Винтовой компрессор это: Что такое винтовой компрессор: устройство, принцип работы, преимущества

alexxlab | 09.06.1981 | 0 | Разное

Содержание

Что такое винтовой компрессор: устройство, принцип работы, преимущества

Конструкция винтового компрессора – это ротационный агрегат. Его работа основывается на объемном принципе действия. У винтовых компрессоров есть ряд преимуществ:

Их можно устанавливать в абсолютно разных производственных условиях.
Они удобны в эксплуатации и обслуживании.
Они практически не издают шума. Это происходит благодаря тому, что данное оборудование не вибрирует при работе.

Данные плюсы винтового компрессорного оборудования сегодня ценятся. Это и понятно – оно сделано с использованием технических новинок и отвечает всем современным требованиям, процессам и задачам производства.

Но винтовое компрессорное оборудование также имеет несколько разновидностей. Среди них выделяют две первостепенные группы:

С одинарным винтом.
С двойным винтом.

Принцип работы винтовых компрессоров с одинарным винтом

В пневмоустройствах с одинарным винтом обычно есть две шестерни, которые присоединяются с боку к роторам. Те, в свою очередь, вращаются в разные стороны. Из-за этого совершается сжатие паров хладагента.

Вращение всех роторов происходит благодаря центральному ротору-винту. Хладагент проходит сквозь отверстие компрессорного устройства, которое находится на входе. Эти пары заставляют двигатель охладиться. Далее они оказывается в наружном секторе шестерен роторов, совершающих обороты. После этого, хладагент сжимается и выходит сквозь скользящий клапан в выпускное отверстие.

Компрессоры с двойным винтом выделяются присутствием двух роторов. Они называются основной и приводной. Здесь отсутствуют впускные и выпускные клапаны.

Пары хладагента всасываются с одной стороны, а выпускаются всегда с другой. Данный вариант сжатия способствует понижению уровня шума (это выгодно отличает винтовые компрессоры от поршневых). Сжатие хладагентов происходит из-за вращения роторов в разные стороны.

Ротор-винт, который находится в центре, запускает боковые роторы. Они начинают вращаться в разные стороны. Охлаждение двигателя проистекает за счет паров хладагента. Они просачиваются в компрессорное устройство сквозь отверстие входа. После того, как двигатель охладился, пары попадают во внешний сектор через специальные каналы. Там располагаются роторные шестерни. На данном этапе пары сжимаются и выходят наружу (это происходит через особые отверстия, у которых имеется специальный клапан).

Принцип работы винтовых компрессоров с двойным винтом

Особенность еще одной разновидности винтовых компрессоров (в данном случае мы говорим о двухроторных) – присутствие двух роторов. Это основной и вторичный ротор. Благодаря им работает приводной механизм.

Общей чертой выпускного компрессора, вне зависимости от специфических особенностей, является то, что у них отсутствуют впускные и выпускные клапаны. Пары хладагента входят в компрессор и выходят из него с противоположных сторон. Это обеспечивает компрессору бесшумность (в поршневом механизме достичь данного эффекта невозможно).

Преимущества винтовых компрессоров

Как можно заметить, разновидностей пневмоагрегатов очень много. И среди них особенно можно выделить ротационные (или винтовые). Сегодня они все больше и больше становятся популярными, т.к. имеют много плюсов, по сравнению с другими видами компрессоров:

Такое компрессорное оборудование рассчитывает (в зависимость от специфики деятельности) насколько необходимо сжать возжух. Нужный уровень сжатия достигается с помощью специального окна нагнетания. Современные компрессоры имеют возможность регулирования степени сжатия воздуха, благодаря, зафиксированным уровням нагнетания.

При работе винтового оборудования используется масло. Оно необходимо для того, чтобы сделать минимальными допустимые утраты сжатого воздуха. Такие потери могут произойти между зубьями шестерни и впадинами устройства. В данные узлы и впрыскивается масло, которое обеспечивает герметичность работы компрессора.

Но это еще не все функции, которые выполняет масло. Оно необходимо и для охлаждения. Таким образом, в винтовых компрессорах мы имеем дело не только с хладагентом. Дополнительную помощь ему оказывает масло. В особенности его действие можно заметить в финальном процессе сжатия воздуха до необходимой степени. Именно из-за этого винтовые компрессоры лучше всего подходят для пневмообеспечения в тех условиях, когда предполагаются перепады температур и давления: винтовые компрессоры можно применять во всевозможных ситуациях и при различных производственных процессах.

Следующая важная черта винтовых установок – это присутствие весьма компактных винтовых пневмосистем. Они предполагают малую производительность. Стоит помнить о данной особенности винтового пневмооборудования и не использовать его тогда, когда необходимо производство большого объема с большими затратами воздуха. Однако небольшая производительность таких компрессорных устройств означает, что оборудование весьма экономично и удобно в своем применении на производстве.

Особенный уход за такими устройствами не нужен. О тратах на профилактику также можно забыть. Кроме того, подобные компрессоры служат долгие годы.

Кроме таких экономичных, но не очень мощных винтовых компрессоров, существуют и весьма мощные модели. Они не проигрывают в мощности поршневым и центробежным компрессорам (данные пневмосистемы способны обеспечивать снабжение воздухом равное тому, что производят другие компрессоры, но быстрее и при значительно более меньших энергозатратах). Винтовые компрессоры способны достигать необходимой степени воздухосжатия при одноступенчатом цикле. В то время, как в поршневых компрессорных установках подобный эффект достигается только в рамках двух циклов.

Еще одно достоинство винтового компрессора – немалый моторесурс. Такие пневмосистемы отлично осиливают любой газ и комбинированные газовые смеси. Благодаря чему появляется возможность настраивать агрегат на нужный уровень давления и плавно изменять частоты вращения ротора.

Дополнительные плюсы данного оборудования – низкая изнашиваемость винтовой пневмосистемы.

Также эти установки вырабатывают более качественный воздух, который подается на производство при помощи винтовых компрессоров.

Итак, характеризуя винтовые компрессоры, необходимо еще раз подчеркнуть, что данное оборудование имеет много плюсов, относительно других разновидностей компрессоров. Благодаря последним достижениям в области разработки пневмообеспечения, винтовые установки удобны, надежны и функциональны.

Ограничения винтовых компрессоров

Безусловно, у винтовой пневмосистемы существуют некоторые недочеты, а точнее ограничения:

Винтовые компрессоры имеют сложный механизм. Так что, используя данное оборудование, необходимо тщательно изучать инструкцию по эксплуатации устройства.

Как мы уже говорили ранее, при использовании винтового оборудования используется масло и маслоохладитель.

Если применять данный вид пневмосистем для подачи воздуха или газов в пределах 15-20% от объема, то они не будут работать эффективно в районе промежуточного всасывания.

Сотрудники компании «Компрессор-центр» всегда с готовностью ответят на все вопросы. Простосвяжитесь с нами.

Статья про устройство и принцип работы винтовых компрессоров

На сегодняшний день воздушные компрессоры представляют собой широкий выбор установок, различающихся между собой по принципу действия, оснащению и устройству, рабочим и другим характеристикам. Каждый тип оборудования имеет свои преимущества и особенности, которые делают выбор той или иной установки наиболее оптимальным. Однако при этом наиболее популярными являются винтовые компрессоры, устройство которых обеспечивает высокую эффективность и надежность работы оборудования.

Устройство компрессоров винтового типа

Установки, входящие в группу винтовых компрессоров, могут быть различны, но при этом они имеют оснащение, общее для всех видов оборудования данного типа. Входящие в состав винтовых компрессоров устройства выполняют определенные функции, обеспечивая при этом эффективную и бесперебойную работу установок.

В состав винтовых компрессоров входят следующие составляющие:

Воздушный фильтр всасывающий – выполняет функцию очистки воздуха, который попадает в компрессорную установку. Зачастую состоит из двух элементов – предварительного фильтра, находящегося в том месте, где происходит забор воздуха, а также фильтра, расположенного перед входным клапаном.
Входной клапан – обеспечивает регулировку производительности всего компрессора и оснащен пневматическим управлением. Регулирование работы установки обеспечивается переходом клапана на холостой ход.

Винтовой блок – представляет собой один из главных рабочих элементов установки винтового типа. В состав винтового блока входят два, расположенных параллельно по отношению друг к другу ротора, одни из которых имеет вогнутый винтовой профиль, а другой – выпуклый. Именно наличие роторов отличает устройство винтовых компрессоров и принцип их действия от установок других типов.
Ременная передача – представляет собой два шкива, задающих необходимую скорость вращения роторов. Один из шкивов расположен на винтовой паре, а другой находится на двигателе.
Электродвигатель – обеспечивает вращение винтовой пары посредством муфты, редуктора или же ременного привода.
Масляной фильтр – проводит очистку масла, прежде чем оно возвращается в блок с винтами.
Отделитель масла – бак, изготовленный из металла, в середине которого расположена перегородка с отверстиями. Сила инерции, возникающая при закрутке потока, приводит к очистке воздуха от масла специальным фильтром.

Термостат – обеспечивает наиболее оптимальный температурный режим. При низких значениях температуры масла, термостат пропускает его, не затрагивая при этом охлаждающий радиатор, что позволяет ускорить получение наиболее оптимальной температуры в установке.
Охладитель масла – выполняет функции охлаждения масла, после того, как оно отделилось от сжатого воздуха.
Концевой охладитель воздуха – охлаждает до необходимого уровня сжатый воздух перед тем, как он подается потребителю.
Предохранительный клапан – обеспечивает безопасную работу устройства и предотвращает его поломку. Данный клапан срабатывает при значительном повышении уровня давления в маслоотделительном баке, которое может вывести из строя все оборудование.
Система трубопроводов – имеет различные трубопроводы для воздушно-масляной смеси, воздуха и масла.
Реле давления – устанавливает параметры и режим работы установки в зависимости от показателей уровня давления. Так, при достижении максимального значения давления, работа винтовых компрессоров переходит на холостой ход. При снижении давления установка вновь начинает работать.
Блок управления – необходим для электронного управления и контроля над работой оборудования, а также позволяет передавать на дисплей все необходимые рабочие параметры и характеристики компрессора.
Вентилятор – предназначен для забора воздуха в компрессор с одновременным охлаждением рабочих деталей и элементов оборудования.

Принцип действия компрессоров винтовой группы

Действие винтовых компрессоров заключается в следующем. Посредством системы привода, двигатель приводит в движение винтовую пару, в которую затем поступает уже очищенный воздух. Далее происходит смешивание воздуха с маслом, которое необходимо для создания между роторами масляного клина. При вращении роторов происходит уплотнение зазора между нами и корпусом, что приводит к сжиманию воздуха и повышению давления. Кроме того, в данном процессе масло также выполняет функцию смазывания рабочих механизмов компрессорной установки.

После сжатия, смесь из масла и воздуха поступает в специальную емкость, где воздух отделяется от масла, затем охлаждается и подается на выход компрессорного оборудования. После охлаждения масло проходит дополнительную фильтрацию, а затем вновь подается в блок с винтами.

Подобное устройство и принцип работы винтовых компрессоров обеспечивает наличие в оборудовании высоких рабочих и технических показателей, позволяющих значительно повысить эффективность работы и производительность установки. Благодаря этому винтовые компрессоры сегодня являются одними из наиболее часто используемых установок, которые могут применяться как в промышленном масштабе, так и на небольших производствах.
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.

Категория в каталоге:

Что такое винтовой компрессор с регулируемой частотой вращения – Air Compressors – Air treatment

Ротационные винтовые воздушные компрессоры доступны как с постоянной, так и с регулируемой частотой вращения. В винтовом компрессоре с регулируемой частотой вращения используется технология частотно-регулируемого привода. Специальный привод компрессора данного типа управляет частотой вращения (оборотами) компрессора. Узнайте больше о технологии регулируемой частоты вращения и решениях с регулируемой частотой вращения здесь на сайте ALUP.

Изменение частоты вращения двигателя

Частота вращения двигателя в роторном компрессоре с регулируемой частотой вращения изменяется, чтобы расход воздуха соответствовал потребности в сжатом воздухе. Это обеспечивает значительную экономию затрат на электроэнергию по сравнению с компрессорами с постоянной частотой вращения. Винтовой компрессор с постоянной частотой вращения или «компрессор в режиме разгрузки» либо работает, либо нет. Когда винтовой компрессор с постоянной частотой вращения включен, он все время работает с той же частотой вращения.

