Что такое и как работает винтовой компрессор? Принцип работы винтового компрессора

энциклопедия - Что такое винтовой компрессор

Конструкция винтового компрессора – это ротационный агрегат. Его работа основывается на объемном принципе действия. У винтовых компрессорных устройств есть ряд преимуществ:

Их можно устанавливать в абсолютно разных производственных условиях.
Они удобны в эксплуатации и обслуживании.
Они практически не издают шума. Это происходит благодаря тому, что данное оборудование не вибрирует при работе.

Данные плюсы винтового компрессорного оборудования сегодня ценятся. Это и понятно – оно сделано с использованием технических новинок и отвечает всем современным требованиям, процессам и задачам производства.

Но винтовое компрессорное оборудование также имеет несколько разновидностей. Среди них выделяют две первостепенные группы:

С одинарным винтом.
С двойным винтом.

Принцип работы винтовых компрессоров с одинарным винтом

В пневмоустройствах с одинарным винтом обычно есть две шестерни, которые присоединяются с боку к роторам. Те, в свою очередь, вращаются в разные стороны. Из-за этого совершается сжатие паров хладагента.

Вращение всех роторов происходит благодаря центральному ротору-винту. Хладагент проходит сквозь отверстие компрессорного устройства, которое находится на входе. Эти пары заставляют двигатель охладиться. Далее они оказывается в наружном секторе шестерен роторов, совершающих обороты. После этого, хладагент сжимается и выходит сквозь скользящий клапан в выпускное отверстие.

Компрессоры с двойным винтом выделяются присутствием двух роторов. Они называются основной и приводной. Здесь отсутствуют впускные и выпускные клапаны.

Пары хладагента всасываются с одной стороны, а выпускаются всегда с другой. Данный вариант сжатия способствует понижению уровня шума (это выгодно отличает винтовые компрессоры от поршневых). Сжатие хладагентов происходит из-за вращения роторов в разные стороны.

Ротор-винт, который находится в центре, запускает боковые роторы. Они начинают вращаться в разные стороны. Охлаждение двигателя проистекает за счет паров хладагента. Они просачиваются в компрессорное устройство сквозь отверстие входа. После того, как двигатель охладился, пары попадают во внешний сектор через специальные каналы. Там располагаются роторные шестерни. На данном этапе пары сжимаются и выходят наружу (это происходит через особые отверстия, у которых имеется специальный клапан).

Принцип работы винтовых компрессоров с двойным винтом

Особенность еще одной разновидности винтовых компрессоров (в данном случае мы говорим о двухроторных) - присутствие двух роторов. Это основной и вторичный ротор. Благодаря им работает приводной механизм.

Общей чертой выпускного компрессора, вне зависимости от специфических особенностей, является то, что у них отсутствуют впускные и выпускные клапаны. Пары хладагента входят в компрессор и выходят из него с противоположных сторон. Это обеспечивает компрессору бесшумность (в поршневом механизме достичь данного эффекта невозможно).

Преимущества винтовых компрессоров

Как можно заметить, разновидностей пневмоагрегатов очень много. И среди них особенно можно выделить ротационные (или винтовые). Сегодня они все больше и больше становятся популярными, т.к. имеют много плюсов, по сравнению с другими видами компрессоров:

Такое компрессорное оборудование рассчитывает (в зависимость от специфики деятельности) насколько необходимо сжать возжух. Нужный уровень сжатия достигается с помощью специального окна нагнетания. Современные компрессоры имеют возможность регулирования степени сжатия воздуха, благодаря, зафиксированным уровням нагнетания.

При работе винтового оборудования используется масло. Оно необходимо для того, чтобы сделать минимальными допустимые утраты сжатого воздуха. Такие потери могут произойти между зубьями шестерни и впадинами устройства. В данные узлы и впрыскивается масло, которое обеспечивает герметичность работы компрессора.

Но это еще не все функции, которые выполняет масло. Оно необходимо и для охлаждения. Таким образом, в винтовых компрессорах мы имеем дело не только с хладагентом. Дополнительную помощь ему оказывает масло. В особенности его действие можно заметить в финальном процессе сжатия воздуха до необходимой степени. Именно из-за этого винтовые компрессоры лучше всего подходят для пневмообеспечения в тех условиях, когда предполагаются перепады температур и давления: винтовые компрессоры можно применять во всевозможных ситуациях и при различных производственных процессах.

