Ознакомление с бытовым и производственным газовым оборудованием, системами отопления и водоснабжения
Винтовой компрессор устройство и принцип работы
Винтовой компрессор устройство и принцип работы
Это ротационное устройство широко используется при организации пневматических систем. Поэтому в данном разделе рассмотрим, что такое винтовой компрессор его устройство, описание, конструкция, принцип работы и другие важные характеристики. Приведено как можно больше информации, чтобы вы могли легко выбрать модель, отвечающую вашим требованиям по производительности, рабочему давлению, потребляемой мощности и т.д.
Первый практический пример винтового объемного компрессора был разработан шведским инженером Эллиотом Лисхольм в 1934 году. Это устройство было интересным и перспективным, но имело главную проблему – низкую энергоэффективность по сравнению с поршневыми компрессорами.
Šroubové kompresory získaly popularitu a široké použití o několik desetiletí později, kdy byly vynalezeny asymetrické šroubové rotory. Nové technologie zároveň umožnily vyrobit vysoce přesný profil rotorů, který zajistil minimální únik komprese. Moderní verze se vyznačují nízkou spotřebou energie a hlučností.
Особенности и преимущества винтовых компрессоров
Dnes jsou nejpoužívanějším zařízením pro kompresi vzduchu a téměř úplně nahradily jiné odrůdy. Objekty pro jejich instalaci jsou podniky téměř všech typů průmyslu:
- Konstrukce;
- Automobilový průmysl;
- Металлургия;
- Химическая промышленность;
- Пищевая промышленность;
- Фармацевтика;
- Горно-шахтная промышленность;
- Деревообрабатывающая промышленность.
Důvody jeho popularity spočívají v jeho četných výhodách, z nichž klíčový je kompresní mechanismus. V tomto případě použité rotory se vzájemně se otáčejícími zuby se ukázaly být spolehlivější než písty svým vratným pohybem a také poskytují kompaktní rozměry a nízkou hmotnost.
К тому же стоит учитывать, что винтовой компрессор – это агрегат, нагнетающий воздух постоянно, а не импульсами, и поэтому не нуждается в подключении ресивера. Это удешевляет эксплуатацию.
Достоинство винтовых компрессоров
Mezi další výhody (ve srovnání s pístovými modely).
- 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.
- Trvanlivost – 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 к тому же 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. Более того, 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).
- Nízká spotřeba oleje – до 3 мг/м3, в сравнении с поршневым, где содержание масла в сжатом воздухе может достигать и 60 мг/м3.
- Nenáročné v otázkách instalace a instalace – за счет компактных габаритов появляется разнообразие вариантов их размещения в пределах цеха (площадки), к тому же для монтажа нет необходимости заливать отдельный фундамент.
Кроме того отдельным преимуществом является воздушное охлаждение, благодаря которому нет нужды встраивать оборотное водоснабжение и, что даже важнее, появляется возможность вторично использовать выделившееся тепло.
Что представляет собой винтовой компрессор его устройство и принцип работы
Jedná se o zařízení pro stlačování a dodávání vzduchu nebo jiných plynů. Pojďme k detailům.
Komponenty
- всасывающий фильтр — пропускает через себя и очищает воздух перед блоком сжатия;
- sací ventil – переключает режим работы компрессора нагрузка/холостой ход;
- elektrický motor – приводит в движение роторы блока сжатия;
- винтовой блок – dva paralelně orientované rotory (jeden konvexní, druhý konkávní);
- pohon – spojuje šroubový pár s motorem, který je také zodpovědný za rotaci při dané rychlosti;
- охладитель масла – снижает температуру масла до заданных значений, не допуская перегрева;
- отделитель масла – специальный резервуар (бак), отделяющий масло от сжатого воздуха;
- termostat – меняет направление движения масла: малый круг — сразу в винтовой блок; большой круг — через охладитель;
- olejový filtr — очищает масло перед подачей его в винтовой блок;
- реле и предохранительный клапан – защищают от поломки, срабатывая при резком повышении давления;
- potrubí – соединяют все отделы системы, обеспечивая прохождение масловоздушной смеси, масла и сжатого воздуха;
- ventilátor – способствует осуществлению забора воздуха, а также выполняет функцию общего охлаждения;
- Řídicí blok – 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.
