Основные преимущества современных винтовых компрессоров

Основные преимущества эксплуатации винтовых компрессоров

Винтовые
компрессоры являются самым современным
и функциональным решением в части
создания сжатого воздуха. С точки зрения
технологии данное устройство в разы
совершеннее своих предшественников,
благодаря наличию винтового блока,
откуда и пошло одноименное название.
Приобрести винтовые компрессоры от
самых известных мировых производителей
можно на сайте gk-sk.ru.

Область
использования компрессоров такого типа
более чем обширна. Они используются в
легкой, пищевой, нефтеперерабатывающей,
тяжелой промышленностях и не только.
Его популярность обусловлена тем, что
кроме функции обеспечения сжатого
воздуха в необходимом количестве, он
так же является энергоносителем.

Данное
устройство имеет достаточно сложную
конструкцию и имеет массу преимуществ,
относительно других видов компрессоров.

Винтовой
компрессор достаточно непритязателен
в части монтажа и обслуживания, данный
процесс не требует значительных вложений.
Компрессор способен обеспечить
максимально низкий уровень шума и
вибрации, поэтому нет необходимости
монтировать его в фундамент. Такое
устройство может находиться в
непосредственной близости к рабочему
месту. Эта децентрализация дает
возможность уйти от значительных по
протяженности пневматических линий,
уменьшить потерю воздуха в процессе
эксплуатации, кроме того минимизировать
неэффективную работу оборудования.

Благодаря
винтовому компрессору можно значительно
сэкономить на отоплении помещения,
ввиду высокой степени теплоотдачи.
Благодаря высоким качественным и
эксплуатационным характеристикам, а
также эффективной системе масляного
охлаждения, компрессор такого вида
способен работать круглосуточно, даже
при повышенной температуре.

Винтовые
компрессоры очень надежны и, как
следствие, долговечны. Они не создают
большое давление в процессе работы,
поэтому нет необходимости устанавливать
для них ресиверы значительной емкости.
Также данные устройства не склонны к
перегреву. Если соблюдать эксплуатационные
инструкции и выработать правильный
подход к обслуживанию техники, то
винтовой компрессор может прослужить
более двадцати лет, при ежедневной
трехсменной эксплуатации.

Для
обслуживания техники нет нужды привлекать
высококвалифицированный персонал,
поскольку процесс достаточно простой
и доступный. Также большим преимуществом
является возможность объединять в
единую систему несколько компрессоров.
Такой вид устройств, относительно
компрессоров других типов, способен
производить более чистый воздух и
позволяет сэкономить электроэнергию.

К недостаткам такого компрессора можно
отнести лишь его высокую стоимость, но
такие инвестиции окупятся достаточно
быстро, поэтому данный вариант можно
считать оптимальным.

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.

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

Разновидности винтовых компрессоров

Существующие виды винтовых компрессоров определяют их сферы использования. К примеру, промышленные маслозаполненные агрегаты являются универсальными и широко применяются в различных областях. Но применение безмасляных аппаратов востребовано лишь в тех областях, где требуется высокая степень очистки сжатого воздуха, например, в пищевой, химической и фармацевтической промышленности.

Безмасляные аппараты

Безмасляный компрессор при сжатии воздуха в качестве смазки и охлаждения роторного блока масло не использует, поэтому сжатый воздух, произведенный аппаратом, не содержит частиц смазочных материалов. Безмасляные агрегаты делятся на 2 подвида: винтовые сухого сжатия и водозаполненные.

Винтовые компрессоры сухого сжатия оснащаются синхронными двигателями, приводящими в движение винты, не контактирующие друг с другом. “Сухие” аппараты имеют меньшую производительность (3,5 бар на 1 ступень), чем маслозаполненные устройства. При подключении второй ступени можно увеличить данный показатель до 10 бар. Но эта мера лишь увеличит стоимость оборудования, которая и так достаточно высока по причине использования спаренных двигателей.

