Винтовой компрессор плюсы и минусы

Винтовой компрессор: виды, достоинства и недостатки

Винтовые компрессоры относятся к ротационному классу оборудования. Работают такие устройства за счёт вращения двух роторов, которые и называются винтами.

Первый образец такого аппарата был выпущен в далёком 1934 году учёным из Швеции Элиотом Лисхольном. С того времени многое в этом приспособлении было усовершенствовано, только принцип действия всегда оставался неизменным.

• Достоинства и недостатки
• Составляющие части компрессора
• Принцип и режимы работы
• Классификация и виды

Достоинства и недостатки

Этот аппарат отличается следующими преимуществами в эксплуатации:

• употребление небольшого количества масла;
• агрегат не нуждается в установке дополнительных фильтров для масла;
• уровень шума и вибрации очень низкий;
• небольшие размеры, которые позволяют проводить монтаж без создания специального шумопоглощающего фундамента;
• приспособление имеет воздушное охлаждение;
• простота в эксплуатации и монтаже;
• управление оборудованием при помощи автоматических систем.

Как и любой другой компрессор, этот имеет недостатки, о которых следует знать:

• высокая стоимость;
• сложная конструкция;
• потребность в установке дополнительного оснащения для отвода горячего воздуха.

Обратите внимание на то, что этот аппарат запрещено использовать в среде с агрессивными газами.

Составляющие части компрессора

Винтовой компрессор состоит из следующих деталей:

• воздушный фильтр — нужен для всасывания и очистки воздуха;
• входной клапан — помогает регулировать работу аппарата, перед тем как он перейдёт на холостой ход;
• основной винтовой блок — представлен в виде двух роторов, которые имеют вогнутую и выпуклую форму;
• ременной привод — деталь, которая помогает сцеплять роторы с двигателем, а также она обеспечивает вращение и поддерживает нужную скорость;
• электрический мотор — элемент, который нужен для запуска и поддержания движения винтовой пары;
• отделитель масла представлен в виде бачка с перегородкой, именно в нём воздух отделяется от масла;
• термостат — нужен для поддержания оптимальной температуры двигателя;
• охладитель масла и фильтр — для очистки и охлаждения масляной смазки;
• предохранительный клапан и реле давления;
• система управления представлена в виде дисплеев и плат;
• вентилятор нужен для того, чтобы воздух попадал внутрь и охлаждал детали мотора;
• концевой охладитель — предназначен для доведения температуры воздуха перед выходом из аппарата до оптимальных показателей.

Принцип и режимы работы

Принцип ведомости реализуется за счёт того, что роторы постоянно вращаются навстречу друг другу. Такое вращение позволяет всасывать воздух через входной фильтр. Попадая в аппарат, воздух проходит очищение, смешивается с маслом и охлаждается. Смесь, которая получается в итоге, перемещается под давлением винтовой тяги. Сепаратор разделяет воздух от масляной части. Воздух в конечном счёте выходит из компрессора в потребляющий аппарат. Вся работа проделывается без сторонних вмешательств.

Аппарат может работать в следующих режимах:

1. Start. Этот режим характеризуется тем, что компрессор включается в электросеть по схеме «звезда» и начинает запускаться. Через несколько секунд аппарат переходит на систему «треугольник».
2. Рабочий режим — основной, во время которого давление в аппарате начинает постепенно возрастать. Когда давление достигнет нужной отметки, компрессор переходит на работу в холостом ходу.
3. Холостой ход. Такой режим работы предполагает вращение ротора, который перемещает газовую среду, если есть необходимость, то он охлаждает воздух. Холостой ход нужен для того, чтобы постепенно перевести аппарат в режим ожидания.
4. Режим ожидания. В это время винтовой компрессор выполняет свои функции до тех пор, пока давление не опустится до минимального показателя.
5. Stop. Этот режим предполагает постепенный переход на холостой ход, а только потом полное выключение.
6. Alarm-stop. Используется этот режим очень редко, только в тех случаях, когда аппарат нужно включить в экстренном режиме.

