Андрей Смирнов
Время чтения: ~14 мин.
Просмотров: 0

Воздушные винтовые компрессоры

Винтовой компрессор устройство и принцип работы

Принцип действия типичного винтового компрессора достаточно прост. Винтовой блок компрессора состоит из двух винтов (роторов), один из которых имеет выпуклую поверхность, а второй вогнутую. В процессе их совместного встречного вращения, из-за особой геометрии винтов, объем рабочей камеры уменьшается. Именно из-за уменьшения объема камеры происходит сжатие воздуха.

Строение и основные компоненты

Устройство стандартного промышленного винтового компрессора включает в себя следующие основные компоненты:

  • винтовой блок
  • двигатель
  • блок управления
  • корпус

Винтовой блок
является основным компонентом компрессора, который отвечает за сжатие воздуха. Именно от его характеристик зависит работоспособность всей станции

Поэтому, при покупке установки, специалисты советуют обращать особое внимание на производителя винтовой пар. Задаетесь вопросом — какой выбрать винтовой компрессор? Обратите внимание на производителей, у которых есть собственное производство компрессорных блоков

Например, это станции, выпускаемые компаниями Alup, Atmos, Арсенал и др.

Двигатель.
Следующим важным узлом конструкции является двигатель.
В зависимости от установленного двигателя, выделяют
следующие типы винтовых компрессоров:

  • компрессор винтовой электрический
  • компрессор винтовой дизельный

Компрессоры с электрическим двигателем, чаще всего, используют при стационарной работе в цехах или мастерских. В ситуации же, когда требуется мобильность и автономность работы рекомендуют использовать винтовой дизельный компрессор. Кроме того, дизельные станции отличаются большей мощностью и надежностью. Поэтому их покупают, в основном, для трудных работ в сложных условиях эксплуатации, где электрические винтовые компрессоры не справились бы.

Блок управления.
Сегодня, для контроля за состоянием оборудования и основными параметрами сжатого воздуха, современные станции оснащаются электронным блоком управления. Чем больше параметров система управления позволяет контролировать, тем более успешно вы сможете управлять своей пневмолинией.

Подобранные модели компрессоров

Фото Название Производи-тельность,м3/мин Давление,бар Мощность,кВт Цена, руб
Бежецкий АСО-ВК11-500 1,7 10 11 Цена по запросу
Бежецкий АСО-ВК18-500 2,0 16 18.5

350 000 руб.

Бежецкий АСО-ВК30 4,2 10 30

504 000 руб.

Бежецкий АСО-ВК37 6,5 8 38

628 000 руб.

Бежецкий АСО-ВК45/10 — Скидка 5% 6,5 10 45

610 000 руб.

ATMOS E 40-R с ресивером 0,5 9 4 Цена по запросу
ABAC GENESIS 5,5 0,82 / 0,67 / 0,52 8 / 10 / 13 5.5 Цена по запросу
ABAC GENESIS 7,5 1,153 / 1 8 / 10 7.5

549 568 руб.

ATMOS E 65-RD с ресивером и с осушителем 1 / 0,8 10 / 12 7.5 Цена по запросу
ALUP SONETTO 15-10 500PLUS 400/3/50 1,31 10 11

450 883 руб.

ABAC GENESIS 11 1,665 / 1,435 8 / 10 11

613 079 руб.

ABAC GENESIS 15/55 1,985 / 1,771 / 1,48 8 / 10 / 13 15 Цена по запросу
ABAC GENESIS 22 3,417 / 3,017 / 2,417 8 / 10 / 13 22 Цена по запросу
ATMOS SEC 221 3,9 / 3,2 / 2,65 7,5 / 10 / 13 22 Цена по запросу
ALUP LARGO 26 4,62 / 4,38 / 4,02 / 3,48 7,5 / 8,5 / 10 / 13 26 Цена по запросу
ATMOS SEC 302 5,2 / 4,4 / 4,0 7 / 10 / 13 30 Цена по запросу
ATMOS ST 37 6,7 / 6,3 / 5,6 / 4,7 7,5 / 8,5 / 10 / 13 37 Цена по запросу
ALUP LARGO 37 6,90 / 6,63 / 5,95 / 4,77 7,5 / 8,5 / 10 / 13 37 Цена по запросу
ALUP ALLEGRO 55 2,98-9,91 / 2,60-8,71 9,5 / 12,5 55 Цена по запросу
ALUP ALLEGRO 75 3,86-12,90 / 3,31-11,11 9,5 / 12,5 75 Цена по запросу

Отображать по:
10203050100500

Страницы:

1

Почему переход на винтовые компрессоры является выгодным?

