Устройство аммиачного винтового компрессора

Смотрите также

Винтовые компрессоры являются разновидностью ротационного оборудования. Принцип их работы основан на вращении двух роторов, которые и называют винтами.

Первый винтовой компрессор был разработан шведским ученым Элиотом Лисхольном, образец выпустили в 1934 году. С тех пор изобретение перетерпело множество изменений, но принцип его работы остался прежним.

Сегодня винтовые агрегаты практически полностью вытеснили другие типы компрессоров из пищевой, стекольной, химической промышленности, а также других отраслей производства, использующих большое количество сжатого воздуха.

Видео:Принцип работы винтового компрессораСкачать

Устройство и принцип работы винтового компрессора

Винтовой компрессор обеспечивает преобразование электрической энергии в воздушно-газовый толчок.

Основным узлом этого устройства является винтовой блок (см. рис. ниже). Он состоит из корпуса (1) и расположенной в нем винтовой пары (2 и 3) – ведущего и ведомого ротора.

В средней части роторов имеются утолщения, на которых нарезан винтовой профиль. Зубья ведущего ротора имеют выпуклую и широкую форму, ведомого – тонкую и вогнутую.

Роторная пара установлена на втулки или подшипники, между винтами предусмотрен минимальный зазор (от 0,1 до 0,4 мм). Роторы вращаются навстречу друг другу, соблюдая принцип ведомости. Их движение синхронизируется с помощью шестерен (4), закрепленных на валах роторов. Герметичность корпуса обеспечивают сальники и уплотнители.

В корпусе компрессора также предусмотрены полости для охлаждения (5), в которые, если это предусмотрено, подается жидкость (вода, масло).

Принцип работы винтового компрессора заключается в следующем.

После начала вращения роторной пары через впускное отверстие и регулятор всасывания начинает поступать воздух, который заполняет винтовые впадины по всей длине. Дальнейшее проворачивание винтов уменьшает объем рабочей камеры и увеличивает давление в ней. Когда впадины винта соединяются с выпускным отверстием компрессора, сжатая среда через радиатор охлаждения выходит через выпускное окно агрегата.

В масляной разновидности компрессора воздух на этапе попадания в роторный блок смешивается с очищенным маслом, которое поступает в него точно дозированными порциями. Перед выходом сжатая смесь проходит через картридж сепаратора. Масляные фракции отделяются от воздуха и снова поступают в роторный блок.

В безмасляных компрессорах (сухого сжатия) из-за сильного разогрева воздуха сжатие происходит в две ступени с промежуточным охлаждением. Компрессионный модуль таких устройств состоит из двух винтовых блоков на общей раме. Они оснащены каналами для подачи охлаждающей жидкости. Водно-гликолевый раствор принудительно нагнетается насосом, а затем охлаждается в теплообменнике. Чтобы обеспечить максимально возможную герметичность блока, роторы безмасляных компрессоров имеют повышенную частоту вращения (до 6 000 об/мин), что обеспечивается шестеренным мультипликатором.

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

Виды винтовых компрессоров

В настоящее время изготавливается множество различных типов винтовых компрессорных устройств. Они могут классифицироваться по различным критериям: по заполнению камеры, по сжимаемой среде, типу привода и т.д.

Двумя основными разновидностями винтовых компрессоров являются маслозаполненные модели и безмасляные устройства.

Маслозаполненные компрессоры чаще всего используются в производственных цехах. Процесс работы их роторов смягчается впрыскиванием масла. Оно же способствует отведению излишков тепла.

Безмасляные компрессоры применяются в тех сферах промышленности, которые требуют получения сжатого воздуха высокой степени чистоты: пищевой, фармацевтической, химической и прочих.

Существуют безмасляные компрессоры сухого сжатия и водозаполненные устройства. Первые оснащаются двигателями синхронного типа, которые приводятся в движение обоими винтами. Они хуже, чем маслозаполненные, отводят тепло, поэтому имеют более низкую производительность.

Водозаполненные компрессоры используют вместо масла обычную воду, которая делает тепловую нагрузку на детали минимальной. Срок службы, надежность и безопасность таких устройств намного выше, чем у компрессоров сухого сжатия. При этом обходятся они дешевле, чем масляные – благодаря более низкому энергопотреблению и меньшим также затратам на обслуживание (замену масляных фильтров, емкостей для отработанной масляной жидкости и пр.).

