Одним из основных принципов сжатия воздуха является объемное сжатие. Различают множество видов компрессорного оборудования объемного типа, среди которых усиленным спросом пользуются винтовые устройства. Данные агрегаты все чаще заменяют собой компрессорные станции, которые состоят из тяжеловесных и слабоэффективных поршневых устройств.
Содержание:
- Винтовой компрессор воздушный
- Как устроен винтовой компрессор
- Принцип работы винтового компрессора
- Безмасляные винтовые компрессоры
- Компрессор винтовой маслозаполненный
- Винтовые промышленные компрессоры
- Техническое обслуживание винтовых компрессоров
Винтовой компрессор воздушный
В винтовом компрессоре давление понижается в результате вращения двух винтов (роторов). Такие агрегаты активно используются в промышленно-производственных условиях в пневмоцилиндрах, пневмоинструментах, на производственных линиях и механизмах.
Винтовой компрессор воздушный
Кроме небольшого веса и компактных размеров, среди основных преимуществ винтовых устройств стоит выделить следующие:
- Пониженный расход масла (результат: более чистый и качественный воздух, пригодный для питания современных пневматических устройств даже без использования фильтров дополнительной очистки);
- Незначительное вибрационное и шумовое сопровождение (результат: возможность монтажа без фундамента непосредственно в месте потребления сжатого воздуха или применения в передвижных установках);
- Воздушное охлаждение (результат: отсутствие необходимости в установке системы оборотного водоснабжения, возможность повторного использования тепла, выделяемого вследствие работы устройства, например, для обогрева пространства);
- Наличие автоматических систем контроля работы (результат: надежность, безопасность, продолжительное функционирование без обслуживания, возможность расчета рабочих процессов с регулируемой производительностью).
Основным недостатком данного оборудования является его дороговизна, по сравнению с поршневыми аналогами.
Как устроен винтовой компрессор
Чтобы понять, как работает агрегат, следует более подробно рассмотреть, как он устроен. Винтовой агрегат размещен в стальном корпусе, на который нанесено звукопоглощающее покрытие, стойкое к воспламенению, воздействию масла и других аналогичных веществ.
Как устроен винтовой компрессор
Базовая рабочая часть устройства представлена винтовым блоком компрессора. Данный блок включает в себя пару винтов (роторов), дополненных датчиком термозащиты, который обеспечивает выключение мотора при превышении температурой на выходе роторов порогового значения.
Всасывающий клапан предупреждает выброс масла и сжатого воздуха из компрессорного устройства во время его остановки. Предохранительный клапан срабатывает при превышении давлением в маслоотделителе установленного ограничения. Клапан холостого хода обеспечивает управление работой всасывающего клапана.
Ременной привод устанавливает скорость вращения винтов. Состоит из 2 шкивов, один из которых размещен на винтовой паре, а второй – на двигателе. Производительность устройства растет при увеличении скорости вращения винтов, тогда как рабочее давление при этом понижается.
Двигатель приводит в движение роторы при помощи ременной передачи. Датчик термозащиты способствует его отключению от сети при достижении максимально допустимого порога используемого электрического тока.
Также в конструкцию оборудования входят разнообразные фильтры:
- Фильтр, очищающий воздух, который поступает в агрегат;
- Масляный фильтр, очищающий масло перед его возвратом в винты;
- Маслоотделитель (сепаратор) первичной очистки воздуха от масла;
- Маслоотделительный фильтр вторичной (завершающей) очистки воздуха от масла.
Кроме масляных вкраплений в сжатом воздухе могут присутствовать водяные пары и другие частицы, негативно сказывающиеся на работе пневмоинструмента. Для их нейтрализации агрегат с осушителем сжатого воздуха.
Маслоохладитель позволяет охладить масло, отделенное от сжатого воздуха, до необходимой температуры. Воздухоохладитель гарантирует охлаждение воздуха перед направлением к потребителю. Электронная система обеспечивает автоматический режим работы.
Принцип работы винтового компрессора
Работа винтового воздушного компрессора базируется на принципе вытеснения воздуха из винтового блока. Зубцы винтов двигаются с наименьшим зазором между собой и корпусом устройства. Такой агрегат оборудован ведущим ротором с 4 зубцами и ведомым с 6 зубцами. Оба винта отличаются асимметричной формой профиля, что способствует достижению оптимального соответствия степеням сжатия воздуха в масляных агрегатах.
Принцип работы винтового компрессора
Схема работы устройства включает в себя несколько этапов. На первом из них происходит всасывание воздуха через особое отверстие в корпусе винтового блока. Воздух наполняет пространство между зубцами винтов. При вращении винтов V-подобный объем воздуха от впускного отверстия до их кромок повышается и при достижении максимального значения отстраняется от места вхождения. Формируется изолированное рабочее пространство.
