке первых винтовых компрессоры Fubag и занимается их производством на протяжении 100 лет. Ее продукция отличается прекрасными показателями и надежностью.

Следующим параметром, на который обращают внимание является нагрузка. Все винтовые компрессоры Abac имеют различные:

• Мощность;
• Производительность;
• Наличие или отсутствие привода;
• Встроенную систему подготовки воздуха.

Но все же главным критерием среди них является нагрузка. Она выбирается в зависимости от того сколько винтовой компрессор Fubag будет работать:

Для первого случая можно ограничиться пусть не очень качественной, но дешевой моделью.

Для постоянной эксплуатации потребуется более надежная модель, способная проработать не менее 3000 часов в год, чтобы в первые же дни не пришлось выполнять ремонт агрегата.

Обслуживание и эксплуатация – советы профессионалов

Чтобы оборудование прослужило длительный срок необходимо соблюдать определенные нормативными документами правила.

Одним из пунктов в них указывается необходимость проведения своевременного технического обслуживания.

Если пренебречь этими требованиями, то придется оплачивать дорогостоящие ремонтные работы.

Попадание жидкости в устройство при новом запуске приведет к высоким гидравлическим нагрузкам, что негативно скажется на работе подшипников.

Поэтому нужно очень аккуратно заполнять системы рабочими составами, иначе потребуется ремонт винтовых компрессоров.

Выбирая оборудование следует обращать внимание и на трубки линий всасывания и подачи.

Длина этих элементов должна соответствовать типу холодильного агента и условиям эксплуатации.

Еще одним важным моментом является выбор масла для компрессоров.

Учитывая, что этот состав выполняет ряд функций, специалисты рекомендуют выбирать продукцию только известных производителей.

Масла должны быть высокого качества – это обеспечит длительную работу оборудования.

Прибор устанавливается на горизонтальной поверхности в закрытом помещении и не должен подвергаться воздействию атмосферных осадков.

Объект должен иметь хорошо работающую систему вентиляции, чтобы всасываемый устройством воздух не имел примесей.

Нельзя использовать производимую компрессором винтовым дизельным воздушную массу для пищевых или фармацевтических целей.

Кроме того, она является энергетическим потоком и поэтому трубопроводы по которым осуществляется ее циркуляция должны находиться в исправном состоянии.

Источник: http://GeneratorVolt.ru/ehlektrogenerator/ustrojjstvo-i-princip-raboty-vintovogo-kompressora.html

Устройство винтового компрессора

Винтозубые компрессоры роторного типа за 80 лет эксплуатации унифицировались и потеснили поршневые.

Низкие параметры шумовой нагрузки, экономичность в потреблении энергии и эксплуатационных затратах дают фору, особенно на производствах, требовательных к чистоте подаваемого сжатого воздуха или специального газа.

Принципиальное устройство винтовых компрессоров

Сжатие и подача газообразной среды достигается синхронным разнонаправленным вращением пары роторов с винтовыми зубьями.

Эксплуатационные расходы и характеристики работы агрегата находятся в обратной пропорции.

Оборудование демонстрирует эффективность на фоне малозатратности.

Цилиндрический корпус компрессора винтового типа с винтовой парой: ведущим и ведомым роторами в большинстве типов компрессоров имеет масляное наполнение. Слой масла обеспечивает:

Устройство винтового компрессора

• Снижение коэффициента трения.
• Является уплотнением, герметизирующим систему.
• Осуществляет теплоотвод при работе трущихся деталей.

Винтовые компрессоры относятся к необслуживаемому оборудованию, ориентированы на автономную работу. Техническое обслуживание проводится 1 раз в течение года.

Персонал не требует высокой квалификации и специального обучения. Пусконаладочные работы краткосрочны.

Работа поршневого компрессора периодически прерывается на регламентированный простой для осмотра и техобслуживания, роторный аналог способен работать без остановки. При этом качество газовой среды на выходе выше (по присутствию паров влаги) и масла в пользу последнего.

Малый вес агрегата, ресивер минимального объёма, отсутствие вибрации при работе позволяет обходиться без заложения фундамента. Изоляция в отдельном помещении требуется только для винтовых компрессоров мощностью свыше 10 кВт.