Обеспечение энергоэффективности

При низкой потребности в воздухе двигатель ротационного винтового компрессора с регулируемой частотой вращения работает с пониженной частотой. Это приводит к снижению энергопотребления. Частота вращения электродвигателя компрессора с регулируемой частотой вращения автоматически повышается, когда требуется более высокий расход сжатого воздуха.

Экономичный вариант

Компрессор с частотно-регулируемым приводом обеспечивает экономичный способ повышения эффективности и снижения общих эксплуатационных расходов. Компрессор с регулируемой частотой вращения, при правильном применении, экономит энергию и может даже способствовать улучшению управления давлением в системе. Переменная частота вращения наиболее эффективна в системах сжатого воздуха с постоянным расходом и небольшим количеством работающих воздушных компрессоров.

Доступны решения с регулируемой частотой вращения

Компрессор с регулируемой частотой вращения, по сути, ускоряется или замедляется в зависимости от конкретных потребностей в сжатом воздухе, предотвращая неэффективное энергопотребление. Мы предлагаем линейку высокоэффективных винтовых компрессоров с регулируемой частотой вращения, отвечающих вашим потребностям. Мы – ваш партнер в области производства сжатого воздуха и предлагаем комплексные решения для вашего бизнеса. Мы предлагаем инновационные продукты и услуги.

Узнайте все, что вам нужно о винтовых воздушных компрессорах с регулируемой частотой вращения, здесь:

Винтовой двухступенчатый компрессор

Винтовой компрессор — это основной инструмент производства сжатого воздуха практически на любом современном заводе. Преимущество винтовых станций в том, что они позволяют получать большие объемы качественного воздуха в течении длительного времени. Принцип работы винтовых компрессоров заключается в том, что процесс сжатия воздуха происходит за счет постепенного сокращения объема воздушной камеры в результате встречного вращения роторов винтовой пары.

Обычный винтовой компрессор является одноступенчатым и отличается достаточно высокой эффективностью по доступной цене. Но в последнее время, многие заказчики начинают смотреть не только на его конечную цену, но и на будущие затраты на его эксплуатацию. Например, на ожидаемые затраты на электроэнергию.

Именно поэтому, сегодня, все чаще и чаще встречаются клиенты, которые хотят купить винтовой компрессор двухступенчатый. Основным преимуществом двухступенчатого компрессора являются его низкие затраты на электроэнергию при значительно увеличенной производительности. Конструктивной особенностью двухступенчатого компрессора винтового типа является возможность поэтапного сжатия воздушно-газовой смеси.

Строение

Компоненты двухступенчатого винтового компрессора объединены в единую винтовую пару. Всасывание воздуха в таком агрегате происходит через специальные фильтры, очищающие его от примесей пыли. Сжатие воздуха происходит последовательно — сначала в первой ступени, а затем во второй. Роторы в ступенях имеют разные профили, так как предназначены для разных задач:

первая ступень: высокая производительность при низком давлении
вторая ступень: повышение давления до необходимых параметров

Преимущества

Такая схема сжатия позволяет, при низких затратах электроэнергии, производить воздух высокого давления в промышленных объемах. В некоторых случаях, для выравнивания давления, компрессоры оснащают воздушным ресивером. При этом, в компрессорной следует соблюдать определенный температурный режим, чтобы исключить перегрев компрессора и его поломку.

Выделяют следующие преимущества двухступенчатого компрессорного агрегата:

высокая производительность
простота эксплуатации
низкие энергозатраты
простота установки

Где купить

Стоимость производства винтовых двухступенчатых компрессоров, а значит и их цена на рынке, значительно выше стоимости простого компрессора. Но благодаря повышенной энергоэффективности и большей производительности, компрессорная установка с двумя ступенями сжатия очень быстро окупается и дальше начинается экономия средств вашего предприятия. В нашей компании вы сможете заказать двухступенчатый винтовой компрессор из каталога компрессорного оборудования известной компании Denair, а также других надежных производителей.

Добавить в

10 МИФОВ О ВИНТОВЫХ КОМПРЕССОРАХ

Винтовые воздушные компрессоры окружает большое количество мифов. Вспомним основные из них и попробуем рассмотреть их подробнее.

Миф первый: чем выше заявленный ресурс винтовой пары, тем компрессор лучше

Информация о ресурсе винтовой пары (или о ресурсе подшипников винтовой пары) в устах умелых продавцов винтовых компрессоров является одним из основных аргументов, характеризующих высокое качество (надежность) предлагаемой ими продукции. Действительно, заявления о ресурсе в 50000-100000 часов работы вызывают уважение. Иногда этот же аргумент имеет несколько иное звучание: «ресурс работы компрессоров серии … составляет более 70000 часов без капитального ремонта. Это означает, что Ваш компрессор будет непрерывно работать около 10 лет».

10 лет непрерывной работы, безусловно, серьезный результат. Но можно ли быть абсолютно уверенным в том, что компрессор производительностью до 5 м3/мин на самом деле отработает 70000 часов? Давайте попробуем разобраться.

Прежде всего, отметим, что наработка в 70000 часов (а, может, даже и больше) возможна лишь в определенных условиях. Но ведь у каждого потребителя свои условия работы, зачастую, довольно сильно отличающиеся от «тепличных». Понятно, что при прочих равных условиях компрессор, установленный на фармацевтической фабрике, отработает гораздо больше, чем компрессор в цехе цементного завода. Не случайно чистота помещения, чистота компрессора, чистота воздуха, поступающего в компрессор – это важнейшие факторы, влияющие на продолжительность его работы. Другим немаловажным фактором является своевременно и квалифицированно проведенное техническое обслуживание.

Кстати, всем, кто говорит о ресурсе в десятки тысяч часов, можно задать вопрос о сроке гарантии на промышленный воздушный компрессор. Простейший математический расчет показывает, что при ежедневной круглосуточной работе в течение года компрессор отработает – 24 х 365 = 8760 часов. Поэтому если срок гарантии составляет всего 1 год, то в случае выхода компрессора из строя при наработке, превышающей 8760 часов, ремонтировать его придется уже за деньги.

Вот почему не стоит ориентироваться на заявления производителя о сроке службы винтового блока. Этот параметр попросту непроверяемый (при покупке компрессора, по крайней мере), потому что проверить его можно единственным способом – временем.

Миф второй: использование винтового блока известного производителя – залог высокой надежности винтового компрессора

Винтовой блок по праву считается «сердцем» компрессора для автосервиса. Известно, что в мире совсем немного производителей винтовых блоков. Поэтому большинство компаний, выпускающих компрессорную технику, используют «чужие» винтовые блоки на условиях аутсорсинга. И у потенциального покупателя часто создается впечатление о том, что если два компрессора разных производителей имеют одинаковое «сердце», то они имеют и примерно одинаковые эксплуатационные возможности.

Это серьезное заблуждение. Действительно, производители компрессоров всегда обращают особое внимание на использование высококачественных основных узлов изделия (в данном случае на винтовой блок). Конечно, винтовая пара является «сердцем» компрессора. Но это далеко не единственный элемент, влияющий на надежность всего компрессора для СТО в целом. Известная формула надежности гласит: «Надежность системы определяется надежностью ее самого слабого элемента». А слабым элементом обычно оказывается не винтовой блок, а какой-то другой элемент (электронный компонент компрессора, шланг, фильтр, реле и т.п.). Вот на них-то, в первую очередь, и экономят, чтобы удешевить продукцию.

В этой связи хочется привести один любопытный пример, о котором в свое время сообщалось в периодической печати. В сверхзвуковом реактивном англо-французском самолете «КОНКОРД» надежность основных бортовых систем выбрана таким образом, чтобы вероятность отказа с неопасными последствиями составляла не более 10^-5, вероятность опасных отказов не более 10^-7, а катастрофические поломки исчисляются вероятностью, меньшей 10^-9. Иными словами, основное оборудование в самолетах рассчитано на очень высокую надежность. Однако, в 2000 г. «КОНКОРД» разбился, и причиной аварии, стал как раз незначительный эффект второстепенного узла.

Компрессор, конечно, не самолет. Но разве кому-то будет легче, если он выйдет из строя не из-за неисправности винтового блока, а по причине отказа небольшого электронного реле? Воздух-то он давать все равно не будет!

Миф третий: использование комплектующих компонентов известных производителей – залог высокой надежности винтового компрессора

Этот миф, в какой-то степени, является продолжением предыдущего. Сегодня ситуация на рынке такова, что наличие в комплектации компрессора компонентов, выпущенных под известными брендами, не всегда является гарантией надежности и качества.

Почему так? Как известно, большинство крупнейших мировых производителей уже переместило свое производство в Азию и, в первую очередь, в Китай. Конечно, продукция под маркой «made in China» не всегда является синонимом низкого качества. Но надежность производимого в Китае оборудования во многом зависит от уровня контроля со стороны головной компании. Если производство уже налажено и идет достаточно давно, то вполне возможно, что выпускается нормальная брендовая продукция. А вот на этапе запуска можно ждать самых неприятных сюрпризов.

Другая проблема китайского производства – это так называемые «серийные отказы». Довольно продолжительное время идет нормальная продукция, а потом вдруг неожиданно проявляется один и тот же серийный дефект.

Поэтому надежность компонентов компрессора с частотным приводом сейчас зависит не только от бренда, но и от того, где они произведены. Одно дело, если это страны с многолетней, развитой культурой производства, и совсем другое, если это регионы, только начинающие свое восхождение к технологическим вершинам.

Миф четвертый: техническое обслуживание винтового компрессора заключается лишь в периодической замене расходных материалов

Лет десять назад, когда отечественный рынок стал активно наполняться винтовыми компрессорами, родился еще один миф. Говоря о преимуществах винтовых компрессоров перед поршневыми воздушными компрессорами, поставщики оборудования часто обращали внимание на то, что винтовые компрессоры гораздо проще в техническом обслуживании. А само техническое обслуживание винтового компрессора сводили лишь к периодической замене расходных материалов.

Это не совсем так. Ошибочно представлять техническое обслуживание винтового компрессора исключительно, как замену расходных материалов. Помимо замены масла и фильтров в него входит еще целый ряд операций. Вот лишь неполный их перечень:

проверка крепления проводов к магнитным пускателям;
проверка натяжения (замена) приводных ремней;
проверка и протяжка резьбовых соединений;
проверка состояния масляных прокладок;
очистка радиатора;
проверка всасывающего клапана;
проверка термозащиты мотора;
проверка термозащиты винтовой группы;
смазка клапана минимального давления;
замена подшипников и прокладок винтовой пары;
– замена подшипников электродвигателя.

Конечно, у всех этих операций разная периодичность проведения. Например, если резьбовые соединения нужно проверять и протягивать при каждом обслуживании (через 2500-3000 часов), то замена подшипников электродвигателя и винтовой пары проводится не ранее чем через 20000 часов работы.

Различные операции технического обслуживания требуют и разной квалификации обслуживающего персонала. Если заменить расходные материалы и подтянуть резьбовые соединения вполне по силам даже техническим специалистам среднего уровня, то заменить подшипники в винтовом блоке смогут далеко не все специалисты официальных сервисных центров поставщиков оборудования.

Поэтому техническое обслуживание винтового компрессора является целым комплексом мероприятий, проведение которых требует как времени, так и соответствующей квалификации обслуживающего персонала.

Миф пятый: использование безмасляного винтового компрессора – единственный способ получить сжатый воздух высокого качества

Существуют две полярные точки зрения на качество сжатого воздуха, производимого винтовыми компрессорами. Производители безмасляных винтовых компрессоров позиционируют их как единственное оборудование, позволяющее полностью исключить риск содержания даже минимального количества масла в сжатом воздухе при его использовании в тех отраслях промышленности, где требования к качеству воздуха особенно высоки.

Им оппонируют компании, производящие масляные компрессоры. Они говорят о том, что даже безмасляный компрессор не в состоянии произвести 100% безмасляный воздух. Почему? Дело в том, что любой компрессор всасывает в себя атмосферный воздух, чистота которого зависит от условий всасывания. А условия всасывания часто таковы, что в воздухе присутствуют и пары масла, и различные углеводороды, и твердые частицы. Уже в атмосферном воздухе концентрация этих веществ бывает довольно высокой. При сжатии же она повышается еще в несколько раз! Поэтому сжатому воздуху после безмасляного компрессора, так же как и после маслонаполненного компрессора, необходима подготовка (осушка и очистка).

