Разработка винтового компрессора стала ответом на требования к характеристикам сжатого воздуха, а также необходимости длительного непрерывного функционирования установки. Да и с переходом на пневмоприводные станки и технологическое оборудование потребность в объемах пневмоэнергии повышалась.
В 1878 году идея использовать для сжатия воздуха винтовую пару пришла в голову инженеру Кригару из Германии. Однако реализовать задумку было не так-то просто из-за сложности конструкции. Создание первого винтового блока, в основу функционирования которого был положен принцип «архимедова винта», удалось воплотить в жизнь только в 1932 году.
Сегодня винтовой компрессор востребован во многих отраслях промышленности, медицине, сельском хозяйстве. Агрегат в базовой комплектации обеспечивает выработку пневморесурса стандартного качества, которое удовлетворяет требованиям большинства пневмоприводных устройств. Если же в наличии имеется группа подготовки воздуха или станция расширенной комплектации, то на выходе имеем высококачественный ресурс, лишенный загрязняющих примесей и влаги.
Основные плюсы нагнетателей винтового типа
-
Отсутствие особых «претензий» при монтаже. Компрессор устанавливается на ровную площадку, слой бетона или асфальта на котором позволяет закрепить агрегат с помощью анкерного крепежа. Может располагаться в помещении или на улице (уточняйте по техпаспорту конкретной модели).
-
Автоматизация. Современные модели имеют микроконтроллерное управление, благодаря которому обеспечивается программирование установки на работу в определенном режиме, а также переход в другой режим работы при необходимости в нужное время. Отслеживается несколько основных параметров, включая уровень конденсата для его автоматического слива, если это предусмотрено конфигурацией. Обеспечивается безопасность эксплуатации с автоматическим отключением от сети при недопустимых и некорректируемых отклонениях от нормы.
-
Высокая степень шумоизоляции. Все винтовые модели имеют металлический корпус с шумопоглощающим кожухом. Это исключает высокий уровень шума, позволяя устанавливать агрегат в помещении, где работают люди. Отдельное помещение или отсек может потребоваться только при эксплуатации агрегатов мощностью 250–400 кВт.
-
Энергоэффективность, высокий КПД. В пересчете производительности на 1 кВт энергии винтовые установки показали себя как экономичные, даже при значительных перепадах в объеме потребления. Благодаря прямому сопряжению винтового блока с валом мотора КПД станции доходит до 99,9%, чего не удается достигнуть при эксплуатации поршневого аналога.
-
Экономичность при нестабильном потреблении. Модели с частотным преобразователем привода способны регулировать выработку в соответствии с потреблением в режиме реального времени. Это позволяет экономить 28–40% электроэнергии, что ощутимо сказывается на себестоимости выпускаемой продукции.
-
Эксплуатационные расходы. Винтовой компрессор длительный период времени работает без остановки и обслуживания, что значительно сокращает расходы на обслуживание узлов. Рабочий ресурс винтового блока – от 40 000 до 60 000 моточасов.
-
Длительное функционирование в непрерывном режиме. Компрессор винтового типа работает непрерывно. Остановка агрегата сопряжена только с ремонтом или обслуживанием. Он может работать по несколько месяцев без перерыва.
Компрессоры в базовой и расширенной комплектации
Функциональная составляющая нагнетателя состоит из винтового блока и привода, который обеспечивает работу винтов и циркуляцию масла. В качестве привода может использоваться электрический или дизельный двигатель.
Сопряжение между приводом и пневмоблоком чаще всего прямое (непосредственное, муфтовое или редукторное), но может быть и ременным.
Также в конструкции предусмотрены:
-
фильтр (панельный) на входе в корпус нагнетателя для очистки атмосферного воздуха от примесей. Важен для сохранения ресурса винтового блока;
-
сепаратор, отделяющий масло от воздуха после выхода из винтового блока;
-
клапан минимального давления (исключает падение компрессии, провоцирующее отключение агрегата);
-
предохранительный клапан для исключения превышения допустимого максимального уровня компрессии в системе;
-
термостат для регулировки температуры воздуха;
-
радиаторы для охлаждения масла и других охлаждающих жидкостей;
-
магистральные фильтры для очистки воздуха от примесей перед подачей потребителю (опция);
-
масляный фильтр для фильтрации смазки перед повторным использованием;
-
блок управления осуществляет контроль и позволяет подключать агрегат к системе удаленного управления;
-
рефрижераторный осушитель для удаления из пневмопотока влаги и паров (опция).
Базовая конфигурация не имеет магистральных фильтров и осушителя рефрижераторного типа, а также не комплектуется ресивером.
Все компоненты и узлы компрессора размещаются в металлическом корпусе с шумопоглощающим кожухом. Панель управления контроллера выводится на фронтальную поверхность корпуса.
Функционал винтового компрессора
Воздух всасывается в винтовой блок, где смешивается с масляной взвесью (автоматический впрыск в винтовой блок) и сжимается. Масло отбирает часть тепловой энергии, не позволяя узлу перегреваться.
Сжатие осуществляется благодаря встречному движению ведущего и ведомого винтов.
Далее масло отбирается из воздуха путем сепарации.
Разделенные среды проходят процесс охлаждения в радиаторе. Далее воздух проходит процесс очистки и удаления влаги (при наличии фильтров и осушителя) и проходит на выход из нагнетателя, а масло охлаждается, фильтруется и оправляется в маслобак.
Вся конструкция работает благодаря сопряжению валов мотора и винтового блока. При наличии частотного преобразователя снижение потребления приводит к замедлению выработки пневморесурса, а нарастание объемов расходуемой пневмоэнергии ведет к раскручиванию вала мотора и, соответственно, увеличению нагнетаемых объемов.