По сжимаемой среде компрессоры бывают воздушными, газовыми и многоцелевыми, пот типу привода – ременными и прямыми, по виду используемой энергии – дизельными и электрическими.

В зависимости от степени сжатия воздуха/газа выделяют компрессоры низкого (до 1 Мн/м 2 ), среднего (до 10 Мн/м 2 ) и высокого (более 10 Мн/м 2 ) давления.

Видео:Устройство и принцип работы винтового компрессораСкачать

Преимущества винтовых компрессоров

Основными преимуществами винтовых компрессоров являются компактные размеры, не слишком большой вес, надежность и долговечность.

• Могут долгое время работать в автономном режиме
• Оснащены системой автоматического отключения в случае аварии, перегрева или сбоя сети
• Быстро монтируются в собственных рамах без специального фундамента
• При работе создают минимум шума и вибраций благодаря изолирующим кожухам
• Оснащены цифровыми блоками управления, которые позволяют легко менять давление, программировать циклы и регулировать энергопотребление
• За счет использования винтовых блоков последних поколений и автоматического управления подачей воздуха существенно экономят электроэнергию (до 30 %)
• Не требуют частого обслуживания (для сравнения, поршневые устройства подлежат осмотру через каждые 500 часов работы, винтовые – через 4000-8000 часов)

Читайте также: Можно ли красить потолок компрессором

Отличная работоспособность винтового компрессора объясняется отсутствием клапанов, простой системой смазки и охлаждения. Практика показывает, что за время эксплуатации одного такого устройства предприятие может поменять около 5 машин поршневого типа.

Видео:Винтовой BitzerСкачать

Обслуживание безмасляного винтового компрессора

В первую очередь, необходимо отметить, что роторные компрессоры любого типа, а безмасляные – в первую очередь, не предназначены для сильно запыленных помещений.

Абразивные частицы, попадающие внутрь винтового блока, повреждают поверхности роторов и нарушают геометрию их форм. В результате вращающиеся винты начинают соприкасаться, что вызывает повышенное трение, образование задиров и схватываний.

Многие производители в целях защиты от износа и коррозии наносят на роторы специальные защитные покрытия.

Первыми это начали делать зарубежные производители. Обработка роторов специальными полимерными составами позволяла не только снизить вероятность их контакта с последующим образованием задиров, но и сократить затраты на точную механическую обработку поверхностей.

За счет включения мельчайших частиц твердых смазочных материалов полимерные покрытия имеют высокие антифрикционные свойства, что позволяет им эффективно снижать трение и препятствовать образованию задиров.

Покрытия выравнивают поверхности роторов, чем упрощают их приработку и обеспечивают динамическое уплотнение. Защитный слой, который создают эти материалы на винтовой паре, предотвращает коррозию металла, которую может вызвать попадание воды или агрессивных охлаждающих растворов.

Со временем заводские покрытия изнашиваются, и чтобы решить вопрос их восстановления, необходимо пользоваться готовыми антифрикционными материалами. Ранее такие составы были исключительно импортными, однако сегодня их производство налажено и в нашей стране.

Российская компания «Моденжи» разработала серию антифрикционных твердосмазочных покрытий для винтовых компрессоров, которые могут применяться как при производстве, так и при ремонте роторов.

Покрытия MODENGY наносятся на поверхности деталей слоем до 100 мкм, затем, после приработки, толщина уменьшается в 2-2,5 раза и становится оптимальной.

Полимерная матрица покрытия прочно удерживает в своих ячейках частицы твердых смазочных материалов, выполняющие антифрикционную и противозадирную функции.

При обслуживании безмасляных винтовых компрессоров применяются покрытия MODENGY 1007 , MODENGY 1014 и MODENGY 1066.

MODENGY 1007 производится на основе графита, поэтому имеет характерный серо-черный цвет. Покрытие стабильно работает при температурах -50…+350 °С, имеет несущую способность 1300 МПа (тест SRV).

Несущая способность MODENGY 1014 еще выше, она составляет 2700 МПа. Диапазон рабочих температур покрытия с дисульфидом молибдена и политетрафторэтиленом – -75…+255 °С. Состав отличается высокими антикоррозионными свойствами – >672 ч (тест в соляном тумане).