Классификация и виды

Винтовые компрессоры имеют множество разных модификаций.

По заполнению камеры:

• маслонаполненные — этот тип представлен в числе малошумных агрегатов, работа роторов в таких моделях смягчается при помощи впрыскивания масла;
• безмасляные, или устройства сухого сжатия — для заполнения полостей масляная смазка не используется, поэтому их можно эксплуатировать в пищевом и микробиологическом производстве.

По сжимаемой среде:

• воздушные — сжимается только воздух;
• газовые — сжимается водород, аммиак и кислород;
• многоцелевые — сжиматься могут как воздух, так и газ;
• многослужебные — процесс сжатия может проходить несколько видов газа.

Следует отметить, что это приспособление может использоваться на разных строительных площадках, так как его очень легко транспортировать. Главный недостаток такого компрессора заключается в его высокой стоимости.

Преимущества и недостатки винтовых компрессоров

Винтовые компрессоры стали активно внедряться на производства сравнительно недавно, заменив на предприятиях устаревшие шумные и энергоемкие поршневые установки. В данной статье рассмотрим особенности функционирования данного типа конструкции.

В рабочей камере винтового компрессора обычно располагаются два винтовых элемента, ведущий и ведомый, в процессе вращения эти детали захватывают воздух на входе и, постепенно проталкивая его дальше к выходу, сжимают в уменьшающемся пространстве между зубьями. Большую роль в повышении эффективности работы данного оборудования играет профиль винтовой пары, поэтому винты у каждого производителя являются главным объектом приложения инженерной мысли, их форма тщательно оттачивается, тестируется, после чего патентуется как новое изобретение.

На приведенном ниже изображении, на примере винтовой пары HITACHI наглядно видно, насколько важным является данный параметр.

Каковы преимущества винтовых компрессоров по сравнению с поршневыми установками?

1. Небольшая площадь соприкасающихся поверхностей снижает трение в винтовом блоке. Меньший коэффициент трения, а также отсутствие необходимости преобразования вращательного движения двигателя в возвратно-поступательное движение поршней существенно повышают КПД компрессора.

2. Винтовой блок обеспечивает плавное снижение скорости вращения, в результате чего количество производимого сжатого воздуха уменьшается без возникновения в системе скачков давления, которые характерны для поршневых установок в случае замедления движения поршня. Помимо повышения эффективности работы пневматического оборудования, данный эффект позволяет снизить объем ресивера.

3. Винтовая технология предполагает гораздо меньший расход смазки, как правило, у разных производителей он составляет от 1 до 3 мг масла на кубометр воздуха. Это позволяет говорить о том, что воздух после винтового компрессора чище, чем после поршневого и подходит для более требовательных потребителей.

4. Большинство современных винтовых компрессоров оснащены специальными системами автоматизации, позволяющими поддерживать заданные режимы работы без участия оператора, а также дающими возможность объединять несколько агрегатов в единую сеть, повышая эффективность расходования ресурсов.

5. В процессе сжатия в винтовом компрессоре воздух гораздо меньше нагревается, следовательно, необходимо меньше усилий для приведения его к нормальной температуре.

6. Большинство винтовых компрессоров мощностью до 250 кВт имеют воздушную систему охлаждения, что освобождает предприятие от необходимости решать вопрос о подводе и утилизации технологической воды, циркулирующей в системе водяного охлаждения, либо об установке оборудования для оборотного водоснабжения (градирни).

7. С внедрением винтовых компрессоров предприятия получают возможность децентрализации компрессорных станций, поскольку такое оборудование имеет меньшие габариты, невысокий уровень шума, низкие вибрации и не требует наличия специального фундамента.

Недостатки винтовых компрессоров

1. Более сложная конструкция и цена производства, чем у поршневых агрегатов. Запчасти для винтовых компрессоров также стоят дороже.

2. Система воздушного охлаждения предполагает необходимость отвода горячего воздуха после его выхода из системы охлаждения. Конечно, предприятие получает возможность использовать побочное тепло для отопления, однако это тоже требует определенных затрат на соответствующее оснащение системы.