Последовательность рабочего цикла, устройство и принцип работы винтовых компрессоров

Запуск и переход в рабочий режим занимает 5–10 сек. Срабатывает входной клапан, ответственный за перевод компрессора на холостой ход и обратно. Входной клапан меняет режим работы при достижении пика давления в системе, перед выключением.

Принцип работы винтового воздушного компрессора

Накопление воздуха в ресивере идёт, пока не откроется клапан минимального давления.

Он настраивается на минимальный параметр сети. Для одноступенчатого компрессора это 3–4 бар.

Многоступенчатые вступают в работу последовательно.

Электрический мотор выводит компрессор на рабочий режим.

Винтовая пара через 2 ступени воздушного фильтра получает очищенный воздух в смеси с маслом.

В контактном межроторном зазоре создаётся смазывающий роторы и удерживающий газ запирающий масляный клин.

Зазор уплотняется, газовый поток сжимается, давление возрастает. Действие винтовых компрессоров ведётся и при сухом сжатии газовой среды. Полости между корпусом и винтовым блоком работают без масляной смазки.

Сжатый воздух поступает в отделитель масла. В маслоотделителе проводится двухступенчатое разделение сред. Первичное деление проходит под действием центробежной силы, окончательное — в фильтре-сепараторе.

Схема рабочих элементов винтового компрессора

Остывшее масло фильтруется и возвращается в винтовой отсек.

Контролирует температурные параметры термостат.

При отсутствии превышения температуры нагрева смазка возвращается без затрат времени на охлаждение в радиаторе.

Контролирует параметры работы винтового нагнетательного оборудования блок управления. Вручную производится только пуск и остановка по регламенту. Переключение режимов работы и аварийную остановку проводит электроника.

Краткий обзор параметров винтовых компрессоров

Роторные механизмы подачи газовой смеси под давлением оснащаются преимущественно электродвигателем, но работают и автономно с дизельным, бензиновым двигателем.

Марка установки	Производительность, л/мин	Паспортное давление	Тип энергии	Мощность двигателя, кВт	Стоимость, тыс. р
Fini MICRO SE 2.2-10	290	10	380 В	2,2	166
Berg ВК-4Р 7	650	7	380	4,0	168
ЧКЗ ДЭН-5,5-10	600	10	380	5,5	173
Ingro XLM 10A 10 бар	920	10	380	7,5	182
Dali CA-1.7/8-GA	1700	8	380	11	200
Remeza ВК 30 15 ДВСбезмасляный	7300	15	380	22	800
CompAir C50 на шасси	5000	7	Дизель Yanmar 4TNV88BKCP	35	900

9 преимуществ винтовых компрессоров

по теме: Устройство и принцип работы винтового компрессора

Источник: https://SpecNavigator.ru/instrumenty/kompressor/ustrojstvo-vintovogo.html

Винтовой компрессор устройство и принцип работы

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.

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.

Классификация их разнообразна, популярны в разных регионах России, Москве и Московской области, имеют высокий показатель КПД, отличаются конструктивными особенностями.

Источник: http://quantum-v.ru/info/articles/poleznye-sovety/vintovoj-kompressor.html

Полезная информация

Винтовые компрессоры постепенно вытеснили из сферы общепромышленного применения морально устаревшие аналоги с поршневыми головками сжатия.

Главное преимущество винтовых установок – возможность работать в круглосуточном режиме. Также к достоинствам этих агрегатов относятся низкий уровень шума и вибрации.

Все эти преимущества обусловлены конструкционными особенностями.

Устройство промышленного винтового компрессора

Современный винтовой компрессор относится к машинам объемного сжатия. В эту группу входят также поршневые и спиральные аппараты. Турбокомпрессоры – это машины динамического сжатия.

Поршневые аппараты недостаточно надежны, а спиральные и центробежные установки сложны в производстве и – как следствие – дороже.

Винтовые компрессоры оптимально сочетают высокую надежность, большой моторесурс и приемлемую стоимость.

Устройство механизма нагнетания

часть установки – винтовая пара. Это узел нагнетания. Один шнек имеет выпуклую спиралевидную форму, второй – вогнутую. Оба ротора находятся в герметичной камере.

