Масляный компрессор принцип работы

Масляный компрессор принцип работы

Содержание

Воздушный масляный компрессор является одной из разновидностей винтового воздушного компрессора, только в данном случае работоспособность и производительность, а так же рабочий ресурс данного оборудования значительно увеличиваются за счет наличия в данном оборудовании смазочных масляных материалов.

Характеристики воздушного масляного компрессора

Если стоять перед выбором того или иного типа компрессоров, а самыми распространенными из них сегодня являются винтовые, поршневые и компрессоры центробежного типа, то многие потребители склоняются в сторону первого типа, поскольку винтовые масляные компрессоры имеют массу преимуществ. Назовем основные из них. Во-первых, винтовой масляный компрессор обладает высокой производительностью, если имеются в виду установки непромышленного типа, то производительность малогабаритных компрессоров может варьировать от 180 до 300 л/минуту.

А большие промышленные масляные компрессоры могут производить до 80 кубометров воздуха в минуту. Большим преимуществом является экономичность такого оборудования в использовании. Мощность двигателя такого вида компрессоров варьируется от 1,5 до 1,8 кВт. Если же речь идет о промышленном оборудовании, то здесь мощность является более высокой и может достигать уровня в 500 кВт. Немаловажно, что компрессоры такого типа способны работать в безостановочном режиме довольно длительное время и имеют длительный рабочий ресурс.

Такое оборудование является простым в монтаже и в эксплуатации и не требует специальных навыков для работы с ним. Подобная техника, как правило, оснащается автоматической системой для управления и выдает сжатый воздух очень высокого уровня чистоты.

Устройство масляного воздушного компрессора

Устройство и принцип работы воздушного масляного компрессора выглядят следующим образом. Воздух через клапан для всасывания и фильтрующую воздух установку попадает в винтовой отсек, который является главной частью компрессора. В этом отсеке воздух смешивается с маслом, которое циркулирует по кругу замкнутого вида, и образовавшаяся в результате данного смешения смесь воздушно-маслянного вида выдается посредством работы винтов в пневматическую систему. Из этой системы, смесь масла и воздуха поступает в сепаратор, который производит отделение масла от воздуха.

Читайте также:  Можно ли в самолете провозить сало

Очищенный подобным образом воздух выдается в специальную радиаторную решетку, а масло в свою очередь выдается обратно в винтовую систему, для того, чтобы весь цикл можно было начать заново. Если температура масла невысокая, то возврат его в винтовой отсек происходит в быстром режиме, если температура масла все же выше нормы, то в данном случае оно охлаждается посредством прохождения его по большому, в процессе которого оно проходит через радиаторы и таким образом охлаждается до номинальной температуры.

Регулировка всем процессом происходит при помощи термостатов. Сама винтовая пара работает от двигательной системы, автоматика всей системы работает посредством реле давления. Рама всей конструкции масляного воздушного компрессора является виброизолированной и помещается в специальный шумоизолирующий короб. Отдельно от всей конструкции располагается трансформатор, посредством которого осуществляется подача электричества к приводу компрессора. Таким образом, вся конструкция является защищенной от любого рода воздействия и работа с этим оборудованием является безопасной и бесшумной.

Цены на подобное оборудование варьируются в широких пределах, это зависит от комплектации, рабочего уровня и характеристик компрессора. Диапазон цен может варьироваться от 5000 рублей и достигать нескольких сотен тысяч, такая разница в цене находится в прямой зависимости от назначения и устройства компрессора масляного типа.

Смотрите также

Винтовые компрессоры являются разновидностью ротационного оборудования. Принцип их работы основан на вращении двух роторов, которые и называют винтами.

Первый винтовой компрессор был разработан шведским ученым Элиотом Лисхольном, образец выпустили в 1934 году. С тех пор изобретение перетерпело множество изменений, но принцип его работы остался прежним.

Сегодня винтовые агрегаты практически полностью вытеснили другие типы компрессоров из пищевой, стекольной, химической промышленности, а также других отраслей производства, использующих большое количество сжатого воздуха.

Устройство и принцип работы винтового компрессора

Винтовой компрессор обеспечивает преобразование электрической энергии в воздушно-газовый толчок.

Основным узлом этого устройства является винтовой блок (см. рис. ниже). Он состоит из корпуса (1) и расположенной в нем винтовой пары (2 и 3) – ведущего и ведомого ротора.

В средней части роторов имеются утолщения, на которых нарезан винтовой профиль. Зубья ведущего ротора имеют выпуклую и широкую форму, ведомого – тонкую и вогнутую.

