ВИДЫ КОМПРЕССОРОВ

ВИДЫ КОМПРЕССОРОВ

ВИДЫ КОМПРЕССОРОВ
26 Сентября 2019

• Для чего нужен компрессор и кто его изобрел?
Винтовые, поршневые, спиральные – какой компрессор выбрать?
• Схемы работы компрессоров разного типа.
• Какой тип передачи у компрессора лучше - прямой или ременной?
• Что такое передвижной компрессор? Для чего он нужен?

 

Воздушный компрессор – это машина для подачи сжатого воздуха нужного давления для устройств, использующих пневматику, т.е. силу сжатого воздуха. В настоящее время работа ни одного крупного предприятия не обходится без компрессора! Это и сталелитейное производство, и деревообработка, шахты и буровые установки… Более того, компрессоры работают на транспорте, в медицине, используются для транспортировки сыпучих веществ, незаменимы в автосервисе, при ремонте дорог и в строительстве.


Немного об истории возникновения компрессоров

Прообраз компрессора в древнейшей истории - меха для поддува воздуха в кузнечном и стеклодувном деле, тогда для стабилизации воздушного потока использовали пару мехов работающих в противофазе.


Первый поршневой компрессор изобретен Отто Герике


На основе изобретенного немецким физиком Отто фон Герике в 1650 г. поршневого насоса для вакуумной откачки позднее, в 1765 году русским ученым Иваном Ивановичем Ползуновым был создан первый одноступенчатый поршневой компрессор. Он использовался для нагнетения воздуха в плавильные печи при литье металла.

Современные многоступенчатые поршневые компрессоры


Современные двухступенчатые и многоступенчатые поршневые компрессоры



Винтовые компрессоры изобретены в 40-е годы XX века и широко применяются в промышленности с 60-70х годов.

Схема роторных компрессоров Рутс и Лисхольм


Первый винтовой компрессор в основе которого два зеркальных шнека с минимальным воздушным зазором создал шведский инженер-конструктор Альф Дж. Р. Лисхольм в 1936 году (развив идею роторных нагнетателей братьев Рутс). В России первые винтовые компрессоры «ЛКИ» начали выпускаться на Ленинградском компрессорном заводе в 1953 году.

Современные промышленные винтовые компрессоры


Современные винтовые компрессоры дают большую производительность при скромных размерах благодаря высокому КПД ( 80-85%), обеспечивая равномерное нагнетение без скачков и пульсаций и длительный рабочий ресурс конструкции.


Виды компрессоров по конструкции, приводу, смазке и другим параметрам


Винтовые, поршневые, спиральные – какой компрессор выбрать?

Людям, профессионально использующим компрессоры обязательно доводилось слышать об их различных видах, как минимум о двух самых популярных в настоящее время конструкциях – поршневом и винтовом компрессоре. Рассмотрим различные виды компрессоров по нескольким параметрам.


compressor_construction_4_types.jpg


I  Итак, по типу конструкции камеры сжатия компрессоры бывают:


ОБЪЕМНЫЕ (работают по принципу уменьшения объёма воздуха и увеличения его давления):

Поршневые (Возвратно-поступательные). Это классические, недорогие, привычные для России модели, знакомые еще с советских времен. Устройство поршневого компрессора довольно простое. В них поршень движется вперед и назад внутри цилиндра, за счет движений шатуна и вращающегося коленчатого вала. Поршневые компрессоры дополнительно оснащаются сложной системой водяного охлаждения.

Наиболее распространены, в том числе для бытового использования одноступенчатые поршневые компрессоры. Для увеличения КПД и достигаемого давления используют двухступенчатые и многоступенчатые поршневые агрегаты.

Поршневые компрессоры широко применяют в мастерских, небольших цехах, в строительстве - вместе с краскопультами, шуруповертами, нейлерами, степлерами и другими пневмоинструментами, в автосервисах – для подкачки шин, в автомойках, также для продувки труб и оборудования, для сварки. Безмасляные поршневые компрессоры устанавливают в медицинских учреждениях и на пищевых комбинатах.

