Воздушные винтовые компрессоры

Предназначение

Разработан передвижной компрессор для обеспечения необходимых работ там, где установить стационарный вариант невозможно, нецелесообразно. Конструкция кд собрана самодостаточной, требует пополнения топлива, периодического технического обслуживания, осмотра. Готов аппарат к действию сразу после доставки на место.

Крупногабаритный дизельный агрегат собирают на колесах для передвижения автомобилем (категория «Е» водительского удостоверения для дорог общего пользования).

Область применения

Дорожники, геологи, строители, нефтяники, ремонтники, автомобилисты используют передвижной дизельный компрессор по такому назначению:

• стабильная работа инструмента (молотки, буры, гайковерты, пескоструйки, шлифовальные машинки, щетки роторные);
• обдувка, очистка поверхностей, труднодоступных мест;
• покрасочные операции;
• пневматический запуск крупного оборудования, машин;
• создание избыточного давления в системах для технологических нужд (опрессовка, проверка уплотнений, промывка);
• профилактическое обслуживание транспорта, в том числе, на полевых станах, по месту расположения бригад;
• заполнение баллонов, камер, надувных конструкций;
• перемещение чистых газов.

Топливо

Преимущества солярки в стоимости и устойчивым режимам двигателя, дали широкое применение дизельных двигателей в Вооруженных Силах.

В расчете затрат на выработку сжатого воздуха, при полностью выработанном эксплуатационном ресурсе, топливо составит 0,85 от всей цифры.

Функционировать дизельному оборудованию приходится в диапазоне температуры от +52°С до -40°С. Для возможности выполнения поставленной передвижной технике задачи, в солярку добавляют морозоустойчивые присадки.

Разновидности винтовых компрессоров

Существующие виды винтовых компрессоров определяют их сферы использования. К примеру, промышленные маслозаполненные агрегаты являются универсальными и широко применяются в различных областях. Но применение безмасляных аппаратов востребовано лишь в тех областях, где требуется высокая степень очистки сжатого воздуха, например, в пищевой, химической и фармацевтической промышленности.

Безмасляные аппараты

Безмасляный компрессор при сжатии воздуха в качестве смазки и охлаждения роторного блока масло не использует, поэтому сжатый воздух, произведенный аппаратом, не содержит частиц смазочных материалов. Безмасляные агрегаты делятся на 2 подвида: винтовые сухого сжатия и водозаполненные.

Винтовые компрессоры сухого сжатия оснащаются синхронными двигателями, приводящими в движение винты, не контактирующие друг с другом. “Сухие” аппараты имеют меньшую производительность (3,5 бар на 1 ступень), чем маслозаполненные устройства. При подключении второй ступени можно увеличить данный показатель до 10 бар. Но эта мера лишь увеличит стоимость оборудования, которая и так достаточно высока по причине использования спаренных двигателей.

Водозаполненные аппараты являются самыми технологичными и сочетают в себе все достоинства как безмасляных, так и маслозаполненных устройств. Водозаполненные аппараты способны на силу сжатия до 13 бар (на 1 ступень). Также данные модели являются экологичными, поскольку вместо масла для охлаждения в них используется обычная вода. Поскольку вода имеет высокую теплоемкость и теплопроводность, то, независимо от уровня сжатия воздуха, она нагревается максимум на 12°С за счет дозированного впрыска. Из этого следует, что при уменьшении тепловой нагрузки на детали агрегата увеличивается их срок службы, а также повышается безопасность и надежность оборудования в целом.

Водозаполненные компрессоры практически не имеют отходов при работе. Также данные аппараты дешевле в производстве, поскольку в их конструкции отсутствуют масляные фильтры и емкости для отработанного масла.

Маслозаполненные аппараты

Масляный агрегат, как уже говорилось выше, имеет 2 ротора, один из которых, является ведущим. Для предотвращения физического контакта между роторами, внутрь блока впрыскивается масло. Оно должно подаваться со скоростью 1 л/мин на 1 кВт мощности аппарата. Масляные компрессоры имеют шумность в пределах 60-80 Дб.

