Как устроен винтовой компрессор: Что такое винтовой воздушный компрессор описание: как устроен компрессорный агрегат и его принцип работы

Пневмосистемы относятся, пожалуй, к самым распространенным источникам энергии, используемым на предприятиях. Причем поставщиками сжатого воздуха для них являются всем известные агрегаты – компрессоры. В зависимости от их конструкции, эти устройства, как правило, подразделяют на поршневые, винтовые и центробежные. Однако, как считают специалисты, лучшим и наиболее эффективным считается винтовой компрессор.

Винтовой компрессор: особенности устройства и работа

В принципе, моделей этих агрегатов существует довольно много. Для примера вы можете посмотреть каталог известного производителя винтовых компрессоров на территории СНГ – компании Remeza по ссылке: винтовые компрессоры Ремеза.

Однако принципиальное устройство этих изделий всегда аналогично. Любой винтовой компрессор состоит, в частности, из следующих основных элементов:

• первичного сепаратора;
• термостатического клапана;
• клапана входного соединения;
• дренажной трубы;
• воздушного охладителя;
• и, конечно, винтового блока.

В своей работе винтовой компрессор использует принцип соединения роторов. Которые при этом имеют разнонаправленное вращение. Причем роторы имеют винтообразную форму. Отсюда и название самого компрессора.

Вращение роторов происходит взаимно навстречу при соблюдении принципа ведомости. В результате вращения воздух всасывается в корпус через посредство входного фильтра. Очищенный воздушный поток смешивается с маслом и охлаждается.

Далее смесь под воздействием винтовой тяги подается в систему. Чтобы очиститься от масла, воздух проходит через специальное отделяющее устройство. И только потом он поступает к инструментам и агрегатам-потребителям.  То есть винтообразные роторы выполняют все необходимые операции. И постороннего вмешательства при этом не требуется.

Основные достоинства винтового компрессора

К основным достоинствам агрегата, пожалуй, стоит отнести его низкую шумность. Более того, он функционирует практически без вибраций. В результате работа с таким устройством оказывается более комфортной, чем с компрессорами других типов.

В принципе, важно также и то, что, с одной стороны, масса винтового компрессора меньше, чем у аналогов. С другой стороны, его характеризует также и большая компактность. Благодаря этим особенностям, упрощается процесс установки и эксплуатации оборудования:

• во-первых, его монтаж не сопряжен с обустройством фундамента;
• во-вторых, для агрегата не требуется отдельного помещения или даже целого цеха. Тогда как без этого, в принципе, не может обойтись ни один мощный поршневой компрессор.

В результате все это выливается в сокращение трудозатрат в ходе монтажа, в сокращение продолжительности этих работ и, более того, в существенную экономию.

Другое важное достоинство состоит в более чем скромном расходе масла. Это особенно заметно, если сравнивать винтовой компрессор с поршневым или центробежным. Масла в винтовом агрегате расходуется только 2-3 мг на каждый кубометр сжатого воздуха.

Низкий расход масла важен не только сам по себе. Это выливается также в высокое качество производимого сжатого воздуха. В результате компрессор можно подключить практически к любому оборудованию. Даже если оно является крайне требовательным к чистоте воздуха.

Агрегат практически полностью безопасен, потому что в его составе имеется специальное устройство контроля работоспособности. Более того, наличие такого устройства почти полностью исключает необходимость вмешательства техперсонала.

Более эффективной работа винтового компрессора становится и потому, что в нем имеется встроенная система охлаждения воздуха. В результате отпадает необходимость в градирне. Более того, получаемое при работе тепло можно использовать, например, для обогрева помещения.

В принципе, существует довольно много марок этих устройств. Однако чтобы компрессор был гарантированно надежным и долговечным, лучше доверять проверенным производителям. К которым на полном основании относится компания «Ремеза».

Перечисленные выше достоинства превращают винтовой компрессор в высокофункциональный агрегат, который, как правило, очень успешно используется крупными и малыми предприятиями.

Автор статьи: v-p-k.ru

Как устроены винтовые компрессоры: принцип работы, конструкция, классификация

Одной из наиболее эффективных технологий сжатия газа, несомненно, является метод винтового компрессора. Рассмотрим подробнее особенности конструкции и принцип работы винтовых компрессоров.

Конструкция и схема работы

В винтовом компрессоре процесс сжатия газа вызван уменьшением свободного пространства между вращающимися винтами. В зависимости от конструкции компрессора величина сжатия также может варьироваться. Также стоит подчеркнуть большое значение герметичности между винтами и корпусом. Это влияет на КПД компрессорного элемента.

Идея, лежащая в основе конструкции винтовых компрессоров, заключается в достижении максимально компактных размеров, а также безвибрационного пуска и больших токовых «пиков». Винтовые компрессоры не требуют использования дополнительных пружинных амортизаторов. В случае с этими устройствами также нет необходимости использовать бетонные пьедесталы и другую антивибрационную защиту — многие компрессоры оснащены специальными гасителями высокочастотных колебаний.

Применение

Стационарные винтовые компрессоры широко используются в промышленных установках. Модели такого типа представлены на сайте https://diam-almaz.ru, и вы можете оценить типовые технические характеристики. В свою очередь, переносные винтовые компрессоры, работающие от дизельного или электрического двигателя, используются на строительных площадках. Также они используются там, где нет возможности установить стационарный прибор.

Классификация

Все модели можно разделить на две большие группы: безмасляные и масляные. Безмасляные компрессоры характеризуются процессом сжатия без уплотнения масляного фильтра. Они обычно имеют несколько винтовых компрессионных элементов. Благодаря такой конструкции можно достичь давления 10 бар. Безмасляные компрессоры чаще всего используются в медицине и фармацевтическом производстве.

Масляный компрессор позволяет достичь рабочего давления 13 бар. Во время работы масло сначала отделяется от потока сжатого воздуха, а затем охлаждается, фильтруется и возвращается в камеру сжатия. Так происходит циклонная сепарация и фильтрация сжатого воздуха в фильтрах. Основная задача — удалять твердые частицы, частицы масла и воду, содержащиеся в воздухе на выходе из компрессорного элемента. Их наличие может отрицательно сказаться на качестве и расходе воздуха на выходе.

Проблемы винтовых компрессоров | Спектральная вибродиагностика

«Диагностика дефектов вращающегося оборудования по вибрационным сигналам» 2012 г.

3.2. Дефекты оборудования уровня «механизм»

Газовые компрессоры, в которых перекачка рабочего газа осуществляется за счет двух взаимно встречно вращающихся винтов, достаточно часто бывают предметом исследований, проводимых специалистами по вибрационной диагностике. Компрессоры такого типа все чаще используются в различных отраслях промышленности для сжатия и перекачки газов, поэтому рассмотрим основные особенности диагностики в них дефектов, на основе использования  анализа вибрационных параметров.

Конструктивно винтовой компрессор устроен достаточно просто. Он состоит из двух достаточно длинных винтов, типа многозаходных шнеков, расположенных параллельно и вращающихся в разные стороны. Кинематическая связь между винтами осуществляется за счет двух шестерен, расположенных с одной стороны винтов.

Число заходов винтов различается на единицу. Например, компрессор, у которого один винт имеет 5 заходов, второй имеет 6. Зубцовые числа компрессоров обычно определяются соотношениями — 5/6, 6/7, 7/8 и т. д., где цифры отражают количество заходов первичного и вторичного винтов.  Рабочее тело компрессора (перекачиваемый газ) перемещается в полостях, возникающих между зубцами винтов, которые, по мере вращении винтов, смещаются в направлении продольной оси компрессора.

Кроме обычных вибрационных проблем вращающегося оборудования, на которых сейчас мы не будем останавливаться, в винтовых компрессорах существуют и специфические дефекты, обусловленные особенностями их конструкции. Основное внимание в данном разделе уделим диагностике именно этих проблем.

Возможными специфическими проблемами повышения уровня вибрации винтовых компрессоров, измеренной на опорных подшипниках, могут явиться следующие дефекты оборудования:

• Некачественный осевой монтаж и фиксация положения рабочих винтов.
• Увеличение рабочих зазоров между рабочими винтами, обычно возникающее по причине общего износа винтов или опорных подшипников.
• Увеличение зазоров в радиальных и упорных подшипниках скольжения, в которых вращаются рабочие винты.
• Износ шестерен зубчатой пары, соединяющей между собой рабочие винты.

Все эти причины достаточно сильно связаны между собой, например, появление увеличенного зазора в опорных подшипниках автоматически приводит к изменению зазоров между винтами и т. д.

Рассмотрим, как дефекты технического состояния винтовых компрессоров могут быть выявлены средствами вибрационной диагностики. Основное внимание, как мы уже отмечали, уделим специфическим проблемам, свойственным только данному типу оборудования. Для рассмотрения применения вибрационных методов для диагностики дефектов оборудования, свойственных всем вращающимся агрегатам, таких, как небаланс, расцентровка, состояние зубчатой пары и т. д. рекомендуем обратиться к соответствующим разделам данного руководства.

