Устройство винтового компрессора

Для удовлетворения технологических потребностей в сжатом воздухе чаще используется винтовой или поршневой компрессор. Такое оборудование по сравнению с другими видами отличается повышенной эффективностью, надежностью и доступностью. Его используют благодаря способности генерировать большие объемы сжатой среды с заданными параметрами, в том числе и в автономном режиме.

Первые агрегаты востребованы там, где требуется большой расход потока при относительно низком давлении. В свою очередь, поршневые установки покупают, когда нужно обеспечить более высокий напор. Ниже рассмотрим устройство винтовых моделей на примере оборудования турецкой компании «Далгакиран».

Назначение винтовых компрессоров

Винтовые компрессоры Dalgakiran — обширная линейка промышленного оборудования специально спроектированного для длительной и интенсивной эксплуатации с предельными нагрузками в жестких условиях. Конкурентным их преимуществом является высокая производительность в сочетании с повышенной надежностью, долговечностью и экономичностью. Основными потребителями мощных станций являются:

• Производственные предприятия. Винтовые компрессоры используются для обеспечения работы пневматического оборудования, инструментов, транспортировки сырья и материалов, реализации технологических процессов и операций.
• Энергетика. Производительные агрегаты востребованы в системах вентиляции, кондиционирования, пневматического управления оборудованием электростанций.
• Транспорт. На морских и речных судах, а также железнодорожном транспорте компрессоры применяются для комплектации пневматических систем, кондиционирования, запуска двигателей.
• Строительство. Производительные агрегаты используют не только для обеспечения работы пневматического инструмента или машин, но и для прогрева бетона, сушки сырья, транспортировки строительных смесей.
• Пищевая промышленность. С помощью винтовых компрессоров организуется транспортировка, фасовка и упаковки пищевых продуктов.
• Медицина. Винтовые компрессоры востребованы для изготовления систем жизнеобеспечения, аппаратов искусственного дыхания, различного оборудования, а также для решения других задач.

Принцип работы винтовых компрессоров

Чтобы лучше понять, чем отличается винтовой компрессор на фоне оборудования других видов, сначала рассмотрим более подробно принцип его действия. Такой агрегат генерирует сжатый поток путем преобразования кинетической энергии в энергию давления. Основными элементами его конструкции являются два ротора (винта) специальной формы, размещенные внутри корпуса сложной конфигурации. Роторы вращаются навстречу друг другу без соприкосновения, образуя между собой полости переменного объема. При вращении валов объем этих камер постоянно изменяется — последовательно уменьшаясь, что приводит к сжатию газа, засасываемого через впускной патрубок.

В конце рабочей фазы сжатая среда поступает в нагнетательный канал и далее подается потребителям. Процесс сжатия происходит за счет плавного уменьшения объема камер, создаваемых между роторами в процессе их вращения. Таким образом, постоянное изменение разницы габаритов подвижного пространства внутри винтовой пары и является причиной повышения давления. Количество сжатого газа определяется частотой вращения валов, на которых смонтированы роторы.

Особенности конструкции винтовых компрессоров

Характерное отличие винтовых компрессоров по сравнению с другими видами аналогичного оборудования в довольно простой конструкции. Основными ее элементами являются:

Роторы (винты)

Представляют собой два вращающихся вала специальной формы, на которых закреплены лопасти. При вращении между фигурными элементами образуются динамичные камеры переменного объема, в которых происходит плавное сжатие газа.

Корпус

Основной компонент, объединяющий все элементы в единую конструкцию. Имеет сложную конфигурацию, внутри которой на подшипниках смонтированы валы роторов. Корпус обеспечивает соосность и минимальные зазоры между подвижными деталями, а также герметизирует внутреннюю полость, принимает нагрузки от давления сжатого газа.

Патрубки

Всасывающий канал обеспечивает забор газа внутрь корпуса компрессора. А нагнетательный позволяет сжатому воздуху выходить в рабочую магистраль, к которой подключаются потребители.

Масляная система

Обеспечивает смазку и охлаждение трущихся деталей, в числе которых не только подшипники, но и роторы, другие элементы конструкции.