Следующая важная черта винтовых установок – это присутствие весьма компактных винтовых пневмосистем. Они предполагают малую производительность. Стоит помнить о данной особенности винтового пневмооборудования и не использовать его тогда, когда необходимо производство большого объема с большими затратами воздуха. Однако небольшая производительность таких компрессорных устройств означает, что оборудование весьма экономично и удобно в своем применении на производстве.

Особенный уход за такими устройствами не нужен. О тратах на профилактику также можно забыть. Кроме того, подобные компрессоры служат долгие годы.

Кроме таких экономичных, но не очень мощных винтовых компрессоров, существуют и весьма мощные модели. Они не проигрывают в мощности поршневым и центробежным компрессорам (данные пневмосистемы способны обеспечивать снабжение воздухом равное тому, что производят другие компрессоры, но быстрее и при значительно более меньших энергозатратах). Винтовые компрессоры способны достигать необходимой степени воздухосжатия при одноступенчатом цикле. В то время, как в поршневых компрессорных установках подобный эффект достигается только в рамках двух циклов.

Еще одно достоинство винтового компрессора – немалый моторесурс. Такие пневмосистемы отлично осиливают любой газ и комбинированные газовые смеси. Благодаря чему появляется возможность настраивать агрегат на нужный уровень давления и плавно изменять частоты вращения ротора.
Дополнительные плюсы данного оборудования - низкая изнашиваемость винтовой пневмосистемы.
Также эти установки вырабатывают более качественный воздух, который подается на производство при помощи винтовых компрессоров.

Итак, характеризуя винтовые компрессоры, необходимо еще раз подчеркнуть, что данное оборудование имеет много плюсов, относительно других разновидностей компрессоров. Благодаря последним достижениям в области разработки пневмообеспечения, винтовые установки удобны, надежны и функциональны.

Ограничения винтовых компрессоров

Безусловно, у винтовой пневмосистемы существуют некоторые недочеты, а точнее ограничения:

Винтовые компрессоры имеют сложный механизм. Так что, используя данное оборудование, необходимо тщательно изучать инструкцию по эксплуатации устройства.

Как мы уже говорили ранее, при использовании винтового оборудования используется масло и маслоохладитель.
Если применять данный вид пневмосистем для подачи воздуха или газов в пределах 15-20% от объема, то они не будут работать эффективно в районе промежуточного всасывания.

Сотрудники компании «Компрессор-центр» всегда с готовностью ответят на все вопросы. Просто свяжитесь с нами .

teplo-faq.net

Что такое и как работает винтовой компрессор?

Принцип работы винтовых компрессоров построен на использовании для сжатия воздуха сразу двух роторов. В качестве привода может быть применён, как обычный электрический двигатель, так и дизельная установка (преимущество в автономии).

Означенный компрессор способен сжимать огромные объёмы воздуха, при этом ресурс винтовых компрессоров гораздо выше любых других аналогов.

Механизм функционирования компрессора с двумя роторами

Через всасывающий клапан воздушная масса попадает в камеру сжатия. Вращающиеся роторы сжимают воздух. Естественно, при этом генерируется тепловая энергия. Охлаждение реализовано при помощи воздушно-масляной смеси.

Кроме того, означенный способ решает ещё одну проблему – зазору между роторами уменьшается, а подшипники всегда получают необходимую смазку.

Реализация процесса сепарации в винтовых компрессорах

После блока, в котором происходит максимально возможное сжатие захваченных воздушных масс, они поступают в камеру сепарации. Здесь они очищаются от масляных примесей, которые до этого применялись для охлаждения.

Сепарация происходит при помощи центрифугирования воздушных масс. Далее выделенное масло попадает в маслоохладитель, а затем в фильтр. После этого процесс повторяется.

Специалисты заранее предупреждают – для того, чтобы означенный цикл:

сжатие;
сепарация;
охлаждение;
очистка масла,

шёл непрерывно, необходимо постоянно поддерживать давление в установке на уровне в 3,5-3,7 бар.

Воздух после очищения от масла попадает в зону охлаждения. Однако после этого процесса воздушные массы насыщены влагой, которая сконденсировалась в результате охлаждения.