В последние годы роторные модели все больше вытесняют поршневые компрессоры с рынка потребления. Не смотря на то, что последние и стоят дешевле, и принцип работы их проще, да и конструкция настолько примитивна, что понятна даже школьнику, поршневые компрессоры изжили себя. Объясняется этот факт несколькими положениями:

  1. Мобильность устройства – небольшой вес позволяет перемешать компрессор в любое удобное место.
  2. Продолжительность эксплуатации – роторы выполнены из высокопрочного металла, а смазка предотвращает их износ.
  3. Высокий уровень КПД без потерь и дополнительных затрат – поршневые компрессоры не могут похвастаться высокими показателями производительности, поскольку третья часть полезной работы затрачивается на саму систему.
  4. Наличие режимов работы, обеспечивающих более легкий процесс нагнетания и сжатия воздуха. Экстренное выключение, а также подготовка к запуску и выключению в более щадящем режиме, который сокращает вероятность поломки.
  5. Повышенный уровень защиты от поломок, а также возможность контроля всех процессов компрессора.

Эти технологические качества, которыми наделены современные модели винтовых компрессоров, определяют их популярность и востребованность на рынке, постепенно отодвигая поршневые агрегаты на второй план. Их универсальность, позволяющая использовать компрессоры, как в быту, так и на производстве, также является определяющим фактором при выборе типа.

Еще одно видео на тему

Конструктивные особенности и принцип работы

Строение винтового компрессора несколько сложнее его поршневого собрата.

Если рассматривать общую схему, то компрессор выглядит в виде металлического корпуса, в который погружены два ротора – ведущий и ведомый. Поверхности роторов плотно соприкасаются друг с другом, образуя рабочие камеры. При поступательных движениях камеры увеличиваются за счет равномерного отдаления выступов от впадин.

Более детальную конструкцию позволяет рассмотреть схема, на которой указываются следующие элементы:

  • всасывающий клапан – нагнетает воздух извне;
  • фильтр – очищает нагнетаемый воздух от сторонних примесей;
  • блок управления – запрограммированная микросхема (плата), которая способна самостоятельно регулировать и контролировать все процессы в компрессоре;
  • двигатель – основной рабочий элемент, позволяющий превращать энергию в полезную работу;
  • термостат – отвечает за поддержание определенной температуры, регулируя работу охладительных элементов;
  • вентилятор – охлаждает внутренние детали, защищая всю конструкцию от перегрева и преждевременного износа;
  • маслоотделитель – клапан, регулирующий подачу масла для смазки, а также отвод отработанного масла в утиль;
  • датчики давления – показывают показатели давления, контролируя и не допуская поломки.

Принцип действия агрегата заключается в следующем: двигатель приводит винтовую часть аппарата в движение. При этом вращение ротора обеспечивает всасывание воздуха, который проходит через специальные фильтры. Винты плотно припадают друг к другу (впадина к выпуклости), образуя единую плоскость. В результате образуется сжатый воздух, который в дальнейшем можно использовать по назначению.

На видео говорится об устройстве винтового компрессора

Что это такое

Компрессор представляет собой устройство, которое сжимает газообразные вещества и подаёт их под давлением. Несмотря на множество разновидностей, все аппараты имеют основные элементы:

  1. Двигатель.
  2. Привод.
  3. Нагнетающая установка.
  4. Ёмкость для сжатого воздуха.
  5. Соединительные шланги и трубы.

Все компрессоры имеют альтернативные основные элементы

Принцип действия всех устройств заключается в том, что в ёмкость нагнетается воздух или газ. Рабочее вещество сжимается каким-либо способом. И под давлением поступает на выход через шланг или трубу.

Технические характеристики агрегата

Основные параметры компрессора:

  • мощность;
  • производительность;
  • давление;
  • объём ресивера;
  • напряжение в сети.

Мощность показывает энергетический потенциал прибора. Но трение деталей образует потери мощности. Поэтому нужно подбирать устройство с некоторым запасом, например, 30 процентов.

Производительность означает, сколько литров сжатого газа в минуту может нагнать аппарат. Так как величина производительности указывается для окружающей температуры в 20 градусов, выбирайте прибор с запасом около 40 процентов от значения.

Давление указывают в барах и атмосферах. Имейте в виду, что они примерно равны. Этот параметр показывает силу сжатия воздуха. Во время работы давление меняется. Оно колеблется в пределах 60–100 процентов от максимального.

Объём ресивера — это ёмкость бака, который наполняется сжатым воздухом. Он нужен для того, чтобы продлить рабочий цикл компрессора. Чем больше бак, тем дольше будет цикл и медленнее его наполнение.