А если это так, то зачем тогда переплачивать за более дорогой безмасляный компрессор? Достаточно поставить маслонаполненный компрессор с качественной системой подготовки и получить высочайшее качество сжатого воздуха.

В общем, спорить на эту тему можно очень долго, но факт остается фактом: в любом случае, использование безмасляного винтового компрессора без системы подготовки воздуха недопустимо. Ведь отсутствие в сжатом воздухе масла совершенного не означает отсутствия твердых частиц и влаги. Поэтому как после маслонаполненных компрессоров, так и после безмасляных компрессоров, используется оборудование для подготовки сжатого воздуха, обеспечивающее примерно одинаковое его качество.

Современные системы подготовки позволяют понизить содержание масла в воздухе до величины, не превышающей 0,01 мг/м³, что соответствует 1 классу чистоты (ISO 8573-1).

Миф шестой: чем меньше удельные затраты на единицу произведенного сжатого воздуха, тем компрессор лучше

Можно ли сравнивать винтовые компрессоры лишь на основании их удельной мощности? Рассмотрим следующий пример. Допустим, что у нас имеются два компрессора с мощностью двигателя 7,5 кВт. Производительность первого компрессора 1 м³/мин, производительность второго компрессора 1,2 м³/мин. Какой компрессор эффективнее?

Величина удельной мощности компрессора определяется отношением номинальной мощности электродвигателя к его производительности. В нашем примере у первого компрессора она составит 7,5 кВт/м³, у второго 6,25 кВт/м³. Таким образом получается, что второй компрессор эффективнее, так его энергетические затраты на единицу произведенного сжатого воздуха ниже. Но так ли это?

Формально – да. Однако при сравнении винтовых компрессоров двух разных производителей, ориентироваться на заявленную продавцом производительность нужно очень осторожно.

Во-первых, существуют различные методики определения производительности компрессора. Поэтому при сравнении величин производительности, следует уточнить, по какой методике проводились измерения. Если выяснится, что использовались разные методики, то сравнивать удельную мощность этих компрессоров нельзя ни в коем случае: такое сравнение будет просто некорректным.

А во-вторых, даже если методики измерения совпадают, то удельная мощность не всегда является тем параметром, который позволяет дать точную оценку энергоэффективности компрессора. Концепция производства винтовых компрессоров практически у всех производителей предполагает использование одной и той же винтовой пары на моделях, имеющих разную мощность электродвигателя. Сделать это позволяет конструктивная особенность винтовой пары, допускающая широкую глубину регулировки ее частоты вращения. Поэтому при сравнении двух компрессоров, имеющих одинаковую мощность электродвигателя, но разную производительность, надо сравнивать не только удельную мощность, но и частоты вращения винтов в каждом из них.

При прочих равных условиях, чем быстрее вращается винтовая пара, тем больше ее износ, и тем сильнее она подвержена риску выхода из строя. Соответственно, тем быстрее придется покупать новый компрессор, затраты на приобретение которого вполне сопоставимы со стоимостью сэкономленной электроэнергии.

Таким образом, формально более высокий уровень энергоэффективности зачастую достигается за счет более интенсивной эксплуатации винтовой пары.

Миф седьмой: винтовые компрессоры в комплектации «все в одном» – оптимальное решение для промышленных предприятий

Поставщики оборудования настойчиво продвигают миф о том, что модульные компрессоры типа «все в одном» (у которых сам компрессорный агрегат, ресивер и оборудование для подготовки сжатого воздуха образуют единый блок) являются оптимальным решением для использования на промышленных предприятиях.

С точки зрения размещения и сервисного обслуживания, установка подобных компрессоров для пескоструя, действительно очень удобна. Но есть несколько важных нюансов, о которых продавцы предпочитают умалчивать.

Во-первых, цена. Осушители должны иметь специальное исполнение, чтобы их можно было бы встроить в единый модуль. Специальное исполнение всегда стоит денег. Если вы покупаете импортный компрессор, то доставка ресивера всегда «влетает в копеечку». Ведь фактически, приходится перевозить воздух, потому что сам по себе ресивер – это просто бочка для воздуха. И покупатель абсолютно ничего не потеряет, если закажете ресивер, например, из Белоруссии.

Во-вторых, качество воздуха, а точнее обеспечение температуры точки росы. Осушитель, устанавливаемый в компрессорную станцию «все в одном», имеет «стационарное» исполнение, и замене не подлежит. Выбор этого осушителя всегда осуществляется для номинальных рабочих условий: давление сжатого воздуха на входе в осушитель 7 бар; температура воздуха на выходе из компрессора 35°С; температура окружающей среды 25°С. И только при таких условиях будет обеспечена требуемая температура точки росы 3°С.

Но что произойдет, если рабочие условия изменятся? Например, если температура воздуха на выходе из компрессора составит 45°С, а температура окружающей среды 35°С? В этом случае температура точки росы будет уже не 3°С, а гораздо выше. Следовательно, качество осушки значительно понизится. Решением проблемы могло бы стать использование более мощного осушителя, но установить его в модульный компрессор невозможно.

А в-третьих, использование компрессоров типа «все в одном» не всегда позволяет обеспечить главный принцип подготовки сжатого воздуха: она должна осуществляться в непосредственной близости от потребителей.

Поэтому, если у покупателя есть возможность установить все элементы компрессорной станции по отдельности, то лучше так и сделать. Если же нет, то только в этом случае можно остановиться на приобретении моноблока.

Миф восьмой: если компрессор не нагнетает сжатый воздух, то он неисправен

Причиной появления данного мифа стало непонимание принципиального отличия между выбором поршневого и винтового компрессора по производительности. Известно, что величина производительности поршневого компрессора на нагнетании должна превышать величину реальной потребности в сжатом воздухе на 15-20%. Можно сказать даже так: чем выше производительность поршневого компрессора по сравнению с расходом сжатого воздуха, тем лучше. В этом случае компрессор будет работать менее интенсивно, и иметь больше времени для охлаждения.

С винтовым компрессором ситуация несколько иная. Безусловно, производительность винтового компрессора точно так же должна превышать потребность в сжатом воздухе (на 10-15%). Но слишком большой «запас производительности» нежелателен. Более того, он даже вреден минимум по двум причинам.

Во-первых, надо учитывать специфику работы винтового компрессора. В отличие от поршневого компрессора, винтовой компрессор после набора максимального рабочего давления не отключается, а переходит в режим холостого хода. Этот режим является переходным и служит для перевода компрессора из рабочего режима в режим ожидания или полного выключения. В режиме холостого хода электродвигатель компрессора и винтовая группа продолжают работать, но без производства сжатого воздуха. Во время работы на холостом ходу электродвигатель продолжает потреблять электроэнергию (около 25-30% от своей номинальной мощности).

Поэтому, чем выше «запас производительности» перед расходом воздуха, тем продолжительнее время работы компрессора в режиме холостого хода (соответственно, тем выше и энергопотребление).

А во-вторых, при незначительном потреблении сжатого воздуха велика вероятность того, что компрессор не будет выходить на оптимальный тепловой режим, при котором температура воздушно-масляной смеси (масла) составляет 80-90°C. Именно при такой температуре воздух способен удерживать в себе влагу, не позволяя ей конденсироваться во внутреннем контуре компрессора.

Если же температура масла будет ниже, то это может послужить причиной появления конденсата. В результате через 1,5-2 года работы, на винтах образуется ржавчина, и винтовая пара выходит из строя. (Решением как раз этой проблемы стал выпуск серии компрессоров NEW SILVER, у которых время прогрева/выхода на оптимальную рабочую температуру не превышает 4-х минут).

Подведем итог: винтовой компрессор выбирается для решения конкретной задачи в соответствии с реальной потребностью в сжатом воздухе. Если же винтовой компрессор выбирается с запасом, например, с учетом перспектив на дальнейшее расширение производства, то эти перспективы должны иметь вполне реальные сроки.

Миф девятый: использование компрессора с частотным приводом позволяет получить 30-50% экономию электроэнергии

Компрессоры с частотным приводом уже около десяти лет являются наиболее заметным товаром на рынке промышленного оборудования. Одним из главных преимуществ, которое сулит эксплуатация данного компрессора, является экономия электроэнергии, якобы составляющая 30-50%.

Так ли это, и почему на некоторых промышленных предприятиях результат использования «частотника» может оказаться гораздо ниже ожидаемого? Попробуем разобраться.

Говоря об экономии электроэнергии, большинство производителей компрессорной техники сознательно умалчивают о режимах эксплуатации оборудования. Понятно почему: одна из крупнейших компрессорных компаний провела исследования характера потребления сжатого воздуха на европейских промышленных предприятиях. В результате анализа все полученные данные были условно разбиты на три группы. Ниже, они приводятся в таблице.

	Режим работы предприятия	Экономия электроэнергии
Группа 1. 64% предприятий	3-х сменная работа, большое потребление в дневные смены, слабое потребление в выходные дни.	38%
Группа 2. 28% предприятий.	2-х сменная работа, нет потребления в выходные, потребление сильно меняется в течение дня	29%
Группа 3. 8% предприятий.	2-х сменная работа, постоянное потребление на уровне 60% от максимальной производительности	14%

Хорошо видно, что наибольший эффект при использовании «частотника» был получен на предприятиях, где потребление существенно меняется в течение дня. Там же, где оно более-менее постоянно, говорить о значительной экономии электроэнергии не приходится.

Миф десятый: использование компрессора с частотным приводом сегодня является основным способом экономии электроэнергии

В продолжение разговора о компрессорах с частотным приводом можно сказать, что их использование на производстве – далеко не единственный способ добиться экономии электроэнергии. Существуют и другие решения, нередко, гораздо более простые.

Прежде всего, это организация децентрализованной системы обеспечения сжатым воздухом. В этом случае вместо одного мощного компрессора, не всегда полностью загруженного, устанавливают несколько компрессоров с меньшей производительностью. Если каждому из них обеспечить загрузку на уровне не менее 80%, то это в значительной степени нивелирует многие преимущества «частотника».

Другой интересный вариант – использование нескольких винтовых компрессоров, объединенных в сеть с общим пультом управления. При пиковых нагрузках система компрессоров работает полностью, а при уменьшении потребления воздуха один или несколько компрессоров автоматически отключаются. Данное техническое решение также позволит получить реальную экономию электроэнергии.

Кроме того, установка, например, четырех обычных винтовых компрессоров, объединенных в систему с общим управлением, позволит обеспечить столь необходимый резерв сжатого воздуха на случай выхода из строя одного из компрессоров. Если это произойдет, то суммарная производительность оборудования уменьшится всего на 25%, в то время как выход из строя одного «частотника» полностью остановит все производство. А на некоторых предприятиях простой в течение даже одного дня принесет убытки, превышающие размер годовой экономии электроэнергии.

Кстати, в последнее время на компрессорах FIAC функцию общего пульта управления стала выполнять панель Air Energy Control, установленная на компрессорах AIRBLOK.

Остались вопросы?

Звоните (495) 926-78-06

Возврат к списку

Устройство, схема и принцип работы винтового компрессора

Винтовые компрессоры получили широкое распространение в пищевой, фармацевтической, химической и в ряде других отраслей промышленности, а также в строительной и бытовой сфере. Использование роторной пары – это самое технологичное решение из всех созданных человеком для работы компрессорных установок. Предлагаем подробно узнать про устройство и принцип работы винтового компрессора, используемого в промышленности.