3.2.8.1. Контроль состояния рабочих поверхностей винтов

Проблема обеспечения постоянства рабочих зазоров между винтами, следовательно, и идеальности рабочей поверхности винтов, во многом определяет эффективность работы всех винтовых компрессоров. Эта проблема имеет несколько аспектов, основным из которых, базовым, конечно является качество изготовления рабочих винтов. Вторичным является то, что в процессе эксплуатации компрессоров происходит изменение состояния внешней поверхности винтов, износ, изменение формы, появление раковин, сколов и т. д.

Рассмотрим, как все эти отклонения рабочей поверхности винтов могут проявляться на спектрах вибрационных сигналов. Для этого обратимся к рисунку 3.2.8.1., на котором, для примера, показан спектр сигнала, зарегистрированный на одном из подшипников винтового компрессора. Будем считать, что данный компрессор находится в хорошем состоянии, не имеет серьезных дефектов.

Наибольшее внимание на этом спектре следует уделить гармонике частоты зубозацепления винтов. Эта частота равняется произведению числа заходов любого винта на частоту его вращения. Еще раз напоминаем, что количество заходов на каждом винте компрессора разное, следовательно, частоты вращения винтов также различаются. Для компрессора с зубцовыми числами 5/6, и частоте вращения приводного асинхронного электродвигателя и первого винта, равной 48 Гц, спектр вибрационного сигнала которого показан на рисунке 3.2.8.1., частота первой гармоники зубозацепления рабочих винтов равна 238 Гц.

Гармоника зубозацепления рабочих винтов компрессора, как и для классической зубчатой пары редуктора или мультипликатора, теоретически, должна всегда присутствовать в спектре вибрации винтового компрессора. Она всегда должна сопровождать нормальную работу винтового компрессора под нагрузкой. Амплитуда этой гармоники связана с нагрузкой компрессора и его техническим состоянием. Почти всегда у гармоники частоты зубозацепления винтового компрессора есть вторая, третья и даже четвертая гармоники. Если амплитуда всех этих гармоник мала, то наличие этих гармоник не является признаком имеющихся дефектов.

На приведенном спектре вибрационного сигнала имеются еще три информативных гармоники — их можно достаточно условно дифференцировать как небольшая масляная гармоника, первая оборотная гармоника и вторая гармоника оборотной частоты входного вала компрессора. Условно потому, что для регистрации и анализа данного спектра использовался анализатор спектров с разрешением всего в 200 линий. По этой причине на полученном спектре нет возможности точно дифференцировать «происхождение» гармоник с частотой 50 и 100 Гц. Не ясно, являются ли они гармониками электромагнитной природы возникновения, или это гармоники оборотной частоты ротора асинхронного двигателя.

Следует всегда хорошо помнить, что при первом измерении вибрации на «незнакомом» винтовом  компрессоре величину амплитуды гармоники зубозацепления можно использовать только как опорную точку для дальнейших исследований. По величине этой амплитуды нельзя корректно оценить пороги состояния, т. к. неизвестна степень затухания вибрации от зубчатой пары внутри компрессора. Это связано с большим разбросом величины внутреннего затухания вибрационных сигналов внутри винтового компрессора.

Качество внешних рабочих поверхностей винтов компрессора, оценивать степень их износа и разрушения, лучше всего выполнять по величине амплитуд боковых гармоник, возникающих вблизи частоты зубозацепления винтов компрессора. В качестве диагностического параметра лучше всего использовать соотношение амплитуд боковых гармоник к амплитуде основной гармоники зубозацепления винтовой пары. Пример спектра вибрации винтового компрессора с такими боковыми гармониками, зарегистрированный на опорных подшипниках, показан на рис. 3.2.8.2.

Возникновение боковых гармоник в спектре вибрационного сигнала объясняется достаточно просто. Наличие локального дефекта на одном из винтов приводит к модуляции частоты зубозацепления этим дефектом. Поскольку дефект повторяется в каждом обороте винта, возникающие боковые гармоники сдвинуты от частоты зубозацепления на оборотную частоту вращения винта с дефектом рабочей поверхности.

Вне зависимости от вида первопричины, приведшей к появлению дефектов или даже просто отклонений внешней поверхности винтов от идеальной, на спектре вибрационного сигнала это сопровождается ростом амплитуды боковых гармоник. Это первый диагностический признак данного дефекта. Чем выше относительная амплитуда боковых гармоник, тем в большей степени произошел износ или даже разрушение рабочих поверхностей винтового компрессора.

Большое значение для диагностики места возникновения дефекта на рабочей поверхности винтов имеет величина сдвига по частоте боковых гармоник относительно частоты зубозацепления. Этот сдвиг всегда численно равен оборотной частоте того вала компрессора, на котором в наибольшей мере представлен дефект, в данном случае износ рабочей поверхности винта.

Мы уже отмечали, что валы винтового компрессора вращаются с различной оборотной частотой. Медленнее вращается тот вал, на котором винт имеет большее количество заходов. Вал с меньшим числом заходов винта вращается быстрее. Различие частот вращения валов определяется соотношением количества заходов винтов — 5/6, 6/7, 7/8. Также очень важно знать, какой вал компрессора соединен с приводным двигателем, редуктором и т. д., то есть какой вал является первичным.

Данное рассуждение является очень важным для проведения корректной диагностики по вибрационным параметрам, и будет постоянно использоваться ниже для выявления вала винтового компрессора, на котором будет располагаться диагностируемый дефект. Знание этой особенности работы винтового компрессора оказывает существенную помощь практическим диагностам в локализации места возникновения дефекта.

В плане количественного сравнения амплитуды боковых гармоник можно сказать, что если при номинальной нагрузке компрессора боковые гармоники превысили значение в 20 % от амплитуды частоты зубозацепления, то это является тревожным признаком. Степень опасности дефекта может быть выявлена только в процессе наблюдения, когда будет выявлена тенденция к ухудшению состояния компрессора, в данном случае будет иметь место существенный рост амплитуды боковых гармоник.

3.2.8.2. Увеличенные зазоры в подшипниках

Основные спектральные признаки наличия и диагностирования увеличенных зазоров в подшипниках скольжения описаны выше, в специальном разделе данного методического руководства. Здесь же мы рассмотрим только специфические признаки проявления этого дефекта в подшипниках скольжения, свойственные только винтовым компрессорам.

На рисунке 3.2.8.3., для примера, показан спектр вибрационного сигнала с опорного подшипника винтового компрессора, в котором увеличены зазоры в подшипниках. Измерение проводилось в направлении, перпендикулярном плоскости, проходящей через осевые линии винтов.

Характерной особенностью такого спектра является наличие в нем нескольких гармоник от зубцовой частоты, имеющих значительную амплитуду. Если в большинстве других механизмов при увеличении зазоров в подшипнике скольжения имеет место большое количество целых гармоник оборотной частоты ротора, то здесь дело обстоит несколько иначе. В спектре возникает достаточно много целых гармоник зубцовой (винтовой) частоты, а гармоники оборотной частоты первичного вала компрессора (вала приводного электродвигателя), обычно присутствующие при наличии увеличенного зазора в подшипнике, в спектре вибрационного сигнала могут полностью отсутствовать.

Амплитуда первых трех — пяти гармоник зубцовой частоты винтового компрессора, с ростом номера гармоники, обычно изменяется мало. При дальнейшем увеличении номера гармоники их амплитуды начинают достаточно быстро уменьшаться. При больших зазорах в подшипнике амплитуды первых гармоник частоты зубозацепления с ростом номера гармоники могут даже возрастать, но в дальнейшем они все равно начинают убывать, вероятнее всего по причине более сильного затухания более высокочастотных гармоник внутри винтового компрессора, на пути от зоны дефекта до места установки датчика вибрации.

Обычно в спектре вибрационного сигнала, при наличии такого дефекта, все гармоники зубцовой частоты окружены боковыми гармониками. Соотношение амплитуд гармоник зубозацепления и боковых гармоник примерно сохраняется во всем спектре. Количественно амплитуда боковых гармоник говорит об общем техническом состоянии рабочих поверхностей винтов, а частотный шаг сдвига их от гармоники зубозацепления показывает оборотную частоту того вала, к которому относится дефект подшипника. Это мы уже поясняли выше.

В заключении по данному вопросу хочется еще раз напомнить, что винтовой компрессор очень чувствителен к величине зазоров в подшипнике скольжения. Любое увеличение зазора в подшипниках, даже небольшое, всегда приводит к появлению сразу нескольких гармоник от частоты зубозацепления. Гармоники оборотной частоты вращения вала, свойственные увеличенным зазорам в подшипниках в других механизмах, появляются в спектре вибрационного сигнала с опорных подшипников винтового компрессора много позже, уже при сравнительно больших значениях рабочих зазоров.

3.2.8.3. Осевые вибрации винтовых компрессоров

В процессе работы винтового компрессора сжимаемый газ «порциями», объем которых равен замкнутым элементарным объемам между заходами винтов, перемещается в осевом направлении вдоль винтов. В результате возникает перепад давления с двух сторон вала, со стороны входа, и со стороны выхода рабочего газа, и на валы воздействуют статические осевые усилия, модулированные количеством порций рабочего газа, выходящим в единицу времени.