3. Винтовые агрегаты нельзя использовать для работы с агрессивными газами. Кроме того, винтовой блок подвергается повышенному износу в случае, если компрессор используется в помещении с повышенной запыленностью.

4. Винтовые компрессоры требуют постоянной и эффективной работы системы маслоотделения. Некоторые модели компрессоров при повышении расхода воздуха, влекущем за собой снижение давления в системе, начинают пропускать в пневмосети большее количество масла, чем указано производителем.

Подводя итог можно отметить, что воздушный компрессор данной конструкции отличается повышенной надежностью и имеет больший ресурс работы и интервалы между регламентным обслуживанием, чем его поршневой аналог. Это более экономичное с точки зрения потребления ресурсов оборудование. И хотя в момент приобретения поршневой компрессор значительно выигрывает в цене, в процессе эксплуатации он может обходиться существенно дороже. Для точного расчета экономической эффективности выбора того или иного агрегата обращайтесь к нашим специалистам.

Как правильно выбрать винтовой компрессор

Если вам нужно выбрать компрессор: самое главное не спешить с покупкой и всё тщательно обдумать. Для этого вам нужно определится, зачем вам компрессор, где вы его будете использовать, а мы вам поможем с выбором далее.

Для чего же вам нужен компрессор? Это следует четко понимать, так-как от этого решения и зависит покупка, её важность и цена.

Как вы поняли: правильный выбор компрессора напрямую влияет на его работу.

Где могут использоваться винтовые компрессоры и их типы

Для начала давайте разберемся, где используют компрессоры.

• В быту
• В мастерских и гаражах (полупрофессиональный уровень работ)
• И на больших промышленный производствах (это уже профессиональный уровень)

Итак, после того как вы определились для каких работ вам нужен компрессор, давайте узнаем какие они бывают. А их есть два типа.

• Воздушный
• Винтовой

Сравнение винтового и поршневого компрессора

Если Вам нужно выбрать винтовой компрессор — то для начала разберем: какие у него плюсы перед поршневым (воздушным)

• Первое преимущество — это долголетняя работа. Винтовые компрессоры, это новые модели, которые были спроектированныеи сделаны с современных материалов. Что обеспечивает работу на многие годы.
• Удобство. Винтовой компрессор очень легко установить. С этим у вас проблем не возникнет.
• Шумоизоляция. Если вы работаете где-то в помещении, то это дополнения будет очень кстати, так как оно снижает шум и вибрацию вашего агрегата. И вы сможете работать без дискомфорта для себя и окружающих.
• Компактность. Мало того, что винтовые компрессоры очень легко установить, но и ещё они очень мобильны и удобны в использовании. Их можно свободно перемещать, к примеру по вашей мастерской.
• Экологичность. Так как такие компрессоры не засоряют экологию, а это не малый плюс: можно смело сказать — Вы заботитесь о экологии!
• Легкость в управлении. Винтовые компрессоры очень легки в работе. Это очень важный аспект, потому что удобство в эксплуатации облегчит вашу работу.
• Производительность. Даже несмотря на то, что они потребляют очень мало электроэнергии — их производительность очень высокая.

Именно этими характеристиками как раз и обладают винтовые компрессоры Ремеза

И если вы покупаете компрессор для большого производства — то вам лучше взять модель без масла. Охлаждать агрегат будет вода. Почему именно без масла – всё просто! Так как это обеспечит вам чистый воздух (если вы работаете в помещении, или в цеху). Масляный же компрессор является пожароопасным, а такой риск пользователю явно не нужен.

Фазность компрессоров

В выборе и покупке компрессора очень важно определится с его фазами.

Какие бывают компрессоры за фазами:

• Однофазные
• Трёхфазные
• Универсальные

Однофазные зачастую используются для бытовых работ. Например: дома там, где электрическая сеть в большинстве случаев 220V.

Трёхфазные — это компрессоры, которые работают на напряжении 380V. Такие часто покупают для большого производства.