Строение агрегата

В деле изучения устройства и принципа работы винтовых компрессоров сперва уделим внимание строению. Независимо от характеристик и возможностей конкретной модели, все устройства данного типа имеют схожее внутреннее строение. Исправная работа оборудования обеспечивается следующими элементами:

Вентилятор. Устанавливается на входе и служит для принудительного нагнетания воздуха в устройство. Также вентилятор косвенно выполняет функцию охлаждения нагревающихся компонентов агрегата.
Фильтр. Очищает поступающий внутрь агрегата воздух. В большинстве случаев состоит из двух фильтров. Первый устанавливается в точке забора воздуха, а второй напротив входного клапана.
Клапан. Управляется пневматическим приводом и служит для точной регулировки количества воздуха, поступающего внутрь агрегата. Иными словами, этот клапан регулирует производительность.
Блок роторов. В схеме винтового компрессора это ключевой элемент. В блоке стоят два ротора – выгнутый и вогнутый. В результате их движения и происходит сжатие воздуха внутри прибора.
Двигатель. Через редуктор, соединительную муфту или ременную передачу обеспечивает движение одного или двух роторов (в зависимости от типа компрессора). Обычно используется электродвигатель.
Термостат. Устройство для настройки и поддержания нужного значения температуры. Термостат сокращает затраты времени на создание нормальной температуры внутри компрессорной установки.
Охладитель воздуха. В процессе сжатия в роторном блоке воздух сильно нагревается. Прежде, чем он поступит к потребителю через выходной патрубок, выполняется его охлаждение до нужных значений.
Блок управления. Компонент для контроля и настройки агрегата. В современных моделях блок управления оснащен цифровым дисплеем для отображения рабочих параметров оборудования.
Реле давления. Устройство в конструкции винтового компрессора, которое автоматически устанавливает оптимальный режим, опираясь на давление. Например, при его уменьшении мотор сам запускается.

В маслозаполненных устройствах помимо перечисленных элементов также устанавливается масляный фильтр для очистки масла, охладитель и отделитель масла. Первый охлаждает смазочный материал после того, как он примет участие в сжатии воздуха. Второй – разделяет масляно-воздушную смесь на два отдельных компонента. Но это не весь принцип действия винтового компрессора. Следует рассмотреть этот процесс более детально.

Как это работает?

Когда устройство агрегата перестало быть секретом, стоит рассмотреть принцип работы винтового компрессора. В отличие от сложной конструкции оборудования, принцип его функционирования нельзя назвать сложным:

Вентилятор принудительно нагнетает атмосферный воздух в воздухозаборник устройства.
Атмосферный воздух проходит очистку от пыли, грязи, от посторонних мелких предметов.
Электродвигатель раскручивает роторную пару, в которую поступает воздух и масло сразу.
В роторной паре образуется воздушно-масляная смесь, сжимаемая до нужного давления.
Сжатая смесь по системе трубопроводов попадает в отделитель, происходит разделение.
Масло направляется в масляный охладитель, после чего возвращается обратно в систему.
Воздух попадет в воздушный охладитель, где охлаждается до оптимальной температуры.
Холодный и очищенный от масла сжатый воздух поступает к подключенному потребителю.

Теперь вам известно, как работает винтовой компрессор – процесс достаточно простой и понятный. Установки роторного типа отличаются высоким КПД (до 95%), высокой производительностью, длительной работой без технического обслуживания – порядка 8000 часов между ТО. Это главные, но не единственные плюсы агрегатов. 

“Винтовые компрессоры получили широкое распространение в пищевой, фармацевтической, химической и в ряде других отраслей промышленности, а также в строительной и бытовой сфере. Использование роторной пары – это самое технологичное решение из всех созданных человеком для работы компрессорных установок. Предлагаем подробно узнать про устройство и принцип работы винтового компрессора, используемого в промышленности.

“

Строение агрегата

Вентилятор. Устанавливается на входе и служит для принудительного нагнетания воздуха в устройство. Также вентилятор косвенно выполняет функцию охлаждения нагревающихся компонентов агрегата.
Фильтр. Очищает поступающий внутрь агрегата воздух. В большинстве случаев состоит из двух фильтров. Первый устанавливается в точке забора воздуха, а второй напротив входного клапана.
Клапан. Управляется пневматическим приводом и служит для точной регулировки количества воздуха, поступающего внутрь агрегата. Иными словами, этот клапан регулирует производительность.
Блок роторов. В схеме винтового компрессора это ключевой элемент. В блоке стоят два ротора – выгнутый и вогнутый. В результате их движения и происходит сжатие воздуха внутри прибора.
Двигатель. Через редуктор, соединительную муфту или ременную передачу обеспечивает движение одного или двух роторов (в зависимости от типа компрессора). Обычно используется электродвигатель.
Термостат. Устройство для настройки и поддержания нужного значения температуры. Термостат сокращает затраты времени на создание нормальной температуры внутри компрессорной установки.
Охладитель воздуха. В процессе сжатия в роторном блоке воздух сильно нагревается. Прежде, чем он поступит к потребителю через выходной патрубок, выполняется его охлаждение до нужных значений.
Блок управления. Компонент для контроля и настройки агрегата. В современных моделях блок управления оснащен цифровым дисплеем для отображения рабочих параметров оборудования.
Реле давления. Устройство в конструкции винтового компрессора, которое автоматически устанавливает оптимальный режим, опираясь на давление. Например, при его уменьшении мотор сам запускается.

Как это работает?

Вентилятор принудительно нагнетает атмосферный воздух в воздухозаборник устройства.
Атмосферный воздух проходит очистку от пыли, грязи, от посторонних мелких предметов.
Электродвигатель раскручивает роторную пару, в которую поступает воздух и масло сразу.
В роторной паре образуется воздушно-масляная смесь, сжимаемая до нужного давления.
Сжатая смесь по системе трубопроводов попадает в отделитель, происходит разделение.
Масло направляется в масляный охладитель, после чего возвращается обратно в систему.
Воздух попадет в воздушный охладитель, где охлаждается до оптимальной температуры.
Холодный и очищенный от масла сжатый воздух поступает к подключенному потребителю.

Используем винтовой компрессор

Компрессор – это электрическая машина, задачей которой является повышение давления газа или воздуха или форсирование его потока. Компрессоры можно разделить по их конструкции, типе сжатой среды или степени сжатия.

Преимущества винтового компрессора включают в себя:

низкий уровень шума двигателя;
постоянная производительность и давление;
энергосбережение;
низкий расход масла.

Вот почему винтовые компрессоры, доступные на сайте https://dalgakiran.sigma-si.ru/screw-compressors/tidy-dvk/tidy30, превосходят поршневые.

Винтовые компрессоры используются во многих отраслях промышленности.

Винтовой компрессор – что это

Винтовые компрессоры являются энергосберегающими и надежными устройствами, вырабатывающими сжатый воздух. Они могут сжимать газ при различных давлениях – в промышленности обычно используются модели, сжимающие воздух до давления 4-13 бар.

Как работает винтовой компрессор?

Он имеет два типа роторов – выпуклые и вогнутые, которые вращаются относительно друг друга, уменьшая объем газа.

Интересно, что более технологичные винтовые компрессоры позволяют адаптировать поток к текущим потребностям, используя переменную частоту вращения двигателя и постоянное измерение давления на выходе компрессора.

Несомненным преимуществом винтовых компрессоров является их энергоэффективность и гибкость с точки зрения работы, которая может быть адаптирована к текущим потребностям. Этот эффект достигается за счет использования двигателей с постоянной или переменной скоростью. Точный контроль позволяет регулировать работу и устранять потери.

Типы винтовых компрессоров

В широком ассортименте винтовых компрессоров промышленность может выбирать различные модели, адаптированные к потребностям отрасли. Винтовые компрессоры – это гибкие устройства, работа которых может быть адаптирована к необходимой производительности. Каждая модель позволяет устанавливать диапазон давления и автоматически запускать и останавливать устройство в соответствии с датчиком давления. Компрессоры имеют дистанционное управление и встроенное управление охлаждением и сушкой.

В дополнение к традиционным винтовым компрессорам на рынке имеются также модели с переменной производительностью и безмасляные винтовые компрессоры. Компрессоры с переменной производительностью позволяют регулировать количество сжатого воздуха точно в соответствии с потребностями производственного цикла. Воздушные компрессоры будут работать во всех ситуациях, где подача сжатого воздуха с переменным давлением имеет ключевое значение.

Безмасляные винтовые компрессоры – это устройства, которые подают сжатый воздух без частиц масла. В процессе сжатия используется только вода, которая является природным и наиболее важным нейтральным веществом, не влияющим на реализацию производственного процесса. Более того, эти устройства оснащены фильтрами, которые удаляют микроорганизмы (пыльца, бактерии, вирусы). Благодаря этому безмасляные винтовые компрессоры выделяют абсолютно чистый воздух. Эти экологические устройства позволяют сливать конденсат непосредственно в канализацию.

Винтовые воздушные компрессоры – Elgi Equipments Ltd

ЧТО ТАКОЕ РОТАЦИОННЫЙ ВИНТОВЫЙ КОМПРЕССОР И ЕГО ПРЕИМУЩЕСТВА?

Винтовые воздушные компрессоры – это просто роторные машины объемного действия, способные работать на высокой скорости в широком диапазоне рабочих давлений и расходов при высоком КПД. В винтовых воздушных компрессорах нет клапанов или других механических сил, которые могут вызвать дисбаланс. Это позволяет компрессору работать на высоких скоростях, сочетая большой расход с небольшими внешними размерами.Основное преимущество использования ротационного винтового воздушного компрессора заключается в том, что он может непрерывно подавать сжатый воздух с минимальными колебаниями давления нагнетания и выделять меньше тепла, чем стандартные воздушные компрессоры, что обеспечивает энергоэффективность. Другие преимущества использования винтовых воздушных компрессоров:

Винтовые воздушные компрессоры удобны и безопасны, так как они непрерывно подают воздух для требуемых целей, а причины аварии минимальны.
Винтовые воздушные компрессоры могут работать при экстремальных температурах от высоких до низких и при любой энергии или температуре.
Снижение затрат на техническое обслуживание.
Долговечные, так как у них незначительное снижение мощности или его отсутствие.
Они предназначены для работы с инструментами, вырабатывающими больше энергии, чем обычное оборудование.
Малошумный выходной агрегат.
Минимальный унос масла составляет всего 3 ppm в машине с масляной смазкой.

ПРОФИЛЬ ДЛЯ ВИНТОВОГО ВОЗДУШНОГО КОМПРЕССОРА ELGI

Профиль винтового воздушного компрессора ELGi состоит из нескольких сегментов, каждый из которых имеет разную форму.
Большой объемный объем, увеличивающий давление воздуха за счет уменьшения его объема.
Мощный внутренний ротор помогает в увеличении отбора воздуха и непрерывном сокращении пространства.
Короткая линия уплотнения поддерживает уплотнение по всей длине контакта, устраняя необходимость в уплотняющей полосе.
Лучшее распределение зазоров.

КАКОВЫ ПРИНЦИП РАБОТЫ ВИНТОВОГО ВОЗДУШНОГО КОМПРЕССОРА?

Здесь мы рассмотрим основной принцип винтовых воздушных компрессоров.

Винтовой воздушный компрессор использует роторный механизм прямого вытеснения. Винтовой элемент состоит из двух роторов, похожих на спираль, каждый с разной формой и количеством канавок / зубьев. Атмосферный воздух всасывается в этот винтовой элемент, и по мере продвижения воздуха вместе с роторами он сжимается. Основная характеристика – это охватываемый и охватывающий элементы ротора, которые при необходимости улавливают и выпускают воздух.

В роторно-винтовом воздушном компрессоре с масляной смазкой охватываемый ротор приводится в движение двигателем или двигателем, а охватывающий ротор приводится в движение охватываемым ротором или, фактически, тонкой масляной пленкой, которая находится между ними.
В безмасляном ротационном воздушном компрессоре винтового типа набор шестерен регулирует синхронизацию между охватываемым и охватывающим ротором. Нет масла для уплотнения камеры.

Основной принцип роторного компрессора заключается в том, что охватываемый и охватывающий роторы вращаются в противоположных направлениях. Первичный двигатель вращает ротор компрессорного блока винтового воздушного компрессора. Это создает вакуум, в результате чего окружающий воздух направляется в компрессорные блоки через воздушный фильтр. По мере того, как роторы постепенно вращаются, воздух задерживается в промежутках между двумя винтами (роторами).

Воздух забирается из атмосферы в винтовой компрессор через систему забора воздуха. Сначала он проходит через фильтр, который помогает удалять из него взвешенные частицы. Затем отфильтрованный воздух попадает в компрессорный блок, который является сердцем винтового компрессора. Здесь воздух задерживается в промежутках между двумя роторами с лопастями, которые сцепляются друг с другом. Когда роторы вращаются, они постепенно сжимают захваченные карманы воздуха, выпуская сжатый воздух на выходе из компрессорного блока.

Серия

ELGi EN и EG – хорошие примеры лучших в своем классе винтовых электрических воздушных компрессоров, которые идеально подходят для промышленного применения.