Расстояние между винтами, а также до стенок полости измеряется микронами. Благодаря такому зазору исключен механический износ деталей. Во время работы этот промежуток заполняется смазывающей жидкостью.

Масляный клин герметизирует полости, образованные впадинами шнеков. Винтовую пару приводит в движение электромотор. В недорогих моделях передача крутящего момента идет через клиноременный механизм.

В установках современного типа вращение от двигателя на шнеки передает редуктор или система прямого привода с частотной регулировкой.

Принцип работы винтового компрессора

В процессе вращения каждая впадина вогнутого ротора периодически замыкается противолежащим выступом выпуклого винта.

При продолжении вращательного движения, закрытая полость постепенно сдвигается от одного края шнеков к противоположному, уменьшаясь в объеме.

Воздух сжимается.

Когда давление в камере достигает заданного порога, открывается клапан, рабочая среда поступает в пневматическую магистраль. Каждый шнек имеет пять борозд или впадин.

При скорости вращения 2400 об/мин, получается около 12000 циклов нагнетания в минуту. По 200 раз в секунду.

Благодаря такой особенности нагнетания винтовые компрессоры лишены одного из недостатков поршневых конкурентов – пульсации давления рабочей среды.

Рабочий цикл винтового компрессора

Воздух поступает в роторный блок через систему фильтрации. Первый элемент установлен на корпусе.

Вторичный фильтр вмонтирован перед всасывающим клапаном, который нужен, чтобы не допустить обратный выброс, когда агрегат останавливается.

В винтовом блоке воздух сжимается и поступает по выходному патрубку в сепараторный маслоотделитель. Поток движется по спирали, капли масла под действием центробежных сил оттесняются к стенкам емкости.

Собранная смазывающая жидкость охлаждается в радиаторе, фильтруется, а затем возвращается в нагнетающий блок. Если температура смазки не превышает 70°C, она минует фазу охлаждения. Воздух из сепаратора поступает в охладитель.

В процессе охлаждения до 70% водяных паров конденсируется. Затем рабочая среда попадает в систему подготовки, где очищается от остатков влаги, масла и твердых частиц. К потребителю подается сжатый воздух, концентрация масляных включений в котором не превышает 1.3 мл/куб. метр.

Автоматика винтового компрессора

Чтобы обеспечить автономное функционирование, разработчики оснащают винтовые компрессоры различной автоматикой:

Датчик термозащиты. Этот сенсор устанавливается на патрубке, выходящем из роторного блока. Если температура сжатого воздуха на выходе из камеры сжатия превысит 105°C, контроллер останавливает двигатель.

На приводящем электромоторе установлен автомат отключения, который реагирует на резкое повышение потребления энергии.

Предохранительный клапан на маслоотделителе. Это приспособление срабатывает, если давление в подконтрольном узле превысит установленное значение.

Термостат масляной смеси. Направляет смазывающую жидкость от сепаратора в блок нагнетания либо напрямую, либо через охлаждающий радиатор. Контролирует температуру.

Клапан холостого хода. Перекрывает всасывающий клапан при работе винтового компрессора в режиме холостых оборотов.

Реле минимального и максимального давления. Эти приборы автоматически поддерживают степень сжатия рабочей среды. Если лимит превышен – останавливают двигатель, если упал до нижнего порога – запускают.

В дорогих модификациях вместо реле давления используются электронные контроллеры, которые регулируют частоту вращения роторов. В результате осуществляется плавная регулировка производительности оборудования в диапазоне от 10 до 100%.

Градация винтовых компрессоров по типу смазки

Различают маслозаполненные и безмасляные винтовые компрессоры. У каждого типа оборудования есть сильные и слабые стороны. Это обусловило различия в сферах применения, стоимости, удобства эксплуатации.

Масляные винтовые компрессоры

Отличаются большим ресурсом, низким уровнем шума и высоким КПД. Эти преимущества обеспечивает наличие смазывающей жидкости.

Масло предотвращает трение между роторами и стенками винтового блока, устраняя причину износа. Масляный клин обеспечивает герметичность в механизме нагнетания, что исключает протечки и утечки.