MODENGY 1066 с графитом и дисульфидом молибдена выдерживает температуры от -70 до +315 °С. Покрытие также обладает антикоррозионными свойствами (>300 ч в соляном тумане) и высокой несущей способностью (9900 H по методу Falex).

Перед нанесением покрытия с поверхностей роторов удаляются остатки старых смазок, пыль и другие загрязнения. Для полной очистки и обезжиривания винтовой пары используется Специальный очиститель-активатор MODENGY. Его применение способствует высокой адгезии будущего покрытия и гарантирует долгий срок его службы.

Антифрикционные составы наносятся на роторы в несколько слоев, затем детали подвергаются нагреву для полимеризации покрытий. Все материалы отверждаются при нагреве свыше +200 °С в течение 20-40 минут (точное время зависит от вида покрытия).

Роторы с покрытием MODENGY в дальнейшем не требуют повторной обработки – правильно нанесенный защитный слой не стирается, так как не дает винтовым поверхностям вступать в контакт.

Видео:Аммиачный винтовой компрессор BITZER OS.A95: универсальный и эффективныйСкачать

Признаки необходимости ремонта масляных винтовых компрессоров

Масляный винтовой компрессор нуждается в ремонте, если наблюдаются:

• Сложности с его запуском
• Отсутствие сжатого воздуха в выходном патрубке агрегата
• Снижение производительности устройства
• Чрезмерный расход масла
• Непроизвольное срабатывание предохранительного клапана
• Отключение аппарата термостатом или прерывателем сети
• Поломка роторного блока
• Повышенное давление в компрессоре

Читайте также: Компрессор для сплит системы полаир

Причиной трудности с запуском винтового компрессора может быть низкая температура окружающего воздуха. Проблема решается после его прогрева.

Если устройство не перезапускается, необходимо проверить состояние всасывающего клапана – скорее всего, он загрязнен и плохо закрывается. В таком случае требуется прочистка или замена детали.

Отсутствие сжатого воздуха в выходном отверстии аппарата – признак закрытия регулятора. Чтобы устранить эту неисправность, потребуется проверить работоспособность реле давления, который подает питание на электромагнитный клапан, связанный, в свою очередь, с регулятором.

Понижение производительности компрессорного оборудования чаще всего связано с засорением регулятора. Чтобы демонтировать его для очистки, потребуется снять всасывающий фильтр.

Большой расход масла в компрессоре может быть вызван поломкой фильтра маслоотделителя или нарушением герметичности уплотнений этого фильтра. В обоих случаях проблема решается заменой деталей.

Если фильтр маслоотделителя засорился, предохранительный клапан может начать открываться непроизвольно. В таком случае требуется проверить, существует ли перепад давления между резервуаром масляного сепаратора и трубопроводом, в котором находится сжатый воздух. Если проблема есть, она решается заменой фильтра.

Отключение компрессора термостатом может происходить по несколькими причинами:

• Температура окружающей среды слишком высока: таком случае ее следует снизить с помощью хорошей вентиляции, после чего перезагрузить аппарат
• Охладитель масла засорился: требуется прочистить его с применением растворяющей жидкости
• Недостаточно масла: следует долить необходимое количество
• Термостат неисправен: деталь следует заменить на новую

При постоянном срабатывании прерывателя сети и отключении двигателя следует проверить напряжение и, если показатели в норме, перезапустить аппарат.

Прерыватель цепи может также срабатывать при перегреве двигателя. Если при этом режим отвода тепла не нарушен, необходимо перезапустить оборудование.

Ремонт роторного блока при его поломке возможен только в случае выхода из строя подшипников. В случае заклинивания роторов ремонт следует доверить специалистам.

Проблема повышенного давления в компрессоре может быть вызвана отсутствием команды на закрытие регулятора. В первую очередь, необходимо проверить эту деталь, а также состояние электромагнитного клапана (он должен быть закрыт). При необходимости их следует заменить.

Видео:Центробежный компрессорСкачать

Проектирование, подбор, поставка, монтаж холодильного и кондиционирующего оборудования

Видео:Устройство винтового компрессора (Mann+Hummel)Скачать

Обзор и особенности эксплуатации оборудования аммиачных холодильных машин.

