Устройство винтового блока для компрессора

Видео:Устройство и принцип работы винтового компрессораСкачать

Сайт о компрессорном оборудовании для промышленного применения

Видео:Ремонт винтового блока компрессораСкачать

Конструкция винтового блока

В данной статье затронем конструкцию винтового блока винтового компрессора и покажем его изнутри.

Винтовой блок является основным элементом компрессора, в котором происходит процесс сжатия воздуха за счет вращения ведущего и ведомого роторов.

Винты винтового блока компрессора

Уплотнение зазоров между вращающимися роторами, смазка подшипников и отвод образовывающегося при сжатии воздуха тепла осуществляется циркулирующим в компрессоре маслом в случае маслозаполненного компрессора.

Также существуют безмасляные винтовые блоки с впрыском воды в камеру сжатия и без. При этом конструкция самого блока практически идентична виновому блоку маслозаполненного компрессора.

Размер винтового блока зависит от мощности (производительности) компрессора и может варьироваться в широких пределах, достигая больших размеров и веса.

Залогом длительной безотказной работы винтового блока является математическое моделирование профилей и чрезвычайно высокая точность при изготовлении роторов.

Немаловажную роль также играет соблюдение температурных режимов при работе винтового блока. Слишком высокая температура масла вызывает увеличение температурных деформаций деталей и, как следствие, может вызвать их быстрый износ и даже взаимное заклинивание.

Слишком низкая температура масла может вызвать выпадение из сжимаемого воздуха конденсата, который, попадая в масло, вызывает его эмульгирование и значительное снижение эксплуатационных характеристик.

Ниже на рисунках показан чертеж типичного винтового блока в разрезе и аксонометрия разобранного блока с указанием позиций основных деталей.

Аксонометрия разобранного блока с указанием позиций основных деталей:

1 – корпус винтового блока;

10 – разделительное кольцо;

11 – радиально-упорный подшипник;

12 – радиально-упорный подшипник;

13 – шлицевая стопорная гайка;

14 – шлицевая стопорная гайка;

18 – втулка уплотнения вала;

22 – уплотнение крышки (вход);

23 – уплотнение крышки (выход);

25 – крепежные болты крышек;

26 – болт стопорной пластины;

Хотелось бы подробнее остановиться на конструкции уплотнения вала ведущего ротора винтового блока.

У различных производителей этот узел может отличаться, но его назначение остается неизменным – не допустить утечек масла по валу при работе компрессора.

Как правило, для уплотнения применяются комбинированные манжеты, а втулка вала, по которой скользят манжеты, имеет диагональную насечку на наружной поверхности. Такая насечка при вращении вала работает, как своеобразный «шнек», возвращающий просочившееся наружу масло обратно (см. рисунки ниже).

Обратите внимание – при разном направлении вращения вала винтового блока используются втулки с различным направлением диагональной насечки.

Уплотнение вала винтового блока в разрезе:

Уплотнение вала винтового блока

Втулка с вращением по часовой стрелке:

Втулка с вращением по часовой стрелке

Втулка с вращением против часовой стрелки:

Втулка с вращением против часовой стрелки

Очень важным мероприятием при эксплуатации компрессоров является периодическая вибрационная диагностика подшипников винтового блока и электродвигателя.

Для этого к различным точкам конструкции прикладывают вибрационные датчики специальных приборов – виброметров.

Точки измерений, как правило, располагаются в трех плоскостях (см. рисунки ниже для примера):

Разумеется, применяемый виброметр должен иметь достаточно широкие функциональные возможности, а проводить такие измерения может только квалифицированный персонал.

Анализ результатов измерений позволит прогнозировать необходимость замены подшипников и избежать более серьезных поломок винтового блока и электродвигателя.

Пример результатов измерений вибрации

Читайте также: Холодильник атлант двухкамерный 2 компрессора инструкция по разморозке морозильной камеры

Если у вас есть вопросы, связанные с конструкцией винтового блока, то вы можете задать их в форме ниже. Мы ответим в течение 1-2 рабочих дней.

