Поршневые компрессоры работают в повторно-кратковременном режиме — при достижении давления выключения pmax компрессор выключается с остановкой электродвигателя, при падении давления до давления включения pmin электродвигатель запускается, и компрессор начинает производить сжатый воздух.
Допустимая частота включений/выключений двигателя зависит от его мощности. Превышение этой частоты приводит к износу двигателя, и даже грозит выходом его из строя.
Винтовые компрессоры обычно работают или в повторно-кратковременном режиме с отсроченным выключением (переходя на холостой ход, и только через определенное запрограммированное время, при отсутствии потребления сжатого воздуха, останавливаясь), или же в непрерывном режиме, когда при отсутствии потребления компрессор переходит в режим холостого хода, и электродвигатель не выключается вообще. Кроме того, современные винтовые компрессоры обычно снабжены системами управления, одной из функций которых является подсчет количества включений/выключений двигателя — если оно за определенный промежуток времени превышает запрограммированный уровень, компрессор автоматически начинает работать в непрерывном режиме, не допуская последующих выключений двигателя.
Тем не менее, и для винтовых компрессоров желательно минимизировать даже количество переходов из холостого хода на рабочий, т.к. даже эти переключения вызывают некоторую нагрузку на подшипники и сальники винтового блока, а также и на некоторые другие части компрессора.
Для расчета цикличности переключений компрессора A, подразумевать ли под этим пуски/остановки электродвигателя, или переходы между режимами работы винтового компрессора, время работы под нагрузкой tR суммируется с временем простоя (холостого хода) tI, и на полученный результат делится время расчетного периода, в качестве которого обычно берется 1 час = 60 мин.
, где
A — количество циклов [ч -1 ]
tR — время работы под нагрузкой [мин]
tI — время простоя (холостого хода) [мин]
В случае с поршневым компрессором, если полученное количество циклов в час превышает максимально допустимое для мощности его электродвигателя значение, необходимо или увеличить объем воздушного ресивера, или увеличить разницу между давлением выключения pmax и давлением включения pmin. То же относится и к винтовым компрессорам, работающим в повторно-кратковременном режиме без задержки выключения (следует отметить, что в наши дни такие можно найти разве что в музее).
В случае с винтовым компрессором, работающим в повторно-кратковременном режиме с отсрочкой выключения, или в непрерывном режиме, полученный результат, даже в случае превышения им максимально допустимого значения, не является критичным, т.к. остановок двигателя происходить не будет. Но, как уже было сказано выше, каждое переключение между режимами работы — это небольшой стресс, а часто и систематически повторяющиеся переключения могут, в перспективе, привести к преждевременному износу компрессора. Поэтому, применительно к винтовым компрессорам, мы рекомендуем рассматривать результаты этого расчета пусть не как прямое руководство к немедленным действиям, но как повод задуматься о возможностях улучшения ситуации (т.е. уменьшения цикличности переключений).
Видео:Холостой запуск воздушного компрессора. Гудит компрессор. Тюнинг Компрессора. Не запускается компресСкачать
Устройство винтового компрессора
Напомним еще раз кратко основные достоинства винтовых компрессоров:
- высокая надежность;
- длительный ресурс работы;
- возможность непрерывного круглосуточного функционирования;
- простота монтажа и подключения;
- сравнительно небольшие эксплуатационные затраты;
- наличие системы автоматического управления;
- низкий уровень шума;
- высокая чистота получаемого сжатого воздуха;
- низкий уровень энергозатрат на куб. метр произведенного воздуха.
Видео:Подготовка, настройка и запуск компрессора. Как не допустить ошибокСкачать
Как же устроен винтовой компрессор?
Рис. 1,2 Устройство винтового компрессора
Воздух через всасывающий клапан (2) и воздушный фильтр (1) поступает в винтовую пару (3), которая является «сердцем» компрессора. Здесь он смешивается с маслом, циркулирующим по замкнутому контуру, и образовавшаяся воздушно-масляная смесь нагнетается с помощью винтового блока в пневмосистему. Разделение масла и воздуха происходит в сепараторе (8,9). Очищенный от масла воздух через охлаждающий радиатор (13) поступает на выход компрессора, а масло возвращается в винтовую пару. В зависимости от температуры оно проходит либо по малому кругу, либо по большому, через масляный радиатор (12). Регулировка осуществляется с помощью термостата (11). Винтовая пара приводится в движение электродвигателем (6), а автоматическое включение и выключение компрессора jсуществляется с помощью реле давления (16).