Princip činnosti šroubového kompresoru
Krok za krokem to vypadá takto:
- motor spouští rotory, které se v souladu s prohlášením otáčejí k sobě;
- v důsledku tohoto pohybu je atmosférický vzduch nasáván přes filtr, ve kterém je očištěn od mechanických nečistot;
- ve šroubovém bloku se vzduch mísí s olejem, stlačuje se a vstupuje do olejové nádrže;
- v olejové nádrži a odlučovači dochází k oddělení stlačeného vzduchu od oleje a přes dochlazovač vstupuje na výstup z jednotky a olej se po ochlazení vrací přes olejový filtr zpět do šroubového bloku.
Proces komprese probíhá automaticky, je jednoduchý a efektivní. A to je další výhoda a další důvod, proč dané zařízení používat.
Как работает винтовой компрессор, в каких режимах
Je možných několik funkčních stavů:
- Старт – при нажатии основной кнопки , запускается двигатель, который приводит в движение роторы винтового блока. Компрессор переходит в следующий режим.
- Načíst– Atmosférický vzduch vstupuje do šroubového bloku přes sací filtr a otevřený vstupní ventil. Tlak v pneumatické síti začíná stoupat a postupně dosahuje horní hodnoty nastavené na regulátoru. Kompresor přejde do klidového režimu.
- Volnoběh – 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.
- Pokud se spotřeba obnoví, kompresor přejde do režimu zatížení. Pokud se spotřeba během určité doby (konfigurovatelné v ovladači) neobnoví, kompresor přejde do režimu odlehčení a zastavení.
- Останов – отключение оборудования в штатном (нормальном) порядке.
- Zastavení alarmu– экстренное прекращение работы, со срочной (незапланированной) остановкой мотора, с пропуском холостого хода и других промежуточных этапов. Осуществляется нажатием на кнопку.
Разновидности винтовых компрессорных установок
Existuje řada funkcí, podle kterých jsou klasifikovány všechny současné modely. Zvažme ty hlavní.
Podle typu pohonu se rozlišují:
- Ременные – именно этот элемент, соединяющий двигатель и основной блок, обеспечивает передачу крутящего момента.
- Přímé – соединение осуществляется уже муфтой, , что является более надежным и энергоэффективным решением.
- Ozubené — между винтовым блоком и мотором располагается зубчатый редуктор, позволяющий винтовому блоку вращаться со скоростью, отличной от скорости вращения мотора.
Podle maximálního pracovního tlaku jsou zařízení:
- компрессоры низкого давления — до 3,5 бар;
- компрессоры среднего давления — до 15 бар;
- vysokotlaké kompresory – až 35 bar.
Кроме того по типу потребляемой энергии:
- автономные (дизельные) – заправляются жидким топливом, удобные для удаленных и открытых строительных площадок;
- elektrické – подключаются к сети и от нее же запитываются.
Podle povahy pracovního prostředí existují:
- šroubové vzduchové kompresory – рассчитаны на сжатие воздуха;
- plyn – jsou vyvinuty pro stlačování různých plynů;
- многослужебные – способны одновременно работать сразу с несколькими средами;
- víceúčelový – могут поочередно использовать разные газы.
Samostatně poznamenáváme, že podle povahy náplně komory mohou být všechny dnes existující modely jednoho ze dvou typů, a to je tak vážný klasifikátor, že si zaslouží podrobnější zvážení. Existuje tedy několik možností.
