Что такое винтовые компрессоры и их особенность

Для предприятий, где требуется стабильная подача воздуха под давлением, роторные агрегаты с двумя спиралями – оптимальное решение. Они обеспечивают КПД до 95%, снижая энергозатраты на 30% по сравнению с поршневыми аналогами. Модели с частотным регулированием дополнительно сокращают расход электричества на 40% при частичной нагрузке.

Конструкция основана на синхронном вращении ведущего и ведомого роторов. Зазор между ними не превышает 0,05 мм, что исключает потери на трение. Масляное охлаждение поддерживает температуру на выходе в пределах +70°C, продлевая ресурс до 50 000 часов.

Отсутствие клапанов и низкий уровень вибрации (менее 72 дБ) позволяют размещать оборудование в цехах без дополнительной звукоизоляции. Для пищевой и фармацевтической промышленности выпускаются безмасляные модификации с классом чистоты воздуха ISO 8573-1:2010.

Срок окупаемости при замене устаревших систем – от 8 месяцев. Для подбора конкретной модели учитывайте:

– требуемое давление (7–13 бар);

– тип привода (ременной или прямой).

Винтовые компрессоры: принцип работы и преимущества

Для стабильной подачи сжатого воздуха в промышленных условиях выбирайте роторные агрегаты. Они обеспечивают непрерывный поток без пульсаций, что критично для пневмоинструмента и автоматизированных линий.

Два спиральных ротора – ведущий и ведомый – создают камеры сжатия. При вращении объем между зубьями уменьшается, давление возрастает до 8–13 бар. Масло впрыскивается для охлаждения и уплотнения зазоров, повышая КПД до 85%.

Ключевые отличия от поршневых моделей:

• Сниженный уровень шума – 62–78 дБ против 90–110 дБ
• Ресурс до 40 000 часов до капремонта
• Автоматическая регулировка производительности от 25 до 100%

Для предприятий с потребностью 3–100 м³/мин оптимальны ссылка с частотным приводом. Они сокращают энергопотребление на 30% при переменной нагрузке.

Техобслуживание включает замену масла каждые 4000–8000 часов, воздушных фильтров – раз в 2000 часов. Используйте только синтетические смазки с допуском ISO-L-DAC.

Как устроен винтовой блок компрессора

Основной элемент агрегата – пара роторов с винтовыми профилями: ведущий и ведомый. Первый соединён с двигателем, второй вращается за счёт зацепления. Зазор между ними не превышает 0,1 мм, что обеспечивает герметичность без контакта.

Корпус выполнен из чугуна или алюминиевого сплава с точной обработкой внутренних полостей. Входное отверстие расположено в верхней части, выходное – в нижней. Между ними размещены подшипники качения, выдерживающие радиальные и осевые нагрузки.

Масляные системы используют шестерёнчатые насосы с давлением 3–5 бар. Фильтры задерживают частицы крупнее 10 мкм. Термостат поддерживает температуру масла в диапазоне 60–80°C.

Зубья роторов имеют асимметричный профиль: угол наклона 45° у ведущего и 60° у ведомого. Количество витков – 4–6 на каждом валу. Частота вращения достигает 3000 об/мин при синхронизации через шестерёнчатую передачу.

Для регулировки производительности применяют золотниковые клапаны или частотные преобразователи. Датчики давления монтируют непосредственно в камере сжатия с погрешностью не более 0,1 бар.

Какие типы винтовых компрессоров существуют

Выбирайте между маслозаполненными и безмасляными моделями в зависимости от требований к чистоте сжатого воздуха.

Маслозаполненные

Применяются в промышленности, где допустимо наличие примесей. Масло снижает трение, повышая ресурс до 40 000 часов. Подходят для пневмоинструмента, литейного оборудования.

Безмасляные

Используются в пищевой, фармацевтической отраслях. Воздух на выходе соответствует классу 0 по ISO 8573-1. Срок службы – до 60 000 часов, но требуют частого обслуживания.