И универсальный — это гибрид двух предыдущих, который может работать с напряжением 220V и 380V. Конечно, две последние модели будут стоить дороже. Но такие компрессоры покупаются для большого производства. Для бытовых работ и потребностей вам подойдет компрессор 220V.

Типы запуска компрессора

Итак давайте ещё рассмотрим тип запуска компрессора.

• Ручной
• Электростартер

В ручном варианте вам нужно дернуть всего лишь за тросик и компрессор запустится, но это потребует небольших усилий. Стоит отметить, что новые модели запускаются очень легко и быстро.

Электростартер же подойдет вам для полупрофессионального и профессионального уровня. Он запускает компрессор с помощью тока. Для бытовых потребностей подойдет ручной стартер, потому что задача у них одна, а цена разная. Также ручной — дешевле.

Типы приводов компрессора и их плюсы

Ещё нужно правильно выбрать тип привода, так как их всего два:

• Прямой – такие компрессоры отличаются своей простой и надежной конструкцией. С ним очень удобно и просто работать. Такой агрегат является надежным и недорогим. Из минусов — это его не высокая производительность, он перегревается, поэтому не подходит для непрерывных работ и к тому же такой агрегат очень шумный.
• Второй тип — это ременной, такой привод увеличивает мощность и долголетие работы компрессора. Из плюсов — это его высокая производительность и возможность непрерывно работать долгое время. Из минусов можно выделить его сложную конструкцию, сложность в ремонте при поломке. Ну и соответственно более высокую цену.

Как выбрать винтовой компрессор: несколько рекомендаций

В данном видео Вы ознакомитесь с несколькими рекомендациями по выбору винтового компрессора.

Вместо вывода

Итак, для бытовой эксплуатации вам подойдет компрессор с прямым приводом. Он будет соответствовать вашим потребностям и не ударит сильно по карману.

Но если вам нужен компрессор для промышленного производства, тогда смело берите агрегат с ременным приводом. Он более мощный и может выполнить больше поставленных задач. Но стоить будет такая модель явно дороже.

Вот все главные факторы при выборе хорошего винтового компрессора. Если при выборе агрегата вы учтёте все эти аспекты, то купите хороший и подходящий для вас компрессор. Важно покупать такой компрессор, который будет отвечать именно вашей поставленной задачи. Следуйте нашим подсказкам и правилам, и вы получите не только хороший и удобный агрегат, но и верного помощника на многие годы.

Достоинства, а также недостатки компрессоров винтовых и компрессоров поршневых

Статья в промышленном каталоге статей.

Достоинства и недостатки компрессоров винтовых

В сравнении с компрессорами поршневыми, компрессоры винтовые обладают заметными преимуществами:

1) Компрессоры винтовые имеют низкий уровень шума и вибрации.
2) Компрессоры винтовые отличаются малыми габаритами, весом и могут монтироваться непосредственно в рабочих помещениях, где потребляется воздух.
2) Компрессоры винтовые не требуют специального фундамента.
3) Компрессоры винтовые минимально расходуют масло (2-3 мг/куб. м), в отличие от крупных поршневых компрессоров работают с лубрикаторной смазкой, что позволяет вырабатывать более чистый воздух и как следствие использовать их для питания самого современного пневматического оборудования.
4) Компрессоры винтовые оборудованы автоматической системой управления и контроля работоспособности агрегатов, не нуждаются в наблюдении рабочего персонала, отличаются высокой надежностью, а также способны на длительную бесперебойную работу без обслуживания.
5) Компрессоры винтовые оснащены воздушным охлаждением, которое дает возможность не использовать системы оборотного водоснабжения – именуемые градирнями. Более того, можно вторично использовать выделяемое в результате работы винтовых компрессоров тепло (например, для обогрева помещений).
6) Компрессоры винтовые не нуждаются в персонале для их обслуживания.
7) Компрессоры винтовые потребляют меньше электроэнергии, а следовательно экономичны.
8) Компрессоры винтовые имеют значительно больший (в 2-3 раза) ресурс работы по сравнению с компрессорами поршневыми.

