Виды винтовых компрессоров и их преимущества

Напомним еще раз кратко основные достоинства винтовых компрессоров:

Видео: принцип работы и конструкция

Когда объем камер становится максимальным, всасывание воздуха прекращается. Их отделяют стенки прибора и крышки патрубков компрессора Fubag. При вращении роторов ведущий винт внедряется во впадину ведомого винта. Происходит соединение в одну плоскость. После чего объем камер становится меньше. Таким образом, происходит непрерываемое создание сжатого воздуха. В этом заключается принцип действия винтовых компрессоров.

Энергоэффективность отличная. Техническое обслуживание сводится к максимальной и, следовательно, к низкой цене. Его единственным недостатком является его цена, которая в 2 — 3 раза выше, чем поршневой компрессор. Этот тип компрессора в основном используется в профессиональной области для сжатия всех видов газа. В погружении он используется для загрузки буферов с помощью смесей «Нитрокс» или «Тримикс».

В этой группе компрессоров двигатель и компрессор находятся не в одном корпусе. Приводной вал выходит из корпуса компрессора. Он может быть подключен к электрическому, дизельному или газовому двигателю. Муфта выполнена либо с помощью муфты, либо с помощью ремня.

Принцип работы винтового компрессора

Работа винтового компрессора основывается на принципе сжатия воздуха, осуществляемом при помощи роторов блока, которые вращаются в разных направлениях. Атмосферная воздушная масса затягивается в этот механизм через фильтрующий элемент и клапан. Здесь она перемешивается с маслом. Сочетаясь с воздухом, масло уплотняет пространство, смазывает движущиеся детали и удаляет воздушные пузыри.

Далее сформированная воздушно-масляная субстанция поступает в специальный сепаратор для сжатия. В данной емкости происходит отделение масла от воздуха. После этого чистый воздух направляется в воздушный радиатор, откуда выходит из компрессора для использования по назначению. В свою очередь масло перемещается в масляный радиатор и снова возвращается в блок.

Благодаря такому принципу работы применение винтового компрессора обеспечивает отличные производственные показатели и надежность технологических процессов. При этом его использование одинаково эффективно как на крупном предприятии, так и на небольшом объекте.

Промышленные кондиционеры

Этот тип кондиционеров объединяет разные виды оборудования. Это и мультизональные системы, и системы чиллер-фанкойл, крышные кондиционеры, сплит-системы большой производительности, компрессорно-конденсаторные блоки, прецизионные кондиционеры. Такие кондиционеры, как правило, имеют большую производительность – от 20 до 7000 кВт. Чаще всего их устанавливают на крышах зданий. Также они могут размещаться на грунте непосредственно около здания, в редких случаях – внутри помещений. Мощных фундаментов для их крепления не делают и, следовательно, вибрация от их работы передается на места их установки. Поэтому основным критерием выбора компрессоров для таких кондиционеров является низкий уровень вибрации – в большинстве случаев применяются ротационные, спиральные типы компрессоров герметичного исполнения. Однако при очень большой производительности в кондиционерах применяют винтовые компрессоры в бессальниковом исполнении или реже – центробежные компрессоры.  Как видно из перечисленного, то поршневые компрессоры не применяются в системах кондиционирования из-за большой вибрации, которую они создают во время работы и для того чтобы погасить эту вибрацию необходимо заливать большие массивные фундаменты, что невозможно сделать в силу конструкций кондиционеров и мест их расположения.

Читайте также:  Как заточить топор: 5 шагов (подробное руководство)

Аксиальный компрессор

Как уже было сказано выше, благодаря компактным размерам и низкому уровню вибрации эти компрессоры в основном применяются в автомобилях. Могут быть выполнены как в герметичном, так и в сальниковом исполнении. Принцип работы аксиального компрессора состоит в следующем. Компрессор крепится на автомобильном двигателе. Привод осуществляется от двигателя автомобиля с помощью ременной передачи (7), а если компрессор в герметичном исполнении, то от встроенного электродвигателя (1).   Вал электродвигателя заканчивается жестко закрепленной на нем косой шайбой (2), прикрепленной под углом, на которой имеется шарнир (3), соединяющий шайбу с поршнем. При вращении вала косая шайба за счет ее установки под определенным угол передает возвратно поступательное движение поршню (4). На шайбе могут быть закреплены по несколько поршней, что позволяет при малых размерах компрессора увеличить производительность только за счет увеличения их количества. В верхней части компрессора имеется клапанная доска и на ней установлены всасывающие (5) и нагнетательные (6) клапаны. В некоторой степени такой компрессор можно назвать и поршневым, но в нем нет классической шатунно-поршневой группы, из-за которой и создается основная вибрация.