Отсутствие деталей, совершающих возвратно-поступательные или баллистические движения, обусловливает шумность в пределах от 60 до 80 дБ (при использовании кожуха).

Привод выполнен на один шнек, второй – ведомый. Благодаря этой особенности упрощается конструкция, снижается вес, уменьшаются габариты.

Косвенно такое инженерное решение помогает снизить уровень звукового давления. Меньшее количество деталей – большая степень надежности. Также масло выполняет охлаждающую функцию, помогая увеличить моторесурс.

Безмасляные винтовые компрессоры

Эти агрегаты незаменимы, когда предъявляются повышенные требования по чистоте рабочей среды. Сепараторы и линии подготовки не гарантируют 100% улавливание микроскопических капель масла.

Полное отсутствие масляных примесей можно обеспечить только одним способом – исключить соприкосновение масла с воздухом в компрессоре.

Для достижения этой цели применяются две технологии:

Сухое сжатие. Винтовой компрессор работает без смазки;

Использование в качестве смазывающей жидкости воды.

Технология сухого сжатия – это компромисс. Желая получить на выходе из винтового компрессора воздух без примесей масла, разработчики вынуждены жертвовать некоторыми техническими параметрами. Это ухудшает эксплуатационные характеристики оборудования. Роторы без масла приводятся в движение синхронизированными двигателями. Это усложняет конструкцию, уровень шума повышается. Отвод тепла без масла затруднен, поэтому воздух при сжатии сильно нагревается. Критическая отметка – до 3.5 бар. Чтобы сжимать рабочую среду сильнее, необходимо применять двухступенчатую систему с промежуточным охлаждением. Это делает конструкцию громоздкой, и, что гораздо важнее, неоправданно дорогой. Винтовые компрессоры с водяной смазкой. Это решение имеет преимущества перед конкурентами. Вода имеет большую удельную теплоемкость и теплопроводность, поэтому эффективно охлаждает механизмы. Это позволяет сжимать воздух до 13 атмосфер в одной ступени. Отсутствие масляных фильтров, сепараторов и резервуаров для сбора отработанного масла упрощает конструкцию и удешевляет производство.

Устройство винтового компрессора для перекачки газа

Газы транспортируются по герметичным системам трубопроводов, исключающих выброс в атмосферу. Чтобы обеспечить движение газовой среды, нужно создать на участке входа избыточное давление.

Для этих целей используются компрессоры специальной конструкции. Это основная технология транспортировки газообразных углеводородов.

Компримирование газа также используется для закачки его в резервуары различного объема.

Еще одна область, где применяются газовые винтовые компрессоры – системы охлаждения и кондиционирования. В качестве хладагента используют фреон или аммиак. В процессе компримирования эти газы переходят в жидкое состояние.

При попадании в расширитель внутреннее давление жидкости падает, она закипает, отбирая энергию из окружающей среды. Испарившийся газ вновь собирается и сжимается компрессором.

Цикл повторяется заново. Наиболее сложный в техническом плане участок любой газопроводной системы – это компрессор.

Здесь генерируется избыточное давление, поэтому к герметичности предъявляются повышенные требования.

Газовые компрессорные установки оборудуются мощными системами охлаждения, так как газ при компримировании сильно нагревается.

Винтовые компрессоры применяются для сжатия рабочей среды до 20 атмосфер.

Компактные габариты в сочетании с относительно небольшим весом позволяют устанавливать эти агрегаты на передвижные станции.

Мобильное компрессорное оборудование имеет более скромные рабочие параметры: максимальная компрессия – до 8 бар. Наиболее эффективно эти машины работают при сжатии легких газов с высокой текучестью: гелий, водород, азот.

устройство винтового компрессора, устройство винтового компрессора и его схема, компрессор винтовой воздушный устройство, винтовой компрессор устройство и принцип, устройство промышленного винтового компрессора, устройство винтового компрессора для перекачки газа, винтовой компрессор устройство и принцип работы видео, электрическая схема винтовой компрессор.

Источник: https://www.compressor-mash.ru/news/vintovye_kompressory_ustroystvo_printsip_deystviya.html