Затем настает черед сжатия. При последующем вращении винтов объем воздуха между их зубцами уменьшается, давление повышается. В сжимаемый воздух прибавляется масло, которое обеспечивает уплотнение зазоров винтами, смазку механизма и отведение тепла из корпуса. При соединении винтовых впадин с нагнетательным окном сжатие останавливается.
После достижения уровня итогового давления начинается нагнетание. Линия сопряжения зубцов роторов подходит к нагнетательному окну. Рабочее пространство уменьшается до нуля. Осуществляется вытеснение воздуха в специальный патрубок.
Безмасляные винтовые компрессоры
Безмасляный винтовый компрессор рекомендуется к применению в тех случаях, когда требования к наличию масла в сжатом воздухе минимальны. Принцип действия таких устройств базируется на использовании прецизионной винтовой пары, в которой между рабочими поверхностями винтов присутствует незначительный зазор. Вращение от ведущего ротора к ведомому при этом передается с помощью синхронизирующей передачи. Данная конструкция исключает необходимость в использовании масла и, следовательно, возможность контактирования с ним обрабатываемого воздуха.
Безмасляные винтовые компрессоры
Винтовые устройства функционируют при высокой окружной скорости. Также они выгодно отличаются повышенным коэффициентом мощности, коэффициентом производительности, оптимальным коэффициентом подачи и другими аналогичными техническими характеристиками.
Компрессор винтовой маслозаполненный
В маслозаполненном оборудовании винты размещены в герметичном корпусе, разделенном на две части, и погружены в масло. Принцип работы винтового компрессора данного типа подразумевает нагнетание в процессе вращения воздуха из одной части корпуса в другую, где происходит его сжатие, что приводит к повышению давления. Роторы, погруженные в масло, работают плавно и бесшумно. Плюс ко всему при таких условиях существенно понижается коэффициент трения, и более эффективно отводится тепло.
Компрессор винтовой маслозаполненный
Передача вращения от ведущего ротора к ведомому осуществляется без соприкасания их поверхностей, при помощи уплотнителя, функции которого выполняется тонкая масляная пленка. Плюс ко всему данная пленка гарантирует дополнительный эффект уплотнения винтовой пары. Большим спросом пользуются масляные устройства Remeza (Ремеза) от ведущего белорусского производителя. Не уступает им и аналогичное оборудование российского производства, в частности устройства Atlas Copco от ЗАО «Атлас Копко», дочерней фирмы одноименного шведского концерна. Отдельного внимания также заслуживают винтовые агрегаты Abac (Абак), Fiac (Фиак) – Италия, Berg (Берг) - Германия и Dali (Дали) – Китай.
Винтовые промышленные компрессоры
Винтовые промышленные устройства являются наиболее эффективным видом генератора энергии для разнообразных пневматических энергетических систем и технологических процессов. В производственных установках данное газовое оборудование обеспечивает требуемым воздухом воздуходувки, системы очищения воздуха и системы контроля температуры.
Винтовые промышленные компрессоры
Например, в сталеобрабатывающей сфере воздух направляется в печь для нагревания стали и охлаждения рулонного металла. Химическая промышленность предполагает использование воздуха для транспортировки жидкостей под давлением, в емкостях для аэрации, локального охлаждения, выработки аммиака, системах автоконтроля и т.д.
Техническое обслуживание винтовых компрессоров
В винтовом оборудовании, если сравнивать с поршневым, применяется более действенная система очищения воздуха от примесей масла. К тому же количество масла, попадающего в сжатый воздух, существенно меньше, что способствует снижению расходов на очищение и подготовку воздуха. А усовершенствованная конструкция устройства позволяет намного реже заменять масло, фильтры, осуществлять проверку и техническое обслуживание.
Техническое обслуживание винтовых компрессоров
Помимо всего прочего, механическое устройство винтового компрессора не имеет быстроизнашивающихся запчастей, что позволяет в разы уменьшить затраты на ремонт и восстановление. А эффективная автоматизация способствует минимизации вероятности появления аварийных ситуаций, неисправностей и делает возможным планирование работы устройства на несколько недель вперед, что уменьшает расходы на беспрерывное присутствие обслуживающих работников.
Учитывая все вышеприведенные преимущества винтового оборудования, многие предприятия останавливают свой выбор именно на таких устройствах зарубежного или отечественного производства. Их привлекают надежность, экономичность, эффективность агрегатов, простота их эксплуатации.