По мощности двигателя компрессоры могут быть от 3 до 355 кВт, а по производительности – от 0,4 до 54 м3/мин. Высокопроизводительное оборудование, как правило, является стационарным и устанавливается в цехах. Но все же существуют и передвижные винтовые компрессоры, как бензиновые, так и дизельные.

Обслуживание винтовых компрессоров

Большинство промышленных предприятий отказывается от поршневых компрессоров в пользу винтовых, что объясняется надежностью последних, а также меньшими расходами на обслуживание.

Экономия также связана с ремонтом и ТО. Винтовые приборы гораздо реже требуют техобслуживания и ухода, а также не имеют деталей, подверженных износу — поршней, клапанов и т.д. Еще один пункт экономии — расход электроэнергии. Роторные устройства потребляют меньше электричества, и обеспечивают большую производительность. Работая до 20 лет, они сокращают затраты на электроэнергию в несколько раз.

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

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.

1. Высокая температура окружающей среды. Следует обеспечить помещение с оборудованием хорошей вентиляцией, после чего нажать кнопку “reset” и перезагрузить аппарат.
2. Засорение охладителя масла. Требуется прочистить охладитель с применением растворяющей жидкости.
3. Низкий уровень масла. Следует долить необходимое количество последнего.
4. 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/

Устройство винтовых компрессоров

Чтобы разобраться лучше в том, какой принцип работы винтового компрессора, нужно знать общие сведения об его устройстве. Все модели оборудования, как бы они не различались между собой, имеют одинаковое в целом оснащение. Расскажем, какое имеет компрессор винтовой устройство на примере одного из них. Слаженная работа всех элементов позволяет агрегату функционировать без поломок длительное время и давать хорошую продуктивность. Это и делает оборудование таким популярным для потребителя. Разберемся в том, из чего состоит устройство винтового компрессора. Это такие детали:

• фильтр для воздуха всасывающий. Очищает входящий воздух, имеет в составе два фильтра: предварительный и тот, что находится возле входного клапана;
• винтовой блок – одна из важнейших составляющих агрегата. В него входят 2 ротора, которые находятся параллельно по отношению друг к другу. Первый ротор выглядит как выпуклый винтовой профиль, другой же, наоборот, вогнутый. Этим детали как раз и делают винтовое оборудование отличным от техники других видов. Присутствие роторов влияет на то, какой имеют винтовые компрессоры принцип работы;
• входной клапан. Оснащается пневматикой. Регулирует продуктивность установки. Это производится вследствие переключения клапана на ход вхолостую;
• электрический двигатель. Благодаря ему вращается винтовая пара. Это происходит при помощи муфты, редуктора (ременного привода);
• фильтр, очищающий масло. Нужен, чтобы очищать масло до его поступления в блок с винтами;
• ременная передача. Выглядит как 2 шкива. Они устанавливают скорость движения роторов;
• бак для отделения масла, металлический, внутри имеет перегородку с отверстиями. Воздух очищается от масла при помощи фильтра. Этому способствует инерционная сила, которая появляется при закручивании потока;
• охладитель масла. Масло требуется охладить при отделении от воздуха, который прошел сжатие. Для этого и применяется данная деталь;
• термостат. Отвечает за поддержание режима температуры в норме;
• концевой охладитель воздуха. Перед подачей обработанного воздуха наружу, последний должен охладиться до определенной степени;
• система трубопроводов. В нее входят трубопроводы различного назначения. Одни для смеси из масла и воздуха, другие только для масла и воздуха;
• блок управления. С его помощью оператор может вести наблюдение за работой компрессора, управлять процессом с помощью электроники. Кроме того, посредством блока управление возможна передача, вывод на экран нужных рабочих параметров, характеристик прибора;
• предохранительный клапан. Нужен для обеспечения безопасности функционирования установки и для предупреждения выхода оборудования из строя;
• реле давления. Задает параметры, режим эксплуатации относительно уровня давления;
• вентилятор. Осуществляет поступление воздуха в компрессионную установку. Одновременно с этим охлаждаются все составные детали компрессора.

