Для чего используется винтовой компрессор

Эксплуатация винтового компрессора

Избежать поломок и продлить срок службы винтового компрессора поможет грамотная эксплуатация. Любой специалист, работающий на этом оборудовании, обязан соблюдать технику безопасности, правила и директивы по обслуживанию, предписанные производителем.

Нагнетательные агрегаты следует использовать исключительно для сжимания воздуха, питающего пневматическую технику. Изготовитель (поставщик) не несет ответственности за ущерб, причиненный винтовому компрессору в ходе эксплуатации для других целей. Риск за такие действия лежит только на обслуживающем персонале и лицах, ответственных за допуск к работам.

Станции следует размещать на горизонтальных поверхностях в подготовленных помещениях, исключающих воздействие осадков. Их монтаж, запуск и обслуживание могут выполнять только профессионалы. Объект обязательно должен быть оснащен хорошей системой вентиляции, чтобы всасываемый воздух не содержал примесей.

Любые функциональные дефекты, возникающие в ходе технологического процесса, обязаны исправляться немедленно. Очень важный момент – подбор масла для агрегатов. Учитывая функции этого состава, необходимо выбирать продукцию только от известных брендов. Использование масел высокого качества гарантирует длительную работу оборудования.

Как работает винтовой компрессор, в каких режимах

Возможно несколько функциональных состояний:

Старт – при нажатии основной кнопки , запускается двигатель, который приводит в движение роторы винтового блока. Компрессор переходит в следующий режим.
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.
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.
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.
Останов – отключение оборудования в штатном (нормальном) порядке.
Alarm stop – экстренное прекращение работы, со срочной (незапланированной) остановкой мотора, с пропуском холостого хода и других промежуточных этапов. Осуществляется нажатием на кнопку.

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.

Преимущества установок с винтовыми компрессорами

Комплексные установки, основа которых винтовые компрессоры, пользуются спросом за счет преимуществ:

Системы воздушного охлаждения формируют циркулирующие потоки до каждого компонента оборудования, используют тепло агрегата для обогрева производственных помещений и создают сжатую среду с комнатной температурой.
Трехступенчатая очистка сжатого воздуха – центробежная фильтрация, гравитационная осадка, сепарация.
Независимость от перепадов напряжения за счет источника бесперебойного питания.
Средние температурные пределы использования – +/- 40 оС подходят для зимних условий.
Специфический фундамент не требуется.

Отдельное характерное достоинство высокотехнологичных систем – тонкая настройка рабочих параметров и другие функции управления:

Передача данных в цифровом виде оператору, сигнализация об отклонениях от нормы для принятия решений в режиме реального времени.
Создание автоматических последовательностей действий при индикации определенного значения параметра (автоматическое отключение при перепадах давления, температуры, интенсивных нагрузках термином дольше критического и другие возможности).
Разграничение уровней доступа – оператор, работник сервиса, общий.
Объединение группы компрессоров в единую сеть с локальным управлением – очередность включения, коннект с одним оператором, распределение нагрузок, оптимизация мощностей.
Дистанционное управление по беспроводным сетям с устройств на различных мобильных платформах.
Подключение к системам мониторинга состояния оборудования для определения сроков ТО и капитальных ремонтов.

Максимальная эффективность использования компрессорных установок, достигается объединением в сеть сепаратора, осушителя, фильтра углеводородов, интеллектуальных индикаторов и других вспомогательных решений.

Небольшим цехам или для специфических нужд компании производители предлагают мобильные винтовые компрессоры, способные работать в тех же температурных пределах и временно заменять стационарные установки.