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

Компрессорный блог

Видео:Ремонт Винтового компрессора. Шлифуем, фрезеруем детали.Скачать

Блог о компрессорном оборудовании для промышленного применения (винтовые, поршневые и мембранные компрессоры. Системы воздухоподготовки и очистки газов)

Видео:Работа винтового блока на примере Rotorcomp B101Скачать

Конструкция/устройство винтового компрессора

В данной статье мы расскажем об основных элементах конструкции винтового компрессора и о его устройстве.

В настоящее время производством винтовых компрессоров занимается достаточно большое количество компаний по всему миру. Однако, как автомобиль состоит из кузова, двигателя и трансмиссии, так и винтовой компрессор разных производителей состоит из компонентов, имеющих различия в конструкции, но выполняющих одну и ту же задачу при работе агрегата.

Любой винтовой компрессор может быть схематично представлен следующим образом:

Основные элементы винтового компрессора

7 – клапан минимального давления

15 – выход сжатого воздуха

Входной фильтр

На входе винтового компрессора обязательно устанавливается фильтр, задачей которого является предотвращение проникновения в компрессор вместе с засасываемым воздухом пыли и твердых механических частиц.

Он представляет собой, как правило, цилиндрический патрон из гофрированной бумаги и может устанавливаться как открыто, так и в корпусе.

Воздушный фильтр винтового компрессора

Размер ячейки входного фильтра в большинстве случаев составляет 10 мкм, а площадь его поверхности соответствует производительности компрессора.

Всасывающий клапан

Наличие на входе винтового компрессора всасывающего клапана (иногда его еще называют регулятором всасывания) является отличительной особенностью компрессоров данного типа. Закрытие и открытие всасывающего клапана позволяет легко переводить компрессор в режим холостого хода и работы под нагрузкой соответственно.

Запорный элемент всасывающего клапана имеет вид поворотного (заслонки) или поступательно двигающегося диска с уплотнением. Положение запорного элемента изменяется под действием сжатого воздуха, подаваемого во внутренний или внешний пневмоцилиндр из масляного резервуара через управляющий электромагнитный клапан.

Всасывающий клапан винтового компрессора

Всасывающий клапан винтового компрессора

Запуск винтового компрессора всегда происходит при закрытом всасывающем клапане. Но для того, чтобы в масляном резервуаре произошло накопление сжатого воздуха с давлением, достаточным для последующего воздействия на поршень управляющего пневмоцилиндра, всасывающий клапан имеет канал небольшого сечения с обратным клапаном.

Винтовой блок

Основным рабочим элементом компрессора является винтовой блок, в котором собственно и происходит процесс сжатия всасываемого через входной фильтр воздуха.

В корпусе винтового блока расположены два вращающихся ротора – ведущий и ведомый. При их вращении происходит движение воздуха от всасывающей стороны к нагнетающей с одновременным уменьшением объема межроторных полостей, т.е. сжатие.

Принцип сжатия воздуха в винтовом блоке

Зазор между роторами уплотняется находящимся в корпусе винтового блока маслом. Масло также служит для смазывания подшипников и отвода тепла, образующегося при сжатии воздуха.

Также существуют безмасляные винтовые компрессоры классического исполнения (без уплотняющей жидкости) и с водяным впрыском в камеру сжатия вместо масла.

Электродвигатель

Для передачи вращения ведущему ротору винтового блока, как правило, используется обычный трехфазный асинхронный электродвигатель.

Исключение составляют мобильные винтовые компрессоры, в которых в качестве источника вращения используется дизельный двигатель.

Вращение от вала двигателя ведущему ротору винтового блока может передаваться как при помощи клиноременной передачи:

Читайте также: Настройка автоматики воздушного компрессора

или через муфту с эластичным элементом (так называемый «прямой привод»).

В некоторых случаях применяется шестеренчатый привод (в компрессорах большой производительности).

Нередко бывает необходимо регулировать производительность винтового компрессора, изменяя частоту вращения вала двигателя. В этом случае электропитание двигателя осуществляют при помощи специального устройства – частотного преобразователя.

