Что такое маслозаполненный винтовой компрессор

Конструкция маслозаполненного винтового компрессора общего назначения показана на рисунке:

Винтовые компрессоры маслозаполненного типа являются наиболее простыми по конструкции. Наличие масла в рабочей полости компрессора позволяет выполнить его без шестерен связи и, благодаря герметизации зазоров и интенсивному охлаждению газа в процессе сжатия, получать в одной ступени степень повышения давления π=8…12. Зазор между рабочими органами компрессора принимают обычно в два раза меньшим, чем в компрессорах сухого сжатия, и составляет 0,05% наружного диаметра роторов.

Корпуса 1 маслозаполненных машин не имеют водяную рубашку. Их часто выполняют с двумя вертикальными разъемами — на стороне нагнетания и на стороне всасывания. Наличие двух вертикальных разъемов упрощает технологию изготовления корпуса, что важно при серийном производстве.

В маслозаполненных компрессорах, для которых характерны сравнительно невысокие окружные скорости (30…50 м/с), обычно применяют подшипники качения. Радиальные нагрузки воспринимаются роликовыми подшипниками 2, установленными в камерах всасывания и нагнетания, а осевые нагрузки — радиально-упорными шариковыми подшипниками 3. Конструкции концевых уплотнений также значительно упрощаются. В воздушных компрессорах они представляют собой бронзовые втулки 4, закрепленные в корпусе, в которых с малым зазором вращаются роторы. В этот зазор под давлением подается масло, которое и предотвращает утечки воздуха. Обычно такое уплотнение устанавливается только на стороне нагнетания. Однако в газовых компрессорах, в которых требуется повышенная герметичность, например, при сжатии гелия, применяются более сложные по конструкции уплотнения торцового типа.

Видео:Принцип работы винтового компрессораСкачать

Винтовые компрессоры

Винтовые компрессоры по многим параметрам превосходят поршневые машины, они обладают меньшей пульсацией, меньшим уровнем шума, и малой склонностью к помпажу. В винтовых компрессорах, отсутствуют обратные клапаны, это позволяет винтовым машинам работать на высоких оборотах, что в свою очередь обеспечивает большую производительность при меньших габаритах.

Винтовые компрессоры часто используют в системах, с большим потреблением воздуха высокого давления, на крупных промышленных предприятиях, на мобильных установок для питания пневматического оборудования, например отбойных молотков.

Видео:Устройство и принцип работы винтового компрессораСкачать

Принцип работы винтового компрессора

Схема винтового компрессора показана на рисунке.

В корпусе 1 компрессора, установлены роторы 2 и 3, которые в средней части имеют утолщенную шейку с нарезанным винтовым профилем. Между роторами должен быть обеспечен минимальный зазор (0,1. 0,4 мм). Для синхронизации вращения на роторах закреплены шестерни 4. Герметичность корпуса обеспечивается уплотнениями.

Ведущий винт имеет широкие выпуклые зубья, ведомый — тонкие вогнутые.

При вращении винтов в зоне выхода зубьев из зацепления образуются полости, которые заполняются газом. Область образования и увеличения этих полостей соединена со всасывающим патрубком компрессора. По мере входа зуба ведомого винта во впадину ведущего полость отделяется от области всасывания, а затем объем, в котором заперт газ уменьшается, осуществляется процесс сжатия. При дальнейшем вращении винтов, полость соединяется с напорным патрубком компрессора, происходит процесс вытеснения газа. Для охлаждения в полости 5 компрессора может подаваться жидкость.

Подача винтового компрессора

Подачу винтового компрессора можно вычислить используя зависимость:

Видео:Работа винтового компрессора, его принцип действия и устройство.Скачать

Безмасляные винтовые компрессоры

Безмасляные компрессоры используются в системах, где наличие частиц масла в нагнетаемой среде неприемлемо, например, в медицинских приборах или при производстве полупроводников. В безмасляных компрессорах воздух сжимается только под действием поверхности винтов, масляная пленка обеспечивающая дополнительную герметизацию — отсутствует, по этой причине безмасляные компрессоры, как правило не способны создать такое же давление, как маслозаполненные.

Читайте также: Как из кондера сделать компрессор

При необходиости развить высокое давление применяют многоступенчатые сухие винтовые компрессоры. Такие машины позволяют достичь давления газа до 15 МПа.

Видео:Техническое обслуживание винтового компрессора: замена масла и фильтров в компрессореСкачать

Маслозаполненные винтовые компрессоры

В маслозаполненных винтовых компрессорах масло доставляется в полость сжатия, и обеспечивает охлаждение рабочей камеры и дополнительную герметизацию за счет образования масляной пленки. В линии нагнетания такого компрессора необходимо установить влагомаслоотделитель, который позволит отделить большую часть масла от воздуха, и после фильтрования вновь отправить в картер.

Маслозаполненные машины, как правило, более долговечны, обладают меньшим уровнем шума и вибрации чем сухие винтовые компрессоры.

Видео:Винтовой компрессор GEA Grasso: усовершенствованный, энергоэффективный, надежный.Скачать

Устройство и принцип работы винтового компрессора

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

Видео:Винтовые маслозаполненные компрессоры открытого типаСкачать

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

Видео:Унос масла винтового компрессора, причина номер 1Скачать

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 также: Место соединения у компрессора

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.

Видео:Винтовой стационарный маслозаполненный компрессор 37 кВт CrossAir CA-37-8(10) купить в СтанкомашСкачать

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.

Видео:Винтовые маслозаполненные компрессоры CompAir серии L160-L290RSСкачать

Виды винтовых компрессоров

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.

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.

• 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.

Читайте также: Компрессор высокого давления mch 6

Степень сжатия давления

• Низкая – до 1 Мн/м2.
• Средняя – до 10 Мн/м2.
• Высокая – более 10 Мн/м2.

Выгода перехода на винтовое компрессорное оборудование

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.

На обслуживание и ремонт

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.

Видео:Винтовая пара (винтовой блок) компрессора: что это и принцип работы. Компрессор ABAC SPINN 15-10.Скачать

Ремонт и обслуживание устройства

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.

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.

Видео:Бюджетный винтовой компрессор Xeleron 5.5 кВт. Обзор и демонстрация работыСкачать

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

Видео:Особенности винтовых компрессоров (Nordberg)Скачать

Вывод

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.

🔍 Видео

Винтовой стационарный маслозаполненный компрессор CrossAir мощностью 18,5 кВт с ременным приводомСкачать

Винтовой маслозаполненный компрессор CSC в составе компрессорной станции elintechno.ruСкачать

Обзор винтового компрессора. Давление в системе.Скачать

Винтовой компрессор TRIUMPH DELTA 30/15 I | Первый запускСкачать

Выбираем винтовой компрессор для предприятия. Ресивер и осушитель к компрессору.Скачать

Устройство и принцип работы Винтового компрессора TRIUMPH TH 15/8 RD 500L | Подробный обзор!Скачать

Винтовой или поршневой компрессор выбрать? В чем отличие поршневого компрессора от винтового?Скачать

Винтовой стационарный маслозаполненный компрессор 7,5 кВт CrossAir CA-7,5-8(10) с ременным приводомСкачать