Несмотря на то, что винтовые компрессоры устройство имеют не самое простое, их принцип работы понятный и целесообразный. Именно поэтому установки получили широкое распространение на крупных и малых производствах. С их помощью легко решать производственные задачи. Они надежные, высокопродуктивные, устойчивые к поломкам.

Преимущества винтовых компрессоров

Основными преимуществами винтовых компрессоров являются компактные размеры, не слишком большой вес, надежность и долговечность.

Винтовые устройства:

• Могут долгое время работать в автономном режиме
• Оснащены системой автоматического отключения в случае аварии, перегрева или сбоя сети
• Быстро монтируются в собственных рамах без специального фундамента
• При работе создают минимум шума и вибраций благодаря изолирующим кожухам
• Оснащены цифровыми блоками управления, которые позволяют легко менять давление, программировать циклы и регулировать энергопотребление
• За счет использования винтовых блоков последних поколений и автоматического управления подачей воздуха существенно экономят электроэнергию (до 30 %)
• Не требуют частого обслуживания (для сравнения, поршневые устройства подлежат осмотру через каждые 500 часов работы, винтовые – через 4000-8000 часов)

Отличная работоспособность винтового компрессора объясняется отсутствием клапанов, простой системой смазки и охлаждения. Практика показывает, что за время эксплуатации одного такого устройства предприятие может поменять около 5 машин поршневого типа.

Обслуживание безмасляного винтового компрессора

В первую очередь, необходимо отметить, что роторные компрессоры любого типа, а безмасляные – в первую очередь, не предназначены для сильно запыленных помещений.

Абразивные частицы, попадающие внутрь винтового блока, повреждают поверхности роторов и нарушают геометрию их форм. В результате вращающиеся винты начинают соприкасаться, что вызывает повышенное трение, образование задиров и схватываний.

Многие производители в целях защиты от износа и коррозии наносят на роторы специальные защитные покрытия.

Первыми это начали делать зарубежные производители. Обработка роторов специальными полимерными составами позволяла не только снизить вероятность их контакта с последующим образованием задиров, но и сократить затраты на точную механическую обработку поверхностей.

За счет включения мельчайших частиц твердых смазочных материалов полимерные покрытия имеют высокие антифрикционные свойства, что позволяет им эффективно снижать трение и препятствовать образованию задиров.

Со временем заводские покрытия изнашиваются, и чтобы решить вопрос их восстановления, необходимо пользоваться готовыми антифрикционными материалами. Ранее такие составы были исключительно импортными, однако сегодня их производство налажено и в нашей стране.

Российская компания “Моденжи” разработала серию антифрикционных твердосмазочных покрытий для винтовых компрессоров, которые могут применяться как при производстве, так и при ремонте роторов.

Покрытия MODENGY наносятся на поверхности деталей слоем до 100 мкм, затем, после приработки, толщина уменьшается в 2-2,5 раза и становится оптимальной.

Полимерная матрица покрытия прочно удерживает в своих ячейках частицы твердых смазочных материалов, выполняющие антифрикционную и противозадирную функции.

MODENGY 1007″ target=”_blank” href=”https://atf.ru/production/modengy/antifriktsionnye-tverdosmazochnye-pokrytiya/modengy-1007/”>MODENGY 1007 производится на основе графита, поэтому имеет характерный серо-черный цвет. Покрытие стабильно работает при температурах -50…+350 °С, имеет несущую способность 1300 МПа (тест SRV).

Несущая способность MODENGY 1014″ target=”_blank” href=”https://atf.ru/production/modengy/antifriktsionnye-tverdosmazochnye-pokrytiya/modengy-1014/”>MODENGY 1014 еще выше, она составляет 2700 МПа. Диапазон рабочих температур покрытия с дисульфидом молибдена и политетрафторэтиленом – -75…+255 °С. Состав отличается высокими антикоррозионными свойствами – >672 ч (тест в соляном тумане).

MODENGY 1066″ target=”_blank” href=”https://atf.ru/production/modengy/antifriktsionnye-tverdosmazochnye-pokrytiya/modengy-1066/”>MODENGY 1066 с графитом и дисульфидом молибдена выдерживает температуры от -70 до +315 °С. Покрытие также обладает антикоррозионными свойствами (>300 ч в соляном тумане) и высокой несущей способностью (9900 H по методу Falex).

Перед нанесением покрытия с поверхностей роторов удаляются остатки старых смазок, пыль и другие загрязнения. Для полной очистки и обезжиривания винтовой пары используется Специальный очиститель-активатор MODENGY” target=”_blank” href=”https://vils.ru/catalog/ochistiteli_i_rastvoriteli/modengy_spetsialnyy_ochistitel_aktivator/?offer=59559″>Специальный очиститель-активатор MODENGY. Его применение способствует высокой адгезии будущего покрытия и гарантирует долгий срок его службы.

Антифрикционные составы наносятся на роторы в несколько слоев, затем детали подвергаются нагреву для полимеризации покрытий. Все материалы отверждаются при нагреве свыше +200 °С в течение 20-40 минут (точное время зависит от вида покрытия).

Роторы с покрытием MODENGY в дальнейшем не требуют повторной обработки – правильно нанесенный защитный слой не стирается, так как не дает винтовым поверхностям вступать в контакт.

Воздушный радиатор / Масляный радиатор / Вентилятор

Для охлаждения сжимаемого винтовым компрессором воздуха его пропускают через радиатор, который обдувается вентилятором. Температура сжатого воздуха на выходе компрессора, как правило, превышает температуру окружающей среды не более, чем на 20÷30 °С.

Для охлаждения циркулирующего в компрессоре масла служит масляный радиатор. Обычно воздушный и масляный радиаторы объединены в единый блок и обдуваются одним вентилятором (двумя в компрессорах большой мощности).

Обычно вентилятор приводится в действие отдельным электродвигателем.

Вентиляторы охлаждения

В небольших компрессорах зачастую для обдува радиаторов используется вентилятор, входящий в состав приводного двигателя.

Вентилятор охлаждения на двигателе

Устройство винтовых компрессоров

Чтобы разобраться лучше в том, какой принцип работы винтового компрессора, нужно знать общие сведения об его устройстве. Все модели оборудования, как бы они не различались между собой, имеют одинаковое в целом оснащение. Расскажем, какое имеет компрессор винтовой устройство на примере одного из них. Слаженная работа всех элементов позволяет агрегату функционировать без поломок длительное время и давать хорошую продуктивность. Это и делает оборудование таким популярным для потребителя. Разберемся в том, из чего состоит устройство винтового компрессора. Это такие детали:

• фильтр для воздуха всасывающий. Очищает входящий воздух, имеет в составе два фильтра: предварительный и тот, что находится возле входного клапана;
• винтовой блок – одна из важнейших составляющих агрегата. В него входят 2 ротора, которые находятся параллельно по отношению друг к другу. Первый ротор выглядит как выпуклый винтовой профиль, другой же, наоборот, вогнутый. Этим детали как раз и делают винтовое оборудование отличным от техники других видов. Присутствие роторов влияет на то, какой имеют винтовые компрессоры принцип работы;
• входной клапан. Оснащается пневматикой. Регулирует продуктивность установки. Это производится вследствие переключения клапана на ход вхолостую;
• электрический двигатель. Благодаря ему вращается винтовая пара. Это происходит при помощи муфты, редуктора (ременного привода);
• фильтр, очищающий масло. Нужен, чтобы очищать масло до его поступления в блок с винтами;
• ременная передача. Выглядит как 2 шкива. Они устанавливают скорость движения роторов;
• бак для отделения масла, металлический, внутри имеет перегородку с отверстиями. Воздух очищается от масла при помощи фильтра. Этому способствует инерционная сила, которая появляется при закручивании потока;
• охладитель масла. Масло требуется охладить при отделении от воздуха, который прошел сжатие. Для этого и применяется данная деталь;
• термостат. Отвечает за поддержание режима температуры в норме;
• концевой охладитель воздуха. Перед подачей обработанного воздуха наружу, последний должен охладиться до определенной степени;
• система трубопроводов. В нее входят трубопроводы различного назначения. Одни для смеси из масла и воздуха, другие только для масла и воздуха;
• блок управления. С его помощью оператор может вести наблюдение за работой компрессора, управлять процессом с помощью электроники. Кроме того, посредством блока управление возможна передача, вывод на экран нужных рабочих параметров, характеристик прибора;
• предохранительный клапан. Нужен для обеспечения безопасности функционирования установки и для предупреждения выхода оборудования из строя;
• реле давления. Задает параметры, режим эксплуатации относительно уровня давления;
• вентилятор. Осуществляет поступление воздуха в компрессионную установку. Одновременно с этим охлаждаются все составные детали компрессора.

Несмотря на то, что винтовые компрессоры устройство имеют не самое простое, их принцип работы понятный и целесообразный. Именно поэтому установки получили широкое распространение на крупных и малых производствах. С их помощью легко решать производственные задачи. Они надежные, высокопродуктивные, устойчивые к поломкам.

Компрессоры: устройство и причины нарушенного функционирования

Компрессор представляет собой устройство, преобразующее энергию в механическую работу. Он сжимает и перемещает под давлением воздух и другие газообразные вещества.

Такие энергетические машины благодаря высокому коэффициенту полезного действия получили широкое распространение в:

• Быту
• Газовой и нефтяной промышленности
• Строительстве
• Энергетике
• Металлургии
• В пищевой промышленности
• Машиностроении
• Медицине
• Дорожно-монтажных работах

В отраслях, где чистота выпускаемого воздуха и отсутствие в нем посторонних веществ и твердых частиц имеют большое значение, особой популярностью пользуются безмасляные воздушные компрессоры. Плюсом также является отсутствие необходимости приобретали дополнительные очистительные фильтры и постоянно доливать масло.

Компрессоры делятся на два основных вида: поршневые и винтовые.

Ключевым элементом первых является поршень, за счет возвратно-поступательных движений которого происходит сжатие воздуха. Во вторых эту функцию осуществляют вращающиеся навстречу друг другу винты.

Преимущества винтовых компрессоров:

• Работают беспрерывно
• Высокая производительность
• Редкая необходимость ремонта

Недостатки:

• Высокая стоимость
• Не предназначены для работы в помещении с повышенной запыленностью

Преимущества поршневых компрессоров:

• Низкая стоимость
• Работают в загрязненных условиях

Недостатки:

• Необходимость постоянного технического обслуживания
• Высокий уровень шума и вибраций

За преобразование какой-либо энергии в механическое действие в любом устройстве отвечает главный рабочий компонент – двигатель.

Неблагоприятные условия эксплуатации и отсутствие планового обслуживания могут привести к некорректной работе двигателя. Он гудит, но нагнетание не происходит, не запускается вообще и т.д.

Причиной неработоспособности двигателя могут быть:

• Недостаточное напряжение сети
• Повышенное трение
• Коррозия металлических деталей
• Попадание абразивных частиц
• Перегрев
• Заклинивание поршневой группы
• Плохой контакт в электрической цепи
• Перегрузки

К выходу винтового компрессора из строя может привести попадание внутрь абразивных частиц. Они вызывают соприкасание винтов, образование задиров и интенсивный износ.

В конструкции поршневого устройства много деталей, который постоянно взаимодействуют друг с другом, поэтому повышенное трение и перегревы являются актуальной проблемой.