Винтовые компрессоры: устройство и применение
Винтовой компрессор − оборудование, имеющее большие габариты. Связь двух параллельных роторов способствует его работе. Вращение роторов противоположное. В корпусе они закреплены асимметричным профилем. Винтовой компрессор служит для сжатия воздуха. Роторы, винтовой пар и корпусные стенки (камеры) сдавливают воздух. Когда в камере винтового блока установлено оптимальное давление, происходит дальнейшая обработка воздуха, а именно: всасывание, сжатие, выпуск.
Клапан, закрепленный на входном присоединении, всасывает воздух в винтовой блок, далее воздух поступает в роторные профили. Роторы вращаются, а камеры закрываются, после каждого нового вращения их объем уменьшается. Для ликвидации расстояния между роторами и перенаправления выделенного тепла, в винтовой блок поступает масло. После окончания сжатия воздуха, посредством установленного давления, приоткрываются камеры, воздух выпускается.
Компрессорная установка устроена не просто. Микрофильтр, имеющий сменный элемент для атмосферного воздуха является пропускным пунктом. Клапан всасывания в режиме нагрузки открывает проход для воздуха в винтовой блок. При холостом ходу он проход закрывает. На этом этапе масло − обязательный компонент.
Через первичный сепаратор воздух вместе с маслом поступает на участок, где находится винтовой блок и клапан минимального давления. Сепаратор отделяет масло. Процесс происходит под влиянием силы тяжести и от ударов о стенки бака. Мелкая сепарация повторно фильтрует очищенный воздух, после чего количество масла насчитывает не более 1-3 мг/м.
Посредством клапана минимального давления сжатый воздух доставляется в воздушный охладитель. Воздушный охладитель является пластинчатым теплообменником, который охлаждает два вентилятора. После прохождения воздушного охладителя температура воздуха составляет 8-13 °C. Эта температура превышает внешнюю температуру.
Сжатый воздух покидает компрессорную установку. Далее из сепаратора отфильтрованное масло поступает в термостатический клапан, где измеряется температура масла. После чего масло участвует в сжатии или охлаждается. Последний элемент − дренажная трубка. По этой трубке масло из вторичного сепаратора опять направляется в винтовой блок.
Особого внимания заслуживает масляный контур. Этот путь масло проделывает в компрессорной установке. Масло служит для смазки подшипников. Оно ликвидирует расстояние между роторами и корпусом, а также участвует в охлаждении. Все происходит в несколько этапов. Сразу масло фильтруют сепараторы (первичный и вторичный, тонкий). После чего происходит замер температуры масла, проверка стандарта. При высокой температуре масло через реостат поступает в охладитель. При низкой температуре масло проходит через фильтр и опять направляется в винтовой блок (сердце компрессора). В охладителе масло фильтруется, удаляются частицы пыли, затем в винтовом блоке оно нагревается. Масло, накопленное во вторичном сепараторе, по дренажной трубке возвращается на начальный этап.
Одновременно с маслом воздух проделывает свой цикл− воздушный контур. Специальный фильтр всасывает воздух в винтовой блок, затем он поступает в двухсторонний клапан всасывания. При открытом клапане вырабатывается сжатый воздух, а при закрытом, компрессор находится в холостом режиме. В компрессорах, имеющих пропорциональное регулирование, на величину открытия клапана всасывания влияет давление сжатого воздуха. При низком давлении клапан открыт больше, а при высоком меньше, следовательно, воздух в устройство поступает меньше. Ekomak – компания, пропорционально контролирующая всасывание. При прохождении воздуха через винтовой блок продуцируется воздушномасляная смесь, а также ее пары. Воздух проходит два уровня фильтрации, а именно: первичный и вторичный сепараторные баки. В фильтроэлементе сепаратора отделяются остатки масла.
Сжатый воздух доставляется в клапан минимального давления. Жесткая пружина открывает клапан, когда в сепараторном баке давление находится на определенной отметке. Это требуется для осуществления цикла. Под действием давления масло из сепараторного бака поступает в клапан, где измеряется его температура, а затем оно доставляется в винтовой блок. В новых компрессорах клапан минимального давления является еще и регулятором. При холостом режиме работы он не допускает выход сжатого воздуха.
Воздух, после прохождения винтового блока имеет температуру от 60 до 110 °C. Стандартное охлаждение − воздушное, но существует и водяное. Пользователь охлаждение выбирает самостоятельно. Отсечной кран является последней и важной деталью воздушного контура охлаждения. Во время техобслуживания он предотвращает поступлением сжатого воздуха в компрессор.
Чтобы компрессор правильно работал, следует знать процесс управления всасыванием. Клапан всасывания регулирует поступление воздуха в компрессор. Механическое устройство регулирует сам клапан, а именно: регулируется прохождение сжатого воздуха через электромагнитный клапан (соленоид). Этот процесс обязательный, поэтому после вторичной сепарации воздух дозируется, а затем поступает на контролирующий клапан. При поступлении напряжения электромагнитный клапан переориентирует воздух во всасывающий клапан. Компрессор находится в рабочем состоянии. После вторичного сигнала клапан подает воздух в атмосферу. В компрессоре Ekomak двухсторонняя подача воздуха происходит через два отверстия в клапане (в соленоиде). Обратная подача воздуха необходима для нормальной работы компрессора, для его разгрузки.
Сложность устройства объясняется наличием преимуществ винтового компрессора. Его используют в промышленности, благодаря широким характеристикам, возможности работать длительное время, существованию холостого хода и качественному сжатому воздуху. Хотя есть и минус. При работе с винтовым компрессором, сложно добиться высокого давления (15 бар).