Винтовой компрессор – Atlas Copco USA

Основное различие между двумя технологиями можно найти прямо в названии. Компрессоры с фиксированной скоростью работают на постоянной фиксированной скорости и имеют тенденцию быть очень эффективными при работе на 100% своей мощности, то есть когда двигатель работает и производится сжатый воздух.Неэффективность компрессора с фиксированной скоростью очень заметна и может быть легко измерена, когда агрегат разгружается и перестает производить воздух. Прежде чем двигатель полностью остановится, он будет продолжать работать, пока не будет производиться воздух, что приведет к потере энергии и денег. Неэффективность и расточительство особенно заметны на предприятиях, которые работают в несколько смен и / или имеют большие колебания потребности в потоке в течение дня. Технология частотно-регулируемого привода (VSD) работает по другому принципу, поскольку она вращает двигатель с соответствующей скоростью в зависимости от количества воздуха, необходимого для данного завода / объекта.Проще говоря, по мере увеличения потребности / потребности в воздухе увеличивается и скорость двигателя, следовательно, обеспечивается больший расход / куб. Фут / мин. С другой стороны, если потребность снижается, двигатель автоматически замедляется и использует только необходимую энергию для обеспечения надлежащего потока. Воздушные компрессоры VSD подбирают мощность в соответствии с потребностями и могут определять, какой поток используется, при этом соответствующим образом регулируя его скорость. В более медленные производственные дни, перерыв в течение дня или во время второй и третьей смены каркаса технология VSD особенно удобна, поскольку она устраняет потери электроэнергии и, следовательно, экономит деньги.Учитывая, что использование сжатого воздуха является дорогостоящим, поскольку на него приходится более 70% совокупной стоимости владения в затратах на электроэнергию, использование технологии VSD может помочь вам достичь экономии 35-50%. В зависимости от размера компрессора экономия может составлять от 100 до 10 000 долларов в год и более, что делает его идеальным вложением для любого объекта. Воздушные компрессоры VSD становятся скорее нормой, чем исключением, поскольку многие клиенты получают ежегодную экономию энергии и имеют возможность реинвестировать деньги в другие активы.

Объяснение технологии винтовых воздушных компрессоров

Изучите наш полный ассортимент ротационных винтовых компрессоров для любого применения и воспользуйтесь знаниями нашей команды экспертов по сжатому воздуху, чтобы найти подходящий компрессор.

Свяжитесь с нашими специалистами Узнайте больше на нашей вики

Зачем мне покупать роторно-винтовой компрессор?

В отличие от поршневых компрессоров в винтовых компрессорах нет клапанов или других механических сил, которые могут вызвать дисбаланс.Это позволяет винтовому компрессору работать на высоких скоростях, сочетая большой расход с небольшими внешними размерами. Ротационные воздушные компрессоры идеально подходят для непрерывного применения, на рабочем месте и в промышленности. Существует две основные версии: безмасляная и с впрыском масла, с возможностью работы привода с фиксированной или регулируемой скоростью.

Вид сбоку на смонтированные на ресивере и стандартные опции винтовых компрессоров Atlas Copco серии G

Основным преимуществом винтовых компрессоров является их энергоэффективность.Но у этого типа компрессора есть много других преимуществ. К ним относятся:

низкий уровень шума
малогабаритность для установки на месте использования
без рабочего цикла
непрерывная работа при температуре до 46 ° C
низкий унос масла (всего 3 ppm) в маслосмазываемых машинах
нулевая потеря емкости с течением времени

Площадь, занимаемая при установке, может быть уменьшена с помощью «полнофункциональных» вариантов.Такие машины имеют встроенный осушитель хладагента (точка росы на мощности компрессора + 4 ° C).

В диапазоне 2,2-500 кВт для рабочих мест и промышленных винтовых компрессоров доступно большое количество опций. В последних новинках предлагаются усовершенствованные конструкции, такие как вертикальная моноблочная конфигурация. Еще одна отличительная особенность – это внутренние приводы с двигателями с постоянными магнитами и инверторные системы. Такие системы способны обеспечить экономию энергии до 50 процентов по сравнению с традиционными конструкциями с фиксированной скоростью.

Как работает винтовой компрессор?

Здесь мы более подробно рассмотрим технологию двухвинтовых воздушных компрессоров. Что такое винтовой компрессор и каков его основной принцип работы?

Также называемый двухвинтовым компрессором, технология винтового элемента является одним из типов ротационных компрессоров, которые были разработаны в 1930-х годах.Основная характеристика – это охватываемый и охватывающий элементы ротора, приводимые в движение либо охватываемым ротором, либо синхронизирующим механизмом:

В технологии винтовых компрессоров с впрыском масла охватываемый ротор приводит в действие охватывающий ротор
В безмасляных компрессорах синхронизирующая шестерня приводит в движение оба ротора для работы в гармоническом режиме с минимальным расчетным зазором между обоими элементами

Основной принцип винтового компрессора заключается в том, что охватываемый и охватывающий роторы вращаются в противоположных направлениях.Это втягивает воздух между ними. По мере продвижения воздуха вместе с роторами уменьшение пространства между роторами и их корпусом приводит к сжатию воздуха.

Затем сжатый воздух вытесняется к выпускному отверстию. Хотя они относятся к одному классу, винтовые компрессоры более сложны, чем поршневые. Таким образом, скорость вращения винтовых роторов оптимизирована на определенном уровне. Это необходимо для минимизации механических потерь (из-за нагрева при очень высокой скорости) и объемных потерь (потерь воздуха из-за очень низкой скорости) во время сжатия.

Хорошим примером винтового компрессора, который может производить большие объемы сжатого воздуха при небольшой занимаемой площади, являются наши воздушные компрессоры GA VSD ⁺. Вы можете узнать больше о технологиях сжатого воздуха на нашей вики. Или свяжитесь с нашей командой сегодня, чтобы получить винтовой компрессор подходящего размера для вашего бизнеса.

Какие типы винтовых компрессоров бывают?

Винтовые компрессоры с масляной смазкой

Увеличить

Установленный на баке винтовой маслозаполненный компрессор из линейки Atlas Copco G

Этот вариант также иногда называют маслозаполненным компрессором или компрессором с впрыском масла.Однако техническое название – «масляная смазка».

Винтовые компрессоры с масляной смазкой, нагнетают масло в камеру сжатия. Это масло охлаждает и смазывает компрессорный элемент. Это также помогает отводить тепло от процесса сжатия и помогает минимизировать утечку в камере сжатия. Являясь следующим шагом вперед по сравнению с поршневой технологией, маслозаполненные компрессоры имеют столько же разнообразных применений, сколько и отраслей промышленности. Этот тип компрессора обычно выбирают пользователи, которым требуется большой объем воздуха среднего давления.

Одним из главных преимуществ для пользователей является отсутствие рабочего цикла. Ротационный винтовой компрессор с впрыском масла может работать в течение всего рабочего дня без каких-либо негативных последствий. Собственно говоря, это было бы выгодно. Это особенно важно для производства, где остановка компрессора влияет на производство.

Это также применимо, когда потребность в воздухе трудно предсказать или когда попытки контролировать эту потребность нежелательны. Хотели бы вы, чтобы ваш компрессор решал, когда вы можете работать?

Завод Инжиниринг | Основы роторно-винтовых воздушных компрессоров

Джозеф Л.Foszcz 1 февраля 2000 г.

Ключевые концепции

Отсутствует контакт металла с металлом, что сводит к минимуму износ.

Приводы с регулируемой скоростью соответствуют характеристикам компрессора , что позволяет снизить энергопотребление.

Установка упрощена.

Когда-то сжатый воздух считался бесплатным. Он вышел из шланга вместе с брызгами воды и масла, и компрессор в подсобке отключился чугга-чугга.Сегодня мы знаем, что сжатый воздух – это четвертая дорогостоящая утилита, которую нельзя терять зря. Мы хотим, чтобы он был сухим и чистым, а эффективный компрессор должен поставляться в тихой коробке.

Времена изменились, и сегодня самая популярная конструкция воздушного компрессора, отвечающая требованиям промышленного предприятия, – это винтовой ротор. Он превратился из простого круглого профиля в асимметричный (рис. 1), который имеет повышенную эффективность за счет меньшей утечки или байпаса в зоне разряда. Поскольку размер является фактором утечки, КПД выше в компрессорах меньшего размера.

Операция

Винтовой ротор использует два ротора для проталкивания воздуха через компрессор, который создает давление. Сжатие достигается за счет синхронного зацепления главного и вторичного роторов в цельном двухконтурном корпусе. Главный ротор имеет винтовые лопасти, а вторичный ротор – винтовые канавки (рис. 2). Отверстие для впуска воздуха расположено в верхней части корпуса рядом с концом приводного вала. Отверстие для нагнетания находится в нижней части на противоположном конце корпуса. Рисунок 2 (ниже) перевернут, чтобы показать оба порта.

В конструкциях с впрыском масла или воды жидкость вводится на этапе B для отвода тепла сжатия, уплотнения внутренних зазоров и предотвращения контакта ротора с ротором. В безмасляных конструкциях синхронизирующие шестерни прикреплены к валам ротора для предотвращения контакта ротора с ротором. Точность допусков влияет на уплотнение. Воду еще можно было впрыснуть в камеру сжатия для охлаждения и герметизации при более высоких давлениях.

Ограничивающими факторами в винтовых воздушных компрессорах являются температура и давление нагнетания, а также перепады температуры и давления в машине.Эти факторы влияют на расширение и прогиб ротора и корпуса, прочность корпуса и нагрузки на подшипники.

Многоступенчатые ступени используются для повышения эффективности и повышения давления. Некоторые конструкции удаляют масло и охлаждают воздух между ступенями в промежуточном охладителе, в то время как другие выпускают воздух и масло непосредственно в следующую ступень.

Приводы

Существует три основных типа приводов для воздушных компрессоров: клиноременной, прямой и зубчатый. Выбор зависит от нескольких факторов, включая требования к скорости компрессора и предпочтения производителя.Четвертый тип представляет собой комбинацию любого из вышеперечисленного с двигателем с регулируемой скоростью.

клиновой ремень приводы позволяют уменьшить занимаемую площадь для корпуса. Выравнивание не критично, и обслуживание упрощается.

Прямые приводы имеют встроенное выравнивание. Ремень и шестерня не нуждаются в обслуживании. Площадь основания может быть больше, но машина может работать тише.

Зубчатый привод компрессорные блоки устраняют проблемы соосности и обычно используются для двигателей с большей мощностью.Как и в случае с клиновыми ремнями, скорость компрессора может отличаться от скорости двигателя.

Приводы с регулируемой скоростью (VSD) обычно изменяют частоту входящей мощности двигателя. Этот подход представляет собой простой способ варьировать мощность компрессора и может быть эффективным, если компрессорный блок имеет широкий диапазон КПД или плоскую кривую КПД в широком диапазоне скоростей.

Преобразователи частоты

могут повысить коэффициент мощности двигателя, чтобы исключить штрафы со стороны коммунальных предприятий. Функция плавного пуска снижает высокие входные пусковые токи, что является еще одним аспектом экономии средств.Некоторыми недостатками являются дополнительные начальные затраты и потеря мощности 2–3% при работе с полной нагрузкой. Однако зачастую срок окупаемости составляет 3 года (рис. 3).

Контроль производительности

Эти элементы управления использовались на компрессорах с постоянной скоростью для регулирования выпуска воздуха, когда агрегат работает ниже полной нагрузочной способности. Например, если потребность предприятия в воздухе снижается во время смены смены, система управления позволяет компрессору производить только необходимое количество воздуха, что снижает необходимую мощность и поддерживает эффективность.Ключом к выбору подходящей системы является определение циклов нагрузки установки и оценка производительности системы управления на основе этих циклов.

До тех пор, пока VSD не стали популярными, существовало два основных типа систем управления производительностью: дросселирование на входе и регулировка длины ротора. Оба они автоматически регулируются в соответствии с требованиями системы без избыточного или недостаточного давления.

Вариант дросселирования на входе представляет собой простую систему под нагрузкой / холостым ходом . Компрессор работает на полную мощность или не подает воздух.В этой системе есть избыточное и недостаточное давление.