Преимущества винтовых компрессоров (по сравнению с поршневыми):

На сегодняшний день винтовые компрессоры являются самыми востребованными. Если рассматривать в количественном плане, то поршневые компрессоры продаются в большем количестве, в первую очередь, из-за начальной стоимости. Но, как правило, их покупают для бытового использования, а также для малого бизнеса. Однако, несмотря на то, что винтовой компрессор стоит, как минимум, в два раза дороже аналогичного по мощности поршневого компрессора, он имеет значительные преимущества и со временем окупает свои инвестиции. Постепенно, малый, средний и крупный бизнес полностью уходит от поршневых компрессоров, заменяя их преимущественно винтовыми компрессорами.

Эффективность 95-98%, у поршневых компрессоров, в зависимости от привода и ступеней сжатия, эффективность составляет 50-75%;

Температура сжатого воздуха +7-13°C к температуре окружающей среды (у поршневых 80-120°C);

Шумность 62-78 дБ(А), в то время как у поршневых 80-97 дБ(А);

Расчетная наработка на отказ, часов: у винтовых компрессоров 40000-60000, у поршневых: 3000-6000;

Наличие штатной системы очистки масла;

Содержание масла в сжатом воздухе: у винтовых – от 1 до 4 мг/м3, у поршневых около 76 мг/м3;

Режим подачи воздуха: круглосуточный;

Возможность оснащения микропроцессорным управлением;

Эффективность (всасывание/выход): у винтовых 95-99%, у поршневых 50-70%;

Рабочие параметры

Винтовые и поршневые компрессоры значительно отличаются по мощности и объёму генерируемого воздуха. Производительность винтовых аппаратов существенно превышает этот показатель у поршневых устройств, и может достигать 12000 л/мин. Установки поршневого типа целесообразно использовать при невысокой потребности в потреблении воздуха – в среднем 200 л/мин.

Что еще следует учесть при покупке компрессора

При выборе оборудования, обратите внимание, что:

винтовые компрессоры отличаются пониженным уровнем шума и вибрации, что обеспечивает более комфортные условия эксплуатации;
несмотря на более высокую мощность винтовых установок, за счёт вспомогательного оборудования исключена вероятность падения давления, что обеспечивают экономичный расход электроэнергии (экономия до 35%);
для подачи чистого, без масляных примесей воздуха, винтовые агрегаты комплектуются различными приспособлениями (осушителями, фильтрами), что особенно актуально при использовании оборудования в пищевой, бумажной, химической промышленности, при выполнении покрасочных работ. Вместе с тем, для автоматической смазки деталей многих пневматических инструментов (перфоратора, пневмогайковёрта и др.) требуется наличие примеси масла в подаваемом воздухе – для таких операций целесообразно выбирать поршневой масляный компрессор.

Для многих покупателей немаловажным критерием являются габариты компрессора и возможность мобильного перемещения. Оборудование может комплектоваться колесами и транспортировочными ручками, а также другими полезными приспособлениями.

Воспользуйтесь советом специалиста, чтобы подобрать оптимальную модель с учётом всех нюансов эксплуатации и ваших потребностей. Позвоните нам по телефону в Красноярске+7(391) 200-15-00 или оставьте заявку на обратную связь.

Режим «ALARM-STOP»

В этот режим система может быть переведена нажатием кнопки экстренного выключения, расположенной на панели управления. Используется в случае срочной необходимости выключить электродвигатель. По этой команде электродвигатель отключается без перехода в режим холостого хода. Как мы видим, ничего сложного в устройстве винтового компрессора нет. Вместе с тем его конструкция отличается надежностью и рассчитана на длительную бесперебойную работу. В данной статье мы рассмотрели только один наиболее общий и часто встречающийся вариант. Он дает достаточно полное представление о работе компрессора, однако следует учитывать, что каждый производитель может вносить дополнительные изменения и дополнения в конструкцию выпускаемого им изделия. Безусловно, надежность и срок службы компрессора зависит от многих факторов: соблюдения условий эксплуатации, своевременного выполнения регламентных работ по техобслуживанию, а, главное, от качества всех компонентов и, в первую очередь, винтового блока, который является самым прецизионным и дорогостоящим элементом системы. Мы рекомендуем покупать оборудование только известных давно присутствующих на российском рынке компаний, имеющих здесь свое представительство и сервисный центр. Только в этом случае вы можете надолго забыть о проблемах связанных с обеспечением воздухом вашего предприятия.

