Винтовой компрессор: принцип работы и особенности

Установки для сжатия воздушных масс в производственных целях стали использовать около 150 лет назад. Компрессор стал самым эффективным оборудованием для организации пневматических систем. Парный винтовой агрегат – это машина, где воздух или газ нагнетается вращением роторов. Современная компрессорная станция отличается компактными размерами, небольшим весом, низким уровнем вибрации, в сопоставлении с аналогичными устройствами, предназначенными для компрессии воздушных смесей.

Устройство, характерные особенности

Компрессорные установки получили широкое распространение и отличаются умеренным потреблением энергоносителей, простым обслуживанием и контролем. Устройства могут нагнетать воздух давлением около 15 атм, с производительностью до 100 м3/минуту.

Все винтовые насосы по конструкции состоят из таких стандартных элементов:

• корпуса;
• электродвигателя;
• вентилятора;
• роторного блока;
• всасывающего фильтра;
• механизма отделения масла;
• охладителя воздуха;
• системы управления;
• приборов контроля;
• масло-воздушных транспортирующих систем;
• вспомогательных устройств: реле давления, предохранительных клапанов, термостата.

Основной конструкцией оборудования стал роторный блок, состоящий из корпуса, расположенной внутри пары – ведущего с ведомым винтовым валом. Находят применение и одно роторные модели, где приводом является электрический двигатель, а работу выполняет один несущий винт.

Разделение и положения работы

Конструктивно, в классических моделях, один из валов имеет вогнутую и тонкую форму, второй – ведущий, выполнен широкой выпуклой поверхностью. Винтовая пара с корпусом устройства образуют рабочую полость определенного размера для каждой модификации.

При движении роторов объем свободной камеры растет, и по удалению выступов на винтах от впадин выполняется всасывание. Рабочие валы устанавливают на подшипники с минимальным зазором в пределах 0,1 – 0,4мм. Пара вращается разнонаправленно относительно друг друга, движение синхронизируется посредством шестерен на осях роторов.

Анализируем принцип работы такого компрессора подробно:

1. С включением электрического привода, воздух всасывается через фильтр на регулятор и попадает в блок витой пары.
2. В рабочем пространстве дозированная порция масла соединяется с воздухом, сжимается, попадает на сепаратор.
3. Масло-воздушная смесь направляется в картридж для разделения.
4. Чистый воздух нагнетается через радиатор, где охлаждается и поступает далее в трубопровод.
5. Масло из сепаратора возвращается к винтовой паре. Если масло сильно горячее, срабатывает термостат, перенаправляя его для охлаждения по большему кругу, через устройство масляного радиатора и фильтра очистки.

Механизм работает от двигателя благодаря клиноременной передаче. В корпусе оборудования предусмотрены охлаждающие полости с подачей воды или масла.

Разделение нагнетательных компрессоров по типу

Промышленность выпускает много моделей компрессорных установок. Их классифицируют по критериям:

• способу заполнения камеры (масляные, сухого сжатия);
• сжимаемому химическому составу среды;
• типу привода;
• используемой энергии;
• степени сжатия (низкого, среднего, высокого давления).

Основной разновидностью аппаратов выступает классификация по внутреннему наливу камер рабочего пространства.

Важно! Некоторые сферы промышленности (химическая, пищевая, фармацевтика) требуют подачи особенно чистого воздуха. Они используют специальные модели без масляных компрессоров.

Существуют типы оборудования сухого сжатия, но они больше нагреваются и менее производительны.

Заполненные водой нагнетатели используют жидкость вместо масла, что тоже снижает тепловую нагрузку. Такие компрессора обходятся дешевле в обслуживании, имеют низкое энергопотребление.

Компрессора с винтовыми роторами: преимущества

Насосные установки обладают рядом достоинств:

• пониженный расход масла (3мг на м3). Воздух, подаваемый на пневматический инструмент, качественнее и чище. Без узлов дополнительной очистки, его можно направлять на подключение нового пневматического оборудования;
• воздушное охлаждение;
• надежность работы;
• низкий уровень вырабатываемых вибраций, шума;
• безопасность;
• простота эксплуатации.

Винтовые компрессоры небольшой массы и габаритов устанавливаются без специальных фундаментов, мобильны и обладают хорошей рентабельностью.

Возврат к списку