После того как человек научился использовать сжатый воздух в качестве эффективного вида энергии, всевозможное компрессорное оборудование стало неотъемлемой частью нашей жизни. Среди различных видов и модификаций одним из наиболее популярных и удобных считается винтовой тип компрессора.
Конструкция и принцип работы
Основными составляющими винтового компрессора являются два вращающихся винта. При этом один из них – с выступающей нарезкой – ведущий, другой – с соответствующими впадинами – ведомый. Первый соединяется с двигателем установки. Соединение может производиться напрямую или же посредством зубчатой передачи. Оба вращающихся элемента располагаются внутри стального или чугунного разъемного корпуса, в котором также размещаются камеры всасывания и нагнетания.
Давление воздуха в таком агрегате нагнетается в результате прохождения воздушных масс через сужающееся пространство между винтами и корпусом. Высокая скорость вращения и значительная длина роторов позволяет компрессору непрерывно и равномерно производить сжатый воздух.
Возможен и вариант одновинтового компрессора. Рабочим инструментом этого устройства является центральный винт и два ротора, выполняющие роль шестерней, расположенные с обеих его сторон.
Особенности и преимущества
Конструкция данного типа компрессора гораздо сложнее поршневых установок. Но при этом винтовые агрегаты имеют ряд особенностей и преимуществ. Главным достоинством, которые имеет винтовой компрессор, является его сравнительно небольшой размер, а также возможность работать в автоматическом режиме, повышенная экономичность и производительность, простота эксплуатации.
Кроме того, при работе винтовой компрессор не создает значительных вибраций, а потому отпадает потребность в возведении специального фундамента. Не требуется и оборудование центральной компрессорной станции, что позволяет уменьшить потерю воздуха в процессе работы. Агрегат может работать беспрерывно и не перегреваться. При этом его техническое обслуживание проводится всего 1 раз в 11–12 месяцев.
Разнообразие видов и область их использования
Технические характеристики и качественные параметры винтовых компрессоров позволяют применять их в различных областях промышленности, таких как химическая, металлургическая, фармацевтическая, машино- и судостроительная, нефтяная и т. д. Не обходится без них и газовая промышленность. Широкое применение получили они и в строительной сфере для работы пневмоинструмента, а также при производстве полиэтилена и в разнообразных системах охлаждения и кондиционирования.
Все винтовые компрессорные системы делят на две группы: маслозаполненные и безмасляные устройства.
В полость первых, с целью смазки вращающихся деталей, транспортировки воздуха и охлаждения добавляется масло. Каждый такой компрессор оснащается системой сепарации, которая очищает конечный продукт (сжатый воздух) от излишнего содержания масла.
Подобные установки могут работать непрерывно, поставляя сжатый воздух или другой газ равномерным потоком. Поэтому их чаще всего используют на предприятиях с безостановочным процессом производства.
Безмасляные устройства отличаются тем, что в них вместо масла используется воздух. Они имеют двухступенчатую систему. Между первым и вторым циклом сжатия устанавливается охладитель, без которого сжатый воздух на выходе из системы был бы слишком горячим. Обслуживание и ремонт такого оборудования гораздо сложнее, чем маслозаполненных компрессоров, а сами они значительно дороже. Зато они дают чистый сжатый воздух без малейших примесей, что позволяет использовать их там, где необходима 100% чистота, например, в пищевой, химической или фармацевтической промышленности. Также востребованы они в производстве радиоэлектроники и полупроводников.
В свою очередь, эта группа компрессоров подразделяется на устройства, в которых предусмотрено впрыскивание воды в рабочую камеру, и на агрегаты сухого сжатия.
Подразделяют винтовые компрессоры и по виду привода, который может быть прямым, прямым с частотным регулированием, ременным и шестеренчатым.
Компрессоры с ременным приводом наиболее просты в эксплуатации и не требуют высокого профессионализма при обслуживании, но при этом имеют совсем невысокий КПД и сильно шумят. Подходят для не очень пыльных производств, где не требуется больших нагрузок.
Устройство же шестеренчатых компрессоров позволяет устанавливать их даже на предприятиях с повышенным пылеобразованием (мукомольные цеха, цементные производства и т. д.).
Особенность прямоприводных компрессорных установок заключается в возможности корректировать максимальное рабочее давление. Они самые прочные и износостойкие, что позволяет использовать их как в небольших цехах, так и на крупных предприятиях, где условия эксплуатации требуют больших, почти экстремальных нагрузок.
Еще одно деление винтовых компрессоров происходит по типу питания. Если на предприятиях в большинстве случаев используют ротационные системы, то на открытых площадках, где отсутствует доступ к электроэнергии, предпочтительнее будут дизельные агрегаты.