И одноступенчатые компрессоры с впрыском воды, и двухступенчатые
сухие выдают абсолютно чистый воздух. Но первые требовательны к условиям размещения и подготовке воды. Двухступенчатые же устойчивы к промерзанию.
Подбор оборудования – стратегически важная задача для каждого
бизнеса. Ведь именно оснащение цеха предопределяет объем издержек,
себестоимость продукции и прибыльность производства. Поэтому даже при
выборе устройств из одной категории крайне важно изучить особенности их
работы и технических решений. Предлагаем вам сравнить два вида
безмасляных компрессоров – одноступенчатые с впрыском воды и сухие двухступенчатые, оценить их рабочие характеристики и соответствие вашим целям.
Одноступенчатые компрессоры с впрыском воды
Сжатие воздуха в компрессоре происходит за счет уменьшения объема
рабочих камер между вращающимися элементами винтового блока. В
классических моделях движущиеся элементы защищены масляной смазкой. Она же уплотняет зазоры и препятствует утечкам, поддерживая высокий КПД
оборудования. В одноступенчатых безмасляных компрессорах с впрыском воды жидкость выполняет еще больше функций:
- она снижает трение, обеспечивая продолжительный срок работы роторов;
- вода «моет» воздух, очищая его от пыли, бактерий и прочих примесей;
- она поглощает выделяющееся тепло, делая процесс сжатия близким к
изотермическому – это существенно сокращает потребление оборудованием электричества; - температура сжатия в одноступенчатых компрессорах не превышает +60
°С, что позволяет достигать рабочего давления в одну ступень даже при
низкой скорости вращения элементов винтового блока; - в свою очередь, это снижает уровень шума: если в двухступенчатых
скорость вращения достигает 25 000 об/мин, то в одноступенчатых с
впрыском воды она находится на уровне 5000 об/мин.
Недостатки таких моделей также обусловлены физико-химическими свойствами воды:
- Она является окислителем, поэтому при длительном простое возникает
риск коррозии, а подшипники винтового блока прослужат меньший срок, чем в сухих компрессорах. - Вода – универсальный растворитель, в котором часто присутствуют
соли, способные оказывать негативное влияние на оборудование. Поэтому
для одноступенчатых моделей с впрыском требуется подготовка жидкости – деминерализация или дистилляция. - Работает такое оборудование только в температурном режиме, при котором вода остается жидкой — +2+40 градусов.
Впрочем, некоторые недостатки одноступенчатых компрессоров с впрыском воды уже нивелированы новыми технологиями. Например, у ALMiG есть
безмасляные модели серии LENTO, которые автоматически пополняют водяной контур за счет конденсата, который выделяется во встроенном
рефрижераторном осушителе, поэтому они длительно не требуют дозаправки. А EXELUTE предлагает компрессоры с элементами из нержавеющей стали и
чугуна, не подверженные коррозии.
Главным достоинством одноступенчатых моделей с впрыском воды
считается безупречная чистота воздуха: в нем отсутствуют любые частицы,
включая биологические – бактерии и вирусы. Поэтому они являются лучшим
выбором для пищевой и фармацевтической промышленности.
Двухступенчатые сухие компрессоры
В этом типе оборудования отсутствует не только масляная смазка, но и
вода. Трение же исключается по причине сохранения между роторами узких
зазоров и синхронизации их движения. Производство таких компрессоров
требует от заводов безупречной точности в изготовлении и подгонке
деталей. Поэтому все бренды с мировым именем оснащают свои цеха
специальным контрольным оборудованием.
Принцип работы двухступенчатых сухих компрессоров основан на последовательном прохождении трех стадий:
- первичное сжатие воздуха до 3,5 бар, при котором выделяется большое количество тепла;
- промежуточный этап – охлаждение, для которого используется теплообменник водяного или воздушного типа.
- и наконец, финальное сжатие воздуха.
Конструкция безмасляных компрессоров с сухим сжатием намного сложнее, в сравнении с версиями с водяным впрыском. Основное отличие – блок
сжатия и система охлаждения, включающие следующие элементы:
- винтовой блок первой ступени;
- промежуточный теплообменник;
- винтовой блок второй ступени;
- концевой теплообменник;
- редуктор с синхронизующей шестерней, передающей момент от электродвигателя к роторам винтовых блоков первой и второй ступени;
- глушители для сброса давления, при разгрузке;
- датчики давления и температуры до и после каждой ступени.