Ротационный компрессор (роторный)

Устройство и принцип работы винтового компрессора

Винтовой компрессор обеспечивает преобразование электрической энергии в воздушно-газовый толчок.

Основным узлом этого устройства является винтовой блок (см. рис. ниже). Он состоит из корпуса (1) и расположенной в нем винтовой пары (2 и 3) – ведущего и ведомого ротора.

В средней части роторов имеются утолщения, на которых нарезан винтовой профиль. Зубья ведущего ротора имеют выпуклую и широкую форму, ведомого – тонкую и вогнутую.

Роторная пара установлена на втулки или подшипники, между винтами предусмотрен минимальный зазор (от 0,1 до 0,4 мм). Роторы вращаются навстречу друг другу, соблюдая принцип ведомости. Их движение синхронизируется с помощью шестерен (4), закрепленных на валах роторов. Герметичность корпуса обеспечивают сальники и уплотнители.

В корпусе компрессора также предусмотрены полости для охлаждения (5), в которые, если это предусмотрено, подается жидкость (вода, масло).

Устройство и принцип работы винтового компрессора

Принцип работы винтового компрессора заключается в следующем.

После начала вращения роторной пары через впускное отверстие и регулятор всасывания начинает поступать воздух, который заполняет винтовые впадины по всей длине. Дальнейшее проворачивание винтов уменьшает объем рабочей камеры и увеличивает давление в ней. Когда впадины винта соединяются с выпускным отверстием компрессора, сжатая среда через радиатор охлаждения выходит через выпускное окно агрегата.

В масляной разновидности компрессора воздух на этапе попадания в роторный блок смешивается с очищенным маслом, которое поступает в него точно дозированными порциями. Перед выходом сжатая смесь проходит через картридж сепаратора. Масляные фракции отделяются от воздуха и снова поступают в роторный блок.

В безмасляных компрессорах (сухого сжатия) из-за сильного разогрева воздуха сжатие происходит в две ступени с промежуточным охлаждением. Компрессионный модуль таких устройств состоит из двух винтовых блоков на общей раме. Они оснащены каналами для подачи охлаждающей жидкости. Водно-гликолевый раствор принудительно нагнетается насосом, а затем охлаждается в теплообменнике. Чтобы обеспечить максимально возможную герметичность блока, роторы безмасляных компрессоров имеют повышенную частоту вращения (до 6 000 об/мин), что обеспечивается шестеренным мультипликатором.

Читайте также:  Обзор шлифовальных машинок для мебели и не только

Компрессор или турбина что лучше выбрать для автомобиля: преимущества и недостатки этих агрегатов

В наше время очень актуально увеличивать скоростные показатели своего автомобиля. Наиболее распространённые варианты это установка компрессора или турбины: что лучше пробуем разобраться в этой статье.

Но для начала разберёмся с принципами работы, плюсами и минусами данных улучшений для двигателя.

Принцип работы компрессора

Существуют объёмные нагнетатели, они подают воздух в двигатель равными порциями независимо от скорости, что даёт преимущества на низких оборотах.

Нагнетатель

Компрессор или турбина что лучше выбрать для автомобиля: преимущества и недостатки этих агрегатов

Компрессоры внешнего сжатия, очень хорошо подходят там, где требуется много воздуха на низких оборотах. Минус, это то, что давления он сам не создаёт и может создать обратный поток. Его сжатие имеет довольно низкий КПД.

Компрессоры внутреннего сжатия довольно хороши на высоких оборотах и имеет намного меньший эффект обратного потока. Из-за высоких требований к изготовлению имеют высокую цену, а при перегреве имеют шанс заклинивания.

Динамические нагнетатели работают при достижении, определённых оборотов, но зато с большой эффективностью.

Компрессоры работают от коленчатого вала двигателя с помощью дополнительного привода. И поэтому обороты компрессора зависят от оборотов двигателя.

Видео: устройство и принцип работы винтового компрессора.

Так, переходим к турбо-наддуву, чтобы определиться, что лучше компрессор или турбина.

Принцип работы турбины

Турбина работает за счёт энергии отработавших газов. Турбокомпрессор — это комбинирование турбины и центробежного компрессора.

Выхлопные газы с большей скоростью вращают колесо турбины на валу, а в другом конце вала находится центробежный насос, который нагнетает больше воздуха в цилиндры.

Компрессор или турбина что лучше выбрать для автомобиля: преимущества и недостатки этих агрегатов

Чтобы охладить сжатый турбиной воздух, используют дополнительный радиатор — интеркулер.

