Винтовые компрессоры — это категория оборудования, принцип работы которого основан на принудительном нагнетании воздушного потока путем вращения пары винтов. Такие агрегаты применяются в основном в промышленности, где необходима непрерывная подача воздуха, при этом важна стабильность давления. Они сочетают высокую надежность со сравнительно простой эксплуатацией и обслуживанием. В продаже можно найти и бытовые винтовые компрессоры, которые используют, например, для накачки надувных изделий, от бассейнов до шин, продувки радиаторов, работы пневмоинструмента и других задач.
Строение и принцип работы агрегата
Конструктивно устройство состоит из следующих элементов:
● винтовой блок из пары роторов, один из которых ведущий, а другой — ведомый, при их вращении происходит нагнетание воздуха;
● электродвигатель, приводящий винтовую пару в движение;
● масляный резервуар, необходимый для функционирования системы охлаждения;
● сепаратор, минимизирующий попадание капель масла в выходную струю воздуха;
● термостат, необходимый для регулирования направления потока циркуляции;
● клапаны, фильтры, радиаторы, предназначенные для изменения температуры рабочего вещества и удаления примесей.
В конструкции отдельных моделей предусмотрен ресивер с очистителем: компоненты обеспечивают равномерность воздушного потока и снижают расход электроэнергии при работе агрегата.
Чтобы нагляднее понять, как устроены винтовые компрессоры, нужно ознакомиться с принципом их работы. Роторы, установленные с расстоянием не более 0,4 мм друг от друга, вращаются синхронно за счет шестерней, в результате воздушный поток проходит в полость всасывания. Одновременно в рабочую камеру подается масло для уплотнения зазоров в винтовой паре, оно же отводит лишнее тепло, образованное движущимися элементами. Затем в сепараторе происходит разделение потока на воздух и масло: первый подается к выходному отверстию, а второе перенаправляется обратно в винтовой блок.
Назначение оборудования
В зависимости от технических характеристик различные виды винтовых компрессоров находят применение в следующих отраслях:
● химическая промышленность;
● медицина и фармацевтика (выполнение медицинских процедур в стоматологии, хирургии, анестезиологии, производство медикаментов и пр.);
● производство полиэтилена и ПЭ-изделий, например, упаковочных материалов;
● создание систем охлаждения в помещениях;
● машиностроение, авиастроение;
● металлургическая отрасль;
● строительство, дорожные работы;
● теплоэнергетика.
По принципу винтового компрессора работают и некоторые виды насосного оборудования. В частности к этой категории относятся несамовсасывающие насосы, для работы которых тоже необходим сторонний источник энергии.
Как и классический компрессор, такой агрегат имеет электродвигатель. После его запуска начинается трансформация энергии вращения в гидравлическую. Рабочее колесо создает центробежную силу, а за счет вращения крыльчатки происходит передача кинетической энергии и перекачка жидкости. Несамовсасывающие насосы активно применяются в машиностроении, гальванических цехах и системах водоподготовки. Их строение можно увидеть на схеме ниже.
Разновидности винтовых компрессоров
Классификация этого оборудования возможна по следующим параметрам:
- Тип передачи. По этому критерию устройства делятся на ременные, прямые и редукторные. В первом случае за передачу крутящего момента отвечает ремень, во втором — муфта, в третьем — зубчатый редуктор.
- Максимальное давление в системе. Устройства малой мощности обеспечивают не более 3,5 бар, средней — до 15, а самые мощные способны обеспечить давление до 30-35 бар.
- Способ питания. Автономные компрессоры работают на жидком топливе, они незаменимы на стройплощадках и объектах, где нет возможности подключиться к электросети или нецелесообразно использовать генераторы. Электрокомпрессоры работают от сети, они удобнее в местах, где есть постоянное электроснабжение.
- Тип рабочей среды. Компрессоры могут быть воздушными или газовыми; также существуют многослужебные модели, предназначенные для одновременной перекачивания разнородных смесей.
- Число ступеней. Одноступенчатые агрегаты обладают меньшей производительностью, зато потребляют не так много энергии, как двухступенчатые.
Кроме того, винтовые компрессоры бывают масляными и безмасляными. Первые более распространенные, сравнительно простые в обслуживании и ремонте, а в продаже можно найти большое количество моделей практически для любых задач, от бытовых до промышленных. Вторые работают по принципу водяного или сухого сжатия, они более современные, но стоят на порядок дороже. Кроме того, обслуживание безмасляного оборудования сложнее.