Часто поршневые компрессоры оснащаются ручками, колесами для более удобной транспортировку к месту использования. Поршневые компрессоры выпускают как для трехзфазных сетей на 380В, так и для сетей 220В.


Двухступенчатый поршневой компрессор


Подобрать надежный и удобный поршневой компрессор известных в России марок - Remeza, Abac, Fiac, Fini, Dalgakiran и других Вы можете в разделе Поршневые компрессоры в каталоге на нашем сайте, либо обратившись для подбора к нашим менеджерам.


Роторные (бывают в свою очередь винтовые, зубчатые и лопастные)

Воздух нагнетается вращающимися роторами различных форм.

В винтовых компрессорах - это зеркальные роторы, ведущий и ведомый. В безмасляной модификации синхронное вращение роторов с минимальным зазором между ними обеспечивается группой шестерней. В маслозаполненных - между роторами присутствует масляная смазка, и охлаждающую функцию несет масло. За счет быстрого вращения роторов и наличия нескольких мини-полостей нагнетения между всеми выступающими и вогнутыми частями двух роторов обеспечивается равномерное поступление сжатого воздуха. Конструкция сбалансированная, поэтому дает гораздо меньше шума и вибрации и рабочий ресурс системы рассчитан на 6-10 лет интенсивной эксплуатации. При небольших габаритах компрессора достигаются значительные величины производительности и давления.

Винтовые компрессоры таких марок, как Ремеза, Абак, Атлас Копко, Компраг, Крафтман и других давно стали важной составляющей техпроцессов российских промышленников.

Винтовые компрессоры существуют также в двухступенчатой модификации. Эта конструкция дает еще большее давление и объем воздуха при той же мощности. Экономия энергии достигается за счет политропного сжатия и промежуточного охлаждения. У нас они представлены сериями Spitzenreiter S-EKO II, Dali EN II, Dalgakiran Eagle, Kaeser CSG, Kaeser FSG.


Двухступенчатые винтовые компрессоры


Благодаря надежности, мощности и высоким рабочим характеристикам винтовыми компрессорами оснащают предприятия, постоянно использующие сжатый воздух в своих техпроцессах. Они работают в цехах и производствах любого масштаба, их используют при бурении и добыче нефти, в шахтах для взрывных работ, также при крупномасштабных строительных и отделочных работах, при пескоструйной обработке дерева и металла, в химической промышленности, энергетике, машиностроении и т.д.


Спиральные. Здесь сжатие рабочей среды происходит за счет взаимного движения двух архимедовых спиралей, приводимых в движением валом с эксцентриком. Спирали расположены таким образом что удается максимально избежать их трения и таким образом нет необходимости вводить смазку. Поэтому на выходе получаем чистый безмасляный воздух без необходимости дополнительно сепарации. Отсутствие трения также способствует увеличенному сроку службы спирального компрессора. Спиральный компрессор создает меньше вибраций и меньше пульсации воздуха, чем поршневой.

Преимущества спиральных компрессоров:

- Близкая к нулю утечка воздуха;
- Нулевой мертвый объем и нулевые гидравлические потери;
- Коэффициент подачи почти равен 1 (на 20-30% выше, чем у поршневых);
- Минимальные потери на трение;
- Одновременный забор и выпуск;
- Почти отсутствует теплообмен с окружающей средой;
- Низкий уровень шума и компактность (на 30%) по сравнению с поршневыми компрессорами.

Чаще всего спиральные компрессоры используются для подачи хладагента в холодильных системах, в частности для охлаждения серверных и телефонных центров, в бытовом и коммерческом кондиционировании, на предприятиях сферы питания и хранения пищевых продуктов, в супермаркетах; в тепловых насосах; а также для подачи сжатого воздуха в пневмосистемы любых промышленных предприятий. Однако следует учесть, что для таких компрессоров нужно обеспечить подачу воздуха достаточно хорошо очищенного от твердых частиц.