Недостатки компрессора и турбины

Турбина хорошо подходит для обогащения кислородом топливной смеси. Но всё же имеет свои минусы:

  • турбина — это стационарное устройство и требует полную привязку к двигателю;
  • на малых оборотах она не даёт большой мощности, а только на больших способна показать всю свою мощь;
  • переход с малых оборотов до высоких называется турбо — ямой, чем большую мощность имеет турбина, тем больше будет эффект турбо — ямы.

В наше время уже имеются турбины, отлично работающие на высоких и на низких оборотах двигателя, но и цена у них соответственно приличная. При выборе компрессора или турбины, многие отдают предпочтение турбо-наддуву, независимо от цены.

Что же лучше — компрессор или турбина

С компрессором намного проще при установке и эксплуатации. Работает он на низких и на высоких оборотах. Также он не требует больших усилий или затрат при ремонте, так как в отличие от турбины, компрессор независимый агрегат.

Чтобы настроить турбину, понадобится хороший специалист для настройки под топливную смесь. А что бы настроить компрессор не нужно больших усилий, или каких либо профессиональных знаний, всё настраивается топливными жиклёрами.

Читайте также:  5 видов техники, которые обязательно должны быть у садовода

Помимо всего, турбо-наддув довольно сильно нагревается, из-за своей особенности, развивать очень высокие обороты.

Компрессор или турбина что лучше выбрать для автомобиля: преимущества и недостатки этих агрегатов

У приводных нагнетателей (компрессор), давление не зависит от оборотов и поэтому автомобиль очень чётко реагирует на нажатие педали газа, а это довольно ценное качество, когда машина разгоняется. Ещё они очень просты в своей конструкции.

Но есть недостатки и у компрессоров, моторы оборудованные нагнетателями с механическим приводом имеют большой расход топлива и меньший КПД, в сравнении с турбиной.

Также имеются большие различия в цене. Любая мощная турбина популярного производителя будет иметь большую стоимость и будет дорога в обслуживании. И к тому же требуется для её установки, немало дополнительного оборудования. Компрессору же, нужен только дополнительный привод.

  • Видео: как работает турбина и компрессор.
  • В любом случае решать вам, что лучше компрессор или турбина, взвесьте все положительные и отрицательные качества, и сделайте правильное решение!

Какие режимы работы существуют?

Винтовой компрессор, принцип работы которого описан в предыдущем пункте, может функционировать в таких режимах:

  • Start. При этом режиме винтовой компрессор запускается и включается в электросеть по схеме «звезда». Через несколько секунд он переходит на схему «треугольник».
  • Рабочий режим. Давление в компрессоре начинает возрастать. При достижении определённой отметки включается холостой ход агрегата.
  • Холостой ход. При этом режиме осуществляется вращение ротора, во время которого происходит перемещение газовой среды, необходимой для охлаждения воздуха. Он позволяет перевести компрессор в режим ожидания перед выключением агрегата.
  • Режим ожидания. Винтовой компрессор будет исполнять эту функцию до тех пор, пока показатель давления не опустится до минимального значения.
  • Stop. При включении этого режима компрессорное оборудование переходит на холостой ход, а затем полностью выключается.
  • Alarm-stop. Он используется в том случае, когда необходимо экстренно вывести из строя воздушно винтовой компрессор.

Принцип действия компрессора

Через всасывающий клапан (на рисунке под цифрой 2) и воздушный фильтр (на рисунке под номером 1) очищенный атмосферный воздух попадает в винтовой блок (3). Винтовой блок представляет собой два ротора крутящихся навстречу друг другу. В винтовом блоке воздух смешивается с маслом, которое подается в резервуар сжатия для выполнения следующих задач.

1. Уплотнить зазоры между роторами (3) и непосредственно корпусом винтового блока ну и конечно же между самим полостями роторов.

2. Избежать касание винтов, обеспечив как бы масляный клин между ними.

3. Охлаждать блок, отводя тепло, образующееся в процессе сжатия воздуха.

Сжатая в винтовом блоке воздушно-масляная смесь поступает в маслоотделитель (7), в котором частично разделяется. Далее это первично очищенной отсепарированное масло очищается на фильтре (6) и далее возвращается обратно в винтовой блок (3). Если температура данного масла высокая, то оно охлаждается в радиаторе (9). Процесс охлаждения масла (сразу оно поступит в блок или через радиатор) регулируется термостатом (8). Далее сжатый воздух поступает в радиатор охлаждения (13). После охлаждения он выходит из компрессора к потребителям воздуха. Либо напрямую, либо далее очищается в зависимости от того, какой класс сжатого воздуха требуется.