Для компенсации статических осевых усилий, воздействующих на рабочие винты, достаточно эффективно применяют осевые упорные подшипники различной конструкции. Скомпенсировать же динамические осевые усилия, возникающие из-за наличия периодических «разрывов газового потока» на выходе из рабочей зоны винтового компрессора, практически невозможно, поэтому этот динамический процесс всегда имеет место на спектре вибрации, зарегистрированном в осевом направлении. Анализ этих знакопеременных усилий дает достаточно много полезной информации для оценки технического состояния рабочей зоны винтового компрессора.

В спектре вибрационного сигнала, зарегистрированной на опорных подшипниках винтового компрессора в осевом направлении, может быть обнаружена специфическая особенность, присущая только винтовым компрессорам. Этот эффект кратко можно назвать «появлением вторичных боковых гармоник вблизи боковых гармоник частоты зубозацепления» рабочих винтов. Этот эффект может быть обнаружен во всех проекциях измерения вибрации, но именно в осевой проекции вибрации он наиболее заметен.

При этом нужно сразу заметить, что такая спектральная картина может быть реально зарегистрирована и быть доступной для анализа только при использовании анализаторов спектров вибрационных сигналов высокого качества, с количеством линий в спектре не менее 1600, а еще лучше 3200. Т. е. это не должен быть прибор регистрации и анализа вибрационных сигналов начального уровня.

Пример участка спектра вибрационного сигнала, зарегистрированного на реальном винтовом компрессоре в осевом направлении, приведен на рис. 3.2.8.4. Данный участок спектра, для наглядности объяснений, «взят» в районе третьей гармоники частоты зубозацепления рабочих винтов, где для контролируемого винтового компрессора описываемый эффект модуляции боковых гармоник оказался наиболее выраженным.

Оборотная частота вращения ротора асинхронного электродвигателя, и входного вала винтового компрессора, составляет примерно 2883 оборотов в минуту или, тоже примерно, 47 Гц. Первая гармоника частоты зубозацепления рабочих винтов на спектре равна 282 Гц, что соответствует 6 заходам на винте, связанном через муфту с приводным двигателем. Боковые гармоники сдвинуты от гармоники зубозацепления тоже на 47 Гц, что соответствует оборотной частоте вращения электродвигателя и первого винтового вала компрессора.

В выбранном и показанном на рисунке участке спектра, в диапазоне частот 700 — 950 Гц, располагается третья гармоника частоты зубозацепления 846 Гц и две боковые гармоники 799 и 893 Гц. Боковые гармоники частоты зубозацепления рабочих винтов обозначены на спектре цифрой «1». Таких гармоник на приведенном участке спектра две, что полностью соответствует всем вышеописанным особенностям работы винтовых компрессоров.

Наибольший интерес для нас на этом спектре представляют вторичные боковые гармоники. Мы называем их так потому, что эти боковые гармоники возникают вокруг боковых гармоник частоты зубозацепления рабочих винтов, которые в данном случае будем называть боковыми гармониками первого уровня. На рисунке все боковые гармоники второго уровня обозначены цифрами «2».

Эти боковые гармоники второго уровня на приведенном спектре сдвинуты относительно боковых гармоник первого уровня на частоту в 9 Гц, как в положительном, так и в отрицательном направлении. Величина возникновения такого частотного сдвига боковых гармоник второго уровня, относительно гармоник первого уровня, требует некоторого пояснения, хотя и достаточно проста. Выше мы уже подчеркивали, что ротор вращается с частотой 2883 оборота в минуту, или 47 Гц, что соответствует отставанию ротора от поля статора на 3 Гц. Иными словами можно сказать, что асинхронный электродвигатель винтового компрессора работает со скольжением в 6%, что соответствует тем же самым 3 Гц.

Таким образом, мы определили частоту отставания ротора относительно поля статора, соответствующую первым оборотным гармоникам. Вполне понятно, что в зоне, где определяющей является третья гармоника частоты зубозацепления рабочих винтов, сдвиг между всеми соответствующими гармониками увеличится в три раза, и составит 9 Гц. Этот же сдвиг будет и между боковыми гармониками первого и второго уровней, возникающих вокруг гармоники зубозацепления.

На участке спектра вибрационного сигнала, приведенном на рисунке, боковые гармоники второго уровня, более удаленные от третьей гармоники частоты зубозацепления, по своей амплитуде превышают гармоники первого уровня. Внутренние боковые гармоники второго уровня, более близкие к гармонике частоты зубозацепления, по амплитуде меньше боковых гармоник первого уровня. Однако такая картина соотношения амплитуд боковых гармоник между собой, причем как разных уровней, так и «внутри отдельных уровней», бывает не всегда.

На рисунке произвольно выбран участок спектра вибрационного сигнала, зарегистрированного в осевом направлении, с таким соотношением амплитуд боковых гармоник двух уровней. На других участках спектра, например, даже у этого же винтового компрессора, но вблизи первой гармоники частоты зубозацепления, гармоники первого уровня превышают гармоники второго уровня вдвое, а среди гармоник второго уровня максимальными являются «внутренние» гармоники.

Причина появления боковых гармоник второго уровня достаточно специфична для винтовых компрессоров. В основном она объясняется наличием «длинных» винтов, в которых дефекты могут располагаться на разных участках, распределенных вдоль оси винта. Именно эти «продольные» дефекты, при прохождении через них объемов газа, приводят к модуляции (особенно в осевом направлении) боковых гармоник первого уровня боковыми гармониками второго уровня, сдвинутыми на разностную частоту биения валов. Эта частота связана с величиной скольжения ротора приводного асинхронного электродвигателя.

Для лучшего понимания этого можно воспользоваться некоторой дополнительной, но существенно упрощенной моделью, описывающей работу винтового компрессора. Винтовой компрессор можно представить в виде ленточного конвейера, а перекачиваемые элементарные порции газа – в виде элементарных локальных масс, перемещаемых по конвейеру. Сразу же становится понятной первая аналогия – в момент прохождения элементарного груза через зону дефекта (рабочего винта) будет иметь место динамическое воздействие, сила которого пропорциональна степени развития дефекта. Не вызывает сложностей и вторая аналогия – скорость перемещения элементарных масс по конвейеру связана со скольжением приводного электродвигателя, поэтому боковые гармоники (второго уровня) будут сдвинуты (относительно гармоник первого уровня) именно на частоту скольжения.

При желании глубину анализа вибрационных процессов в винтовых компрессорах можно увеличить еще больше, правда следует честно сказать, что объяснить эти особенности достаточно просто вряд ли удастся. Поэтому те, кому большие тонкости работы винтовых компрессоров не очень интересны, окончание данного раздела могут, без большого ущерба для диагностики стандартных ситуаций, просто пропустить.

Наличие в винтовом компрессоре двух валов, вращающихся с различными оборотными частотами, что обусловлено разным количеством заходов на винтовых валах, обязательно приведет к появлению в спектре вибрационного сигнала частот биений от этих оборотных частот, разностных и суммарных. Эти частоты определяются оборотной частотой входного винта, и соотношением заходов у рабочих винтов компрессора. Для примера, у винтового компрессора с соотношением заходов винтов 5/6, где число заходов 5 соответствует входному валу, разностная частота биений валов составит 0,8 от оборотной частоты входного вала. Суммарная частота биений будет больше оборотной частоты в 2,2 раза. 

Это еще не все. С такой же кратностью будут созданы семейства гармоник, в которых базовой будет частота зубозацепления рабочих винтов компрессора, и частоты биений винтов. Еще раз подчеркиваем, что при наличии в компрессоре дефекта типа «увеличенные зазоры в опорных подшипниках», каждая из рассматриваемых частот биения винтов создаст свое семейство гармоник, в котором количество этих гармоник будет не меньше четырех — пяти. Итого можно будет говорить о том, что на спектре вибрационного сигнала общее количество значимых гармоник превысит несколько десятков. Понятно, что анализ такого спектра является далеко не самой простой задачей.

Мы даже не будем сейчас пытаться объяснить, почему вблизи одной гармоники зубозацепления явно присутствуют боковые гармоники второго уровня, а вблизи другой их присутствие только угадывается. Мы надеемся, что те читатели, которым это интересно, сами попробуют разобраться в этом. Попытаются понять, почему вблизи одной гармоники зубозацепления есть и разностные и суммарные боковые гармоники второго уровня, вблизи другой есть только разностные.

Конечно, все эти разнообразные особенности спектров вибросигналов, зарегистрированных в осевом направлении, объясняются, в основном, характером распределения дефектов рабочей поверхности вдоль винтов. У каждой пары винтов свой набор уникальный набор дефектов и свой уникальный спектр, связанный с особенностями изготовления и эксплуатации каждого винтового компрессора.

Говоря обобщенно, справедливы два основных соотношения:

1. Какую периодичность имеет распределение дефектов вдоль винта, вблизи такой гармоники зубозацепления и будут максимальны боковые гармоники второго уровня;
2. Каким образом будут накладываться (или вычитаться) дефекты двух винтов при работе компрессора, такого типа боковые гармоники второго уровня и будут преобладать (суммарные или разностные).

Боковые гармоники первого уровня определяются распределением дефектов поверхности винтов в угловом направлении, от зубца к зубцу. Можно сказать, что такие гармоники зависят от углового положения дефектов на рабочей поверхности винтов. Вибрации с такими частотами возникают при любых аномалиях процессов зубозацепления и максимальны в проекции вибрации, перпендикулярной плоскости, проходящей через оси винтов.