Мембранные. Воздух нагнетается эластичной полимерной мембраной, приводимой в движение поршнем посредством гидравлической прослойки. Бывают с механическим, поршневым, пневматическим и магнитным приводом. Так как с перекачиваемым газом контактирует только поверхность рабочей камеры и мембрана, отсутствует загрязнение смазочными веществами, и не происходите утечек. Это дает воздух высокой частоты на выходе и делает эти компрессоры идеальным выбором для работы с токсичными и летучими газами. При небольшой производительности, такие компрессоры способны создавать давление до 3000 бар на выходе (используя 3-5 ступеней). Мембранные компрессоры часто используют для лабораторных исследований и в химической отрасли.



СРАВНЕНИЕ ПОРШНЕВЫХ И ВИНТОВЫХ КОМПРЕССОРОВ. ЧТО ЛУЧШЕ?


В целом, кроме специфических частных случаев, для профессионального и промышленного применения обычно стоит выбор между ПОРШНЕВЫМИ и ВИНТОВЫМИ компрессорами.

Для небольших мастерских, мелких ремонтных и строительных работ и бытового использования вполне подходят поршневые компрессоры различной мощности и с ресиверами различного объема, и более или менее надежной и долговечной конструкции (соответственно, будет и разница в цене).

Для работы на предприятиях, с длительным режимом эксплуатации в большинстве случаев выбирают компрессоры винтовые. И даже их более высокая стоимость в дальнейшем при многолетней эксплуатации (более 8 лет без капремонта) оправдывает себя.

Приведем преимущества винтовых компрессоров в наглядной таблице:

Сравнение винтовых и поршневых компрессоров. Преимущества




ДИНАМИЧЕСКИЕ (компрессия осуществляется при непрерывной подаче воздуха. Колесо с вращающимися лопастями разгоняет газ, при его замедлении в диффузоре возникает статическое давление)

В зависимости от направления потока воздуха они бывают Центробежные, Осевые, смешанного типа.


II  По типу питания и двигателя существуют компрессоры:

1. Электрические – там, где есть электросеть 220 либо 380 Вольт – представлены самым широким ассортиментом от бытовых до промышленных мощностью

2. С двигателем внутреннего сгорания (дизельные, бензиновые) – часто используются на стройках при ремонте дорог

3. Турбокомпрессоры - действующие от паровой либо газовой турбины (являются составной частью турбореактивного двигателя, используются для турбонаддува с целью увеличения мощности двигателя)


III  По наличию масла в камере сжатия – масляные и безмасляные.



Какой привод лучше?

IV  По типу привода компрессоры делятся на несколько видов:


Для поршневых:

- Коаксиальные (с прямым приводом)

- Ременные

В компрессоре с прямым приводом двигатель и шатунный ходовой механизм поршня соединены единым валом без дополнительных передаточных механизмов

Поршневые компрессоры с прямым приводом считаются начальным классом техники, чаще используются если компрессор нужен ненадолго, для мелких работ. Там, где важна цена компрессора больше, чем вопрос о том, насколько продуктивно он работает, сможет ли работать продолжительное время без остановки и прослужит ли долго.

В компрессоре с ременной передаче двигатель соединен с камерой нагнетения плоским ремнем на двух колесах-шкивах. Ведущий шкив большего диаметра, ведомый – меньшего. За счет ременного механизма передача происходит плавно и с меньшим шумом, частота движений поршневой головки уменьшена, а значит меньше ее износ. Продуктивность компрессора выше.


Винтовые компрессоры по типу привода бывают:

- с прямым приводом (в том числе прямой привод с частотной регулировкой),

- с ременным приводом,

- а также с шестеренчатой передачей (прямой привод через редуктор).


Винтовой компрессор. Прямой привод. Ременной привод


Для винтовых компрессоров больше распространен прямой привод.