Дополнительные варианты:

• С фиксированной производительностью – стабильная подача при постоянной нагрузке.
• С регулируемым приводом – экономия до 30% энергии при переменных режимах.

Почему винтовые компрессоры меньше вибрируют

Снижение вибрации достигается за счёт сбалансированной конструкции роторов и отсутствия возвратно-поступательных движений. В отличие от поршневых аналогов, здесь нет резких динамических нагрузок.

Конструктивные особенности

• Плавное вращение – два спиральных элемента движутся синхронно без резких ускорений.
• Минимум подвижных частей – только пара роторов и подшипники, что исключает дисбаланс.
• Точная подгонка деталей – зазоры между винтами не превышают 0,05 мм, снижая биение.

Дополнительные меры

1. Амортизирующие опоры поглощают остаточные колебания.
2. Чугунный корпус гасит шумы лучше стального.
3. Прямой привод без ремней устраняет вибрацию от передачи.

Для максимального снижения вибрации выбирайте модели с частотным регулированием – плавный пуск исключает рывки.

Как регулируется производительность винтового компрессора

Для точного управления подачей сжатого воздуха применяют несколько методов. Чаще всего используют частотный преобразователь, который изменяет скорость вращения роторов. Диапазон регулировки – от 25% до 100% от номинальной мощности. Это снижает энергопотребление на 30-40% при частичной нагрузке.

Другой способ – система впрыска. Клапан дросселирует поток на входе, уменьшая объем перекачиваемого газа. Метод подходит для агрегатов мощностью до 75 кВт, но менее экономичен: потери достигают 15-20%.

В моделях с переменным рабочим объемом применяют золотниковый регулятор. Он смещает точку начала сжатия, изменя длину зоны контакта роторов. Погрешность поддержания давления – не более 0,1 бар.

Для временного снижения нагрузки используют режим холостого хода. Двигатель продолжает работать, но нагнетание прекращается. Циклы старт/стоп допустимы не чаще 6-8 раз в час.

Оптимальный вариант выбирают по графику потребления воздуха. При постоянной нагрузке 70-90% от максимума выгоднее частотное управление. Для переменного расхода с длительными простоями подходит комбинация дросселирования и автоматического отключения.

Какие детали требуют регулярного обслуживания

Масляный фильтр меняют каждые 2000–4000 часов работы или раз в 6 месяцев. Используйте только оригинальные или сертифицированные аналоги.

• Воздушный фильтр – проверяйте каждые 500 часов, заменяйте при загрязнении или раз в 2000 часов.
• Сепаратор масла – замена каждые 4000–8000 часов в зависимости от нагрузки.
• Ремни привода – осмотр на трещины и натяжение каждые 500 часов, замена при износе.
• Подшипники ротора – смазка каждые 2000 часов, замена при появлении люфта или шума.

Контролируйте уровень масла перед каждым запуском. Доливайте только рекомендованные производителем марки.

1. Очищайте радиатор охлаждения от пыли еженедельно.
2. Проверяйте герметичность соединений раз в месяц.
3. Тестируйте предохранительные клапаны каждые 1000 часов.

Регулярная замена уплотнительных колец предотвращает утечки. Используйте термостойкие материалы для высоконагруженных узлов.

В каких отраслях применяют винтовые компрессоры

Оборудование с роторными элементами востребовано в промышленности благодаря высокой производительности и надежности. Ниже приведены ключевые сферы использования.

В медицине устройства используют для подачи чистого воздуха в аппараты ИВЛ и стоматологические установки. В энергетике – для управления клапанами турбин и продувки трубопроводов.

Выбор модели зависит от требований к чистоте воздуха, уровню шума и производительности. Для пищевых производств подходят безмасляные модификации, в металлообработке – стандартные варианты с высокой мощностью.

Видео:

Устройство и принцип работы винтового компрессора