Читайте также: Компрессор hertz hgs 20
А теперь более подробно остановимся на составных частях компрессора, их назначении и устройстве.
Основой винтового компрессора является винтовая группа, ее конструкция хорошо видно на рис.3.
Рис. 3 Винтовой блок в разрезе
Рабочий элемент винтовой группы — это винтовая пара, состоящая из двух взаимносцепленных «червячных» роторов. Обычно, ведущий ротор выполнен как винт с четырехзаходной резьбой (витками), а ведомый с шестью (рис. 4).
Рис. 4 Схема работы винтового блока
Такое передаточное число считается оптимальным и сделано для того, чтобы уменьшить нагрузку на ведущий винт. Объем сжатия образуется между витками винтовой группы и корпусом (выделено жирной линией). Полный рабочий цикл сжатия осуществляется за один оборот ведущего винта. Из всего сказанного следует, что данная конструкция может работать только при условии очень точного прецизионного исполнения всех частей рабочего элемента (корпуса и двух взаимно подогнанных роторов).
Такое устройство принципиально отличается от поршневого компрессора, для которого характерно возвратно-поступательное движение поршня в цилиндре, приводящее к повышенному нагреву и возникновению сильных вибраций. Именно поэтому использование промышленных поршневых компрессоров требует закладки массивного фундамента для компенсации вибраций и применения водяного охлаждения, то есть организации системы оборотного водоснабжения с громоздкими градирнями.
Особо следует остановиться на роли масла в винтовом компрессоре, которое выполняет сразу несколько функций:
- создание масляной пленки и обеспечение зазора между роторами винтовой группы;
- транспортировка воздуха;
- смазка подшипников рабочего элемента;
- отвод тепла.
Для обеспечения температурного режима, масло, циркулирующее в компрессоре, прокачивается через охлаждающий радиатор (12). Дело в том, что при очень высоких температурах, выше 110°С, оно теряет свою плотность, а это грозит заклиниванием роторов винтовой пары. В то же время, при низких температурах масло обладает излишней вязкостью, а, кроме того, холодная воздушно-масляная смесь может привести к образованию конденсата, что ухудшает качество воздуха на выходе компрессора. Для того чтобы температура масла как можно быстрее достигла рабочего значения, используется термостат (11). То есть, существует малый круг циркуляции масла, когда оно, минуя радиатор, возвращается в систему. По мере нагрева, включается большой круг циркуляции через радиатор. Открытие термостата наступает при достижении температуры масла около 70°С. Воздушно-масляный радиатор (12,13) является двухсекционным, комбинированным. Кроме охлаждения масла он служит и для охлаждения воздуха. Благодаря этому разница между температурой окружающей среды и температурой воздуха на выходе компрессора не превышает 7°С. Это позволяет обеспечить дальнейшую эффективную работу осушителя и всей системы подготовки воздуха.
Радиатор охлаждается проходящим через него потоком воздуха, который нагнетается внутрь компрессора вентилятором (14), установленным на валу электродвигателя (6). Все панели компрессора во время работы должны быть обязательно закрыты, именно так задается максимально эффективное направление движения воздуха, обеспечивающего отбор тепла, вырабатываемого во время сжатия. Возможно вторичное использование нагретого воздуха, например, для обогрева помещений в зимнее время. Из сказанного выше следует, что винтовая пара может работать только при условии, если она постоянно находится в воздушно-масляной смеси.
Читайте также: Подшипник компрессора кондиционера бмв е34
Возникающая при этом проблема отделения воздуха от масла решается с помощью следующих элементов
- маслосборный ресивер (8);
- маслоотделительный фильтр (9);
- устройство возврата масла.