Кроме того, в конструкции безмасляных компрессоров с сухим сжатием присутствует довольно большое количество масла, которое нагнетается
помпой из масляного картера для смазки подшипников и шестерней в
редукторе.
Да, вы прочитали правильно. В безмасляных компрессорах такого типа
присутствует масло. Но на качество сжатого воздуха оно не влияет, ведь
камеры сжатия от зоны подшипников отделяют специальные лабиринтные
уплотнения.
Выбирая безмасляный компрессор с сухим сжатием нужно учитывать ряд особенностей:
- Энергопотребление выше, чем у моделей с водяным впрыском. На это
влияет сам процесс сжатия, где большая доля электроэнергии уходит в
тепло. - Шумная работа. Два винтовых блока, роторы которых вращаются в пять
раз быстрее, чем у моделей с водяным впрыском, способны создавать
довольно громкие звуки. - Со временем может снизиться чистота воздуха – в нем появляются частички покрытия роторов, отслоившиеся из-за высоких температур.
- Высокая стоимость. Из-за более сложной конструкции безмасляные
«сухие» компрессоры стоят дороже аналогичных по производительности
компрессоров с водяным впрыском.
К основным преимуществам такого типа компрессоров можно отнести:
- Доступна большая мощности и производительность. Например, в
модельном ряду EXELUTE есть безмасляные компрессоры серии EXOV мощностью до 500 кВт и производительностью до 83 м3/мин. - Нет риска перемерзания. Сухие безмасляные компрессоры могут
храниться и находится в режиме ожидания в неотапливаемых помещениях.
Тогда как их собратья с впрыском воды заставят владельца потратить
круглую сумму на восстановление, если отопление в компрессорной будет
отключено зимой, и вода в системе успеет замерзнуть. - Большой ресурс. При должном обслуживании ресурс винтового блока до капремонта может достигать 40000 моточасов.
Поэтому компрессоры с сухим сжатием применяются преимущественно на
крупных предприятиях, где требуется бесперебойная подача безмасляного
сжатого воздуха большого объема. А в тех случаях, когда есть риск
отключения отопления в компрессорной, альтернативы таким компрессорам
нет.
Сравнение по основным показателям
Предлагаем еще раз кратко сравнить основные характеристики двух видов компрессоров:
- Энергоэффективность. Одноступенчатые компрессоры с
впрыском воды значительно экономичнее сухих двухступенчатых, потому как процесс сжатия близок к изотермическому. - Качество сжатого воздуха. Оба компрессора выдают
абсолютно чистый воздух класса 0. Но одноступенчатый с водяным впрыском еще и «моет» воздух, убирая из него даже микроскопические примеси и микробов. - Риск перемерзания. Одноступенчатые не способны работать при низких температурах – их устанавливают только в отапливаемых помещениях, а двухступенчатые сухие способны служить и храниться даже при отсутствии отопления.
- Ресурс до ремонта. У одноступенчатых он 20 тысяч часов, у двухступенчатых – вдвое больше.
- Стоимость обслуживания. Одноступенчатые компрессоры с впрыском воды экономичны – регулярно нуждаются в замене только водяной и воздушный фильтры. В двухступенчатых также необходимо регулярно менять масло и масляный фильтр.
Выводы
Оба типа безмасляных компрессоров выдают чистый сжатый воздух класса 0 по ISO 8573-1:2010, что соответствует самым строгим требованиям и будет достаточно для любой сферы, критичной к качеству сжатого воздуха.
Поэтому, если для вашего производства достаточно компрессора 250 кВт и вы способны обеспечить бесперебойную подачу чистой воды и постоянную
положительную температуру в компрессорной, то можно смело выбирать более экономичный вариант безмасляного компрессора с водяным впрыском.
Но если вам требуется большое количество сжатого воздуха и есть риск
перемерзания воды в системе или риск перебоев в ее подаче, то выбор
очевиден – безмаляный компрессор с сухим сжатием.
Источник: «АБСОЛЮТ ИНДАСТРИАЛ» - absolute-industrial.ru