Чтобы воспользоваться преимуществами системы нагрузки / холостого хода, компрессор должен работать без нагрузки и должен использоваться резервуар для хранения воздуха. Такая установка позволяет компрессору под нагрузкой производить и хранить больше воздуха, чем используется. Чем больше резервуар для хранения, тем больше продолжительность цикла холостого хода и больше экономия энергии.

Дросселирование на впуске ограничивает впускное отверстие компрессора, чтобы впускать только то количество воздуха, которое требуется системе.При неполной производительности частично закрытый клапан создает разрежение на входе, что снижает давление на входе. Теперь требуется больше работы, чтобы поднять давление на входе до давления на выходе. В целом, для сжатия меньшего объема воздуха требуется меньшая мощность. Однако из-за неэффективности системы на кубический фут сжатого воздуха приходится больше энергии. Эту систему следует использовать только для приложений с базовой нагрузкой, когда требуется, чтобы система редко опускалась ниже 70%.

Регулировка длины ротора регулирует выход воздуха, изменяя точку отсечки в корпусе ротора по мере снижения потребности в воздухе.Ненужный воздух может вернуться во впускное отверстие перед сжатием. Существует два распространенных типа регулировки длины ротора: поворотные / спиральные клапаны и тарельчатые клапаны. Эти методы являются эффективными системами управления для любого приложения с частичной нагрузкой, превышающей 40% -ный цикл нагрузки.

Поворотные / спиральные клапаны приводятся в действие, открывая большее или меньшее количество отверстий в отверстии корпуса компрессора (рис. 4). Клапан непрерывно вращается, обеспечивая мгновенное и бесконечное позиционирование между этими портами.Эти порты настолько глубоки, насколько толстый корпус. Воздух из компрессионного кармана может просачиваться вокруг наконечников ротора, что снижает эффективность.

Тарельчатые клапаны открываются последовательно по мере необходимости и позволяют воздуху возвращаться к впускному отверстию. Управление аналогично поворотным клапанам, но с конечными шагами примерно от 15 до 16 фунтов на квадратный дюйм. Сжатый воздух может протекать через плоские тарельчатые клапаны, но некоторые конструкции имеют поверхность, которая соответствует отверстию корпуса и снижает утечку (рис. 5).

Панель управления

Многие компрессоры теперь оснащены электронными панелями управления с четкой графикой, удобны для пользователя и совместимы с компьютером.Рабочие условия компрессора, уставки и параметры конфигурации отображаются с помощью легко читаемых буквенно-цифровых индикаторов. Регулировка системы в соответствии с различными эксплуатационными требованиями легко выполняется с панели управления.

Затраты на техническое обслуживание снижаются, поскольку есть автоматические индикации, когда требуется обслуживание фильтров, сепараторов и масляной системы. Состояние компрессора можно контролировать дистанционно с помощью модемных соединений.

Установка

Поскольку роторный компрессор не испытывает неуравновешенных динамических сил, требуется только бетонный фундамент достаточного размера, чтобы выдержать его массу и поддерживать любое выравнивание между компрессором и приводом.В зависимости от конструкции, для удержания устройства на месте могут потребоваться фундаментные болты. Если агрегаты должны быть прикреплены болтами к опорной плите или опорным плитам, эти предметы должны быть выровнены и залиты цементным раствором к фундаменту.

Трубопровод должен поддерживаться и выровнен таким образом, чтобы его собственный вес, а также какие-либо термические или механические нагрузки не оказывались на впускной и выпускной фланцы корпуса компрессора.

Техническое обслуживание

Техническое обслуживание компрессора может выполняться по стандартному графику или отслеживая часы работы.Последний подход более практичен, но требует точных и надежных показателей обслуживания. К счастью, новейшие средства управления компрессором содержат средства диагностики и индикаторы неисправностей.

Обычно в компрессоре есть пять частей, требующих обслуживания: компрессорный блок, двигатель, трансмиссия, смазочные материалы и фильтры.

Airends и их подшипники повреждены из-за загрязнения воздуха и смазочных материалов, а также из-за чрезмерного нагрева. Проверьте, нет ли необычных шумов и вибраций.Мониторы должны уметь обнаруживать надвигающиеся проблемы и звуковые сигналы. Большинство производителей рекомендуют ремонтировать компрессорные блоки в период от 50 000 до 60 000 часов, чтобы избежать дорогостоящих принудительных отключений.

Двигатель Подшипники всегда следует смазывать правильным количеством и типом смазки. Заменяйте подшипники по консервативному графику. Периодически проверяйте потребление тока, чтобы убедиться, что двигатель не перегружен. Обеспечение надлежащей вентиляции и температуры окружающей среды в компрессорной увеличивает срок службы двигателя.

Привод системы должны быть выровнены. Если рама или монтажный блок осядут, перекос приведет к повреждению муфты. Зубчатые передачи всегда необходимо смазывать должным образом. Проверяйте и регулируйте натяжение клиноременных передач не реже, чем каждые 500 часов работы. Изношенные или изношенные ремни следует заменить.

Смазочные материалы охлаждают, герметизируют, защищают и удаляют загрязнения в компрессоре. Перед повторной заливкой всегда сливайте всю имеющуюся смазку, чтобы обеспечить максимальный срок службы.Заменяйте масло по графику, рекомендованному производителем для данной области применения. Регулярный отбор проб масла помогает продлить срок службы смазки. Избегайте смазочных материалов, не предназначенных специально для конкретного компрессора; они могут повлиять на срок службы.

Фильтры защищают компрессор от износа и повреждений. Правильная фильтрация более рентабельна, чем ремонт поврежденного оборудования. Регулярно проверяйте и заменяйте впускные воздушные фильтры (примерно каждые 2000 часов). Такой выбор времени снижает загрязнение компонентов и износ компрессорного блока, что повышает эффективность работы.Входной фильтр с увеличением падения давления на 1% снижает производительность компрессора на 1%. Масляные фильтры и сетчатые фильтры следует менять примерно каждые 1000 часов.

Содержите компрессор в чистоте. Загрязнение поверхностей компрессора и промежуточного охладителя увеличивает температуру сжатого воздуха. Это увеличение приводит к снижению производительности, но не к общему количеству потребляемой энергии. Эта добавленная энергия на единицу мощности проявляется как более высокая температура нагнетаемого воздуха. Дополнительный охладитель и осушитель должны снизить эту температуру.В результате уменьшается выход сжатого воздуха и увеличивается потребление энергии.

Plant Engineering Журнал выражает признательность компании Atlas Copco Compressors, Inc. за помощь в подготовке этой статьи. Фотография на обложке была сделана при сотрудничестве Atlas Copco и The Compressed Air Co. – Джозеф Л. Фощ, старший редактор, 630-320-7135, [email protected]

Подробнее

В двух предыдущих статьях обсуждалась экономия энергии с помощью винтовых воздушных компрессоров: «Приводы с регулируемой скоростью сокращают затраты на энергию компрессора» (PE, октябрь 1998 г., стр. 52, файл 4020) и «Сохранение энергии в системах сжатого воздуха» (PE, декабрь 1997 г.) , стр.103, д. 4020).

Характеристики винтового шнека

Преимущества

– Простой дизайн

– Начальная стоимость от низкой до средней

– Стоимость обслуживания от низкой до средней

– Двухступенчатая конструкция обеспечивает хороший КПД

– Возможно воздушное или водяное охлаждение

– Простота установки

Недостатки

– Ограниченный срок службы компрессорного блока

– компрессорные блоки не обслуживаются на месте

– Более короткий срок службы, чем у других конструкций

– Конструкции с закачкой нефти имеют унос масла

– Одноступенчатые конструкции имеют более низкий КПД

– Двухступенчатые безмасляные конструкции имеют более высокую начальную стоимость

Эмпирические правила

– Большинство компрессоров производят 4 & shy; 5 кубических футов в минуту / л.с. при 100 фунтах на кв. Дюйм.

– Каждые 2 фунта на кв. Дюйм изменения давления увеличивают или уменьшают потребляемую мощность на 1%.

– Каждое изменение температуры входящего воздуха на 10 градусов по Фаренгейту влияет на КПД примерно на 1%. Более холодная температура увеличивается, а более высокая температура снижает эффективность.

– Стоимость мощности на 1 л.с. для 3 смен, 7 дней в неделю (8760 часов) при 0,10 долл. США / кВтч составляет 750 долл. США в год.

– Компрессор мощностью 50 л.с. отбраковывает около 126 000 БТЕ / час; из них около 119 000 британских тепловых единиц в час подлежат возмещению.

– Ресиверы для хранения воздуха должны быть размером примерно 2 и 4 галлона.производительность компрессора на кубический фут в минуту для эффективного регулирования спроса.

Рекомендуемый метод сжатия

Давление, фунт / кв. Дюйм

Мощность и объем 0-50 50-100 100-200 200+

Менее 15 л.с.

Менее 60 кубических футов в минуту или винтовой винт

15-150 л.

60-750 куб. Футов в минуту

150-600 л.

750-3000 куб. Футов в минуту

Поршневой центробежный центробежный насос более 600 л.с. Центробежный

Более 3000 куб. Футов в минуту

Производители винтовых воздушных компрессоров

Следующие компании предоставили материалы для этой статьи, ответив на письменный запрос журнала Plant Engineering .Для получения дополнительной информации об их продуктовых линейках обведите номер на сервисной карте считывателя или посетите их веб-сайт.

Контроль производительности

Давление, мощность, переменная ротора

Circle Company фунт / кв. Дюйм куб. Фут в минуту HP Безмасляный впуск Длина Скорость

221 ABAC / American, Inc. 100/175 24/238 7,5 / 50 N x – –

222 Atlas Copco Compressors, Inc.
www.atlascopco.compressors-usa.com
60/290 18/1695 7,5 / 350 Да / Нет x – x

223 CompAir
www.compairleroi.com
110/150 334/1482 75/400 Да / Нет x x x

224 Gardner Denver, Inc.
www.gardnerdenver.com
50/200 15/2600 5/500 N x x x

225 Ingersoll-Rand Co.
www.ingersollrand.com
35/500 22/3800 7,5 / 900 Да / Нет x – x

226 Kaeser Compressors, Inc.
www.kaeser.com
100/205 5/3308 3/600 Н x – x

227 Компрессор Quincy
www.quincycompressor.com
30/150 30/1515 10/300 Да / Нет x x –

228 Rotaryaire Compressor Corp.
www.rotaryaire.com
40/515 18/2600 5/600 Да / Нет x – –

229 Sullair Corp.
www.sullaircompressors.com
100/350 18/3100 5/600 Да / Нет x x x

Типы воздушных компрессоров и органы управления

Есть два основных типа воздушных компрессоров:

Положительное смещение и
Динамический.

Вытяжной.
В типе с принудительным вытеснением определенное количество воздуха задерживается в камере сжатия, и объем, который он занимает, механически уменьшается, вызывая соответствующее повышение давления перед выпуском.Винтовые, лопастные и поршневые воздушные компрессоры – это три наиболее распространенных типа воздушных компрессоров прямого вытеснения, используемых в малых и средних отраслях промышленности.

Динамический.
Динамические воздушные компрессоры включают центробежные и осевые машины и используются на очень крупных производственных предприятиях. Эти единицы выходят за рамки этого документа.

а. Винтовые компрессоры

Винтовые компрессоры завоевали популярность и завоевали долю рынка (по сравнению с поршневыми компрессорами) с 1980-х годов.Эти агрегаты чаще всего используются в размерах от 5 до 900 л.с. Наиболее распространенным типом роторного компрессора является винтовой сдвоенный винтовой компрессор. Два сопряженных ротора сцепляются вместе, задерживая воздух и уменьшая объем воздуха вдоль роторов. В зависимости от требований к чистоте воздуха винтовые компрессоры бывают смазываемые или сухие (безмасляные).

Текстовая версия

Рис. 6. Поперечное сечение типичного винтового компрессора
, вид в разрезе, показывающий зубчатые колеса привода ротора, уплотнения, водяную рубашку, безмасляный вращающийся комплект и подшипники.

Рисунок 6 – Поперечное сечение типичного винтового компрессора

Самым большим преимуществом винтовых компрессоров перед небольшими поршневыми установками с воздушным охлаждением является то, что они могут непрерывно работать с полной нагрузкой, тогда как поршневые компрессоры должны использоваться при рабочем цикле 60% или ниже. Винтовые шнеки также работают намного тише и производят более прохладный воздух, который легче сушить. Имейте в виду, что винтовые компрессоры могут быть не самым эффективным выбором по сравнению с поршневыми компрессорами пуска / останова.Пожалуйста, обратитесь к случаю 3: Вкл. / Выкл. В зависимости от управления нагрузкой / холостым ходом на стр. 101 для примера.