Водозаполненные аппараты являются самыми технологичными и сочетают в себе все достоинства как безмасляных, так и маслозаполненных устройств. Водозаполненные аппараты способны на силу сжатия до 13 бар (на 1 ступень). Также данные модели являются экологичными, поскольку вместо масла для охлаждения в них используется обычная вода. Поскольку вода имеет высокую теплоемкость и теплопроводность, то, независимо от уровня сжатия воздуха, она нагревается максимум на 12°С за счет дозированного впрыска. Из этого следует, что при уменьшении тепловой нагрузки на детали агрегата увеличивается их срок службы, а также повышается безопасность и надежность оборудования в целом.

Водозаполненные компрессоры практически не имеют отходов при работе. Также данные аппараты дешевле в производстве, поскольку в их конструкции отсутствуют масляные фильтры и емкости для отработанного масла.

Маслозаполненные аппараты

Масляный агрегат, как уже говорилось выше, имеет 2 ротора, один из которых, является ведущим. Для предотвращения физического контакта между роторами, внутрь блока впрыскивается масло. Оно должно подаваться со скоростью 1 л/мин на 1 кВт мощности аппарата. Масляные компрессоры имеют шумность в пределах 60-80 Дб.

По мощности двигателя компрессоры могут быть от 3 до 355 кВт, а по производительности – от 0,4 до 54 м3/мин. Высокопроизводительное оборудование, как правило, является стационарным и устанавливается в цехах. Но все же существуют и передвижные винтовые компрессоры, как бензиновые, так и дизельные.

Достоинства и недостатки

Этот аппарат отличается следующими преимуществами в эксплуатации:

• употребление небольшого количества масла;
• агрегат не нуждается в установке дополнительных фильтров для масла;
• уровень шума и вибрации очень низкий;
• небольшие размеры, которые позволяют проводить монтаж без создания специального шумопоглощающего фундамента;
• приспособление имеет воздушное охлаждение;
• простота в эксплуатации и монтаже;
• управление оборудованием при помощи автоматических систем.

Как и любой другой компрессор, этот имеет недостатки, о которых следует знать:

• высокая стоимость;
• сложная конструкция;
• потребность в установке дополнительного оснащения для отвода горячего воздуха.

Обратите внимание на то, что этот аппарат запрещено использовать в среде с агрессивными газами

Особенности и преимущества винтовых компрессорных агрегатов

Сегодня именно они являются наиболее используемым оборудованием для сжатия воздуха и почти полностью вытеснили собой другие разновидности. Объектами для их установки становятся предприятия практически всех видов промышленности:

• Строительство
• Автомобилестроение
• Металлургия
• Химическая промышленность
• Пищевая промышленность
• Фармацевтика
• Горно-шахтная промышленность
• Деревообрабатывающая промышленность.

Причины популярности лежат в многочисленных достоинствах, ключевым из которых является механизм сжатия. Используемые в данном случае роторы с вращающимися по направлению друг к другу зубьями показывают себя надежнее, чем поршни с их возвратно-поступательным движением, а также обеспечивают компактность размеров и легкость веса.

Также стоит учитывать, что винтовой компрессор – это агрегат, нагнетающий воздух постоянно, а не импульсами, и поэтому не нуждается в подключении ресивера. Это удешевляет эксплуатацию.

В числе других преимуществ (по сравнению с поршневыми моделями).

• Экономичность потребления энергии – расход ниже на 30%, что возможно благодаря отсутствию трения в винтовом блоке. Тогда как в конструкции поршневого блока трения избежать не удастся.
• Долговечность – клапаны отсутствуют, система смазки и охлаждения проста и максимально надежна. В результате оборудование можно эксплуатировать до 10-12 лет, лишь осуществляя плановое техническое обслуживание.
• Впечатляющие технические характеристики – конструкция винтового компрессора позволяет ему сохранять КПД на уровне до 95% и выше, обеспечивая, при этом, производительность по сжатому воздуху до 60 м3/мин.
• Наличие звукоизоляции – благодаря специальным кожухам обеспечивается достаточно низкий уровень шума. Например, компрессоры ALMiG имеют уровень шума от 60 до 79 дБ. И только самые мощные модели — до 83 дБ.
• Отсутствие вибрации — так как сжатие в компрессоре происходит за счет вращения роторов, вибрация не создается. Вибрация винтового компрессора говорит о возможной неисправности.
• Есть цифровое управление, позволяющее в автоматическом режиме контролировать работу оборудования. Управление можно осуществлять, как непосредственно, так и удаленно.
• Низкая потребность в обслуживании – проводить плановое техническое обслуживание нужно через каждые 4000-6000 часов эксплуатации (против 500 часов у поршневых моделей).
• Малый расход масла – до 3 мг/м3, в сравнении с поршневым, где содержание масла в сжатом воздухе может достигать и 60 мг/м3.
• Нетребовательность в вопросах установки и монтажа – за счет компактных габаритов появляется разнообразие вариантов их размещения в пределах цеха (площадки), для монтажа нет необходимости заливать отдельный фундамент.