Осушение воздуха в винтовых компрессорах происходит ровно тем же способом, что и очистка от масла – сепарацией. При помощи электромагнитного датчика, вода выводится из системы (промежутки времени сброса выделенной влаги могут быть заданы в системе управления).

Смотрите также:

В видеоролике наглядно показана схема работы винтовых компрессоров. Каждый цикл сжатия воздуха проходит в соответствии с техническим регламентом:

euroelectrica.ru

Принцип работы винтовых компрессоров - Справочник химика 21

Принцип работы винтового компрессора основан на перемещении н сжатии вначале воздуха, а затем масло-воздушной сме- [c.8]

Принцип работы винтовых компрессоров [c.87]

Винтовые компрессоры являются сравнительно "молодой" машиной, первое описание которой появилось в 1940 г. Их принцип действия аналогичен действию винтового насоса Винтовые компрессоры работают при больших числах оборотов, что позволяет их выполнять очень компактными Винтовые компрессоры в соответствии с нормальным рядом в России выпускаются 11 типоразмеров, как одно- так и двухступенчатые, сухого сжатия, когда смазочное масло подается в небольшом количестве, и [c.60]

Бинтовые компрессоры в принципе могут работать без смазки рабочей полости, так как роторы не соприкасаются друг с другом. Такие компрессоры называют сухими. Однако обычно применяют впрыскивание масла в рабочую полость, что позволяет уменьшить величину зазоров и охлаждать пар в процессе сжатия. Уносимое с паром масло отделяется в маслоотделителе, затем насосом подается в водяной охладитель и вновь поступает в компрессор. Это несколько усложняет схему машины, но улучшает условия работы компрессора. Винтовые компрессоры допускают работу влажным ходом (более безопасны, чем поршневые), но несколько менее экономичны (особенно при отклонении от расчетного режима) и более шумны. Серия выпускаемых у нас компрессоров рассчитана на разность давлений 17-10 Па. Они предназначены для стационарных и судовых установок. [c.96]

Винтовой компрессор работает по принципу объемного сжатия, лежащего и в основе работы поршневых компрессоров. Газ засасывается из системы через окно специального профиля, имеющееся в корпусе компрессора. С торца всасывающее окно сообщается с впадинами обоих винтов. Газ заполняет всю длину тех впадин, которые в это время соединены со всасывающим окном. При вращении роторов газ, заполнивший впадины винтов, отсекается от всасывающего окна и подвергается постепенному сжатию зубьями, входящими во впадины. Сжатие заканчивается в момент соединения впадин с нагнетательным окном. [c.51]

Установка нагнетательного действия высокого давления с трубопроводом произвольной конфигурации (рис. 63) состоит из устройства 1 для подачи сжатого воздуха с материалом в трубопровод (на рисунке пневматический винтовой насос), трубопровода 2, переключателя 3 и приемных бункеров 4. Компрессор, вырабатывающий сжатый воздух, и осадительная система на рисунке не показаны. Принцип работы установки заключается в том, что из устройства, оборудованного смесительной камерой, транспортируемый сыпучий материал в смеси со сжатым воздухом поступает в трубопровод и под действием перепада давлений перемещается в приемные бункера, где под действием силы тяжести и вследствие потери скорости осаждается, а запыленный воздух по трубам направляется в осадительную систему, расположенную над приемными бункерами или в каком-либо другом месте. [c.85]

Только в винтовых компрессорах удалось достичь высокого давления в одной ступени сжатия (см. рис. 3). Принцип действия, примененный в винтовых компрессорах, позволил при одноступенчатом сжатии достигнуть рабочего давления 10 кгс/см и обеспечить при этом нормальную и долговечную работу компрессора. [c.10]

В настоящее время выпускается значительное количество холодильных компрессоров, отличающихся один от другого принципом работы, конструкцией основного рабочего органа, количеством ступеней и температурным диапазоном, назначением, величиной холодопроизводительности и конструктивными особенностями. В зависимости от принципа работы различают поршневые, ротационные, винтовые и центробежные компрессоры. [c.35]

В последнее время наряду с поршневыми и центробежными компрессорами заметное место начинают занимать винтовые компрессоры, конструкция и принцип работы которых подробно изложены в работе [6в]. Наибольшее применение они получили в пределах холодопроизводительности от 0,348 до 2,32 МВт и будут постепенно вытеснять поршневые компрессоры. [c.93]