Винтовой винт с впрыском смазки.
Ротационный винтовой компрессор с впрыском смазочного материала является доминирующим типом промышленных компрессоров для множества применений. Для винтовых компрессоров с впрыском смазочного материала смазочные материалы могут быть углеводородной композицией или синтетическим продуктом. Обычно смесь сжатого воздуха и впрыснутой смазки выходит из пневматической части и попадает в отстойник, где смазка удаляется из сжатого воздуха.Изменения направления и скорости используются для отделения большей части жидкости. Затем оставшиеся аэрозоли в сжатом воздухе отделяются с помощью разделительного элемента внутри отстойника, что приводит к уносу смазки в сжатом воздухе в несколько частей на миллион (ppm). В двухступенчатых компрессорах межступенчатое охлаждение и снижение внутренних потерь из-за более низкого давления на каждой ступени повышают эффективность сжатия. Следовательно, для сжатия воздуха до конечного давления требуется меньше энергии.

Винтовой винт сухого типа.
В сухом типе роторы взаимного зацепления не контактируют друг с другом, а их относительные зазоры поддерживаются с очень жесткими допусками с помощью синхронизирующих шестерен с внешней смазкой. В большинстве конструкций используется две ступени сжатия с промежуточным охладителем и промежуточным охладителем. Безмасляные винтовые компрессоры имеют диапазон от 25 до 1200 л.с. или от 90 до 5200 кубических футов в минуту.

г. Поршневые компрессоры

Поршневые компрессоры имеют поршень, который приводится в движение коленчатым валом и электродвигателем.Поршневые компрессоры общего назначения коммерчески доступны в размерах от менее 1 л.с. до примерно 30 л.с. Поршневые компрессоры часто используются для подачи воздуха в системы управления и автоматизации зданий.

Большие поршневые компрессоры все еще используются в промышленности, но в настоящее время они больше не коммерчески доступны, за исключением использования в специализированных процессах, таких как приложения высокого давления.

г. Пластинчатые компрессоры

В роторно-пластинчатом компрессоре используется эллиптический ротор с прорезями, расположенный внутри цилиндра.По длине ротора имеются прорези, в каждом из которых находится лопатка. При вращении компрессора лопатки выталкиваются наружу под действием центробежной силы, а лопатки перемещаются в паз и выходят из него, потому что ротор эксцентричен по отношению к корпусу. Лопатки охватывают цилиндр, всасывая воздух с одной стороны и выбрасывая его с другой. Как правило, пластинчатые компрессоры используются для небольших приложений, где не хватает площади; однако они не так эффективны, как винтовые компрессоры.

г. Компрессорные двигатели

Электродвигатели широко используются для привода компрессоров.В качестве первичного двигателя двигатель должен обеспечивать достаточную мощность для запуска компрессора, разгона его до полной скорости и поддержания работы агрегата в различных расчетных условиях. В большинстве воздушных компрессоров используются стандартные трехфазные асинхронные двигатели.

Для новых или заменяемых воздушных компрессоров следует выбирать электродвигатели с высоким КПД премиум-класса по сравнению со стандартными. Дополнительные затраты на высокоэффективный двигатель премиум-класса обычно быстро окупаются за счет последующей экономии энергии.

Для получения дополнительной информации об энергоэффективных двигателях, пожалуйста, обратитесь к Справочному руководству Electric Motors по энергоэффективности , опубликованному CEATI.

e. Управление компрессором и производительность системы

Поскольку воздушные системы редко работают при полной нагрузке все время, возможность эффективного управления потоком при частичной нагрузке имеет важное значение.

Следует учитывать как компрессор, так и выбор управления системой, поскольку они являются важными факторами, влияющими на производительность системы и энергоэффективность.

Существуют различные стратегии управления отдельным компрессором, включая следующие:

Пуск / останов. Это самая простая и эффективная стратегия управления. Может применяться как в поршневых, так и в винтовых компрессорах. По сути, двигатель, приводящий в действие компрессор, включается или выключается в зависимости от давления нагнетания машины. Для этой стратегии реле давления обеспечивает сигнал пуска / останова двигателя. Стратегии пуска / останова обычно подходят для компрессоров мощностью менее 30 лошадиных сил.

Повторные запуски могут вызвать перегрев двигателя и повысить требования к техническому обслуживанию компонентов компрессора.По этой причине следует проявлять осторожность при выборе размеров приемников-накопителей и поддержании широких диапазонов рабочего давления, чтобы запуск двигателя оставался в допустимых пределах.

Загрузка / выгрузка. Этот режим управления иногда называют оперативным / автономным управлением. Он поддерживает непрерывную работу двигателя, но разгружает компрессор, когда давление нагнетания становится достаточным. Ненагруженные винтовые компрессоры обычно потребляют 15-35% от потребляемой мощности при полной нагрузке, при этом не производя полезного сжатого воздуха.Доступны дополнительные таймеры разгрузки, которые экономят энергию за счет автоматического выключения компрессора и перевода его в режим ожидания, если агрегат работает без нагрузки в течение определенного периода времени (обычно 15 минут).

Стратегии управления загрузкой / разгрузкой требуют значительной емкости приемника управляющей памяти для эффективной работы при частичной нагрузке.

Текстовая версия

**Рисунок 7 – Зависимость средней мощности от производительности винтового компрессора**
Входная мощность в процентах	Процент вместимости (загрузка / выгрузка 1 галлон / куб. Фут / мин)	Процентная нагрузка (загрузка / выгрузка 10 галлонов / куб. Футов в минуту)
0%	25%	25%
20%	55%	40%
40%	70%	58%
60%	85%	75%
80%	95%	90%
100%	100%	100%

Рисунок 7 – Средняя мощность в зависимости отЕмкость винтового компрессора

Плавное регулирование . Этот режим управления изменяет мощность компрессора в соответствии с требованиями к потоку, регулируя впускной клапан, что приводит к ограничению подачи воздуха в компрессор. Даже полностью модулируемые винтовые компрессоры с нулевым расходом обычно потребляют около 70% потребляемой мощности при полной нагрузке. Использование реле разгрузки, активируемого реле давления, может снизить энергопотребление без нагрузки до 15-35%. Плавное регулирование является уникальным для винтовых компрессоров со смазкой и является наименее эффективным способом эксплуатации этих агрегатов.

Элементы управления компрессором оказывают значительное влияние на потребление энергии, особенно при малых расходах, когда элементы управления пуском / остановом обычно наиболее энергоэффективны.

На рисунке 8 показаны типичные кривые производительности компрессоров, в которых используется модуляция впускного клапана с разгрузкой компрессора и без нее.

Текстовая версия

**Рисунок 8 – Винтовой компрессор с регулировкой модуляции впуска**
Входная мощность в процентах	Производительность в процентах (регулировка впускного клапана – без продувки)	Производительность в процентах (регулировка впускного клапана – с продувкой)
0%	25%	70%
20%	55%	75%
40%	82%	82%
60%	90%	90%
80%	95%	95%
100%	100%	100%

Рисунок 8 – Винтовой компрессор с регулировкой модуляции впуска

Переменный рабочий объем.
Некоторые винтовые компрессоры со смазкой изменяют свою производительность с помощью специальных регулирующих клапанов, также называемых спиральными, поворотными или тарельчатыми клапанами. С помощью схемы управления с переменным рабочим объемом выходное давление и потребляемая мощность компрессора можно точно контролировать без необходимости запускать / останавливать или загружать / разгружать компрессор. Этот метод управления имеет хорошую эффективность при нагрузках выше 60%. Использование реле разгрузки, активируемого реле давления, при расходах ниже 40% мощности может значительно снизить энергопотребление при меньших расходах.

Текстовая версия

**Рисунок 9 – Винтовой компрессор с переменной производительностью**
Входная мощность в процентах	Вместимость в процентах
0%	25%
20%	40%
40%	60%
60%	70%
80%	80%
100%	100%

Рисунок 9 – Винтовой компрессор с переменной производительностью
(предоставлено компанией Compressed Air Challenge)

Привод с регулируемой скоростью (VSD).
Этот метод управления изменяет скорость компрессора, чтобы реагировать на изменения потребности в воздухе. Можно приобрести как смазываемые, так и безмасляные винтовые компрессоры, оснащенные средствами управления приводом с регулируемой скоростью, которые непрерывно регулируют скорость приводного двигателя в соответствии с требованиями переменной нагрузки и поддерживают постоянное давление. Эти компрессоры обычно работают в режиме включения / выключения или управления нагрузкой / разгрузкой, когда нагрузка по воздуху падает ниже минимальной скорости привода.

В большинстве случаев компрессоры с частотно-регулируемым приводом обеспечивают наиболее эффективную работу при частичной нагрузке.В идеале, когда на объекте несколько воздушных компрессоров. Один или несколько компрессоров с фиксированной скоростью будут подавать сжатый воздух базовой нагрузки, а компрессор VSD будет использоваться для обеспечения колеблющейся или подстройки нагрузки.

Текстовая версия

**Рисунок 10 – Кривая мощности винтовой передачи с регулируемой скоростью**
Входная мощность в процентах	Емкость в процентах (переменная скорость – с выгрузкой)	Пропускная способность (регулируемая скорость – с остановкой)
0%	15%	0%
20%	30%	25%
40%	42%	42%
60%	60%	60%
80%	85%	85%
100%	105%	105%

Рисунок 10 – Кривая мощности винтового привода с регулируемой скоростью

Чтобы извлечь выгоду из компрессоров VSD, необходимо оценить соответствующий объем емкости воздушного ресивера для различных сценариев расхода и управления.

Компрессоры

с частотно-регулируемым приводом (VSD) следует рассматривать для работы в режиме балансировки (или поворота), поскольку они, как правило, являются наиболее эффективным агрегатом для обеспечения частичных нагрузок. Способный обеспечивать постоянное давление в широком диапазоне регулирования, потребление энергии и расход компрессора VSD почти прямо пропорциональны скорости. Это может привести к экономии энергии по сравнению с сопоставимыми установками с фиксированной скоростью, когда компрессоры частично загружены. Однако имейте в виду, что при полной нагрузке преобразователь частоты будет потреблять немного больше энергии по сравнению с приводом с постоянным числом оборотов аналогичного размера.

Сравнение эксплуатационных затрат для различных режимов управления

Режим управления компрессором может иметь большое влияние на эксплуатационные расходы. В режиме регулирования компрессор будет использовать 90% мощности полной нагрузки. Для нагрузки / разгрузки с минимальным запасом воздуха (1 галлон США на кубический фут в минуту) компрессор будет использовать около 92% полной мощности. При увеличении запаса воздуха до 10 галлонов США на кубический фут в минуту компрессор нагрузки / разгрузки будет использовать около 77% полной мощности. При управлении приводом с регулируемой скоростью компрессор того же размера будет использовать около 66% полной мощности.

Рисунок 11 – Приблизительная годовая стоимость компрессора 100 л.с. при различных режимах управления *
% нагрузка	Регулирующий	Загрузка / разгрузка с приемником 1 галлон / куб. Фут / мин	Загрузка / разгрузка с приемником 10 галлонов / куб. Фут / мин	Привод с регулируемой скоростью
100	36 130 долл. США	36 130 долл. США	36 130 долл. США	$ 36 850
75	33 420 долл. США	$ 34 680	29 350 долл. США	$ 27 090
65	32 330 долл. США	33 240 долл. США	$ 27 820	$ 23 480
50	30 710 долларов США	31 070 долл. США	$ 24 200	$ 18 060
25	28 000 долл. США	24 930 долларов США	$ 16 800	$ 9 030
10	26 370 долларов США	$ 16 620	$ 11 740	$ 3 610

* Из расчета 10 центов за кВт / ч и 4250 часов в год.

ф. Управление несколькими компрессорами

Целью управления несколькими компрессорами является автоматическое поддержание минимального и наиболее постоянного давления во всех условиях потока, при этом гарантируя, что все работающие компрессоры, кроме одного, работают с полной нагрузкой или выключены. Оставшийся компрессор (блок регулировки) должен быть наиболее эффективным при частичной нагрузке.