Отдельным преимуществом является воздушное охлаждение, благодаря которому нет нужды встраивать оборотное водоснабжение и, что даже важнее, появляется возможность вторично использовать выделившееся тепло.

«Пульсация пара» в поршневом и спиральном компрессорах

В поршневом компрессоре всасывание и нагнетание пара происходит периодично. Из-за этого возникает такое явление как «пульсация пара». Это негативно сказывается на процессах в конденсаторе, а так же создает дополнительный шум при работе компрессора. Для устранения данной проблемы применяются глушители. Роль их различна в зависимости от того, на какой линии они расположены. Основное назначение глушителя на нагнетании — уменьшить колебания газового потока в нагнетательном трубопроводе и конденсаторе, и таким образом, снизить шум, а также повысить надежность работы машины в целом. Всасывающий глушитель уменьшает пульсации газа в кожухе и непосредственно снижает шум компрессора. В компрессорах серии «Оctagon» (Bitzer, Германия) существует эксклюзивная запатентованная система глушителя, встроенного в крышку цилиндров (см. рис. 1), которая представляет собой длинный узкий загнутый канал, расположенный на выходе из нагнетательной камеры и служащий своего рода газовой подушкой для паров, выходящих из цилиндра компрессора. Эта система существенно снижает колебания пара в нагнетательном патрубке (см. рис. 2).

Рис. 1. Схематический чертеж встроенного глушителя (сам глушитель – это длинная узкая трубка). Правый конец этой трубки закрыт, он упирается в металлический корпус компрессора, другим своим концом она уходит на нагнетание. В центральной части трубки сделано отверстие, куда поступает сжатый в компрессоре пар. Пар, попадая в отверстие, разделяется на два потока: один идет налево, другой направо. Поток, ушедший направо ударяется о глухой конец трубки, идет обратно, доходит до отверстия, встречается там с вновь сжатым в компрессоре паром и гасит его пульсацию, за счет разного направления движения и различных фаз колебания.

Рис. 2. «Пульсация пара» (вверху — с использованием встроенного глушителя, внизу — без него).

Отличия и преимущества винтовых компрессоров перед поршневыми

Первое отличие винтовых компрессоров от поршневых заключается в их конструкции. Главное, чем отличаются винтовые компрессоры от поршневых — это механизм сжатия. В винтовых агрегатах применяются роторы с винтообразными зубьями, вращающимися навстречу друг другу. А в поршневых – поршень, который совершает возвратно-поступательные движения внутри цилиндра. Благодаря вышеописанным конструкционным различиям винтовой компрессор имеет небольшой вес и компактные габариты.

Кроме того, отличается способ нагнетания и аккумулирования воздуха. Винтовые аппараты создают постоянный поток воздуха. Поршневые же компрессоры подают воздух импульсами, которые соответствуют по частоте движениям поршня. Поэтому для создания постоянного потока к поршневым аппаратам подсоединяется ресивер.

Преимущества винтовых компрессоров перед поршневыми очевидны.