Параметр напряжения показывает, от какой сети работает прибор. Трёхфазный компрессор вы не сможете использовать дома. Так как ему нужно напряжение 380 В

Также обращайте внимание на частоту. Она должна быть равна 50 Гц

Основные узлы и детали

Современные конструкции рассматриваемого типа оборудования включают в себя:

  1. асинхронный электродвигатель;
  2. систему интеллектуального управления двигателем;
  3. винтовую пару роторов, встречно вращающихся на рабочих валах;
  4. фильтр-очиститель входного воздуха;
  5. масляный контур, конструкция которого включает в себя фильтр, маслоотделитель-сепаратор и термостат;
  6. конечный охладитель сжатого воздуха;
  7. всасывающий вентилятор центробежного типа;
  8. систему управления;
  9. блокировочные и перепускные устройства;
  10. трубопроводы.

Винтовой блок маслозаполненного винтового компрессора в разрезе

С целью сокращения непроизводительных потерь мощности, увеличения компактности и эксплуатационной долговечности за передачу крутящего момента винтовой паре в схеме имеется блок электронного управления вращением ротора двигателя. Поэтому традиционные клиноременные или зубчатые передачи в машинах современного типа отсутствуют.

Винтовой блок безмаслянного винтового компрессора

Применяемые устройства для управления винтовыми компрессорами обеспечивают постоянное изменение числа оборотов двигателя в момент его пуска и установившегося цикла работы машины. Поэтому регулировка технологических характеристик агрегата происходит плавно, при оптимальном расходе электроэнергии. Одновременно увеличивается и эксплуатационный ресурс всех подвижных элементов конструкции.

Типы винтовых компрессоров

Их насчитывается две основных группы с одинарным и двойным винтом. Первые приборы имеют в своем составе по две шестеренки и при вращении существующих роторов создают процесс сжатия воздуха. Во вторых компрессорных установках отсутствуют клапаны и имеются рабочие и приводные элементы. Структура двух основных роторов напоминает образ винта, тем самым объясняет такое название.

В наличие также имеется четыре главных типа приводов:

  • шестеренчатый;
  • прямой;
  • ременной;
  • с частотой регулировки.

Шестеренчатый компрессор состоит из поршневого компрессора и электродвигателя. Название свидетельствует о количестве шести приводов. Ему характерные плавные движения и шум на низком уровне.

Коэффициент полезного действия отличается высокими показателями. Он используется когда речь идет о работе с мукой, цементом и др. Требует больших затрат в плане приобретения.

Винтовой компрессор с прямым приводом является легким в использовании и предназначен для специфических или сложных условий. Имеет высокий КПД и и используется при длительных нагрузках. К негативным моментам можно отнести невозможность изменения давления и регулирования. Он ориентирован для работы в тяжелых условиях эксплуатации.

Ременной привод состоит из:

  • электрического двигателя;
  • винтового компрессора;
  • ременной передачи.

Применим не только для специалистов, но и для простых рабочих. Его легко регулировать, но в тоже время имеет низкий КПД и обильный шум.

С частотой регулировки – наиболее эффективный тип компрессоров. Этим и объясняется его популярность. Поддается регулирование компрессии и производительной мощности.

Характерна высокая цена на начале приобретения. Огромным плюсом является отсутствие большого рода недостатков и эффективность на любом из видов предприятий.

Также выделяют ротационные и дизельные комплектации. Первые применяемы в разных сферах промысла, оснащены дополнительными роторами, компактны со значительно уменьшенной нагрузкой на компрессор.

Для дизельного присуще использования соответствующего масла, удобны при перемещении, приспособлены к различным природным условиям. Надежен и высококачественный.

Винтовые компрессоры – инструменты повышения давления газов, используемых в производственных целях (метан, пропан, этан, пропилен, этилен, бутан, углекислота, попутный и природный газ, хладагенты). Установки данного типа применяют в химической и нефтегазовой отрасли, пищевой промышленности, машиностроении, медицине и для целей МорФлота.

Винтовые компрессоры характеризуются доступными параметрами давления, мощности и производительности, а также габаритами и конфигурацией. Основные составляющие части:

Эргономичность винтовой технологии, малый уровень шума при эксплуатации и компактность установок с варьируемыми показателями давления – достоинства данного вида оборудования.

Последовательность получения энергоносителя

Стадии получения энергоносителя в рассматриваемых установках происходят по следующей схеме. Исходный воздух через впускной клапан засасывается вентилятором в фильтр очистки, после чего направляется в постепенно уменьшающийся спиральный зазор к винтовой паре. Одновременно туда из другого, масляного, контура поступает масло. В рассматриваемой технике оно выполняет следующие функции:

  • смазывает подшипника рабочих валов, вращающихся с большой скоростью;
  • сжимает воздушный поток, который поступает в промежуток между винтовыми роторами;
  • способствует его охлаждению, поскольку при сжатии воздушная среда неизбежно нагревается.