Распространенные неисправности винтовых компрессоров и их устранение

Длительная эксплуатация любого оборудования приводит к тому, что оно требует либо сервисного обслуживания, либо серьезного ремонта. Не являются исключением и компрессоры, основным узлом которых является роторный блок.

Ремонт винтовых компрессоров своими руками вполне возможен в следующих случаях:

аппарат с трудом запускается;
компрессор не перезапускается;
в выходном патрубке агрегата отсутствует сжатый воздух;
низкая производительность;
чрезмерный расход масла;
непроизвольное срабатывание предохранительного клапана;
отключение аппарата термостатом;
отключение агрегата прерывателем сети;
поломка роторного блока;
повышенное давление.

Аппарат плохо запускается

Причиной того, что агрегат запускается с трудом, может быть низкая температура окружающего воздуха. Запуск компрессора произойдет только после прогрева помещения, в котором он установлен.

Устройство не перезапускается

Данная поломка вызывается плохим закрытием всасывающего клапана. Проблема решается прочисткой клапана. Если данная процедура не решила проблему, то клапан всасывания следует заменить.

Отсутствие сжатого воздуха

Если в выходном отверстии аппарата отсутствует сжатый воздух, то это признак закрытия регулятора. Чтобы устранить неисправность, потребуется проверить работоспособность реле давления. Именно этот узел подает питание на клапан, являющийся электромагнитным, который, в свою очередь, связан с регулятором.

Низкая производительность

Понижение производительности оборудования также связано с закрытием регулятора. В данном случае поломка вызывается засорением последнего. Чтобы производительность аппарата пришла в норму, требуется снять всасывающий фильтр, открыть или демонтировать регулятор, и хорошо прочистить его.

Чрезмерный расход масла или его утечка

Большой расход масла может вызывать сломанный фильтр, установленный в маслоотделителе, или негерметичность уплотнений этого же фильтра. В обоих случаях проблема решается заменой данных деталей.

Важно! Вызвать утечку масла может незакрытый регулятор или чрезмерно повышенное давление в системе. В первом случае следует проверить исправность электромагнитного клапана и регулятора

Во втором — подвергнуть проверке манометр.

Открытие предохранительного клапана

Данная поломка может возникнуть, если фильтр маслоотделителя засорился. Требуется проверить, существует ли перепад давления между масляным сепаратором, то есть его резервуаром и трубопроводом, в котором находится сжатый воздух. Проблема решается заменой фильтра.

Срабатывание термостата

Отключение агрегата термостатом может вызываться несколькими причинами.

Высокая температура окружающей среды. Следует обеспечить помещение с оборудованием хорошей вентиляцией, после чего нажать кнопку “reset” и перезагрузить аппарат.
Засорение охладителя масла. Требуется прочистить охладитель с применением растворяющей жидкости.
Низкий уровень масла. Следует долить необходимое количество последнего.
Неисправность термостата. Деталь следует заменить на исправную.

Отключение двигателя прерывателем сети

Срабатывание прерывателя цепи может вызвать низкое напряжение в сети. Следует проверить напряжение и, при его нормальных показателях, перезапустить аппарат, нажав на кнопку “Reset”.

Также прерыватель цепи может сработать при перегреве двигателя. В первую очередь, нужно проверить теплоотвод от электромотора. Если режим отвода тепла не нарушен, то произведите перезапуск оборудования. В случае, когда перезапуск не происходит, следует подождать несколько минут и снова повторить попытку.