В последнее время все большее применение находят винтовые компрессорные машины. Они работают по принципу вытеснения и в то же время не имеют кривошипно-шатунного механизма, что позволяет увеличивать число оборотов ротора. Винтовые компрессоры более компактны и менее металлоемки, чем поршневые, в них сочетаются преимущества объемных и центробежных компрессоров. [c.38]

На рис. 6.3.3.8 схематично изображен принцип работы винтового компрессора. Между винтовыми поверхностями роторов и стенками корпуса образуются рабочие камеры (число их равно количеству заходов винтовой нарезки). Рассмотрим рабочий процесс на примере одной из камер. При вращении роторов объем камеры увеличивается когда выступы роторов удаляются от впадин, происходит процесс всасьшания (рис. 6.3.3.8, а). Когда объем камеры достигает максимума, процесс всасывания заканчивается, и камера ока- [c.397]

Несмотря на то что принцип работы винтового компрессора известен с 1878 г., широкое использование компрессоров этого типа началось лишь в 40-х годах, а в области холодильного машиностроения — в 60-х годах XX в. В СССР винтовые холодильные маслозаполненные компрессоры производят серийно с 1973 г. на Казанском компрессорном заводе [9]. [c.60]

Винтовой компрессор (рис. П1-26) работает также на принципе изменения объема камер, образованных зубьями двух роторов. Два пинтовых ротора вращаются в разных паправлениях. Газ из всасывающего патрубка попадает в Пильшую камеру и по мере движения сжимается за счет уменьшения зазора между зубьями рото- 1а Винтовой ком-1111сссор создает напор до 0,5 МПа. [c.107]

Винтовые компрессоры работают по принципу вытеснения объема газа двумя винтами, вращающимися в противоположные стороны, причем винтовые выступы одного вала входят в винтовые впадины сопряженного с ним второго вала. Валы и корпус компрессора имеют водяное охлаждение. Уплотнение валов лабиринтное, как и в турбокомпрессорах. Опытные образцы винтовых компрессоров изготовлены производительностью 2500— 3000 ж /ч хлора при абсолютном давлении 3,5 ат с двумя ступенями сжатия и промежуточным охлаждением газа при скорости вращения 3000 об1мин. В заводских испытаниях винтовые компрессоры хорошо себя зарекомендовали и массовое их производство — дело ближайшего будущего. [c.238]

Масляные насосы. Масло подают в систему маслоснабжения маслоиасосами, от надежности которых зависит работа всей системы. Насосы для подачи масла используют как объемные (зубчатые шестеренчатые, винтовые, плунжерные), так и динамические (центробежные, струйные). Выбор типа насоса зависит от назначения и конструктивных особенностей компрессорного агрегата и требуемого давления масла, бъемные и динамические насосы имеют различные характеристики, поэтому при использовании их следует учитывать присущие им особенности. Привод насосов осуществляется от вала основного агрегата или электродвигателем, паровой турбиной. Для подачи масла на смазку подшипников, в систему регулирования, а также к уплотнениям компрессоров при давлении до 3 МПа применяют центробежные, шестеренчатые и винтовые насосы. При более высоких давлениях, требуемых для сис тем уплотнения, применяют только объемные насосы, причем при особенно высоких давлениях уплотняемого газа, достигающих 30 МПа, используют плунжерные насосы различных типов. Принцип действия объемного насоса заключается в вытеснении определенного объема масла за каждый оборот вала. [c.13]

chem21.info

Устройство и принцип работы воздушного винтового компрессора

Вот уже более двух веков сжатый воздух является неотъемлемой составляющей большинства технологических процессов. На начальном этапе для его производства использовали поршневые компрессорные установки. Но в 1934 году шведский инженер Элиот Лисхольм запатентовал новый тип оборудования — винтовой компрессор. За то время, которое прошло с момента изобретения устройства, его конструкция неоднократно дорабатывалась, что позволило значительно увеличить мощность и производительность. Впрочем, общий принцип действия установок остался неизменным.