Боковые гармоники второго уровня определяются распределением дефектов рабочей поверхности вдоль оси винтов. Они возникают, как мы уже отмечали, вокруг боковых гармоник первого уровня и показывают распределение дефектов в продольном направлении. Если дефект (чаще всего это бывает при износе рабочей поверхности) равномерно распределен вдоль оси винта, боковых гармоник второго уровня в спектре не возникает. Если дефект сосредоточен в одной зоне винта (вдоль оси винта), то боковые гармоники второго уровня обязательно появляются в спектре.

Говоря очень образно можно предположить, что боковые гармоники двух уровней есть двухмерные координаты зоны дефекта рабочей поверхности винта, причем гармоники первого уровня – это угловая координата, а гармоники второго уровня – продольная координата дефекта. Задача специалиста по вибрационной диагностике — правильно «прочитать» и использовать эти координаты.

В осевой вибрации винтовых компрессоров могут интенсивно проявляться дефекты торцевых (упорных) подшипников, причем по своему спектральному проявлению этот дефект будет близок к вышеописанной картине. Отличительным признаком будет являться то, что при достаточно сильных дефектах упорных подшипников резко возрастает вибрация на оборотной частоте вала.

В заключение по данному вопросу хочется еще раз повторить, что только в том случае, когда в распоряжении сотрудников службы вибрационной диагностики имеется анализатор спектров с разрешением в 3200 и более линий, они могут заниматься диагностикой винтовых компрессоров. Только тогда сотрудники службы могут браться, и в силах анализировать большую часть специфических вопросов, описанных выше, и связанных с диагностикой различных дефектов винтовых компрессоров. Если же такого прибора нет, то придется ограничиться диагностикой только «стандартных» дефектов, присущих всем типам вращающегося оборудования.

Как работает компрессор

Компрессор – механизм, основной функцией которого является сжимание воздуха или газа. Компрессоры применяются в промышленности там, где необходимо наличие сжатого воздуха, например, в пневматических инструментах. Также компрессорные устройства являются основными элементами и бытовых установок таких, как холодильные и кондиционные системы, принцип работы которых основан на охлаждении фреона при его расширении. В этой статье мы рассмотрим функционирование наиболее популярных видов компрессорных агрегатов: поршневых и винтовых.

Важнейшими характеристиками компрессора являются – величина компрессии и количество воздуха/газа, которое он сможет переработать. Уровень компрессии определяется как соотношение предельного давления паров хладона на выходе к предельному давлению на входе.

Наиболее часто используемыми компрессорными агрегатами считаются поршневые, принцип функционирования которых основан на возвратно-поступательных перемещениях поршней в цилиндрах, а также винтовые, которые работают благодаря круговым движениям рабочих элементов.

Как работает поршневой компрессор

Такой тип компрессора применяется наиболее часто. В процессе передвижения поршня вдоль цилиндра агрегата по направлению вверх происходит сжимание рабочего газа. Поршень приводится в движение электронным двигателем и при помощи его же направляется сквозь коленвал и шатун. В результате воздействия давления газа происходит открытие и закрытие паровыпускных клапанов агрегата.

 Работа поршневого компрессора

В момент, когда поршень начинает двигаться вниз от максимального верхнего пункта, в камере прибора формируется разрежение и, в результате, происходит открывание паровыпускного клапана. Газ поступает в рабочую зону аппарата.

Сжимание пара происходит в результате поднимания поршня вверх. При этом осуществляется открывание паровыпускного клапана и выход газа из прибора под воздействием высокого давления.

Принцип действия винтового компрессора

Компрессорные агрегаты винтового типа могут быть с одинарным винтом или с двойным.

Агрегаты с одинарным винтом оснащены одной-двумя шестернями, которые прикреплены к ротору по бокам. Сжимание пара осуществляется в результате роторов, которые выполняют круговые движения в разные стороны. Их деятельность обеспечивается главным ротором, имеющим форму винта.

Газ проникает в прибор сквозь входящее отверстие и остужает мотор. Далее он поступает в наружную часть крутящихся шестерней роторов, где происходит его сжатие, и выходит сквозь клапан в паровыпускной проход.

Для того, чтобы винты прибора плотно прилегали друг к другу применяются холодильные масла.

Компрессоры с двойным винтом оснащены двумя роторами: главным и приводным. В таких моделях отсутствуют паровыпускающие и паровпускающие клапаны. Засасывание холодильного агента осуществляется безостановочно с одного бока прибора, а его выбрасывание – с другого.

Ротационный компрессор: устройство и принцип работы

Ротационные компрессоры работают по тому же принципу, что и поршневые машины, т.е. по принципу вытеснения. Основная часть энергии, передаваемой газу, сообщается при непосредственном сжатии.

Сущность действия ротационного компрессора заключается в том, что независимо от его конструктивных особенностей, всасывание газа или воздуха производится той полостью компрессора, объем которой увеличивается при вращении ротора.

Содержание статьи

Принцип работы ротационного компрессора состоит в том, что засасываемый газ попадает в замкнутую камеру, объем которой, перемещаясь при вращении ротора, уменьшается. Сжатие за чет уменьшения объема приводит к увеличению давления и выталкиванию газа в нагнетательный патрубок.

Типы компрессоров

Ротационные нагнетатели, развивающие избыточное давление до 0,28 – 0,3 МПа (при атмосферном давлении на входе), называют воздуходувками, а создающие более высокое давление — компрессорами.

Ротационный компрессор и воздуходувки имеют ряд преимуществ перед поршневыми:
  уравновешенный ход из-за отсутствия возвратно-поступательного движения;
  возможность непосредственного соединения с электродвигателем;
  равномерная подача газа;
  меньший вес конструкции;
  отсутствие клапанов.

Вместе с тем, по сравнению с поршневыми, ротационные компрессоры имеют более низкий механический КПД, развивают более низкое давление, требуют более высокой точности изготовления.

Наибольшее распространение в различных отраслях пищевой промышленности получили два типа ротационных машин:

Ротационно пластинчатые компрессоры – применяются для создания относительно высокого давления (0,3 – 0,4 МПа). Если установить последовательно два ротационных пластинчатых компрессора с промежуточным охлаждением воздуха, то можно обеспечить давление до 0,7 МПа и более. Одноступенчатый пластинчатый компрессор работая как вакуум-насос, может создавать вакуум до 90%, а при особой тщательности изготовления и монтажа – до 95%.

Ротационный винтовой компрессор в настоящее время в основном используется в холодильной технике. Принцип его работы схож с работой винтового насоса и состоит в следующем. Когда вращаются винты, то на стороне выхода зубьев из зацепления освобождаются так называемые впадины – полости между зубьями. Из-за создаваемого компрессором разрежения эти полости заполняются паром, поступающим из всасывающего патрубка В момент, когда на противоположном торце роторов полости полностью освобождаются от заполняющих их зубьев, объем полости всасывания достигает максимальной величины. Пройдя всасывающее окно, полости разъединяются с камерой всасывания.

По мере входа зуба ведомого ротора во впадину ведущего занимаемый газом объем уменьшается и газ сжимается. Процесс сжатия паров в парной полости продолжается до тех пор, пока уменьшающийся объем со сжатым паром не подойдет к кромке окна нагнетания.

Ротационный компрессор с двумя вращающимися поршнями используется как низконапорные воздуходувки с избыточным давлением 0,06 – 0,08 МПа. Такой компрессор, работая как вакуум насос, создает вакуум до 70%.

Устройство ротационного компрессора

Ротор компрессора 2 расположен эксцентрично в цилиндре. В роторе сделаны радиальные прорези, в которых свободно перемещаются пластины 5. Вокруг цилиндра расположена водяная рубашка 4 для охлаждения компрессора. При вращении ротора по часовой стрелке через патрубок 1 происходит всасывание, а через патрубок 6 – нагнетание газа.

Благодаря эксцентричному расположению ротора при его вращении образуется серповидное пространство, разделенное пластинами на отдельные камеры. Пластины выходят из пазов ротора вследствие действия центробежной силы и прижимаются к стенкам цилиндра.

Ротационный компрессор принцип работы

Так как крышки компрессора примыкают к торцевым поверхностям ротора с малым зазором, отдельные камеры, на которые делится серповидное пространство, оказываются изолированными, увеличивающимися до некоторого объема 3, а затем уменьшающимися.

Вследствие того, что объем газа в камерах левой части серповидного пространства увеличивается, всасывание происходит через патрубок 1, а нагнетание через патрубок 6, так как при дальнейшем перемещении ротора происходит уменьшение объема газа в камерах и его выталкивание.

Для уменьшения трения центробежная сила пластин воспринимается двумя разгрузочными кольцами 2, которые охватывают пластины и свободно вращаются в цилиндре. В зазор между внешней поверхностью разгрузочных колец и внутренней поверхностью выточек в цилиндре через отверстия подается масло. Число пластин в таких компрессорах обычно бывает не менее двадцати, чтобы уменьшить перепад давления между камерами и этим ослабить перетекание газа и увеличить объемный КПД.