Ременной может давать снижение КПД из-за некоторого проскальзывания или провисания ремня. Кроме того, ремень может работать хуже в условиях пыли и загрязненности. Преимущества винтовых компрессоров с ременным приводом – возможность регулирования параметров установки за счет использования разных шкивов, несложность техобслуживания, меньшая стоимость устройства. Ременной привод используют в компрессорах широкого диапазона мощностей – от 2 кВт до 250 кВт.

Прямой привод предпочтительнее по эффективности, здесь минимальные потери передачи крутящего момента (передача до 99,99%), большая надежность соединения, пылезащищенность, а значит гораздо больший интервал службы узла без необходимости замены. В компрессоре с прямым приводом концы валов винтового блока и электродвигателя находятся на одной оси и соединяются муфтой. Конструкция высоконадежная, но при приобретении и в случае ремонта обходится дороже.

Если выбрать прямоприводный винтовой компрессор с частотным преобразователем, удается достичь очень точного и плавного регулирования объема и давления подаваемого воздуха. Точность регулировки – до 0.1-0.2 бара. Пуск и остановка двигателя производятся плавно, повышая длительность его эксплуатации. Экономится электроэнергия, благодаря исключению фаз холостого хода и соответствию потребляемой мощности фактическому расходу сжатого воздуха (в т.ч. из-за того, что каждый лишний бар давления увеличивает расход энергии на 8%). С учетом вышеуказанных преимуществ, прямой привод с «частотником» можно считать оптимальным выбором для винтового компрессора.

Наиболее экономически оправдано использование частотного преобразователя на тех предприятиях, где в течение дня часто меняется потребление воздуха, здесь сокращение расхода электроэнергии может достигать 25%.


В шестеренчатом соединении передача с вала двигателя осуществляется через дополнительный вал с зубчатой шестерней – редуктором. Редуктор повышает передачу, а значит скорость вращения винтовой пары выше скорости вращения двигателя, благодаря чему повышается производительность. Снижение нагрузки на винтах на 40% за счет шестеренчатой передачи продлевает ресурс подшипников и увеличивает интервал техобслуживания. Еще один плюс – надежность, может работать при запыленности, влажности и повышенной температуре среды.

Шестеренчатый привод чаще используется в компрессорных станциях повышенной мощности – от 100-500 кВт.


Что такое передвижной компрессор? Для чего он нужен?

Передвижные компрессоры – это отдельная категория воздушный компрессоров, наиболее удобная для перемещения и автономной работы в полевых условиях.

Они незаменимы при строительстве дорог и объектов, в карьерах, при работах в комплексе с пескоструйными аппаратами, отбойными молотками, малярными и покрасочными пневматическими инструментами.

Чаще всего по конструкции это тот же винтовой компрессор. Однако в качестве двигателя реже используют электродвигатель, чаще в передвижных компрессорах стоит двигатель внутреннего сгорания, работающий на дизельном топливе либо на бензине.

Таким образом передвижной компрессор может работать везде, без электросетей и генераторов.

Передвижные компрессоры делают

- на шасси, двухосном или одноосном;

- на раме (стойках);

- на салазках для перемещения по грунту.

На компрессор на шасси можно получить ПТС и перевозить в том числе по дорогам общего пользования со скоростью до 50 км/ч. Компрессоры на раме можно перевозить в кузове грузового автомобиля, трала, в прицепе.

Передвижные дизельные компрессоры

Для работы при сильном морозе существует опция системы подогрева двигателя для облегчения запуска.

Благодаря удобному шумозащитному кожуху современные передвижные компрессоры издают минимальный шум и их легко обслуживать.

Итак, для любых устройств и инструментов, работающих на сжатом воздухе нужен компрессор. Выбор компрессора зависит от условий и интенсивности использования, нужного объема воздуха.

В ассортименте «Компрессорофф» - популярные модели компрессоров от лучших компрессорных заводов, отечественных и зарубежных.

Если Вы хотите максимально точно подобрать компрессор, который верой и правдой прослужит Вам долгие годы, с минимальными затратами на эксплуатацию - обращайтесь, будем рады помочь!




 

Вернуться