Система отделения масла имеет три ступени очистки, что обеспечивает ее максимальную эффективность. В результате остаточное содержание масла в сжатом воздухе не превышает 3 мг/куб. м. На первом этапе отделение происходит за счет центробежных сил и силы тяжести. Воздушно-масляная смесь поступает из винтовой группы по соединительному шлангу в ресивер маслоотделителя (8). Ударяясь о стенки сосуда, более тяжелые частицы масла под воздействием силы тяжести и центробежных сил опускаются на дно. Для второй ступени механической очистки используется разделительная перегородка, расположенная в средине ресивера выше входного отверстия. Воздушно-масляная смесь, поднимаясь, проходит через отверстия в перегородке, на которой так же оседают частицы масла. Оконечным элементом внутренней очистки является фильтр маслоотделителя (9), представляющий собой обычный керамический фильтрующий элемент. Масло, которое задерживается фильтром, скапливается в специальном углублении и возвращается в винтовой блок через соединительную трубку. Для визуального контроля возврата масла в систему на прозрачной трубке сделано утолщение цилиндрической формы (19), Рис. 5. Важность этого элемента заключается в том, что он позволяет проверить эффективность работы маслоотделяющего фильтра, которая снижается при увеличении количества масла.
Маслосборный ресивер (8) снабжен предохранительным клапаном (10), который защищает его от превышения давления.
Очистка масла от загрязнения осуществляется с помощью масляного фильтра (7). Он предотвращает попадание твердых частиц на рабочие поверхности винтов и подшипников.
Перейдем к рассмотрению других функциональных элементов компрессора (Рис. 5).
Рис. 5 Функциональная схема винтового компрессора
Воздушный фильтр (1), устанавливаемый на входе компрессора, предназначен для очистки поступающего воздуха. Он защищает винтовую пару от попадания посторонних частиц и, таким образом, обеспечивает надежность и долговечность работы компрессора. Преждевременное засорение воздушного фильтра может быть причиной перегрева электродвигателя и включения системы аварийной остановки. Всасывающий клапан (2) служит для предотвращения выброса наружу сжатого воздуха и масла в момент остановки компрессора. Фактически это обычный подпружиненный пневматический клапан, который постоянно открыт при всасывании воздуха. Управление работой всасывающего клапана осуществляется с помощью устройства пневмоавтоматики — электропневматического клапана холостого хода (15). Задача этого устройства заключается в том, чтобы до момента остановки электродвигателя снизить давление внутри компрессора до 2,5 бар. Это позволяет избежать выбросов масла, обусловленных инерционностью всасывающего клапана и неприятных гидравлических ударов, возникающих при внезапной остановке компрессора. Клапан открывает канал, соединяющий через дроссельное отверстие область маслоотделительного фильтра с областью всасывания винтовой пары. Эффективное сечение дроссельного отверстия регулируется на заводе изготовителе так, чтобы в течение заданного времени давление в области всасывающего клапана снизилось до 2,5 Бар. При таком остаточном давлении в системе всасывающий клапан успеет закрыться и приводной двигатель можно выключить.
Еще одним устройством, обеспечивающим работу компрессора в режиме холостого хода, является клапан минимального давления (20). Он закрыт, пока давление внутри компрессора остается в пределах не более 4-5 бар (отсюда и название). Одновременно он выполняет роль обратного клапана, отделяя компрессор от пневмолинии при его остановке или работе на холостом ходу.
Читайте также: Посторонние звуки в компрессоре холодильника
Реле давления (16) обеспечивает автоматический режим работы компрессора. При достижении давления в сети заданного максимального значения (например, 10 бар) оно подает сигнал на клапан холостого хода, который срабатывает и переводит компрессор на холостой ход. Когда давление падает до минимального (например, 8 бар), клапан холостого хода по сигналу с реле закрывается, и компрессор вновь начинает нагнетать воздух в пневмолинию. Если же компрессор уже перешел в режим ожидания, то подается сигнал на пуск электродвигателя.
Привод в движение винтовой группы осуществляется электродвигателем (6), посредством ременной передачи (4). Передаточное число, а, следовательно, и скорость вращения винтового блока задается размерами шкивов (5). Чем выше максимальное давление компрессора, тем ниже возможная скорость вращения винтовой группы, тем меньше производительность компрессора.