Но конечно же главное достоинство компрессоров винтовых – это их экономичность: исследования компрессорного оборудования показывают, что в рабочем режиме в среднем используется только 50-80% мощности компрессора. В этих случаях обыкновенный винтовой компрессор функционирует в режиме «нагрузка – холостой ход», а компрессор поршневой выбрасывает избытки произведенного воздуха в атмосферу, другими словами деньги за употребляемую компрессором электроэнергию вылетают «в трубу».

Недостатками винтовых компрессоров являются:

1) Компрессоры винтовые нуждаются в эффективном отделителе масла и маслоохладителе.
2) Компрессоры винтовые неэффективно используют устройство промежуточного всасывания (экономайзера) в момент снижении производительности компрессора винтового на 15—20% от его максимальной мощности.
3) Компрессоры винтовые оснащены сложными устройствами и механизмами, которые позволяют устанавливать степень сжатия компрессора в зависимости от необходимой величины в данный момент.

Достоинства и недостатки компрессоров поршневых

Специалисты акцентируют на том, что компрессоры поршневые по своим характеристикам лучше использовать, чем другие компрессоры в следующих случаях:

1) Когда требуется малая производительность, при которой они превосходят компрессоры винтовые.
2) Когда возможны большие перепады в потреблении сжатого воздуха. Промышленные компрессоры поршневые отлично работают в повторно-кратковременном режиме, обеспечивая экономичность в сравнении с компрессорами винтовыми.
3) Когда компрессор работает в неблагоприятных условиях: использование в установках расфасовки цемента, на складах угля или зерновых мельницах при больших колебаниях температуры, прочее. В подобных условиях компрессоры поршневые обеспечивают более длительный срок службы и нуждаются в меньших затрат на обслуживание.
4) Когда компрессорные установки используются для сжатия агрессивных газов, прочее.

Все вышеизложенное о компрессорной технике можно подытожить следующим образом: в случаях, надобности небольшой (до 200 л/мин.) производительности и высокого (более 20—30 атмосфер) давление, компрессоры поршневые на порядок эффективнее и дешевле в эксплуатации, чем компрессорами других технологий сжатия (исключение – турбокомпрессоры, эффективны при больших потребностях в сжатом воздухе).

Основные недостатки поршневых компрессоров

Частое техобслуживание, нуждающееся в квалифицированном персонале, и немалые затраты энергии. Например, компрессор поршневой с двигателем мощностью 15 кВт обеспечивает расход воздуха, равный расходу компрессора винтового с двигателем мощностью 7,5 кВт.

Интервал времени между сервисным обслуживанием поршневого компрессора не превышает 500-т рабочих часов. В результате стала обыденной ситуация для промышленных организаций, использующих компрессоры поршневые до нашего времени, когда на один функционирующий поршневой компрессор приходится один запасной или находящийся в ремонте поршневой компрессор. Также, надо заметить, что для обслуживания поршневого компрессора требуется несколько человек. Другой недостаток поршневых компрессоров заключается в высоком уровне шума и вибрации. По этой причине в промышленных организациях компрессоры производительностью 5 куб. м/мин. и выше устанавливаются на фундаментах в специально отведенных компрессорных помещениях, с чем связаны лишние затраты на строительство, проведение разветвленных пневматических сетей, в коих теряется и охлаждается сжатый воздух, а это приводит к снижению его давления.

Преимущества винтового компрессора перед поршневым

В настоящее время поршневые компрессоры, наиболее массово применявшиеся в различных отраслях, все больше вытесняются винтовыми, несмотря на их более высокую стоимость. Это объясняется особенностями конструкции последних, которые обеспечивают целый ряд преимуществ.

Первое из них проявляется сразу после приобретения. Отсутствие деталей, совершающих возвратно-поступательные движения, обеспечивает низкий уровень вибрации, что позволяет установить компрессор без обустройства специального фундамента и значительно сократить затраты на монтаж, тем самым уже частично компенсируя разницу в цене.