Применение частотного преобразователя позволяет в широких пределах регулировать производительность винтового компрессора в зависимости от реальной потребности в сжатом воздухе, не прибегая к переводу агрегата в режим холостого хода закрытием всасывающего клапана.

Масляный резервуар

Масляный резервуар играет очень важную роль в работе винтового компрессора:

• выполняет роль первичного аккумулятора сжатого воздуха;
• увеличивает объем масляной системы компрессора и, соответственно, количества масла, необходимого для эффективного отвода тепла, образовывающегося при сжатии воздуха;
• работает, как отделитель основной массы масла от сжатого воздуха, т.к. масло-воздушный поток попадает в резервуар из винтового блока по касательной к его цилиндрической поверхности – как бы «закручивается».

Для того, чтобы выходящий из винтового компрессора сжатый воздух содержал минимальное количество масла, в его конструкции обязательно применяется сепаратор.

Сепаратор может быть внешним (в компрессорах небольшой мощности) и встроенным в масляный резервуар.

Внешний вид встроенного сепаратора:

Сепаратор в разрезе с указанием потока масла и воздуха:

Благодаря наличию в конструкции винтового компрессора сепаратора содержание масла в сжатом воздухе на выходе не превышает 3 мг/м 3 .

Клапан минимального давления (КМД)

Для нормальной циркуляции масла при работе винтового компрессора необходимо, чтобы давление в масляном резервуаре не опускалось ниже определенного минимально необходимого уровня.

Когда в магистрали, на которую работает винтовой компрессор, уже присутствует давление, это условие выполняется. А вот в случае, когда компрессор используется для заполнения пустого воздухосборника, для создания в масляном резервуаре повышенного давления используется клапан минимального давления.

Клапан минимального давления

Клапан минимального давления в разрезе:

Клапан минимального давления в разрезе

Этот клапан открывается при давлении на его входе, превышающем определенное значение, которое задается регулировкой сжатия закрывающей клапан пружины. Типичным для винтовых компрессоров давлением открытия клапана является значение 4÷4,5 бар.

Более подробно о клапане минимального давления (КМД) вы можете прочитать в статье Конструкция клапана минимального давления (КМД)

В винтовом компрессоре, как и в двигателе автомобиля, существует два круга системы охлаждения – малый и большой.

Сразу после запуска компрессора масло в нем циркулирует по малому кругу, что обеспечивает довольно быстрый рост температуры. Это необходимо, чтобы при сжатии воздуха не происходило выпадение конденсата и смешивание его с маслом, значительно ухудшающее его эксплуатационные свойства.

После достижения определенного значения температуры масла термостат открывается, направляя поток циркуляции по большому кругу – через охлаждаемый вентилятором радиатор.

Как правило, открытие термостата начинается при температуре масла +55°С и полностью завершается при температуре +70°С.

Масляный фильтр

В процессе работы винтового компрессора в масле могут присутствовать механические примеси – продукты износа движущихся частей и частицы пыли, размер которых меньше размера ячейки входного фильтра. Для очистки масла от этих примесей в циркуляционный контур компрессора включается масляный фильтр.

Масляный фильтр в разрезе

Воздушный радиатор / Масляный радиатор / Вентилятор

Для охлаждения сжимаемого винтовым компрессором воздуха его пропускают через радиатор, который обдувается вентилятором. Температура сжатого воздуха на выходе компрессора, как правило, превышает температуру окружающей среды не более, чем на 20÷30 °С.

Читайте также: Холодильники атлант чьи компрессоры

Для охлаждения циркулирующего в компрессоре масла служит масляный радиатор. Обычно воздушный и масляный радиаторы объединены в единый блок и обдуваются одним вентилятором (двумя в компрессорах большой мощности).

Обычно вентилятор приводится в действие отдельным электродвигателем.

В небольших компрессорах зачастую для обдува радиаторов используется вентилятор, входящий в состав приводного двигателя.