Для предотвращения чрезмерного износа цилиндра и пластин, окружная скорость на внешней кромке пластин должна быть не больше 10 – 12 м/с. Для обеспечения плотного прилегания пластин к внутренней поверхности цилиндра необходимо, чтобы минимальная окружная скорость была в пределах 7-7,5 м/с. Поэтому изменение частоты вращения ротационных компрессоров допустимо только в определенных пределах.

Воздуходувки

В качестве воздуходувок чаще всего применяется ротационный компрессор с двумя вращающимися поршнями.

Такие компрессоры могут применяться и как вакуум насосы, например во всасывающих системах пневмотранспорта зерна и солода на пивоваренных и спиртовых заводах.

Конструкция такого компрессора состоит из корпуса 3, в котором вращаются в противоположных направлениях два поршня 4, профилированных в виде восьмерок с циклоидальным зацеплением. Привод осуществляется с помощью зубчатой передачи.

В процессе вращения поршни непрерывно соприкасаются, разделяя объем корпуса на отдельные камеры. Воздух всасывается через патрубок 5, а затем при повороте роторов он попадает в замкнутую камеру 1 (заштрихованную на рисунке) и, не меняя объема, перемещается к нагнетательному патрубку 2, через который выталкивается в нагнетательный трубопровод или наружу.

Следовательно, сжатие происходит только в самом конце цикла в момент сообщения замкнутой камеры с воздухом в нагнетательном патрубке воздуходувки.

Недостатками ротационных компрессоров с двумя вращающимися поршнями считают существенное уменьшение объемного КПД при малейшем увеличении зазоров, а так же сильный шум, который создают воздуходувки во время работы.

Видеоматериалы

Ротационный компрессоры бывают нескольких типов – это ротационной винтовой тип компрессора, ротационный пластинчатый тип компрессора и воздуходувки.

Оборудования этого вида относится к объемному типу компрессоров и осуществляет работу по нагнетанию воздуха за счет сжатия вещества с помощью вращающегося ротора.

Вместе со статьей «Ротационный компрессор: устройство и принцип работы» читают:

Ремонт дизельных компрессоров. Обслуживание и ремонт винтовых компрессоров.

Дизельный компрессор, также ка и его электрический аналог, предназначен для нагнетания воздуха под давлением для привода различных устройств и механизмов, а также для проведения работ по опрессовке и продувке. Устроен такой компрессор на первый взгляд довольно просто: кожух стационарного или мобильного исполнения, в котором размещен дизельный двигатель, приводящий в движение винтовой или поршневой компрессорный блок. Но несмотря на кажущуюся простоту, обслуживание и ремонт дизельных компрессоров должно выполняться квалифицированными механиками в строгом соответсвии с требованиями производителя.

Компания Гидростат предлагает воспользоваться услугой по ремонту и техническому обслуживанию дизельных компрессоров следующих марок:

• Ремонт компрессоров Atlas Copco (серий XAS, XATS, XAHS и др.).
• Ремонт компрессоров Airman (Аирман).
• Ремонт компрессоров Chicago Pneumatic (Чикаго Пневматик).
• Ремонт компрессоров IRMAIR (Ирмэйр).
• Ремонт компрессоров Kaeser (Кайзер).
• Ремонт компрессоров ПКСД.
• Также, ремонтируем компрессора и других производителей.

Все работы по обслуживанию и ремонту выполняются как на объекте заказчика, так и на нашей технической базе.

Мы оказываем услуги:

• Плановое техническое обслуживание дизельных компрессоров.
• Ремонт дизельных двигателей (текущий и капитальный ремонт).
• Замена соединительных муфт, ремней, сцеплений.
• Ремонт винтовых пар и компрессорных блоков.
• Ремонт электрооборудования любой сложности.
• Ремонт и диагностика компонентов топливной системы.
• Слесарные и сварочные работы.
• Установка доп. оборудования (влагоотделители (осушка), топливные сепараторы, мониторинг и др.)
• Диагностика компрессора при покупке, предпродажная подготовка, помощь в продаже.

На все услуги и приобретаемы запчасти мы даем гарантию!

Ремонт винтовых компрессоров. Как устроен винтовой компрессор.

Спрос на ремонт винтовых компрессоров с каждым годом растет огромными темпами. Во-первых, по причине практически полного вытеснения с рынка компрессоров другого типа (поршневых), а во-вторых, по причине более сложной конструкции, требующей специального инструмента, знаний и опыта технического персонала.

Как же устроен винтовой компрессор?

Основной особенностью работы винтового компрессора является то, что сжатие происходит благодаря вращению двух роторов. Один из роторов приводится в движение дизельным двигателем, второй же приводится в движение первым ротором, вращаясь при этом в противоположном направлении. Воздух,поступая в полость низкого давления, смешиваясь с компрессорным маслом, нагнетается роторами в полость высокого давления. Из блока винтовой пары компрессора, масло-воздушная смесь, сжатая в несколько раз, попадает в сепаратор (маслоотделитель), являющийся одновременно и ресивером (накопителем сжатого воздуха). В сепараторе воздух отделяется от масла и фильтруется. Далее, в зависимости от конструкции, на пути сжатого воздуха могут быть один или несколько контуров охладителей и влагоотделителей (осушителей).

Обслуживание дизельных компрессоров.

Дизельный компрессор, как и любая другая техника, требует периодического технической инспекции и обслуживания. Качественное обслуживание дизельных компрессоров заключается не только, как многие считают в замене масла и расходных материалов. Важной его частью является осмотр узлов на предмет повреждений или ухудшения эксплуатационных свойств, протяжка болтовых соединений, очистка и смазка соединений, проверка и регулировка ремней и зазоров в клапанном приводе. Только выполнив все эти действия при обслуживании дизельного компрессора можно быть уверенным в его безотказной работе.

Обслуживание дизельных компрессоров винтового или поршневого типа от компании Гидростат производится на объекте заказчика, силами сервисной бригады. Прекрасная техническая оснащенность и большой опыт позволяет нам выполнить обслуживание быстро и качественно, а техника которая работает бесперебойно, многократно окупит все затраты на квалифицированный сервис!

Заключаем договора на техническое сопровождение компрессоров!
Ремонт и обслуживание 24 часа 7 дней в неделю!
Особые условия!

Ремонт и обслуживание компрессора в СПб.

Мы работаем по Санкт-Петербургу и Ленинградской области, но при необходимости выезжаем в другие регионы. Также, вы можете отправить неисправный узел или агрегат к нам на ремонт любой транспортной компанией.

Свяжитесь с нами по телефону +7 (921) 907-53-39 или заполните форму обратной связи. Обязательно укажите ваши контактные данные, марку\модель компрессора и предполагаемую неисправность. Мы обязательно с вами свяжемся.

Форма обратной связи

Как работают винтовые воздушные компрессоры с впрыском масла

Как следует из названия, в этот тип винтовых компрессоров (в отличие от безмасляных винтовых компрессоров) впрыскивается масло.

Но куда его вводят, зачем и как? Разрешите пояснить ..

Как было сказано ранее, винтовой элемент является наиболее важной частью воздушного компрессора.

Но он не может работать сам по себе.

Воздушный компрессор состоит из множества других частей.

Несмотря на некоторые различия между производителями, основные части и принципы одинаковы.

Как это работает

Наружный воздух

Воздух всасывается резьбовым элементом (воздушной частью) через входной воздушный фильтр. Входной фильтр гарантирует, что вся пыль и грязь останутся снаружи. Он защищает винтовой элемент (что очень дорого и может быть повреждено.

Это также первый шаг в обеспечении чистоты сжатого воздуха: вся всасываемая пыль в конечном итоге попадет в систему сжатого воздуха.

Управление нагрузкой / разгрузкой

Перед тем, как воздух попадает в винтовой элемент, он проходит через впускной или разгрузочный клапан.Этот клапан открывает и закрывает подачу воздуха к винтовому элементу.

Когда он открыт, компрессор находится в «нагруженном» состоянии: он фактически сжимает воздух и нагнетает его в систему сжатого воздуха. Когда клапан закрыт, он перекрывает подачу воздуха к компрессорному элементу: двигатель и винтовой элемент вращаются, но компрессор не всасывает воздух и не нагнетает воздух в систему.

Винтовой компрессорный элемент

Когда впускной / разгрузочный клапан открыт, воздух попадает в винтовой элемент компрессора.

Винтовой элемент работает как насос и сжимает воздух. Во время этого процесса в элемент впрыскивается масло. Масло используется для охлаждения воздуха, так как при сжатии воздух становится очень горячим. Он также служит для смазки и герметизации зазоров между винтами.

Более подробную информацию можно найти на нашей странице об элементах винтового воздушного компрессора.

Теперь у нас есть смесь сжатого воздуха и компрессорного масла.

Смесь сжатый воздух / масло

Эта смесь покидает винтовой элемент через односторонний клапан.Этот клапан предотвращает попадание масла обратно в элемент компрессора через выпускную трубу (это может произойти при остановке компрессора).

Маслоотделитель

Теперь нам нужно разделить масло и воздух.

Это делается в баке сепаратора. Большая часть масла отделяется от сжатого воздуха под действием центробежной силы (как в сушилке для одежды). Оставшееся масло (в основном мелкие капли и масляный туман) отделяется разделительным элементом, который выглядит как большой фильтр.