Вдобавок к незначительной вибрации, уровень шума винтового компрессора также значительно ниже, что обусловлено высокочастотными характеристиками производимых им звуков, которые эффективно гасятся шумопоглощающими кожухами (применение кожухов на поршневых компрессорах не дает такого результата, т.к. они производят шум низкой частоты). Отсюда следующее преимущество – возможность установки компрессора в непосредственной близости от оборудования, обеспечиваемого сжатым воздухом. Такое решение позволяет отказаться от отдельных компрессорных цехов или залов, а также от значительной части коммуникаций, тем самым экономя средства на их возведение, обслуживание и ремонт. Кроме того, практически исключаются утечки и потери при транспортировке сжатого газа.

Еще одним плюсом винтовых компрессоров является меньшая масса и габариты относительно поршневых такой же мощности, что позволяет также эффективнее использовать производственные площади.

Винтовые компрессоры поставляются полностью готовым к работе агрегатом. Они изначально оснащены системами очистки и охлаждения воздуха, отделителем и охладителем масла. К поршневым компрессорам эти блоки часто необходимо приобретать и монтировать дополнительно.

Всем компрессорам нужно эффективное охлаждение, это особенно важно при высокой мощности и производительности. Поскольку, кроме сжатия воздуха, нагревание поршневых компрессоров происходит от трения деталей, большая их часть требует применения водяного охлаждения (кроме бытовых и маломощных). Винтовые в данном случае также имеют преимущество – до мощности 55 кВт им вполне достаточно воздушного охлаждения, чему способствует также циркуляция масла, отводящего часть тепла. Это позволяет в большинстве случаев обойтись без систем водяного охлаждения и дополнительных затрат на их приобретение, монтаж и содержание.

Отсутствие значительных колебаний давления при работе винтового компрессора позволяет обходиться без дополнительных компенсирующих устройств. Для поршневых чаще всего необходим ресивер определенной емкости и производственные площади для его размещения.

Отсутствие «мертвого объема» позволяет винтовым компрессорам сжимать газы с высокой влажностью. Попадание влаги в рабочую полость не грозит возникновением гидравлического удара и немедленным выходом установки из строя.

Так как при высоких температурах происходит разложение масла, термическое ограничение составляет 160°C, что не позволяет поднять степень сжатия поршневого компрессора выше 4-х. Добавление в сжимаемые газы масла, обладающего значительной теплоемкостью и эффективно отводящего тепло из рабочей полости, а также его циркуляция делают возможным увеличение степени сжатия до 16 в одной ступени без перегрева винтового компрессора. Температура при этом не поднимается выше 100°C. Повышению производительности также способствует устройство рабочих полостей. При одном обороте вала поршень выдает одну порцию газа, а полость винтового компрессора – до шести.

Высокая степень автоматизации управления винтовым компрессором позволяет осуществлять его эксплуатацию персоналом средней квалификации без специализированной подготовки. Кроме того, влияние человеческого фактора сводится к минимуму.

Следующим преимуществом является большой интервал проведения большинства операций планового обслуживания. В среднем через 2000 часов работы требуется замена воздушного фильтра и ряд действий по контролю общего состояния узлов, через 4000 часов – замена масла и масляного фильтра. Остальные операции проводятся еще реже. Ежесменно нужен лишь наружный осмотр, проверка показаний приборов и уровня масла. Обслуживание поршневого компрессора требуется значительно чаще, при этом выше и трудозатраты.

И, наконец, самое главное – высокая надежность. В поршневом компрессоре множество подвижных деталей, а поршневые кольца и клапана достаточно быстро изнашиваются. В винтовом подвижна только пара валов (не считая привода) и трение деталей практически сведено к нулю. Износа винтов практически не происходит, так как при работе между ними образуется тонкий и прочный масляный слой. Только в момент пуска, когда масляная пленка еще не образовалась, возможно касание валов. Такая конструкция делает винтовые компрессоры наиболее приспособленными к продолжительной непрерывной работе.

Если у вас есть вопросы, касающиеся выбора или эксплуатации компрессора, свяжитесь с нами любым удобным для вас способом. Пожалуйста, перейдите в раздел «Контакты» и выберите. Наши специалисты предоставят необходимую информацию в кратчайшие сроки.