Устройство и принцип работы воздушно-винтового компрессора

Если сравнить поршневую и винтовую установку, то легко заметить, что вторая отличается не только большей эффективностью, но и конструкционной сложностью. Основными элементами агрегата являются:

воздушный фильтр, который находится в непосредственной близости от всасывающего клапана и предназначен для очистки воздуха;
входной клапан, регулирующий работу компрессорной установки переходом на холостой ход;
винтовой блок, состоящий из ведущего и ведомого ротора, которые вращаются навстречу друг другу;
двигатель — в зависимости от типа оборудования может быть как электрическим, так и внутреннего сгорания;
шестеренчатый или ременный привод, передающий движение от двигателя на роторы компрессорной установки.

Кроме перечисленных выше элементов, в конструкцию входят фильтры и охладители масла, реле давления и предохранительный клапан, термостат и концевой охладитель, а также другие комплектующие.

Что касается принципа действия, то в его основе лежит способность роторов при вращении всасывать воздух. Газ специальным образом подготавливают (очищают от примесей, смешивают с маслом, охлаждают), а затем подают в отсек, в котором находятся роторы. Рабочие поверхности винтов и корпус образуют камеры, объем которых изменяется при вращении роторов. За счет этого происходит сжатие воздуха. Далее он попадает в сепаратор, где происходит очистка от масла. После этого очищенный сжатый газ подают потребителям.

Виды винтовых компрессоров

Компрессорное оборудование винтового типа имеет широчайшую сферу применения, причем в каждом направлении требуются особые характеристики. К примеру, на промышленных предприятиях, испытывающих потребность в больших объемах сжатого воздуха, важна производительность оборудования, а для строительных работ на первом месте находится мобильность установок, используемых для подключения пневмоинструмента. Это обуславливает разнообразие агрегатов, которые можно разделить на несколько групп в соответствии с такими параметрами, как:

Заполнение камеры. По этому признаку различают маслозаполненные компрессоры и установки сухого сжатия. Первые имеют низкий уровень шума, однако в обязательном порядке должны быть оснащены сепаратором. Вторые более шумные, но производят качественный сжатый воздух, не имеющий примесей масла.
Рабочая среда. Помимо воздушных компрессоров, получивших наибольшее распространение, сегодня востребованы газовые установки, которые используют для сжатия аммиака, водорода, кислорода и других газов. Менее известны многоцелевые и многослужебные компрессоры. Первые работают с воздухом и газами попеременно, вторые — одновременно.
Питание и степень автономности. По данному параметру все компрессоры можно разделить на два типа — автономные и требующие наличия электросети. Первые работают за счет привода от двигателя внутреннего сгорания (чаще всего дизельного), поэтому подходят для эксплуатации на строительных площадках, горнодобывающих предприятиях и т.д.

Плюсы и минусы винтовых компрессоров

Сравнивая поршневые и винтовые агрегаты, нельзя не отметить такие преимущества последних, как:

экономичность в расходе топлива и масла;
компактные размеры и небольшой вес;
надежность и долговечность;
способность длительное время работать в автономном режиме;
низкий уровень шума;
КПД на 25% выше, чем у поршневых агрегатов аналогичной мощности.

Впрочем, есть у винтовых компрессоров и определенные недостатки. Прежде всего, это конструкционная сложность, затрудняющая обслуживание и ремонт агрегата. Также стоит отметить и более высокую стоимость комплекта оборудования.

Как выбрать винтовую компрессорную установку?

Правильный выбор — залог долгой и бесперебойной работы любого устройства. Это утверждение справедливо и для воздушно-винтовых компрессоров. Планируя купить оборудование, обратите внимание на следующие параметры:

тип двигателя — электрический (220 и 380 В) или дизельный;
максимальная степень сжатия воздуха;
наличие встроенной системы подготовки воздуха;
рекомендуемый режим работы — эпизодический или постоянный.

Важно! Для того чтобы выбрать установку, необходимо определить цель покупки, а также место и условия эксплуатации. Поэтому в каждом конкретном случае рекомендации по подбору техники будут разными.

Нашем каталоге винтовых компрессоров представлено более 4000 различных моделей. Если вы сомневаетесь с выбором компрессора, рекомендуем обратиться за помощью к специалистам ООО «Энергопроф». Наша компания более 9 лет работает в сфере продажи компрессорного оборудования и имеет представительство, как в Москве, так и в других крупных городах РФ. Чтобы получить подробную консультацию и помощь в выборе подходящего агрегата, свяжитесь с нами по телефону: 8 (800) 333-47-93.

Автор: Виталий Шаров