Воздух с маслом проходит через элемент сепаратора. Элемент отделяет масло от сжатого воздуха. Отделенное масло собирается в нижней части сепаратора и удаляется продувочной линией. Он всасывает собранное масло обратно в компрессорный элемент.

Теперь чистый сжатый воздух почти готов покинуть компрессор. Но сначала проходит клапан минимального давления и доохладитель.

Клапан минимального давления

Клапан минимального давления представляет собой подпружиненный клапан, который открывается при определенном давлении, примерно 2.5 бар. Клапан минимального давления обеспечивает постоянное минимальное давление внутри компрессора (отсюда и название).

Это давление необходимо для исправной работы воздушного компрессора (для перекачивания масла).

Дополнительный охладитель

Сжатый воздух в этот момент все еще очень горячий, около 80 градусов Цельсия. Сжатый воздух теперь охлаждается до выхода из компрессора с помощью доохладителя. Температура воздуха после кулера около 25-40 градусов по Цельсию.

Из-за охлаждения воздуха внутри доохладителя сконденсировалось много водяного пара. Эта вода переносится сжатым воздухом к выходному отверстию компрессора.

Конечно, нам не нужна вся эта вода в нашей системе сжатого воздуха.

Влагоотделитель

По этой причине водоотделитель (также называемый влагоуловителем, влагоотделителем или конденсатоотводчиком).

Это может быть механическая или электрическая версия.Уловитель конденсата в основном отделяет воду от сжатого воздуха. Вода сливается через небольшой шланг.

Сжатый воздух наконец выходит из компрессора.

Расход масла

А как же масло? Помните, что смесь сжатого воздуха и масла отделялась сепаратором?

Отделенное масло горячее. Поглощает тепло сжатия и может быть горячим до 120 градусов по Цельсию (если вы нажмете больше, компрессор отключится).

Масло охлаждается маслоохладителем. Степень охлаждения регулируется термостатическим клапаном. Если масло еще холодное, масляный радиатор полностью обходится. Если масло очень горячее, все масло проходит через маслоохладитель. Термостатический клапан регулирует температуру масла.

Масляный фильтр

Наконец, масло проходит через масляный фильтр. Масляные фильтры удаляют всю грязь и пыль, скопившуюся в масле.

Слишком большое количество грязи в масле приведет к повреждению резьбового элемента.Масляный фильтр имеет внутренний перепускной клапан, который открывается, когда перепад давления на фильтре становится слишком большим (когда фильтр сильно загрязнен или когда масло еще очень холодное).

Теперь масло снова впрыскивается в винтовой элемент, чтобы снова выполнять свою работу.

Вся правда о винтовых компрессорах

Вы можете подумать, что винтовой компрессор — это правильный инструмент для работы. Но знание ограничений, присущих технологии вращающегося винта, может изменить ваше мнение.

Предприятия, которым требуется много сжатого воздуха — от гаражей до мастерских и производственных помещений — часто обращаются к ротационным винтовым компрессорам. И почему бы нет? По сравнению с поршневыми машинами они обладают большей энергоэффективностью, большей пропускной способностью по воздуху для такого размера и большим временем безотказной работы.

Однако правда о винтовых компрессорах не так радужна, как думает промышленность. У этих машин есть свои особые конструктивные недостатки — недостатки, которые приводят к серьезным проблемам, включая утечку воздуха, унос масла, перегрев, требования к техническому обслуживанию и проблемы с долговечностью.

Независимо от того, переходит ли ваше предприятие с поршневого компрессора или заменяет старую винторезную машину, важно знать все тонкости ограничений, присущих технологии винтовой передачи , прежде чем вы сделаете свой выбор .

Технология вращающихся шнеков страдает фундаментальным недостатком конструкции: при вращении винтовых роторов они создают «дырки» — зазоры между роторами и цилиндрами, которые проходят по всей длине роторов от всасывания до нагнетания.Поскольку воздух легче масла, а винты используют масло для герметизации зазора между роторами и стенками цилиндра, газ просачивается через жидкость в этот зазор, а затем рециркулирует от нагнетательного конца высокого давления обратно к всасывающему концу низкого давления. . Это вызывает постоянную внутреннюю утечку воздуха, что приводит к постоянным неизбежным потерям энергии.

Чтобы компенсировать этот недостаток, роторы должны работать с высокой частотой вращения в минуту (об / мин), чтобы соответствовать идеальным высоким (и изначально неэффективным) «концевым скоростям» для минимизации рециркуляционных потерь.Более высокие скорости приводят к дополнительным потерям энергии из-за потерь тепла из-за трения.

Чтобы свести к минимуму утечку воздуха, роторно-винтовые машины также должны поддерживать минимальный зазор между ротором и торцевой пластиной и между ротором и стенкой цилиндра, что требует высокой осевой точности. Каждый из них поддерживается четырьмя (4) роликовыми, шариковыми или коническими роликоподшипниками для регулировки зазоров концевой пластины и цилиндра. Срок службы большинства подшипников ротора до замены составляет 50 000 часов.

Кроме того, каждый ротор имеет набор упорных подшипников, прикрепленных к нагнетательному концу валов охватываемого и охватывающего ротора. Каждый раз, когда давление компрессора падает, он «загружает» насос и создает давление нагнетания. Силы давления нагнетания возвращаются к концевой пластине всасывания. Когда достигается максимальное давление, он «разгружается». Это устраняет более высокие силы давления нагнетания, выравнивая давление по длине роторов.

Это заставляет роторы перемещаться вперед и назад при каждом цикле «нагрузки» и «разгрузки», вызывая постоянный износ упорных подшипников.По мере износа упорных подшипников он постепенно изменяет допуски на концевых пластинах всасывания и нагнетания до тех пор, пока потеря эффективности или нежелательный контакт металл-металл не потребуют капитального ремонта компрессорного блока для замены подшипников или нового компрессорного блока, если подшипники вышли из строя до ремонта.

Схемы управления впуском и объем накопителя воздуха напрямую влияют на срок службы подшипников компрессорного агрегата, замена которых может потребоваться всего за 20 000 часов. Ухудшение характеристик винтовых компрессорных блоков требует новых подшипников со средним сроком службы от 35 000 до 40 000 часов, прежде чем потребуется капитальный ремонт.

Кроме того, производительность винтовых машин со временем ухудшается, поскольку компоненты подвергаются естественному износу и увеличивается внутренняя утечка воздуха.

Винтовые компрессоры, как уже упоминалось, структурно склонны к износу и разрушению компонентов, что влияет на все, от подшипников до ремней и шкивов или редуктора до роторов — и даже статора.

При наличии семи комплектов подшипников, необходимых для уменьшения высокого осевого усилия, замена — непростая (или недорогая) задача.По мере износа подшипников роторы будут испытывать затруднения и в конечном итоге не смогут поддерживать зазор внутри цилиндров, что потребует замены воздушной части. Замена обычно требует промывки системы смазки от металлов от изношенных подшипников, нового масла, масляного фильтра, воздушного / масляного фильтра сепаратора, перевозки, рабочей силы и даже аренды компрессора на срок до месяца, прежде чем вы вернетесь в эксплуатацию. Конечный результат? Вы потратите от 40% до 50% стоимости нового устройства, чтобы вернуть его в эксплуатацию.

Винтовые машины естественно склонны к значительному уносу масла, что вызывает более частую замену фильтров и остаточное повреждение других компонентов системы, таких как трубопроводы и пневматические инструменты.Детали производятся по запросу, и доставка может занять несколько недель, что часто приводит к нарушению работы клиентов, пока они ждут.

Инновационная, блестяще простая конструкция пластинчато-роторных компрессоров обеспечивает низкие эксплуатационные расходы, исключительную долговечность, непревзойденную производительность и машины, которые существенно превосходят свои роторно-винтовые аналоги по коэффициенту жизненного цикла 2 или 3: 1.

используются скользящие лопатки, которые скользят по тонкой масляной пленке у стенки статора, чтобы создать почти идеальное уплотнение на каждой камере сжатия, что означает отсутствие утечки воздуха из-за эффекта «дыхательного пузыря».Таким образом, лопаточные роторы могут работать на значительно более низких скоростях (обычно от ¼ до ½ скорости винта), что приводит к меньшим потерям остаточного тепла и большей энергоэффективности.

Если в винтовых компрессорных блоках имеется до семи подшипников с критическим допуском, в лопасти нет подшипников. Цапфы валов перемещаются по той же тонкой масляной пленке, по которой работают лопасти, что устраняет необходимость в шариковых, роликовых или конических роликоподшипниках. По сути, каждая замена масла в лопатке сродни установке новых «подшипников» в насос.Это приводит к исключительно долгому и неизмеримому жизненному циклу.

Роторно-пластинчатые компрессоры могут легко проработать не менее 100 000 часов без какого-либо износа. Некоторые компрессоры Mattei могут работать более 230000 часов. И допуски на воздушную часть лопастей не ухудшаются со временем — они фактически улучшаются со временем, что означает лучшую производительность по воздуху, а энергоэффективность фактически улучшается с течением времени по мере сезона лопастей. Это приводит к повышению производительности и устранению потерь энергии из-за деградации толерантности, от которых страдают винты.