1. Экономия электроэнергии. Она экономится за счет использования винтовых блоков последних поколений и автоматического управления подачей воздуха. Благодаря этому расход электричества уменьшается приблизительно на 30%.
2. Низкая стоимость обслуживания. В среднем, обслуживание поршневых агрегатов требуется проводить через каждые 500 часов работы. Винтовым же аппаратам нужен осмотр после 4000-8000 часов работы.
3. Длительный срок службы. Компрессоры с винтовым принципом действия способны работать без ремонта несколько лет подряд. Объясняется это отсутствием системы клапанов и наличием простой системы смазки и охлаждения. На винтовую пару агрегата производителем дается гарантия 2 года. Но, как показывает практика, аппараты могут работать без замены винтовой пары 7-8 лет. За это время в условиях предприятия приходится поменять около 5 компрессоров поршневого типа, имеющих аналогичную производительность.
4. Низкая стоимость монтажа и наладки. Как уже говорилось, винтовые агрегаты имеют небольшие размеры и почти не производят шум и вибрацию. Поэтому экономятся средства на монтаж и установку оборудования, поскольку его не требуется устанавливать на фундамент или в отдельное помещение.
5. Отличные технические характеристики. Винтовые агрегаты – это высококонкурентное оборудование, обладающее следующими техническими характеристиками: КПД до 95% (у поршневых аппаратов КПД не достигает 60%); производительность свыше 40 м3/мин; выходное давление до 9 кгс/см2.

Почему выгодно перейти от поршневых компрессоров на винтовые?

Безусловно поршневые компрессоры значительно дешевле винтовых компрессоров. Но если все изначально просчитать…

Давайте попробуем разобраться более детально.

Окончательная сумма владения компрессором включает в себя следующие затраты:

1. Непосредственное приобретение компрессора

2. Монтажные и пуско-наладочные работы.

3. Приобретение расходных материалов

4. Оплата электроэнергии, потребляемой устройством.

5. Ремонтные расходы.

6. Стогимость дополнительного оборудования. К примеру, осушитель, фильтры.

Итак попробуем раскрыть все эти пункты

1. Непосредственное приобретение компрессора

Тут конечно гораздо выгоднее поршневые компрессоры, стоимость которых на 40 – 60% меньше, чем у винтовых компрессоров с аналогичными показателями по давлению и производительности. Хотя в компании «Промэйр» всегда действуют различные акции, благодаря чему Вы сможете купить винтовой компрессор очень выгодно.

2. Монтаж и пусконаладка

3. Покупка расходных материалов

Винтовые компрессоры имеют более эффективную систему маслоотделения, способную существенно снизить количество масляных фракций, смешивающихся со сжатым воздухом. Как следствие, это уменьшение затрат на дополнительное приобретение фильтрующих элементов.

4. Расходы на электроэнергию

КПД винтовых компрессоров значительно выше. И чем больше производительность агрегата, тем более ощутима эта разница. Практически все винтовые компрессоры оснащены контроллерами, которые регулируют работу компрессора, оптимально регулируя режимы пуска и работы компрессора. По критерию электрозатрат на производство одинакового объема сжатого воздуха поршневые агрегаты сильно проигрывают винтовым. А если учесть, что некоторые винтовые компрессоры оборудованы частотным преобразователем, который изменяет частоту оборотов двигателя, благодаря чему экономия электричества достигает 30% в сравнении с компрессором без «частотника», то сравнивать энергозатраты «поршня» и «винта» (народные названия винтового и поршневого компрессоров) бессмысленно.

5. Расходы на обслуживание и ремонт

Поршневые компрессоры постоянно нуждаются в замене поршневых колец, клапанов, вкладышей, пальцев и мн. другого. Более того, если прокараулить эти замены, можно попасть и на более дорогой ремонт с заменой цилиндра и всей поршневой группы. Винтовые компрессоры, если их своевременно обслуживать, в ремонте нуждаются гораздо реже . При соблюдении инструкции по эксплуатации винтовой компрессор способен прослужить до20 лет, работая без ремонта при этом практически круглосуточно Удешевление обслуживания происходит еще и потому, что пропадает необходимость в постоянном присутствии рядом с оборудованием обслуживающего персонала. Винтовые компрессоры имеют защиту, предотвращающую возникновение аварийных ситуаций. К примеру, компрессор выключается при перегреве или пиковых значениях электрического тока.