Вентилятор охлаждения на двигателе

Обратный клапан / Сетчатый фильтр

Масло, отделяемое от сжатого воздуха в сепараторе, требуется вернуть в циркуляционный контур компрессора. Для этого используется специальная масловозвратная линия, имеющая в своем составе обратный клапан и сетчатый фильтр.

Для того, чтобы процесс возврата масла можно было наблюдать в реальном времени (это необходимо в диагностических целях), некоторые детали масловозвратной линии выполняются прозрачными.

Выход сжатого воздуха

На выходной патрубок винтового компрессора необходимо установить запорный кран, позволяющий отключить компрессор от магистрали сжатого воздуха на время проведения технического обслуживания или ремонта.

Также для соединения выхода компрессора с магистралью рекомендуется использовать гибкое соединение (металлорукав) для устранения влияния температурных и вибрационных деформаций трубопровода на соединение.

Шаровый кран и металлорукав

Прокомментировать эту статью или задать вопросы вы можете в форме ниже . Мы ответим в течение 1-2 рабочих дней.

Константин Широких & Сергей Борисюк

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

2 комментария

Решил воспользоваться неожиданной для меня возможностью получить ответ на адрес моей почты на основе Вашей статьи «Конструкция/устройство винтовых компрессоров».

1) Клапан минимального давления. «Типичным для винтовых компрессоров давлением открытия клапана является значение 4-4.5 бар».

Не означает ли это, что закрывающая клапан пружина при рабочем ходе компрессора постоянно отбирает у него давление 4-4.5 бар и, соответственно, 24-27% электроэнергии теряется? (если ее затраты 6% на 1 бар, как принято считать?).

Если это так, то, например, при рабочем давлении компрессора 7.5 бар, в сеть сжатый воздух попадает после клапана с давлением 7,5-4,5=3,0 бар?.

Теперь по существу вопроса…

Что значит «в сеть сжатый воздух попадает с давлением 7,5-4,5=3,0 бар?»?

Клапан минимального давления (КМД) необходим для того, чтобы давление в масляном резервуаре не опускалось ниже необходимого для нормальной циркуляции масла значения и не зависело от давления в сети.

А давление в сети может быть и «нулевым» — представьте, что выход компрессора просто открыт в атмосферу. При этом давление в масляном резервуаре все равно будет 4-4,5 бар. И компрессор будет «выдувать» в эту атмосферу ровно столько воздуха, сколько «засасывает».

Теперь представьте, что компрессор начинает заполнять систему (ресивер) определенного объема. Масляный резервуар наполняется воздухом очень быстро — его объем очень мал по сравнению с ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ компрессора. КМД открывается и воздух начинает проходить в ресивер, давление в котором плавно растет «ОТ НУЛЯ».

Как только давление в ресивере СРАВНИВАЕТСЯ с давлением открытия КМД, давления в масляном резервуаре и ресивере начинают РАСТИ СИНХРОННО!

5 бар в масляном резервуаре — 5 бар в ресивере. 6 бар в масляном резервуаре — 6 бар в ресивере. И так далее.

• 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

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/ustroystvo-vintovogo-bloka-dlya-kompressora

  🌟 Видео

  Ремонт винтового блока компрессора 0504073061Скачать

  

  Ремонт винтового блока компрессораСкачать

  

  Ремонт винтовых блоков - KonstrackСкачать

  

  Пять ошибок в ремонтах винтового компрессораСкачать

  

  винтовой блок Rotor CompСкачать

  

  Монтаж сальника винтового блока. Технокомсервис.рфСкачать

  

  Ремонт винтовых блоков компрессораСкачать

  

  Ремонт компрессорного блока компрессора НВЭ 20/8Скачать

  

  Схема работы компрессора Atlas CopcoСкачать

  

  Бюджетный винтовой компрессор Xeleron 5.5 кВт. Обзор и демонстрация работыСкачать

  

  Винтовой компрессор Bitzer OSA95Скачать

  

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

  

  Ремонт компрессораСкачать

  

  Устройство винтового компрессора (Mann+Hummel)Скачать