Местное управление компрессором независимо уравновешивает мощность компрессора с потребностями системы и всегда входит в состав компрессорного агрегата.Для достижения поставленных целей системам с несколькими компрессорами требуются более совершенные средства управления или стратегии управления (каскадные диапазоны давления, сетевые или главные средства управления системой) для координации работы компрессора и подачи воздуха в систему.

Надлежащая координация необходима для поддержания адекватного давления в системе и повышения эффективности, когда требуется более одного компрессора для работы в системе сжатого воздуха.

Поскольку компрессорные системы обычно рассчитаны на удовлетворение максимальной потребности предприятия, но обычно работают с частичной нагрузкой, требуется метод управления, обеспечивающий максимальную эффективность работающих компрессоров.Ниже приводится описание некоторых распространенных методов контроля:

Чтобы воспользоваться преимуществами управления несколькими компрессорами, необходимо установить соответствующий объем воздушного ресивера, чтобы замедлить изменения давления в системе и дать время для запуска и остановки компрессоров. Хранение наиболее важно для управления нагрузкой / разгрузкой, но оно также необходимо для систем, использующих компрессоры VSD.

Предыдущая | Содержание | След.

Винтовые компрессоры

БЕЗМАСЛЯНЫЕ ВИНТОВЫЕ КОМПРЕССОРЫ ДЛЯ ВЫСОКИХ СТАНДАРТОВ ПРИМЕНЕНИЯ

В процессах сжатия в промышленности, а также в медицинской и пищевой технике часто необходимо сжимать воздух таким образом, чтобы в нем не оставалось абсолютно никаких посторонних остатков. сжатый воздух.Безмасляные винтовые компрессоры – идеальный выбор для этого, поскольку в сжатый воздух не попадают посторонние вещества. Многие обычные поршневые компрессоры и роторные компрессоры работают на масле из-за лучшего отвода тепла. Кроме того, в зависимости от принципа конструкции, масло служит уплотнением для пространств. Однако для применений, где важна гигиена, компрессия должна быть безмасляной, и также следует рассмотреть возможность добавления фильтра сжатого воздуха. Это гарантирует, что в подаваемом воздухе не останется жирных остатков.Такие системы также называют безмасляными. Роторные компрессоры – это в основном вытеснительные машины, которые работают с двумя винтовыми роторами и сжимают воздух за счет внутреннего сжатия. Эта концепция не нова, но с точки зрения энергоэффективности, надежности и простоты обслуживания машины AERZEN находятся в отдельном классе.

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ СТАНОВИТСЯ ВАЖНОЙ ДЛЯ ВИНТОВЫХ КОМПРЕССОРОВ

Винтовые компрессоры представляют собой роторные компрессоры. Они сжимают газ за счет вращения зацепляющихся роторов, которые расположены в форме винта.Таким образом, пространство сжатия постепенно уменьшается, а объем газа сжимается. Надежное производство сжатого воздуха необходимо как в промышленности, так и на электростанциях, а также во многих других секторах. Обычные компрессоры производят намного больше шума, чем винтовые компрессоры, из-за различных принципов их работы. Кроме того, износ винтовых компрессоров обычно ниже. В результате получаются прочные, надежные и удобные в обслуживании машины для многих областей применения. Также проводится различие между машинами с прямым и ременным приводом.Вопросы экономии побуждают многие торговые компании переходить на винтовые компрессоры. Эффективность при сжатии особенно высока, что положительно сказывается на потреблении энергии. В эпоху высоких цен на энергию это очень важный аспект, при этом вопрос рекуперации тепла также играет важную роль.

ВИНТОВЫЕ КОМПРЕССОРЫ МНОГООБРАЗНЫЕ

Большая универсальность и гибкость винтовых компрессоров делает их идеальными для использования во многих областях. Они подходят не только для надежного сжатия воздуха, азота и других нейтральных газов, но также могут использоваться для специальных газов.Безмасляные варианты особенно подходят для применений, которые часто не могут быть покрыты другими компрессорами. Принцип работы винтовых компрессоров обеспечивает значительное повышение энергоэффективности и более высокую производительность по сравнению с поршневыми компрессорами. По мере совершенствования технологии растет и эффективность каждого поколения машин. Безмасляные винтовые компрессоры используются там, где требуются особо высокие стандарты эффективности и долговечности. Пневматическая транспортировка сыпучих грузов и порошка не представляет никаких проблем, поскольку отсутствуют загрязнения или комки, как в случае использования масла.Электростанции и химическая промышленность нуждаются в надежных системах подачи чистого окислительного воздуха. Винтовые компрессоры, как правило, также являются предпочтительным инструментом.

МЕНЬШЕ ВИБРАЦИЙ – МЕНЬШЕ ШУМА

Существуют одно- и двухлопастные роторные компрессоры, но, говоря о винтовых компрессорах, обычно подразумевают два ротора, расположенных параллельно, с разными профилями винта. Они входят в зацепление, как шестерни, и сжимают застрявший между ними газ. Когда это не безмасляные машины, масло будет впрыскиваться для охлаждения и уплотнения.Эта процедура, называемая жидкостным охлаждением, рекомендуется, когда рабочие условия требуют более высоких температур окружающей среды. Масло также может помочь минимизировать износ, поскольку предотвращается контакт. Безмасляные конструкции премиум-класса обходятся без этой меры и, благодаря высокоточным методам производства и синхронизированным звездочкам, имеют низкое трение и абсолютно герметичны. Огромным преимуществом винтовых компрессоров является их бесшумность во время работы. В отличие от поршневых компрессоров, никакие массы не должны останавливаться в их соответствующих мертвых точках.Вибрации внутри роторного компрессора значительно уменьшены.

МЕНЬШЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ИЗ-ЗА МЕНЬШЕГО ДВИЖУЩИХСЯ ЧАСТЕЙ

Винтовые компрессоры крайне неприхотливы в обслуживании, так как в них меньше движущихся частей. Из-за отсутствия осциллирующих сил ступени компрессора менее подвержены растрескиванию и другому износу. Винтовые компрессоры также обладают преимуществами в отношении эффективности сжатия, поскольку поршневые компрессоры теряют примерно десятую часть всасываемого воздуха через поршневые кольца.Винтовой компрессор испытывает значительно меньшую потерю давления и редко превышает значение 0,1–0,2 процента. Что касается базовой конструкции, винтовые компрессоры можно считать более совершенными, чем поршневые, и они намного более эффективны. Они позволяют значительно снизить затраты на электроэнергию и выбросы CO ₂ во время использования. Существует дополнительный потенциал оптимизации потока сжатого воздуха во время процесса сжатия винта. При необходимости доступны двигатели премиум-класса с высочайшей энергоэффективностью, отвечающие требованиям текущего класса эффективности.В этом контексте надежность в будущем особенно важна для клиентов, поскольку долговечность частично определяется тем, смогут ли быть удовлетворены будущие требования, предъявляемые к классу эффективности.

Идеальная звукоизоляция за счет оптимизации регулирования потока

Энергоэффективность винтовых компрессоров можно оптимизировать с помощью различных мер. Было доказано, что улучшение потока воздуха в компрессорную установку особенно эффективно. В машинах последнего поколения AERZEN 5+ все компоненты точно выровнены для обеспечения оптимального потока.Снижение потерь давления и улучшение впускных и выпускных отверстий помогают обеспечить стабильное и надежное обеспечение желаемого давления нагнетания. Дополнительная звукоизоляция не только снижает уровень шума во время использования, но и оптимизирует условия потока. Благодаря инновационной геометрии изоляции снижается уровень звукового давления. Кроме того, он действует как эффективный искрогаситель. Машины, оснащенные этой функцией, также одобрены для использования во взрывобезопасных производственных зонах. Несмотря на оптимальные изоляционные свойства, для этого утеплителя не требуется никаких дополнительных материалов.Нет необходимости беспокоиться о загрязнении из-за поврежденного изоляционного материала и т. Д. Соответствующие работы по техническому обслуживанию также исключаются. Помимо необходимости в безмасляных компрессорах, эффективная изоляция без опасности какого-либо загрязнения является одним из наиболее важных требований в областях пищевой промышленности, где гигиена имеет решающее значение, и на химических предприятиях. При необходимости можно использовать фильтр сжатого воздуха для очистки использованного воздуха. В медицине распространены специальные фильтры, подобные этим, для подготовки сжатого воздуха, а также система отделения других остатков.Чтобы избежать нежелательной влажности в области нанесения, бустеры и осушители обеспечивают эффективное удаление любых признаков влаги, присутствующей в воздухе. Гарантируется, что смазка не попадет в камеру в любое время, что позволяет квалифицировать новые модели как полностью безмасляные компрессоры.

ПРОСТОТА ЭКСПЛУАТАЦИИ И ГИБКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ МОНТАЖА

Удобная работа современных роторных компрессоров не является проблемой в сегодняшнюю цифровую эпоху. Эксплуатация и обслуживание просты и сокращают дальнейшие расходы.Плавный ременной привод машин поколения 5 plus позволяет устанавливать различные ременные шкивы для достижения желаемого передаточного числа. Внесение изменений тоже не проблема. Компрессор остается гибким в случае изменения желаемых параметров, и его не нужно заменять другой моделью с негибкими настройками. Ременной привод требует минимального технического обслуживания, поскольку правильное натяжение обеспечивается его собственным весом. Скорость многих устройств также можно регулировать с помощью электроники.Высокая точность и точное соблюдение желаемого давления являются абсолютной необходимостью в большинстве приложений. Встроенная панель управления находится прямо на корпусе. Благодаря размещению панелей управления на передней панели устройств блоки можно расположить бок о бок для экономии места. Возможна также проверка масла во время работы. Специальные масла AERZEN увеличивают интервал замены вдвое по сравнению с предписанными значениями.

КАЧЕСТВО – САМЫЙ ВАЖНЫЙ КРИТЕРИЙ

Высокое качество компрессоров AERZEN премиум-класса признано во всем мире.Низкие эксплуатационные расходы и сохранение высокой стоимости идут рука об руку с превосходной надежностью и долговечностью, чтобы гарантировать, что использование современных роторных компрессоров соответствует самым высоким экономическим и экологическим критериям.

Винтовой воздушный компрессор – Промышленные винтовые компрессоры

Werther International Inc. в партнерстве с FIAC стремится предложить самую обширную и универсальную линейку высокоэффективных винтовых воздушных компрессоров мощностью от 3 до 100 л.с. и производительностью от 10 до 560 кубических футов в минуту.

Последние технологии

Мы интегрируем новейшие технологии в промышленные винтовые компрессоры и используем только самые подходящие компоненты, обеспечивающие оптимальную производительность наших винтовых воздушных компрессоров, и предлагаем эти функции в качестве стандартного оборудования. Винтовые воздушные компрессоры доступны только в виде компрессора, компрессора, установленного на воздушном резервуаре, и полного комплекта компрессора с воздушным резервуаром и осушителем воздуха.

Отвечает промышленным требованиям

Если ваше крупное промышленное предприятие требует мощного и эффективного компрессора, тихий роторный компрессор – правильный выбор.Werther предлагает линейку тихих тихих ротационных компрессоров с различными размерами резервуаров в зависимости от вашего применения. Некоторые из стандартных размеров резервуаров, которые мы предоставляем, включают:

40 галлонов	80 галлонов
130 галлонов

Как работает промышленный винтовой компрессор?

Винтовые воздушные компрессоры, также известные как промышленные винтовые компрессоры, представляют собой тип газовых компрессоров, в которых используется механизм роторного типа.Промышленные винтовые компрессоры Werther используются в крупных промышленных предприятиях из-за необходимости использования мощных инструментов. Винтовые воздушные компрессоры также имеют систему сжатия прямого вытеснения. Werther предлагает винтовые воздушные компрессоры высшего качества с различными воздушными баками!

Конфигурации винтовых воздушных компрессоров

Винтовой компрессор Тип	л.с.	CFM
Компрессоры, устанавливаемые на бак	3–30	13–116	Посмотреть сейчас!
Компрессор, установленный на баке с осушителем воздуха	5.5–30	20–116	Посмотреть сейчас!
СЕРЕБРЯНЫЙ компрессор на основании	5,5 – 50	20–189	Посмотреть сейчас!
Компрессор AIRBLOK на основании	10–125	42–494	Посмотреть сейчас!