Что такое винтовой воздушный компрессор?
Основы винтовых компрессоров
Обзор компонентов
Винтовая пара
•Известна как «сердце» компрессора
•Различные типоразмеры (от 74мм до 297мм)
•Различные скорости вращения для разных давления и производительности
Как это работает?
• Воздух атмосферного давления поступает в винтовую пару и сжимается до более высокого давления с добавлением масла
• Компрессия происходит при прохождении воздуха через уменьшающееся пространство между вращающимися навстречу друг другу роторами и корпусом
Подшипники - назначение
Для чего винтовой паре подшипники?
- Позиционирование ротора в корпусе винтовой пары
- Предотвращение перемещений ротора от воздействия противодавления
Типы подшипников
Размер <-> Скорость
|
100 мм |
180 мм |
Площадь ротора |
0.008 м2 |
0.025 м2 |
∆ Давления |
8.5 бар |
8.5 бар |
Осевая нагрузка |
6,800 Н |
21,250 Н |
Размер <-> Скорость
• Увеличение нагрузки в 2 раза приводит к сокращению номинального срока службы подшипников в 10 раз
2 X Нагрузка (-10) x Срок службы подшипников
• Увеличение скорости вращения (RPM) в два раза приводит к сокращению номинального срока службы подшипников на 1/4
2 x RPM 1/2 x Срок службы подшипников
Двигатель
• Главный узел привода (Основной двигатель )
• Рассчитан на рабочую температуру 46°C
• Класс изоляции "F", но нагружен по классу "B"
• TEFV - защита IP54
Типы двигателей
Классы изоляции
• Класс изоляции "B"
- 90°C повышение темп. при 40°C рабочей темп.
- 130°C максимально допустимая темп.
- Меньший уровень защиты от неблагоприятных условий
• Класс изоляции "F"
- 115°C повышение темп. при 40°C рабочей темп.
- 155°C максимально допустимая темп.
- Больший уровень защиты от неблагоприятных условий
- Двигатели IR применяются для 89°C
Каждые новые 10 °C превышения температуры работающего двигателя над конструктивной приводят к сокращению срока службы изоляции в 2 раза.
КПД
• КПД при номинальной нагрузке <-> КПД при реальной нагрузке
• Двигатели IR рассчитаны на работу при реальной нагрузке
Типы приводов
Прямой привод
RPM двигателя = RPM винтовой пары
Промежуточная муфта
Прямой шестеренчатый
Реальный прямой привод
Реальный прямой привод компрессора Nirvana
Виброопоры
• Поглощают вибрацию
• Предотвращают привода передачу рабочих вибраций на основание
Стартер
Типы
Звезда / Треугольник
• Запускает / Останавливает двигатель
• Ограничивает пусковой ток до 3,5...7 раз от уровня тока полной нагрузки
• Защищает двигатель от перегрева
Прямой пуск
• Полное напряжение - через стартер прямого пуска
- Пусковой ток равен 500... 800% от тока полной нагрузки
- Резкий старт и значительное повышение мощности
• Звезда / Треугольник(WYE delta)
- Понижает пусковой ток на 33%
- Мягкий старт и пониженная мощность
• Стартер «мягкого» пуска
• VSD
Сепаратор
• Сепарирует СОЖ из сжатого воздуха
• Резервуар СОЖ
• Первая ступень механической сепарации
• Срок эксплуатации до дозаправки - 2000 моточасов
• Расход на унос 5 ppm
СОЖ (Смазывающая Охлаждающая Жидкость)
• Поглощает теплоту, выделяемую при сжатии
• Смазывает роторы и подшипники
• Обеспечивает герметизацию роторов
• ULTRACOOLANT или ULTRA PLUS COOLANT (Полностью синтетическое)
• Большой срок службы: 2 года или 8000 моточасов
• Дружественная к окружающей среде (Разлагаемый микроорганизмами)
Контур циркуляции СОЖ
• Датчик высокой температуры воздуха
• Темп. отключения 109 °C
Чего то не хватает?
Охладитель СОЖ
• Рассчитан на максимальную окружающую температуру
• Коэффициент потока
• Охлаждение обдувкой воздухом
• Алюминиевые трубки с тубрулизаторами
• Окраска с нанесением защитного покрытия
Назначение
• Охладитель понижает температуру СОЖ
• Рабочая температура
• Макс. рабочая темп. 46 °C
- Предотвращает незапланированные остановы по высокой температуре
- Позволяет увеличить время между ТО
- Оборудование работает при более низких температурах; больший срок службы СОЖ
Вентилятор охлаждения
• Привод от основного или отдельного двигателя
• Рассчитан для подачи необходимого количества воздуха в охладитель
Охлаждение должно быть постоянным?
• Условия окружающей среды меняются
• Характеристики охладителя меняются по мере его загрязнения
Термостатический клапан
Термостатический контрольный клапан потока
• Уставка темп. клапана 60°C
• До 60°C охлаждения нет
• Смешивает горячую и охлажденную СОЖ для поддержания температуры впрыска в пределах 70 -77°C
Фильтрация СОЖ
• Уставка давления переключателя 1 бар
• Фильтр 5 микрон
• Байпас высокого давления
Элемент сепаратора
• Вторая степень сепарации СОЖ
• Расход СОЖ 6-9 ppm:
- С конденсатом 4-6 ppm
- На унос 2-3 ppm после концевого охладителя
Удаляет СОЖ из сжатого воздуха при помощи фильтрации
Линия удаления СОЖ и Фильтр
• Фильтр линии и Обратный клапан
• Линия удаления СОЖ
Клапан минимального давления
• Уставка давления подъемной пружины 4.5 бар (изб)
• Также, работает как обратный клапан
• Выпускает воздух из сепаратора при достижении заданного давления
• Предотвращает противоток сжатого воздуха
• Поддерживает мин. давление смазки
Концевой охладитель
• Разница температур на входе и выходе (CTD) 8-10°C при темп. окр. среды 46°С и влажности 40%
• Покрытие алюминиевым порошком
• Удаляет теплоту сжатия воздуха после компрессии
• Понижает температура воздуха на выходе в пределах CTD
• Низкие значения CTD облегчают работу компонентов системы подготовки сжатого воздуха
Продувочный клапан
• Нормально открыт
• Поршневого типа
• Соленоид, открытый на разгруженном компрессоре, перепуск ает сжатый воздух с выхода на вход
Выходной обратный клапан винтовой пары
• Предотвращает противоток воздуха/СОЖ когда компрессор разгружен или остановлен
Запорный клапан СОЖ
• Соленоидный клапан, открывающий или закрывающий подачу СОЖ в винтовую пару
Входной клапан
• Нагружает и разгружает компрессор
• Регулирует подачу воздуха в винтовую пару
Входной воздушный фильтр
Фильтр для работы в условиях повышенной запыленности
• Фильтры
• 2-х и 3-х ступенчатые
• 3 микрона
Датчик давления или Преобразователь
Сепаратор влаги
• Собирает и удаляет влагу, выделяющуюся в процессе охлаждения