Винтовые компрессоры проигрывают поршневым компрессорам равной производительности только по стоимости покупки. По всем остальным вышеописанным пунктам они значительно выгоднее и несколько раз окупают себя за эксплуатационный период. Таким образом, покупка винтового компрессора экономически овыгоднее, тем более вы всегда при покупке оборудования в компании «Промэйр» можете рассчитывать на преференции в виде снижения цены, отсрочки платежа, подарков и мн. другого.

Оставить заявку на подбор компрессора

Пожалуй самая гибкая ценовая политика и индивидуальный подход во всем СНГ

Как работает винтовой компрессор, в каких режимах

Возможно несколько функциональных состояний:

1. Старт – при нажатии основной кнопки , запускается двигатель, который приводит в движение роторы винтового блока. Компрессор переходит в следующий режим.
2. Нагрузка — атмосферный воздух проходит в винтовой блок через всасывающий фильтр и открытый впускной клапан. Давление в пневматической сети начинает подниматься, и постепенно доходит до верхнего значения, установленного на контроллере. Компрессор переходит в режим холостого хода.
3. Холостой ход – впускной клапан закрывается и воздух перестает попадать в винтовой блок. Мотор и роторы винтового блока продолжают вращаться, но так как сжатия не происходит, нагрузка в таком режиме составляет примерно 30% от максимальной мощности. Такой режим нужен, чтобы, в случае возобновления потребления сжатого воздуха, заново не запускать электродвигатель.
4. Если потребление возобновилось, то компрессор переходит в режим нагрузки. Если потребление не возобновилось в течение определенного времени (настраивается в контроллере), компрессор переходит в режим разгрузки и останова.
5. Останов – отключение оборудования в штатном (нормальном) порядке.
6. Alarm stop – экстренное прекращение работы, со срочной (незапланированной) остановкой мотора, с пропуском холостого хода и других промежуточных этапов. Осуществляется нажатием на кнопку.

Что представляет собой винтовой компрессор: устройство и принцип работы

Это устройство для сжатия и подачи воздуха или других газов. Переходим к назначению деталей.

Составные части

В общем случае это:

• всасывающий фильтр – пропускает через себя и очищает воздух перед блоком сжатия;
• впускной клапан – переключает режим работы компрессора нагрузка/холостой ход;
• электромотор – приводит в движение роторы блока сжатия;
• винтовой блок – два параллельно ориентированных ротора (один выпуклый, другой вогнутый);
• привод – сцепляет винтовую пару с двигателем, отвечая также за вращение с заданной скоростью;
• охладитель масла – снижает температуру масла до заданных значений, не допуская перегрева;
• отделитель масла – специальный резервуар (бак), отделяющий масло от сжатого воздуха;
• термостат – меняет направление движения масла: малый круг – сразу в винтовой блок; большой круг – через охладитель;
• масляный фильтр – очищает масло перед подачей его в винтовой блок;
• реле и предохранительный клапан – защищают от поломки, срабатывая при резком повышении давления;
• трубопроводы – соединяют все отделы системы, обеспечивая прохождение масловоздушной смеси, масла и сжатого воздуха;
• вентилятор – способствует осуществлению забора воздуха, а также выполняет функцию общего охлаждения;
• блок управления – осуществляет контроль за работой компрессора в нормальном режиме, оповещение при аварии и настройку параметров;
• концевой охладитель – снижает температуру среды, прежде чем выпустить ее из оборудования.

Принцип работы винтового компрессора подробно

Пошагово он выглядит следующим образом:

1. двигатель запускает роторы, которые с соблюдением ведомости, вращаются по направлению друг к другу;
2. в результате этого движения атмосферный воздух всасывается через фильтр, в котором очищается от механических примесей;
3. в винтовом блоке воздух смешивается с маслом, сжимается и попадает в маслобак;
4. в маслобаке и сепараторе сжатый воздух отделяется от масла и через концевой охладитель поступает на выход установки, а масло после охлаждения поступает обратно в винтовой блок через масляный фильтр.

Процесс сжатия проходит в автоматическом режиме, отличается простотой и эффективностью. И это очередное преимущество и еще одна причина использовать именно рассматриваемое оборудование.