В процессе перемещения механической смеси воздуха и масла в спиральном зазоре площадь последнего постоянно уменьшается. Этому способствует конструкция винтовых роторов, один из которых – ведущий – имеет четырёхвитковый шаг, а второй, ведомый – шестивитковый. Учитывая разницу в плотности масла и воздуха (даже с учётом постепенного сжатия последнего), действие масла является своеобразным дополнительным поршнем, увеличивающим давление в масляно-воздушной смеси. Оно может регулироваться, в зависимости от расхода масла и скорости вращения винтовых роторов.

На выходе из спирального зазора смесь поступает в сепарирующее устройство, где и разделяется, причём масло последовательно поступает в фильтр очистки и термостат для охлаждения, а затем вновь возвращается в исходный контур. Сжатый воздух через систему клапанов проходит в фильтр-осушитель. Там воздух дополнительно очищают и понижают температуру до требуемых значений, после чего энергоноситель уже может транспортироваться по трубопроводам к месту своего применения.

Комплектация винтовых компрессоров

Изобретение винтового компрессора относится к 1934 году. Со временем разработка претерпела определенное количество изменений, но основной принцип действия остался прежним.

Стандартная комплектация любого винтового компрессора (основные элементы):

  • Фильтр воздушный: устанавливается в месте всасывания воздуха компрессором из окружающей среды; воздушный фильтр необходим для очистки всасываемого воздуха от пыли, грязи и других твердых частиц. Поэтому, качество воздушного фильтра и его своевременная замена влияет, прежде всего, на работу винтового блока и всасывающего клапана;
  • Фильтр масляный: необходим для очистки от грязи, пыли, нагара, стружки и других видов загрязнений из компрессорного масла; качество масла играет одну из важнейших ролей в работе всей системы; масляные фильтры увеличивают срок службы: подшипникам, роторам, корпуса винтового блока, всей масляной системы;
  • Фильтр сепаратор (маслоотделитель/маслоуловитель): различают два вида — накручивающийся и погружной; устанавливаются на выходе из компрессора; служат для уменьшения количества масла и влаги в получаемом сжатом воздухе; сепараторы используют сочетание различных технологий: фильтрующей, центробежной и гравитационной;
    Фильтры относятся к быстроизнашиваемым, расходным материалам. Своевременная замена фильтров (и масла) напрямую влияет на срок службы работы компрессора и качество получаемого сжатого воздуха; Как правило, регламент замены фильтров на винтовых компрессорах составляет от 2000 до 4000 моточасов, либо раз в год, что наступит быстрее;
  • Всасывающий (впускной) клапан: основное назначение — это всасывание воздуха из окружающей атмосферы через воздушный фильтр и подача в камеру винтового блока, переключение между режимом нагрузки и холостого хода. Клапан работает в двух положениях: открыт, либо закрыт. За открытие и закрытие всасывающего клапана отвечает контрольный блок (иногда называют пневмоблоком);
  • Винтовой блок: состоит из двух роторов — ведущего и ведомого, которых и называют «винтами»;
  • Двигатель: электрический или внутреннего сгорания (дизельный/бензиновый); запускает всю систему и приводит в движение винтовой блок;
  • Привод (тип передачи): различают ременный или прямой; электродвигатель соединяется с винтовым блоком через ременную передачу: на вал ведущего ротора и двигателя устанавливаются шкивы, соединенные ремнем (или ремнями); либо через прямой привод (в этом случае двигатель может быть соединен различными вариантами прямого привода: через редуктор, через гибкую муфту или непосредственно, когда винтовой блок находится на одном валу с двигателем); устанавливается определенное передаточное число;
  • Маслобак: емкость, в которой находится компрессорное масло, циркулирующее по всей масляной системе;
  • Термостат: определяет температуру масла; осуществляет переключение контуров охлаждения (малый контур и большой, идущий через радиатор);
  • Клапан минимального давления: поддерживает давление, необходимое для циркуляции масла и работы сепаратора;
  • Трубопроводы и РВД (рукава высокого давления): необходимы для циркуляции масла, сжатого воздуха и воздушно-масляной смеси;
  • Предохранительный клапан: срабатывает при превышении давления в системе:
  • Вентилятор: основные функции заключаются в охлаждении и направлении воздушного потока;
  • Масляный радиатор: охлаждает масло;
  • Концевой охладитель / воздушный радиатор: доводит сжатый воздух до оптимальной температуры перед выдачей из компрессора;
  • Контроллер (блок управления): различают несколько видов: на основе прессостата (аналогичный устанаваливается на поршневых компрессорах, выполняет фукнцию старт/стоп, механическая настройка нижнего и верхнего порога давления), электромеханический (кнопка «вкл/выкл», манометр, в некоторых случаях индикация ошибок в виде лампочек, настройка давления также осуществляется механическим путем), микропроцессорное управление с ЖК дисплеем на разных языках (индикация рабочих параметров и ошибок, электронная настройка компрессора, сигнализация времени проведения ТО, синхронизация с другим компрессором, удаленное управление и визуализация, установка расписания работы компрессора и многое другое, в зависимости от модели и производителя);
  • Встроенная система воздухоподготовки (опционально): подразумевает наличие встроенного ресивера, осушителя, магистрального фильтра, циклонного сепаратор (влагоотделителя);