Обслуживание, сборка и демонтаж компрессоров Mattei могут быть выполнены быстро и легко с использованием стандартных инструментов, что делает диагностику неисправностей быстрой и простой. А поскольку в лопастных компрессорах вместо подшипников используются втулки, замена осуществляется гораздо реже и обходится дешевле. Кроме того, запчасти достаточно недорогие, поэтому дилеры часто хранят их на полках, что позволяет быстро заменять их и оказывать минимальное влияние на деятельность вашего бизнеса.

Винтовые компрессоры и пластинчато-роторные компрессоры — оба используют роторы для объемного сжатия воздуха.Но на этом различия заканчиваются. Номинально похожая, но функционально отличная от каньонов, роторно-лопастная технология примерно так же отличается от роторно-винтовой технологии, как роторный шнек от поршневых машин.

Если вы хотите купить воздушный компрессор или в настоящее время используете роторно-винтовой двигатель, вы можете подумать о приобретении роторно-пластинчатого воздушного компрессора Mattei. Благодаря значительной экономии энергии и времени, сокращению требований к техническому обслуживанию и надежному, чистому воздуху, ведущая в отрасли технология поворотных лопастей Mattei обеспечивает своих клиентов уже более двух десятилетий.

Как работают винтовые воздушные компрессоры?

Воздушные компрессоры — распространенное оборудование на промышленных предприятиях. Причина этого проста; сжатый воздух требуется для выполнения широкого спектра промышленных процессов. В этой статье исследуется принцип работы винтовых воздушных компрессоров, а также их различные типы, преимущества и области применения.

Что такое винтовой воздушный компрессор?

В ротационных винтовых воздушных компрессорах используется ротационный механизм прямого вытеснения, состоящий из косозубых шестерен (винтов), для сжатия воздуха за счет уменьшения объема камеры.Его режим работы отчасти похож на другие типы компрессоров, такие как поршневые и центробежные компрессоры.

Основное отличие ротационного винтового воздушного компрессора от поршневого и центробежного воздушного компрессора заключается в том, что они подают постоянный (не пульсирующий) поток сжатого воздуха и являются машинами со 100% -ным рабочим циклом.

Одновинтовой компрессор против двухвинтового компрессора

Винтовые компрессоры делятся на две категории в зависимости от конструкции: одновинтовые и двухвинтовые.

• Одновинтовые воздушные компрессоры (поршневые компрессоры AKA) состоят из одного главного винта, который входит в зацепление с двумя сопряженными роторами с заслонкой в ​​металлическом корпусе.
• Двухвинтовые компрессоры содержат два винтовых винта (один называется «охватываемый», а другой — «охватывающий»), которые сцепляются друг с другом для сжатия воздуха.

Безмасляные компрессоры и компрессоры с впрыском масла

Для дальнейшей классификации винтовых воздушных компрессоров различают безмасляные и масляные компрессоры с впрыском. Давайте подробнее рассмотрим эти варианты ниже:

Винтовые компрессоры с впрыском масла (также называемые маслозаполненными) содержат смазку (масло) в камере сжатия, которая снижает трение между движущимися частями.Однако масло не только обеспечивает смазку; он также действует как охлаждающая жидкость для снижения температуры сжатого воздуха в камере и предотвращает утечку, выполняя роль гидравлического уплотнения. Безмасляные компрессоры не содержат масла в камере сжатия. Скорее, они используют набор синхронизирующих шестерен для вращения, при этом ответные винты не контактируют напрямую друг с другом.

Маслозаполненные компрессоры достигают более высоких фунтов на квадратный дюйм, чем безмасляные компрессоры, и работают более холодно из-за наличия масла в воздушной части, которая служит охлаждающей жидкостью.Однако попадание масла в обработанный воздух может вызвать загрязнение, что делает маслозаполненные компрессоры непригодными для промышленных процессов, где требуется высокая степень чистоты.

Безмасляные винтовые компрессоры, как правило, имеют более низкое давление на квадратный дюйм, чем компрессоры с впрыском масла, но обеспечивают чистоту сжатого воздуха — это очень желательное качество в пищевой и фармацевтической промышленности.

Как работает винтовой воздушный компрессор?

Принцип действия винтовых компрессоров заключается в том, что давление воздуха в замкнутом пространстве увеличивается с уменьшением объема.Несжатый воздух всасывается в компрессор через впускной клапан. Когда он протекает через камеру сжатия, принудительное смещение зацепляющих винтов нагнетает воздух за счет быстрого уменьшения объема. Серия фильтров отделяет нежелательную влагу и остатки от сжатого воздуха, выходящего из машины через выпускное отверстие.

Основные компоненты промышленных винтовых воздушных компрессоров

К основным компонентам винтовых воздушных компрессоров относятся:

• Впускной клапан — Всасывающий клапан, который вводит сухой воздух в камеру сгорания.
• Выпускной клапан — Клапан, который подает сжатый воздух в систему или процесс.
• Камера сжатия — Где происходит сжатие воздуха; также называется «воздушной частью».
• Воздушный фильтр — Воздушные фильтры, присутствующие в компрессорах с впрыском масла, отделяют влагу и остатки масла от сжатого воздуха для получения сухого воздуха на выпускном клапане.
• Масляный фильтр — Масляные фильтры очищают масло в системе, чтобы предотвратить загрязнение и нежелательное накопление остатков.Они также обеспечивают смазку деталей машин для бесперебойной работы.
• Маслоотделитель — Маслоотделитель помогает удалить остатки масла / жира из сжатого воздуха.
• Роторы / ролики — Главный механизм сжатия, состоящий из ответных винтов с несколькими лопастями.
• Подшипники — Подшипники помогают свести к минимуму силу трения между винтами зацепления, обеспечивая более длительную работу и большую эффективность.

Применение винтовых компрессоров

Многие отрасли промышленности нуждаются в надежном потоке сжатого воздуха для своей работы, что делает винтовые воздушные компрессоры идеальным выбором.В следующих отраслях они используются:

Нефть и газ

В нефтегазовой промышленности винтовые воздушные компрессоры используются для газлифта (вторичной добычи нефти), когда газ под высоким давлением закачивается в окружающий пласт для увеличения добычи углеводородов. Другие области применения включают услуги по техническому обслуживанию трубопроводов, продувку оборудования и очистку газовых трубопроводов.

Производство

На производственных предприятиях, таких как сборочные автомобили, фармацевтические и химические заводы, операторы используют винтовые воздушные компрессоры для работы с инструментами с приводом от сжатия, такими как пневматические дрели и гидравлические инструменты.Другие области применения включают чистку оборудования и общее обслуживание.

Пищевая упаковка

На предприятиях пищевой промышленности винтовые компрессоры подают сжатый воздух для работы выдувных машин для упаковки пищевых продуктов. Они также используются для упаковки пищевых продуктов с газовой промывкой, сортировки и формования продуктов. Безмасляные винтовые воздушные компрессоры предпочтительны для пищевых продуктов.

Строительство

В строительной отрасли винтовые компрессоры обеспечивают подачу воздуха высокого давления для работы с тяжелыми инструментами, такими как отбойные молотки, пневматические инструменты и пескоструйные аппараты.Сжатый воздух также требуется при выдувании жидкого навоза, продувке грязи / промывных скважин и при укладке строительных свай.

Преимущества винтовых компрессоров

предлагают промышленным операторам следующие преимущества:

• Непрерывная работа (полный рабочий цикл)
• Простота обслуживания
• Более тихая работа по сравнению с другими типами компрессоров
• Помогите сберечь энергию
• Может работать в широком диапазоне температур
• Надежно и удобно

Свяжитесь с NiGen для получения надежных решений по сжатию воздуха!

NiGen предоставляет решения по производству азота и сжатию воздуха для множества отраслей, включая нефтегазовую промышленность, производство, упаковку пищевых продуктов и строительство.Наши портативные винтовые компрессоры с дизельным двигателем мощностью 100-500 фунтов на кв. Дюйм (скорость потока: 400-1500 кубических футов в минуту) позволяют нашим клиентам выполнять свои операции безопасно, надежно и эффективно.

Свяжитесь с командой NiGen онлайн сегодня для получения дополнительной информации о продуктах и ​​услугах NiGen.

Все о технологии воздушных компрессоров с масляной смазкой

Масло против безмасляного

В винтовых компрессорах с впрыском масла масло используется для четырех основных целей.Он вводится в камеру сжатия для охлаждения машины, обеспечения адекватной смазки движущихся частей, уплотнения и снижения шума. Термостатический клапан также играет важную роль в поддержании оптимальной температуры в диапазоне температур окружающей среды, контролируя количество масла, которое циркулирует в маслоохладителе или байпасе.

Для удаления масла из конечного продукта сжатый воздух выходит из компрессорного блока и проходит через маслоотделитель.Это позволит удалить большую часть масла за счет изменения скорости. Затем можно использовать коалесцентные фильтры для дальнейшего уменьшения количества масла, что приводит к низкому уносу масла примерно на 2-5 частей на миллион.

С другой стороны, безмасляный воздушный компрессор не использует масло в компрессионных полостях. Роторы с охватом и охватом не соприкасаются, и их положение поддерживается с помощью смазанных зубчатых колес, находящихся вне камеры сжатия. Это гарантирует, что на выходе воздушного компрессора воздух полностью очищен от масла.В безмасляных компрессорах с впрыском воды вода используется вместо масла для выполнения тех же функций, таких как охлаждение и смазка.