Технико-экономические показатели эксплуатации холодильной машины в значительной степени определяются показателями работы компрессорного агрегата.

В состав компрессорного агрегата входит:

— система маслоснабжения компрессора: маслоотделитель, охладитель масла, фильтр;

— система автоматизированного управления и регулирования.

В составе аммиачных холодильных машин (АХМ) наибольшее применение получили компрессоры следующих типов:

Поршневые и винтовые компрессоры относятся к машинам объемного принципа действия. Центробежные компрессоры относятся к машинам динамического класса.

Работа компрессоров, используемых в холодильных машинах и установках, работающих на аммиаке характеризуется рядом особенностей:

– вследствие изменения внешних условий работы холодильной машины компрессор работает в широком диапазоне давлений нагнетания и всасывания и большой разности этих давлений;

– всасываемый в компрессор пар аммиака (обозначение хладагента R717, химическая формула – NH₃) имеет низкую температуру (для АХМ может составлять до –60 0 С) и может содержать капельную жидкость;

– компрессор должен обладать высокой энергетической эффективностью и устойчивостью работы в широком диапазоне изменения рабочих параметров (давления на входе и выходе, степени повышения давления, а также производительности);

– использование в качестве рабочего вещества аммиака, который является вредным для организма человека и взрывоопасным, предъявляет к компрессорам АХМ высокие требования к их герметичности;

– конструкция компрессоров холодильных машин позволяет максимально автоматизировать рабочий процесс для их надежной эксплуатации с минимальным привлечением обслуживающего персонала;

– низкие скорости движения пара в элементах компрессорного агрегата (рекомендуемые скорости пара в проходных сечениях всасывающего и нагнетательного патрубка составляют 20-25 и 25-30 м/с, соответственно);

– технологичность конструкций, высокая степень унификации деталей и узлов, доступность материалов и малая материалоемкость;

Из-за высокого значения электрической проводимости R717, в АХМ применяются только сальниковые компрессорные агрегаты с внешним приводом. Соединение компрессора с приводом осуществляется либо с помощью клиноременной передачи (для компрессоров малой мощности), либо с помощью муфты.

Для применения в системе смазки компрессоров АХМ рекомендуются нафтеновые минеральные масла, синтетические масла на основе алкилбензолов и полигликолей, а также их смеси.

Читайте также: Компрессор бауэр для дайвинга

Поршневые компрессоры.

В классе поршневых компрессоров отечественные производители были представлены бескрейцкопфными V-, W-, VV- образными одноступенчатыми компрессорами (П60, П110, П220 и др.) единичной мощностью от 12,8 до 78 кВт, оппозитными компрессорами (АО1200, АО600) с мощностью привода до 630 кВт, а также двухступенчатыми оппозитными компрессорами (ДАО275П, ДАО550П).

Рис. 1. Поршневой компрессор П110.

Рис. 2. Оппозитный поршневой компрессор.

В настоящее время на рынке холодильного и компрессорного оборудования представлена широкая модельная линейка поршневых компрессоров известных производителей (Bitzer, Grasso, Sabroe и пр.) работающих на R717, и минимальной мощностью от 3 кВт.

Рис. 3. Компрессор BitzerW4NA

Рис. 4. Поршневые компрессоры Sabroe.

Основными способами регулирования холодопроизводительности АХМ на базе поршневых компрессоров являются:

– дросселирование потока хладагента на входе в компрессор;

–блокировка всасывающих каналов отдельных цилиндров или групп цилиндров;

– изменение частоты вращения вала;

– отжим всасывающих клапанов;

– изменение “мертвого” объема цилиндра

В связи со слабой растворимостью аммиака в масле, в линию нагнетания непосредственно на выходе из компрессора устанавливается маслоотделитель.

Винтовые компрессоры.

Наибольшую популярность среди винтовых компрессоров, применяемых в АХМ, получили маслозаполненные двухроторные машины. Установлено, что диапазон холодопроизводительности, при котором использование винтовых компрессоров является более целесообразным в сравнении с другими типами, составляет 400…1650 кВт при условии t₀= –15 0 C и t_к= +30 0 С.