Плюсы и минусы
Эти устройства имеют как достоинства, так и недостатки. К преимуществам относятся следующие свойства:
● за счет малой площади соприкосновения в винтовом блоке создается меньший коэффициент трения, поэтому КПД такого оборудования достаточно высок;
● конструкция предусматривает плавное изменение скорости движения роторов, поэтому во время работы не происходит резкого изменения давления, которое может оказаться губительным для подключаемых к компрессору приборов;
● расход смазочных веществ на порядок ниже, чем при использовании других типов оборудования: в среднем на куб воздуха уходит не более 3 мг технического масла;
● современные агрегаты оснащаются большим количеством функций, позволяющих автоматизировать их работу, поэтому использование винтовых компрессоров становится еще проще и удобнее, а нагрузка на оператора становится минимальной;
● встроенная система охлаждения избавляет от необходимости подключения сторонней системы или обустройства градирни на производстве;
● винтовые компрессоры создают минимум шума и вибраций, поэтому их установка не требует обустраивать фундамент, а значит, занимает меньше времени.
Вместе с тем оборудование не лишено недостатков:
● себестоимость винтовых моделей выше, чем у поршневых;
● необходимо продумать систему отведения тепла, выделяемого в процессе работы;
● требуется строго соблюдать регламент на предмет соответствия конкретной модели условиям работы (например, нельзя использовать воздушный компрессор для перекачивания технических газов).
Правила обслуживания винтовых компрессоров
Техобслуживание таких устройств предусматривает комплекс манипуляций, направленных на поддержание работоспособности и отслеживание первых признаков неполадок. Все действия, входящие в этот комплекс, можно разбить на три группы — ежедневное, еженедельное и плановое обслуживание.
Ежедневные мероприятия
Такие действия осуществляет персонал предприятия, на котором используется винтовой компрессор, в начале рабочей смены. При этом заниматься техобслуживанием может только сотрудник, который прошел соответствующее обучение и имеет профильные навыки.
Само устройство предварительно отключают от электросети, затем спускают воздух из системы и проверяют температуру компрессора. После этого выполняются следующие действия:
● осмотр корпуса на предмет внешних дефектов, утечек смазки и пр.;
● проверка уровня масла во встроенном резервуаре;
● пробный запуск, в ходе которого необходимо удостовериться, что компрессор не создает лишних вибраций, а уровень шума соответствует норме;
● проверка оборудования в разных режимах работы (ожидание, нагнетание, холостой ход и отключение);
● мониторинг температуры масла во время запуска и работы (актуально для моделей, укомплектованных термостатом).
При выявлении каких-либо проблем необходимо сразу же остановить агрегат и вызвать мастера по ремонту.
Еженедельные мероприятия
В начале рабочей недели проводится обследование оборудования, которое начинается с проверки уровня масла и степени загрязнения воздушного фильтра. Если последний слишком сильно забит, его необходимо продуть воздухом под давлением, то же самое касается панельного фильтра, которым оснащается ряд моделей. После этого сотрудник должен проверить следующее:
● качество резьбовых соединений компрессора;
● степень натяжения ремня, если устройство оснащено таким типом привода;
● состояние основных узлов агрегата.
Плановое обслуживание
Периодичность проведения этого комплекса мероприятий определяется производителем, который указывает интервал в паспорте устройства. В процессе необходимо не только проверять состояние креплений и уровень технической жидкости, но и производить замену расходных материалов. Основные действия в плановом техобслуживании:
● полная замена масла (первая процедура проводится обычно спустя 500 моточасов, последующие — минимум раз в 12 месяцев или каждые 2500 моточасов);
● установка нового сепаратора и масляного фильтра (первый меняют в соответствии с регламентом, второй — при каждой замене масла);
● замена воздушного фильтра (в случае, когда продувка не помогает очистить его, а также при появлении повреждений);
● монтаж нового приводного ремня (его натяжение проверяют каждые 500 моточасов, а замену выполняют, если изделие растянулось или порвалось);
● слив конденсата из ресивера, если оборудование оснащено им.
Дополнительно плановое обслуживание винтового компрессора может включать замену элементов, пришедших в негодность в результате естественного износа или чрезмерной нагрузки. К ним относятся подшипники электромотора и винтовой пары, сальники, клапаны и другие комплектующие. Кроме плановых процедур, устройству может потребоваться экстренный ремонт. В случае появления посторонних шумов, перегрева масла, утечек, других признаков необходимо как можно скорее вызвать мастера по ремонту компрессорного оборудования.
Для подбора подходящего оборудования вы можете обратиться в соответствующий раздел нашего сайта: Винтовые компрессоры