Привод

В большинстве случае промышленные компрессоры «Далгакиран» комплектуются электродвигателями. В то же время есть автономные модели, с двигателями внутреннего сгорания. Мотор подключается к винтовому блоку через шкивоременную передачу или эластичную муфту, которая передает крутящий момент на вал, вращающий роторы.

Система охлаждения

Она предназначена для отвода тепла от нагревающихся в процессе работы деталей и узлов, а охлаждения сжимаемого газа. В зависимости от конструкции может быть воздушно-масляной или водяной. Первая использует в качестве охладителя масло, которое подается под давлением на смазываемые поверхности и одновременно отводит выделяющееся тепло. Нагретая смазка охлаждается в радиаторе и снова подается в систему. Водяная схема отводит тепло путем циркуляции жидкости, а затем охлаждает ее в теплообменнике или градирне. В зависимости от модели компрессора может быть открытой или закрытой. Важный узел системы охлаждения — вентилятор охлаждения, усиливающий поток воздуха через радиатор или теплообменник.

Шкаф управления

Представляет собой металлический ящик с электронной системой, которая выполняет функции контроля и управления работой компрессора, поддержание заданных параметров (давления, температуры, производительности), защиту от аварийных ситуаций, а также отображение рабочих данных. В ее состав входит контроллер, датчики давления, температуры, влажности, частотные преобразователи, пускатели двигателей, реле защиты и другие компоненты. На дверце или панели располагается цифровой дисплей, кнопки управления и сигнальные лампы. Шкаф управления позволяет оператору контролировать работу компрессора и при необходимости изменять настройки для обеспечения требуемой производительности и режимов.

Особенности винтовых компрессоров с ременным приводом

Характерная особенность винтовых компрессоров этой группы в том, что вращение от электродвигателя на винтовой блок передается с помощью системы шкивов и клиновидного ремня. Такое решение обеспечивает следующие преимущества:

1. Возможность плавной регулировки частоты вращения винтов в широком диапазоне, соответственно, и производительности компрессора.
2. Снижение нагрузок на подшипники, что увеличивает срок службы оборудования.
3. При заклинивании винтового блока исключается повреждение электродвигателя или другого привода.
4. Конструкция таких компрессоров простая и обладает меньшей металлоемкостью по сравнению с винтовыми компрессорами с прямым приводом.

В то же время такая схема имеет и недостатки, в числе которых необходимость постоянной регулировки и замены ремней. Из-за проскальзывания, здесь довольно заметными являются потери мощности и КПД, особенно на больших оборотах. Важным моментом также выступают более высокая вибрация и шумы по сравнению с прямым приводом.

Особенности винтовых компрессоров с прямым приводом

Винтовые компрессоры с прямым приводом имеют ряд особенностей по сравнению с ременными агрегатами:

1. Передача крутящего момента от электродвигателя к винтовой паре осуществляется напрямую через эластичную муфту или редуктор. Это позволяет значительно повысить мощность и производительность.
2. Существенно выше надежность и долговечность за счет отсутствия механизмов передачи крутящего момента. КПД близок к 100%.
3. Они более компактны и занимают меньше места при монтаже, т.к. нет необходимости в кожухах для ремней. Значительно меньше вес.
4. Работа отличается пониженной вибрацией и шумом, что делает их более комфортными для эксплуатации и обслуживания.
5. Меньше потери на трение, поэтому ниже температура и нет потребности в охлаждении.

В то же время, такие компрессоры требуют более точной и трудоемкой выверки соосности роторов и соблюдения зазоров во избежание ударов, поломок. Плюс к этому, из-за более сложной конструкции у них более высокая стоимость и жесткие требования к подготовке основания. А при выходе из строя винтовой пары велик риск повреждения и привода.

Какой компрессор лучше?

Чтобы более наглядно определить какой компрессор лучше, рассмотрим особенности агрегатов с ременной передачей и прямым приводом в таблице:

Как купить винтовой компрессор

На сайте официального дилера РусГрупп представлены разные виды винтовых компрессоров Dalgakiran. Большой выбор наименований позволит подобрать оптимальную модель, которая будет максимально соответствовать технологическим потребностям конкретного предприятия. Наша компания продает промышленное оборудование популярного бренда с расширенной поддержкой. В ее числе пневмоаудит, доставка по РФ, бесплатные консультации, техобслуживание и ремонт любой сложности, а также поставки запчастей и расходных материалов.