Температура кипения для аммиачных маслозаполненных компрессоров, при их работе в составе одно- и двухступенчатых ХМ, находится в диапазоне от +15 до -65 0 С. Причем в двухступенчатых ХМ винтовые компрессоры используются, в основном, в качестве ступени низкого давления. Плавное регулирование производительности компрессора в диапазоне от 10 до 100% осуществляется с помощью золотника (механическое регулирование производительности), который позволяет изменять эффективную длину винтов.

К основным недостаткам маслозаполненных винтовых компрессоров относится наличие развитой маслосистемы, которая включает маслоотделитель, маслоохладитель, фильтр и насос циркуляции масла. При агрегатировании винтовых компрессоров на общей раме размещают собственно компрессор с приводом, элементы маслосистемы, элементы системы автоматизированного управления (САУ).

Тип используемых компрессоров – сальниковые. В качестве привода используются преимущественно асинхронные электродвигатели требуемой мощности. Соединение ведущего ротора компрессора с приводом выполняется при помощи упругой муфты.

Масляная система компрессорного агрегата состоит из следующих элементов:

— маслоотделитель, устанавливаемый на выходе компрессора и предназначенный для улавливания масла, уносимого хладагентом из компрессора;

— маслоохладитель (водяной или воздушный), предназначенный для охлаждения масла (оптимальная температура масла, которую необходимо поддерживать после маслоохладителей на входе в компрессор составляет 30…40 0 С);

— масляный фильтр устанавливают для исключения попадания механических частиц в рабочий тракт компрессора и последующего повреждения таких элементов как рабочие поверхности винтов и других ответственных элементов;

— циркуляционный насос предназначен для обеспечения циркуляции масла через маслоохладитель и подачи его в подшипниковые узлы и полость компрессора.

Система автоматического управления обеспечивает управление компрессорным агрегатом, а также защиту его от аварийных режимов и включает: контрольно-измерительные приборы и средства автоматизации, местный щит управления и контроллер.

Основными способами регулирования холодопроизводительности АХМ на базе винтовых компрессоров являются:

— внутренние управляющие поршни;

— регулирующий золотник, параллельный оси вала;

— изменение частоты вращения.

Рис. 5. Компрессор Bitzer OSHA7452-K

Рис. 6. Холодильный агрегат А 350-7 с компрессором Казанькомпрессормаш.

Центробежные компрессоры.

Аммиачные холодильные машины на базе центробежных компрессоров нашли свое применение в холодильных установках промышленных производств большой мощности (в химической, нефтеперерабатывающей, газовой и др. отраслях промышленности).

Диапазон температур кипения хладагента в АХМ на базе центробежных компрессоров, выпускаемых серийно отечественной промышленностью, составляет от 0 до -23 0 С.

В зависимости от параметров работы холодильной машины компрессор состоит из 1 или 2 корпусов сжатия, в которых может размещаться от 2 до 10 ступеней (рабочих колес).

Основными способами регулирования холодопроизводительности центробежных компрессоров являются:

– дросселирование на всасывании;

– повышение давления конденсации;

– байпасирование сжатых паров;

– использование входного направляющего аппарата;

– изменение частоты вращения.

Аммиачные холодильные машины на базе центробежных компрессоров полностью автоматизированы и требуют в процессе эксплуатации лишь минимального наблюдения.

• 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
  • Правообладателям
  • Политика конфиденциальности

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/ustroystvo-ammiachnogo-vintovogo-kompressora

  📸 Видео

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

  

  Обзор винтового компрессора. Давление в системе.Скачать

  

  Устройство винтового компрессора Ingersoll RandСкачать

  

  Рассказ о компрессореСкачать

  

  Схема работы компрессора Atlas CopcoСкачать

  

  Винтовой компрессор BitzerСкачать

  

  Все о компрессорахСкачать

  

  ОБУЧАЮЩЕЕ ВИДЕО О РАБОТЕ КОМПРЕССОРА "EKOMAK DMD 200CRD" - 8 БАРСкачать

  

  Пять ошибок в ремонтах винтового компрессораСкачать

  

  Как ухаживать за компрессором? Обучающее видеоСкачать

  

  Устройство винтового компрессора Atmos AlbertСкачать

  

  Холодильный компрессор | Как это устроено? | DiscoveryСкачать

  

  Винтовой компрессор COMARO SB NEW 90 на 8 бар. Устройство, принцип работы и то.Скачать