Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Винтовой компрессор — роторная объёмная машина, в которой сжатие газа обеспечивается парой зацепляющихся спиральных роторов. В отличие от поршневых аналогов, такой агрегат подаёт воздух непрерывно, без пульсаций давления. Благодаря этому он занял ключевое место в промышленных пневмосистемах: от механообработки до химического производства. Понимание принципа его работы позволяет правильно эксплуатировать оборудование и избежать дорогостоящих ошибок при выборе.
Винтовой компрессор относится к классу роторных объёмных машин согласно классификации ГОСТ 28567-90 «Компрессоры. Термины и определения». Его рабочий орган — два зеркально-симметричных ротора с винтовыми зубьями: ведущий (male-ротор) и ведомый (female-ротор). При вращении роторы захватывают порцию газа, уменьшают объём межзубных впадин и вытесняют сжатый воздух через выпускное окно.
Принципиальное отличие от поршневой машины — непрерывный рабочий цикл: нет всасывающих и нагнетательных клапанов, нет инерционных ударов, нет мёртвого объёма. Это обеспечивает равномерный поток сжатого воздуха без колебаний давления.
Типы и основные параметры винтовых компрессоров регламентированы ГОСТ 23003-78 «Компрессоры винтовые. Типы и основные параметры». Для применения в нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности действует международный стандарт API 619 (5-е издание, 2010, переподтверждён в 2023 г.) «Rotary-Type Positive-Displacement Compressors for Petroleum, Petrochemical and Natural Gas Industries».
Цикл сжатия в роторной паре проходит три последовательные стадии.
Профиль зуба определяет эффективность сжатия. Применяются несимметричные профили с числом заходов 4+6 (четыре зуба у ведущего ротора, шесть у ведомого) или 5+6. Профиль 4+6 обеспечивает более высокую удельную производительность; профиль 5+6 — сниженный уровень шума и вибрации за счёт более плавного зацепления.
Геометрическая степень сжатия за одну ступень у маслозаполненных машин составляет от 7 до 13. Для получения рабочего давления свыше 1,3–1,5 МПа применяют двухступенчатое исполнение с промежуточным охладителем воздуха между ступенями.
По данным Atlas Copco Compressed Air Manual (9-е издание), оптимальная температура масла на выходе из маслозаполненного компрессора составляет 80–95 °C. При более низкой температуре масло не отделяет влагу из воздуха — образуется конденсат в масляном контуре; при более высокой — ускоряется термическое окисление и деградация смазочной плёнки.
В маслозаполненной конструкции масло одновременно выполняет четыре функции: уплотнение зазоров между роторами и корпусом, охлаждение газа в зоне сжатия, смазка подшипников и шестерён, а также вынос механических примесей к фильтру. После сжатия воздушно-масляная смесь поступает в сепаратор, где масло отделяется и возвращается в цикл через охладитель и фильтр.
Типичное остаточное содержание масла в сжатом воздухе после маслоотделительного сепаратора — 2–5 мг/м³, что соответствует Классу 4 по ISO 8573-1:2010 (допускает до 5 мг/м³ суммарного масла в виде аэрозоля, паров и жидкости). При установке коалесцирующего фильтра тонкой очистки достигается Класс 1 (не более 0,01 мг/м³).
В безмасляных машинах роторы не контактируют между собой: синхронизация обеспечивается внешними шестернями. Охлаждение — воздушное или водяное с промежуточными холодильниками. Такие агрегаты обеспечивают Класс 0 по ISO 8573-1:2010 — параметр чистоты, более жёсткий, чем Класс 1, с пороговым значением, задаваемым потребителем или изготовителем оборудования.
Область применения: фармацевтика, пищевая и перерабатывающая промышленность, производство электроники, медицинские учреждения. Ресурс роторной пары у безмасляных машин ниже, чем у маслозаполненных: без масляного впрыска температура нагнетания достигает 150–250 °C (против 80–100 °C в маслозаполненных), что увеличивает термические нагрузки на материалы роторов.
Роторные машины объёмного действия используются во всех отраслях, где требуется стабильная подача сжатого воздуха или технологических газов.
В металлообработке и машиностроении они питают пневмоинструмент, зажимные устройства станков с ЧПУ и системы обдувки. Типовые рабочие параметры: давление 0,6–0,8 МПа, расход от 1 до 50 м³/мин.
В нефтегазовой отрасли компрессоры применяют для транспортировки газа, газлифта и наддува. Здесь работают машины по стандарту API 619 с усиленным корпусом, торцевыми уплотнениями вала и отдельной системой маслоснабжения под давлением.
В пищевой и фармацевтической промышленности допускается только безмасляное исполнение с классом чистоты воздуха ISO 8573-1:2010 Класс 0, полностью исключающим контаминацию продукта масляными аэрозолями.
В строительстве и дорожных работах применяют передвижные дизельные агрегаты с производительностью 5–25 м³/мин для питания перфораторов, пескоструйного оборудования и виброплит.
Исходные данные для выбора: суммарный расход воздуха всеми потребителями (Q, м³/мин) и требуемое рабочее давление (P, МПа). К расчётному расходу добавляют коэффициент запаса 1,2–1,3, учитывающий утечки в трубопроводах и коэффициент одновременности работы оборудования. Потери давления в распределительной магистрали принимают равными 0,05–0,1 МПа.
Пример расчёта: пять пневмогайковёртов с расходом 0,4 м³/мин каждый — суммарный расход 2,0 м³/мин. С коэффициентом запаса 1,25 требуемая производительность компрессора: 2,5 м³/мин при рабочем давлении 0,7 МПа.
Компрессорное оборудование эксплуатируется в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.016-81 «ССБТ. Оборудование компрессорное. Общие требования безопасности» (действующий, с Изменением № 1). Приёмочные испытания компрессоров по производительности проводятся по ISO 1217 «Displacement compressors — Acceptance tests». Типовой регламент ТО согласно паспорту изделия включает: ежесменный контроль уровня масла и перепада на воздушном фильтре; замену масляного фильтра через 2 000 ч; замену масла через 4 000–8 000 ч; ревизию термостатического и разгрузочного клапанов — через 8 000 ч.
Винтовой компрессор — оптимальное техническое решение для промышленных пневмосистем с непрерывной нагрузкой. Его роторная конструкция обеспечивает равномерную подачу воздуха, низкий уровень шума и вибрации, а также ресурс до 100 000 моточасов при надлежащем техническом обслуживании. Выбор между маслозаполненным и безмасляным исполнением определяется требованиями к чистоте воздуха по ISO 8573-1:2010. Расчёт производительности выполняется из суммарного расхода потребителей с коэффициентом запаса 1,2–1,3. Соблюдение регламента ТО согласно паспорту оборудования и требований ГОСТ 12.2.016-81 гарантирует безаварийную эксплуатацию и сохранение гарантийных обязательств изготовителя.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.