Многие предприятия предпочтут безмасляный воздушный компрессор по сравнению с компрессорами с масляной смазкой, поскольку безмасляные конструкции обеспечивают гарантированно чистый воздух.

Рекомендации по техническому обслуживанию компрессора со смазкой

Используйте подходящее масло

В инжекторных винтовых компрессорах масло играет важную роль. Вы всегда должны быть уверены, что выбираете масло, подходящее для вашей установки.Оригинальное масло OEM — всегда лучший выбор, поскольку оно помогает поддерживать целостность вашей системы и обеспечивает бесперебойную и эффективную работу вашего компрессора.

Проверить на утечки масла и воздуха

Утечки в вашей системе могут резко снизить эффективность и в конечном итоге стоить вам денег. Обследования на обнаружение утечек могут выполняться опытными инженерами вторичного рынка, которые используют ультразвуковую технологию обнаружения утечек для быстрого и легкого выявления утечек в системе.

Регулярно проверяйте компрессорный блок

При правильном обслуживании компрессорный блок обычно должен прослужить около 44 000 часов.Такие факторы, как перегрев, плохая смазка, конденсация и коррозия, могут вызвать повреждение компрессорного блока, что может привести к неисправности или поломке. Регулярная проверка на наличие проблем с компрессорным блоком может помочь вам диагностировать и устранить проблему на ранней стадии.

Регулярно проверяйте шланги

Периодически проверяйте шланги компрессора, чтобы убедиться, что на них нет трещин или коррозии, это может привести к утечке, которая может снизить энергоэффективность и, в конечном итоге, стоить вам денег.

Слить конденсат из ресиверов воздуха

Регулярно опорожняйте резервуары ресивера, чтобы поддерживать их чистоту и бесперебойную работу.Скопление влаги может отрицательно сказаться на выходе сжатого воздуха.

Проверка и замена воздушных фильтров

Если ваш воздушный фильтр не работает эффективно, возможно, он пропускает внутрь грязь и частицы пыли снаружи. Это заставит ваш компрессор работать сильнее, чтобы всасывать воздух. Если вы заметили скопление пыли, подумайте о замене воздушного фильтра.

Пожалуйста, посмотрите это видео, чтобы увидеть компрессорный блок в действии

Что такое винтовой компрессор?

Винтовой компрессор используется там, где требуются большие объемы воздуха высокого давления.Эти типы компрессоров являются «рабочими лошадками» большинства производителей во всем мире. Они позволяют получить надежный источник сжатого воздуха для вашего предприятия.

Промышленный винтовой компрессор может работать 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, и при таком использовании обычно работает лучше и служит дольше. Для сравнения, поршневой компрессор обычно работает лучше, когда он может сделать перерыв — он предпочитает прерывистый рабочий цикл. Роторный может работать без остановки весь день — он не любит постоянно запускаться и останавливаться.

Как работает винтовой компрессор?

Типичный винтовой воздушный компрессор имеет два взаимосвязанных винтовых ротора, которые заключены в корпус. Воздух поступает через клапан и забирается в пространство между роторами. Когда винты вращаются, они уменьшают объем воздуха, что, в свою очередь, увеличивает давление.

Винтовые компрессоры могут быть масляными или безмасляными. Безмасляные компрессоры заключены в кавычки, потому что безмасляные компрессоры не обеспечивают безмасляный воздух (в воздухе вокруг нас есть масло).Однако разница в том, что в безмасляных роторных механизмах масло в камере сжатия отсутствует.

В роторно-винтовом компрессоре с масляной смазкой охватываемый ротор приводится в движение двигателем или двигателем, а охватывающий ротор приводится в движение тонкой пленкой между ним и охватываемым ротором. Масляное уплотнение камеры сжатия и действует как охлаждающая жидкость.

Безмасляный винтовой компрессор включает в себя набор шестерен, которые регулируют синхронизацию между охватываемым и охватывающим ротором. Нет масла для уплотнения камеры, поэтому без нескольких ступеней вы не сможете достичь такого высокого давления, как при использовании масляной смазки.Кроме того, отсутствует охлаждающее масло, что означает, что они нагреваются, снижая эффективность. Из-за этого безмасляные винтовые компрессоры обычно ограничиваются специальными применениями.

Если вы хотите узнать больше о роторно-винтовых компрессорах, TCAS являются специалистами в области сжатого воздуха. Узнайте больше на https://www.tcascompressors.co.uk

как работает винтовой компрессор

с помощью анимации с полной анимацией работы винтового компрессора

Принцип работы винтового компрессора Центр знаний

Винтовые воздушные компрессоры: как они работают, что вам нужно

3D-анимация принципа работы винтового компрессора — YouTube

Как работают винтовые воздушные компрессоры? NiGen

Роторно-винтовой компрессор — Википедия

Как работает воздушный компрессор — Kaishan Compressor USA

Основы сжатого воздуха Часть 4: Винтовые компрессоры — воздух

1. Дом
2. рудные мельницы output / index.html

как работает винтовой компрессор

FAQ: Как работает винтовой компрессор?

Для чего нужен винтовой компрессор?

Ротационный винтовой компрессор представляет собой поршневой компрессор, в котором вращающиеся винты используются для сжатия воздуха. По сравнению с поршневым компрессором винтовой компрессор сжимает воздух непрерывно без пульсаций.Он имеет высокий КПД при полной нагрузке и низкий КПД при частичной нагрузке.

Как работает холодильный винтовой компрессор?

Винтовой компрессор с впрыском жидкого хладагента с масляным охлаждением. Часть нагнетаемой жидкости расширяется через расширительный клапан в резьбу винта, требуя дополнительной мощности для ее сжатия. Это приводит к снижению производительности при впрыске жидкости с большим эффектом при высоких степенях сжатия.

Что такое воздушный компрессор в винтовом компрессоре?

Это та часть машины, где происходит фактическое сжатие.Это сердце винтового воздушного компрессора. Часто винтовой элемент компрессора также называют воздуховодом. Они представляют собой компрессоры постоянного расхода (объема) с переменным давлением.

Может ли винтовой компрессор работать в обратном направлении?

Не может. Винтовые компрессоры предназначены для вращения только в одном направлении. Следовательно, вы не можете просто изменить направление вращения винтового компрессора.

Какие бывают три различных типа винтовых компрессоров?

Три наиболее распространенных воздушных компрессора — поршневой, винтовой и центробежный.Поршневые воздушные компрессоры считаются машинами прямого вытеснения, что означает, что они увеличивают давление воздуха за счет уменьшения его объема.

Нужен ли резервуар для винтового компрессора?

Поскольку ротационные винтовые воздушные компрессоры могут работать непрерывно, нет необходимости ждать, пока заполнится резервуар воздушного ресивера, прежде чем вы сможете начать использовать воздух. Это, как правило, самые популярные преимущества винтовых воздушных компрессоров.

В чем разница между поршневым компрессором и винтовым компрессором?

Основное отличие винтового компрессора от поршневого (поршневого) заключается в том, как они сжимают воздух.В винтовых воздушных компрессорах используются два винта с зацеплением, а в поршневых воздушных компрессорах используются поршни, приводимые в движение коленчатым валом. Винтовые компрессоры работают при более низкой температуре и имеют хорошую систему охлаждения.

Какое масло идет в винтовой компрессор?

Приложения. Compressor Oil 68 подходит для использования в пластинчато-роторных и винтовых компрессорах. Компрессоры 68, 122 и 220 эффективны в качестве «прямоточной» смазки поршневых цилиндров компрессора, а также картеров и некоторых типов роторных компрессоров.

В чем разница между роторным и винтовым компрессором?

Двумя наиболее распространенными передвижными компрессорами являются винтовые воздушные компрессоры и поршневые воздушные компрессоры. Но в чем разница между ними? Преимущества.

Сколько часов работает винтовой компрессор?

Поршневые компрессоры обычно служат около 10 000 часов, прежде чем потребуется ремонт.С другой стороны, ротационный винтовой компрессор прослужит от 60 000 до 80 000 часов. Винтовые компрессоры известны своей надежностью и долговечностью.

Как долго работает воздушный компрессор?

В целом воздушные компрессоры — это очень надежные инструменты. Например, по оценкам, роторный компрессор прослужит от 40 000 до 60 000 часов, что эквивалентно постоянной работе от 20 до 30 лет. Срок службы поршневых компрессоров при регулярном техническом обслуживании составляет от 10 до 15 лет.

Винтовые компрессоры работают постоянно?

Для винтовых компрессоров системы охлаждения намного лучше, поэтому компрессоры могут работать постоянно без проблем. Но постоянная работа обычно означает, что агрегаты не очень эффективны. Гораздо более эффективный способ запуска компрессоров — запускать и останавливать их, как и работают поршневые компрессоры.

Имеет значение, в какую сторону вращается насос компрессора?

Подобно двигателю, большинство маховиков компрессоров вращаются против часовой стрелки, если смотреть на них, а охлаждающий вентилятор предназначен для обдува компрессора воздухом при вращении против часовой стрелки.