Поломка роторного блока

Если обратить внимание на описание роторного блока, которое приводилось выше, то станет понятно, что его ремонт возможно произвести только в случае выхода из строя подшипников. В случае заклинивания роторов ремонт винтовых блоков следует доверить специалистам сервисного центра

Повышенное давление

Если давление поднимается выше максимально допустимых показателей, то в первую очередь проверяется регулятор. Возможно, нет команды на его закрытие. Убедитесь, что электромагнитный клапан находится в закрытом состоянии. При необходимости, данные детали следует заменить.

Материал подготовлен при участии специалистов https://www.v-p-k.ru/

Обзор моделей

EKOMAK DMD40C7.Модель мощностью в 3 тысячи Вт с производительностью до 450 л/мин. Имеет ременный привод, три фазы работы. Способен создавать и поддерживать давление равное 7 бар. Экземпляр средней тяжести – 180 кг. Компактные размеры сторон – 75, 72 и 52 см. Средняя цена в розничной продаже – 220 тысяч руб.
ALUP SCK 5-10 200.Винтовой компрессор с ременным приводом. Мощность — 4 кВт, производительность – 470 л/мин. Имеет объем ресивера равный 200 л. Максимальное достигаемое давление – 10 бар. Скромный вес установки – 105 кг. Оснащен колесами для удобного перемещения. Малошумен. Подходит для пневмообуродования и питания инструментов. Имеет кожух. Средняя цена – 160 тыс. рублей.
Компрессор ALUP LARGO 30-8
.Представитель класса повышенной мощности (до 30 кВт). Характеризуется производительностью в 4,5 тысячи л/мин, давлением 8 бар, прямым приводом, функцией самотестирования, независимой вентиляцией отсека для масла. Предназначен для промышленных объектов и больших объемов работы. Имеет вес 540 кг, колеса для облегчения перемещения. Средняя стоимость – 500 тысяч рублей.

На видео продемонстрированы винтовые компрессоры от ALUP

Устройство и принцип работы

Сжатые воздух и газ заставляют функционировать сложные системы исполнения из пневматических цилиндров, клапанов и прочих механизмов. Винтовой компрессор занимается преобразованием электрической энергии в воздушно-газовый толчок.

Составные части

Любая модель винтового компрессора включает основополагающие детали:

Воздушный фильтр – всасывает воздух в устройство, очищает его. Находится у входного клапана.
Входной клапан – регулирует работу агрегата переходом на холостой ход.
Основной винтовой блок – представляет собой два ротора вогнутой и выпуклой формы, расположенных параллельно друг другу.
Электрический мотор – запускает и поддерживает движение винтовой пары.
Ременный привод – сцепляет роторы с двигателем, обеспечивает вращение, поддерживает скорость.
Отделитель масла – бак с перегородкой, в котором воздух отделяется от масла.
Фильтр и охладитель масла – производит очищение, охлаждение масляной смазки перед ее попаданием в роторный отсек.
Термостат – следит за оптимальной температурой двигателя. При низком нагреве масла пропускает его вне охлаждения, ускоряя процесс.
Трубопроводы – система прохождения и соединения отделов воздуха, масла, их смеси.
Клапан предохранительный и реле давления – оберегают мотор от поломки. Срабатывают при значительном завышении давления в отделителе, предотвращая выход агрегата из строя.
Блок управления – система дисплеев и плат, обеспечивающая электронную настройку, отслеживание параметров оборудования.
Вентилятор – помогает воздушному забору внутрь, одновременно охлаждает элементы мотора.
Концевой охладитель – доводит сжатый воздух до оптимальной температуры перед выдачей из компрессора.

Принцип действия

Роторы вращаются навстречу друг другу, соблюдая принцип ведомости. Движение винтов всасывает воздух через входной фильтр. Поток проходит сквозь очищение, смешивание с маслом, охлаждение. Полученная смесь попадает в систему под продолжающейся винтовой тягой. Далее отделитель сепарирует масло от воздуха, последний выходит из компрессора в потребляющее оборудование.

Таким образом, работа винтов проделывает весь необходимый процесс с воздухом без посторонних вмешательств.

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);

Винтовой компрессор — для чего используется