Мнение пользователей

Большинство пользователей, которые работают с винтовыми компрессорами, отмечают, что агрегаты полностью выполняют свою работу, надежны и просты в управлении. Низкий уровень шума позволяет работать без специальных наушников-глушителей, а наличие нескольких режимов работы облегчает запуск машины и прекращение работы. Многоуровневая система защиты полностью исключает вариант перегрева оборудования, отключая питание прибора при малейших превышениях допустимых значений.

Среди недостатков, которые отмечаются в эксплуатации, выделяют следующие:

  • необходимость частой чистки и смазки винтовой части и подшипников;
  • быстро приходят в негодность подшипники, если при старте в них попадает отработанная жидкость;
  • необходимость использования дорогостоящих масел известных брендов, что значительно удорожает стоимость агрегата;
  • требуется выделять специально оборудованную зону с вентиляцией и контейнерами для сбора отработанного масла;
  • при работе необходимы специальные знания и навыки, позволяющие контролировать исправность самого агрегата и процесса сжатия воздуха.

Конечно же, самым неприятным фактором, влияющим на покупку, является высокая цена компрессора. Но если учитывать, что средний эксплуатационный срок составляет 18-20 лет, такая покупка вполне сможет себя окупить за 5-7 лет работы на производстве.

Таким образом, винтовые компрессоры – надежные и продуктивные агрегаты, имеющие массу преимуществ. К весомым недостаткам можно отнести только высокую цену, которая для многих потребителей является недоступной. Технологические особенности и принцип работы определяют высокое качество компрессора, а также продолжительный срок его эксплуатации. Среди пользователей винтовых компрессоров есть и сторонники, и ярые противники. Несмотря на это, компрессоры винтового типа продолжают вытеснять поршневые аналоги, замещая на рынке собой всю продукцию.

Как сделать компрессор своими руками

Для работы вам понадобятся:

  • компрессор от холодильника;
  • металлический баллон для хранения газов или жидкостей под давлением;
  • реле давления РДМ-5;
  • статический манометр;
  • редуктор с диапазоном регулирования 1–10 Атм;
  • манометр для редуктора;
  • фильтр для маслоотделения. Он нужен только в том случае, если вы собираетесь использовать компрессор для покраски;
  • фитинги;
  • тройники;
  • хомуты;
  • сантехнические прокладки и лента;
  • силиконовый герметик;
  • кабель;
  • клавишный выключатель;
  • штекер;
  • шланг для масла,
  • ДСП для установки.

Запаситесь терпением и приступайте к работе.

  1. С помощью разводного ключа, ленты и герметика соберите конструкцию с ресивером.

  2. Для удобства установки и перемещения купите в мебельном магазине 4 ролика, 4 болта М8*25 с гайками и шайбами. Вы будете делать сборку на двух уровнях. Параметры D, W, D2, W2 зависят от размеров ресивера.

  3. Разметьте и просверлите отверстия под болты. Установите ресивер и обожмите его перфорированной лентой. Она должна сидеть плотно, но не создавать усилие.

  4. Для закрепления компрессора на втором этаже подставки просверлите в его ножках отверстия.
  5. Теперь соберите схему подключения. Вилку с выключателем соединяет фазный провод L. Далее, он идёт на реле. Второй провод вилки подключается к заземляющей клемме реле. Оба провода от реле ведутся к блоку запуска на компрессоре. Он выполнен в виде коробочки на корпусе.

  6. Все соединения заизолируйте.

При своевременном соблюдении правил технического обслуживания и использования компрессор долго будет находиться в рабочем состоянии. А ремонт не придётся делать часто. Не забывайте прогревать аппарат перед запуском при отрицательной температуре.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации