Винтовые компрессоры и компрессорные установки. Работа и принцип действия. Технические характеристики и применение

Обзор моделей

Среди наиболее качественных, но в тоже время и дорогостоящих компрессоров, можно выделить три модели:

1. FINI Mega SD – итальянский винтовой компрессор, предназначенный для промышленных цехов. Высокое качество металла и конструктивных деталей, а также инновационные технологии, сделали эту модель лидером на рынке винтовых промышленных компрессоров масляного типа. Цена его от 4000 евро.
2. Alup Sonetto – болгарская модель, которая имеет сверхточный пульт управления и табло, позволяющее полностью контролировать все происходящие процессы, регулируя давление температуру и скорость вращения роторов. Принцип работы несколько отличается, поскольку в базовой комплектации имеются вспомогательные детали, облегчающие отвод отработанного масла и фильтрацию воздуха. Стоимость агрегата от 5000 евро.
3. Abac SPINN – не менее популярная модель всемирно известного производителя. Низкий уровень шума, который идеально сочетается с высокой производительностью и технологичностью, делает модель популярной во всем мире. Цена ее варьируется от 5000 евро до 8000, в зависимости от комплектации.

Несмотря на столь высокую цену, винтовые компрессоры гарантируют повышенный уровень качества, сроком не менее 25 лет. Достаточно внушительная цифра, делающая инвестицию выгодной.

Конструктивные особенности и принцип работы

Строение винтового компрессора несколько сложнее его поршневого собрата.

Если рассматривать общую схему, то компрессор выглядит в виде металлического корпуса, в который погружены два ротора – ведущий и ведомый. Поверхности роторов плотно соприкасаются друг с другом, образуя рабочие камеры. При поступательных движениях камеры увеличиваются за счет равномерного отдаления выступов от впадин.

Более детальную конструкцию позволяет рассмотреть схема, на которой указываются следующие элементы:

• всасывающий клапан – нагнетает воздух извне;
• фильтр – очищает нагнетаемый воздух от сторонних примесей;
• блок управления – запрограммированная микросхема (плата), которая способна самостоятельно регулировать и контролировать все процессы в компрессоре;
• двигатель – основной рабочий элемент, позволяющий превращать энергию в полезную работу;
• термостат – отвечает за поддержание определенной температуры, регулируя работу охладительных элементов;
• вентилятор – охлаждает внутренние детали, защищая всю конструкцию от перегрева и преждевременного износа;
• маслоотделитель – клапан, регулирующий подачу масла для смазки, а также отвод отработанного масла в утиль;
• датчики давления – показывают показатели давления, контролируя и не допуская поломки.

Принцип действия агрегата заключается в следующем: двигатель приводит винтовую часть аппарата в движение. При этом вращение ротора обеспечивает всасывание воздуха, который проходит через специальные фильтры. Винты плотно припадают друг к другу (впадина к выпуклости), образуя единую плоскость. В результате образуется сжатый воздух, который в дальнейшем можно использовать по назначению.

На видео говорится об устройстве винтового компрессора

Ремонт и обслуживание

Каждая модель (это относится не только к компрессорам) имеет свои особенности и нюансы в работе, которые закреплены в техническом паспорте.

Перед началом эксплуатации важно изучить предложенную производителем информацию, чтобы сделать работу продуктивной и избежать нежелательных поломок. Выделяют 5 показателей, от которых зависит исправная работа компрессора:

1. Качество масла – чем выше его котировка, тем меньше отходов и загрязняющих веществ образуется в отработке.
2. Техническое обслуживание – заключается в прочистке конструктивных деталей и элементов. Периодичность полностью зависит от времени эксплуатации и места. Рекомендуется проводить чистку и смазку рабочих элементов не реже 1 раза в полгода.
3. Правильная эксплуатация – рекомендуется придерживаться всех правил, которые написаны в ТО, не игнорируя их. Самопроизвольное подключение и эксплуатация не гарантирует исправность оборудования, а также исключает возможность бесплатного сервисного обслуживания.
4. Монтаж и запуск – если нет опыта в подобных работах, то лучше доверить их профессионалам. Правильная установка и подключение обезопасит не только агрегат, но и людей, находящихся в непосредственной близости к агрегату.
5. Наличие вентиляционного канала – забор воздуха должен осуществляться с улицы, а не с закрытого помещения, насыщенного высоким уровнем примесей (пыль, грязь, излишняя влажность).

Соблюдая несложные правила обслуживания компрессора можно надолго забыть о дорогостоящем ремонте.

Причины неисправностей и способы их устранения

В процессе эксплуатации оборудования можно столкнуться с его поломкой. Приходится прибегнуть к ремонту винтовых компрессоров. К наиболее распространенным неисправностям оборудования относятся:

• компрессор плохо включается или не перезапускается;
• агрегат не получает сжатого воздуха;
• низкая производительность оборудования;
• чрезмерный расход и утечка масла;
• непроизвольное открытие предохранительного клапана;
• отключение компрессора термостатом;
• повышенное давление;
• срабатывание прерывателя цепи.

Основной причиной плохого включения оборудования является слишком низкая температура воздуха. Нужно просто прогреть помещение, в котором находится компрессор, и все будет в порядке.

Агрегат не перезапускается из-за плохого закрытия всасывающего клапана. Его необходимо снять и почистить. В некоторых случаях понадобится заменить элементы.

Отсутствие сжатого воздуха в выходном отверстии компрессора свидетельствует о закрытии регулятора. Устранить неполадку можно путем проверки реле давления, которое должно подавать питание на электромагнитный клапан, связанный с регулятором.

С закрытием регулятора в большинстве случаев связана и низкая производительность агрегата. Но в этом случае причиной неисправности является загрязнение регулятора. Чтобы это устранить, снимается всасывающий фильтр, открывается и очищается регулятор. Наилучший вариант — демонтаж регулятора с его последующей очисткой.

Чрезмерный расход и утечка масла

Причинами слишком большого расхода масла могут быть:

• сломанный фильтр маслоотделителя;
• негерметичные уплотнения фильтра маслоотделителя.

В обоих случаях проблемы решаются путем замены уплотнений или самого фильтра.

Утечка масла из всасывающего фильтра говорит о том, что не закрыт регулятор или в системе чрезмерно высокое давление. В первом случае проверяется функционирование регулятора и электромагнитного клапана. Во втором случае, кроме проверки регулятора и клапана, следует тщательно осмотреть манометр.

Причиной попадания масла в пульт управления является утечка масла сквозь фланец агрегата. Данная неполадка устраняется посредством замены уплотнительного кольца компрессора.

Режимы работы

Даже самые простые модели в базовой комплектации содержат не менее 5 режимов работы:

1. Холостой ход – необходим для подготовки компрессора к полноценной работе. Двигатель приводит в работу роторы, которые вращаются, нагнетая воздух, но не на полную мощность.
2. Рабочий режим – определяется полноценным действием всех конструктивных элементов, давая на выходе сжатый воздух.
3. Режим ожидания – в период его активации отмечается торможение всех процессов до тех пор, пока давление в системе не восстановиться. Удобно при периодическом использовании компрессора в производстве, который позволяет не выключать агрегат, а притормозить его работу на определенный период.
4. Пуск – данный режим оптимизирует запуск компрессора, исключая перегрузки сети. Напряжение подается дозировано, позволяя приступить к работе через 10-15 секунд после включения.
5. Стоп – обеспечивает постепенное выключение компрессора, переводя его вначале на холостой ход, а затем подготавливая к полному выключению. Этот режим позволяет также избежать поломок и преждевременного износа деталей из-за резких перепадов напряжения и давления.

В отдельных моделях также имеется режим Stop-Alarm – экстренное прекращение работы агрегата при возникновении какой-либо неполадки или превышении показателей давления и температуры. Данный режим может быть как автоматическим (срабатывает при сигнализации датчиками контроля), так и ручным (кнопка на панели управления).

Мнение пользователей

Большинство пользователей, которые работают с винтовыми компрессорами, отмечают, что агрегаты полностью выполняют свою работу, надежны и просты в управлении. Низкий уровень шума позволяет работать без специальных наушников-глушителей, а наличие нескольких режимов работы облегчает запуск машины и прекращение работы. Многоуровневая система защиты полностью исключает вариант перегрева оборудования, отключая питание прибора при малейших превышениях допустимых значений.

Среди недостатков, которые отмечаются в эксплуатации, выделяют следующие:

• необходимость частой чистки и смазки винтовой части и подшипников;
• быстро приходят в негодность подшипники, если при старте в них попадает отработанная жидкость;
• необходимость использования дорогостоящих масел известных брендов, что значительно удорожает стоимость агрегата;
• требуется выделять специально оборудованную зону с вентиляцией и контейнерами для сбора отработанного масла;
• при работе необходимы специальные знания и навыки, позволяющие контролировать исправность самого агрегата и процесса сжатия воздуха.

Конечно же, самым неприятным фактором, влияющим на покупку, является высокая цена компрессора. Но если учитывать, что средний эксплуатационный срок составляет 18-20 лет, такая покупка вполне сможет себя окупить за 5-7 лет работы на производстве.

Таким образом, винтовые компрессоры – надежные и продуктивные агрегаты, имеющие массу преимуществ. К весомым недостаткам можно отнести только высокую цену, которая для многих потребителей является недоступной. Технологические особенности и принцип работы определяют высокое качество компрессора, а также продолжительный срок его эксплуатации. Среди пользователей винтовых компрессоров есть и сторонники, и ярые противники. Несмотря на это, компрессоры винтового типа продолжают вытеснять поршневые аналоги, замещая на рынке собой всю продукцию.

Разновидности

Винтовые компрессоры подразделяются на две подгруппы:

1. Масляные или маслозаполненные – контакт и стачивание лопастей соприкасающихся роторов предотвращает впрыскиваемое масло. Маслянистая структура позволяет металлическим стенкам скользить по поверхности друг друга, исключая вероятность их истощения.
2. Безмасляные – отсутствие тесного контакта рабочих лопастей достигается за счет использования других веществ или принципа работы. Бывают двух видов:

• Сухого сжатия – двигатели приводят роторы в работу синхронно, предотвращая их тесный контакт между собой. Обладают низким уровнем КПД, а также не практичны в использовании, поскольку не могут работать длительное время (требуют постоянного охлаждения).
• Водозаполненные – имеют массу преимуществ, позволяя получать действительно экологически чистый компрессор, использующий силу воды, а не масла. Тем более, что нет необходимости беспокоиться о том, как и куда отработанное масло утилизировать.

Выбор типа винтового компрессора обычно зависит от сферы его применения и места эксплуатации. В быту и в промышленности требования разные, также как и особенности работы.

Почему переход на винтовые компрессоры является выгодным

В последние годы роторные модели все больше вытесняют поршневые компрессоры с рынка потребления. Не смотря на то, что последние и стоят дешевле, и принцип работы их проще, да и конструкция настолько примитивна, что понятна даже школьнику, поршневые компрессоры изжили себя. Объясняется этот факт несколькими положениями:

1. Мобильность устройства – небольшой вес позволяет перемешать компрессор в любое удобное место.
2. Продолжительность эксплуатации – роторы выполнены из высокопрочного металла, а смазка предотвращает их износ.
3. Высокий уровень КПД без потерь и дополнительных затрат – поршневые компрессоры не могут похвастаться высокими показателями производительности, поскольку третья часть полезной работы затрачивается на саму систему.
4. Наличие режимов работы, обеспечивающих более легкий процесс нагнетания и сжатия воздуха. Экстренное выключение, а также подготовка к запуску и выключению в более щадящем режиме, который сокращает вероятность поломки.
5. Повышенный уровень защиты от поломок, а также возможность контроля всех процессов компрессора.

Эти технологические качества, которыми наделены современные модели винтовых компрессоров, определяют их популярность и востребованность на рынке, постепенно отодвигая поршневые агрегаты на второй план. Их универсальность, позволяющая использовать компрессоры, как в быту, так и на производстве, также является определяющим фактором при выборе типа.

Еще одно видео на тему