Система аварийной защиты состоит из двух независимых устройств.
Датчик термозащиты установлен на электродвигателе. При достижении предельных значений потребляемого тока реле срабатывает и двигатель отключается от сети.
Другой датчик установлен в винтовой паре в области выходного патрубка (18). Сигнал с датчика температуры поступает на вход аналого-цифрового преобразователя и выдается на устройство индикации. Если температура на выходе винтовой пары превысит значение 105°С, защита срабатывает и двигатель выключается.
Видео:Устройство и принцип работы винтового компрессораСкачать
Работу винтового компрессора условно можно разделить на следующие режимы:
Видео:Винтовой или поршневой компрессор выбрать? В чем отличие поршневого компрессора от винтового?Скачать
Устройство холостого хода компрессора
Регулировочный клапан усл.№ 525Б, клапан холостого хода усл.№ 527Б и обратный клапан усл.№ 526 входят в устройство, обеспечивающее автоматическую работу компрессоров ПК-3,5 и ВП 3-4/9 (рис. 3.18.).
1- корпус клапана холостого кода, 2- корпус регулировочного клапана, 3, 9 — поршни, 4- клапан холостого кода, 5- обратный клапан, 6- корпус обратного клапана, 7-регулировочная пружина, 8- каналы.
Устройство обеспечивает сообщение нагнетательного трубопровода (ПМ) компрессора с главными резервуарами (ГР) в режиме рабочего хода и с атмосферой (Ат) в режиме холостого хода.
Регулировочный клапан собран в корпусе 2, клапан холостого хода — в корпусе 1, обратный клапан — в корпусе 6.
При закрытом клапане 4 холостого хода сжатый воздух от компрессора (К) через обратный клапан 5поступает в ГР. Полость под поршнем 3 сообщена с атмосферой через нижний канал 3 в корпусе 2. При достижении в ГР величины давления, на которую отрегулирована пружина 7, поршень 9 перемещается вправо (по рисунку), разобщая полость под поршнем 3 от атмосферы и через верхний канал 8 открывая ее сообщение с нагнетательным трубопроводом (ПМ). Поршень 3 перемещается вверх и открывает клапан 4 холостого хода, вследствие чего воздух из компрессора (К) уходит в атмосферу (Ат). Одновременно обратный клапан 5закрывается своей пружиной и перекрывает выход воздуха в атмосферу из ГР.
При снижении давления в ГР до определенной величины поршень 9 регулировочного клапана возвращается пружиной 7 в исходное положение, сообщая полость под поршнем 3 с атмосферой через нижний канал 8 в корпусе 2. При этом клапан 4 холостого хода своей пружиной прижимается к седлу, а сжатый воздух от компрессора через обратный клапан 5начинает поступать в ГР.
Разница давлений рабочего и холостого хода компрессора обеспечивается изменением затяжки регулировочной пружины 7.
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
🔍 Видео
Компрессор поршневой 2ВМ4Скачать
Поршневой компрессорСкачать
Работа винтового компрессора, его принцип действия и устройство.Скачать
2) Клапан облегчённого запуска / Подетально / Плохо запускается компрессор / Не запускаетсяСкачать
Винтовой и поршневой компрессор. Разница.Скачать
Ремонт винтового компрессора Airman PDS185SСкачать
Винтовой или поршневой компрессор выбрать? В чем отличие поршневого компрессора от винтового?Скачать
Поршневой компрессор не подходит. ⚡Нужен винтовой!Скачать
Поршневой компрессорСкачать
ПОРШНЕВЫЕ КОМПРЕССОРЫ КЕДРСкачать
Обзор поршневого компрессора FINI BK-119-270-7.5 (Италия)Скачать
Компрессор поршневой воздушный Cummins isf 3.8 | Компрессор воздушный автомобильный.Скачать
Компрессор не может набрать обороты РЕМОНТ плохой старт FORTE VFL-50Скачать
Как использовать поршневой воздушный компрессор. Настройка компрессора. Советы по эксплуатации.Скачать
Отличия компрессоров: поршневой и винтовойСкачать
ТОП-5 причин заменить ваш поршневой компрессор на винтовой.Скачать