Безмасляный винтовой компрессор устройство и принцип работы
Na druhé straně jsou také rozděleny do 2 typů, z nichž první je suchá komprese. Tato možnost je žádaná ve výrobě nástrojů, mikrobiologické výrobě, potravinářském a farmaceutickém průmyslu.
Jeho zvláštností je, že pro dosažení tlaku řekněme 10 barů je třeba proces lisování rozdělit do dvou stupňů. V jednom to nebude fungovat, protože plynné médium se příliš zahřívá. Proto:
- v první fázi se provádí komprese až do 3,5 baru, poté je třeba pracovní médium ochladit;
- na druhém – vstřik na konečnou hodnotu, řekněme do 10 barů.
Обороты роторов первой и второй ступени синхронизирует редуктор. Само устройство и принцип работы винтового компрессора сухого сжатия позволяет сразу получать стопроцентно чистый воздух, без каких-либо примесей, но стоит такой винтовой компрессор сравнительно дорого, его ремонт сопровождается значительными затратами, и в процессе эксплуатации оно достаточно сильно шумит из-за очень высоких скоростей вращения роторов винтового блока.
Proto druhá odrůda našla uplatnění – modely naplněné vodou. Dnes jsou ve všech těchto oblastech ještě žádanější a jsou dokonce považovány za technologicky nejpokročilejší, a to díky následujícím výhodám:
- zajistit tlak až 13 bar a tohoto tlaku je dosaženo v jednom kroku;
- voda má vysokou tepelnou vodivost a tepelnou kapacitu, proto je teplota stlačeného vzduchu na výstupu z kompresoru pouze o 6-12 °C vyšší než okolní teplota;
- vysoce kvalitní stlačený vzduch bez škodlivých nečistot;
- téměř úplná absence odpadu;
- vysoká energetická účinnost a ekonomický provoz.
Масляный винтовой компрессор устройство и принцип работы
Винтовой компрессор, устройство его принцип работы аналогичны общему случаю: есть два ротора, ведущий и ведомый, которые, вращаясь по направлению друг к другу, всасывают и сжимают воздух. Для предотвращения непосредственного контакта роторов, в винтовой блок впрыскивается масло. двигатели современных моделей – от 2,2 до 355 кВт и более;
- hladina hluku během provozu – od 60 do 80 dB (v průměru);
- produktivita dosahuje 60 m3/min a více.
Могут быть передвижными и автономными, на дизтопливе или бензине, но наиболее мощные варианты, как правило, стационарные, устанавливаемые в производственных цехах и на других закрытых площадках. Монтаж винтового компрессора к примеру, осуществляется сравнительно просто и быстро, без предварительной заливки фундамента.
Opravy a údržba: hlavní poruchy a jejich odstranění
Samozřejmě existují určité požadavky na provozní podmínky. Toto rotační zařízení není určeno do silně prašných a/nebo chladných místností, kde teplota klesá pod +5°C. Na druhou stranu není podmínkou stálá přítomnost osoby, protože v případě poruchy, přehřátí nebo havárie je zajištěna funkce nouzového vypnutí. Moderní modely také nepotřebují instalovat žádné pomocné systémy – jsou zcela soběstačné.
Během používání je pouze nutné provádět včasnou údržbu kompresoru v souladu s návodem k obsluze. Jinak je vše jednoduché, zvláště s elektronickým ovládáním: rozvrh šroubového kompresoru lze naprogramovat týdny dopředu. Kompresor tedy téměř po celou dobu pracuje bez stálé přítomnosti personálu údržby.
I když při dlouhodobém provozu se přesto mohou vyskytnout určité poruchy.
Výkon
Подробно рассмотрев винтовой компрессор устройство и принцип работы, можно сделать один простой вывод. Это довольно надежное, производительное, безопасное и удобное оборудование, особенно по сравнению с поршневым. Несмотря на то, что первоначальные затраты на покупку винтового компрессора выше, чем поршневого, стартовые расходы на их приобретение многократно окупаются в перспективе многолетней эксплуатации.