Роторная пара установлена на втулки или подшипники, между винтами предусмотрен минимальный зазор (от 0,1 до 0,4 мм). Роторы вращаются навстречу друг другу, соблюдая принцип ведомости. Их движение синхронизируется с помощью шестерен (4), закрепленных на валах роторов. Герметичность корпуса обеспечивают сальники и уплотнители.

В корпусе компрессора также предусмотрены полости для охлаждения (5), в которые, если это предусмотрено, подается жидкость (вода, масло).

Принцип работы винтового компрессора заключается в следующем.

После начала вращения роторной пары через впускное отверстие и регулятор всасывания начинает поступать воздух, который заполняет винтовые впадины по всей длине. Дальнейшее проворачивание винтов уменьшает объем рабочей камеры и увеличивает давление в ней. Когда впадины винта соединяются с выпускным отверстием компрессора, сжатая среда через радиатор охлаждения выходит через выпускное окно агрегата.

В масляной разновидности компрессора воздух на этапе попадания в роторный блок смешивается с очищенным маслом, которое поступает в него точно дозированными порциями. Перед выходом сжатая смесь проходит через картридж сепаратора. Масляные фракции отделяются от воздуха и снова поступают в роторный блок.

В безмасляных компрессорах (сухого сжатия) из-за сильного разогрева воздуха сжатие происходит в две ступени с промежуточным охлаждением. Компрессионный модуль таких устройств состоит из двух винтовых блоков на общей раме. Они оснащены каналами для подачи охлаждающей жидкости. Водно-гликолевый раствор принудительно нагнетается насосом, а затем охлаждается в теплообменнике. Чтобы обеспечить максимально возможную герметичность блока, роторы безмасляных компрессоров имеют повышенную частоту вращения (до 6 000 об/мин), что обеспечивается шестеренным мультипликатором.

Виды винтовых компрессоров

В настоящее время изготавливается множество различных типов винтовых компрессорных устройств. Они могут классифицироваться по различным критериям: по заполнению камеры, по сжимаемой среде, типу привода и т.д.

Двумя основными разновидностями винтовых компрессоров являются маслозаполненные модели и безмасляные устройства.

Маслозаполненные компрессоры чаще всего используются в производственных цехах. Процесс работы их роторов смягчается впрыскиванием масла. Оно же способствует отведению излишков тепла.

Безмасляные компрессоры применяются в тех сферах промышленности, которые требуют получения сжатого воздуха высокой степени чистоты: пищевой, фармацевтической, химической и прочих.

Существуют безмасляные компрессоры сухого сжатия и водозаполненные устройства. Первые оснащаются двигателями синхронного типа, которые приводятся в движение обоими винтами. Они хуже, чем маслозаполненные, отводят тепло, поэтому имеют более низкую производительность.

Водозаполненные компрессоры используют вместо масла обычную воду, которая делает тепловую нагрузку на детали минимальной. Срок службы, надежность и безопасность таких устройств намного выше, чем у компрессоров сухого сжатия. При этом обходятся они дешевле, чем масляные – благодаря более низкому энергопотреблению и меньшим также затратам на обслуживание (замену масляных фильтров, емкостей для отработанной масляной жидкости и пр.).

По сжимаемой среде компрессоры бывают воздушными, газовыми и многоцелевыми, пот типу привода – ременными и прямыми, по виду используемой энергии – дизельными и электрическими.

В зависимости от степени сжатия воздуха/газа выделяют компрессоры низкого (до 1 Мн/м2), среднего (до 10 Мн/м2) и высокого (более 10 Мн/м2) давления.

Преимущества винтовых компрессоров

Основными преимуществами винтовых компрессоров являются компактные размеры, не слишком большой вес, надежность и долговечность.

  • Могут долгое время работать в автономном режиме
  • Оснащены системой автоматического отключения в случае аварии, перегрева или сбоя сети
  • Быстро монтируются в собственных рамах без специального фундамента
  • При работе создают минимум шума и вибраций благодаря изолирующим кожухам
  • Оснащены цифровыми блоками управления, которые позволяют легко менять давление, программировать циклы и регулировать энергопотребление
  • За счет использования винтовых блоков последних поколений и автоматического управления подачей воздуха существенно экономят электроэнергию (до 30 %)
  • Не требуют частого обслуживания (для сравнения, поршневые устройства подлежат осмотру через каждые 500 часов работы, винтовые – через 4000-8000 часов)

Отличная работоспособность винтового оборудования объясняется отсутствием клапанов, простой системой смазки и охлаждения. Практика показывает, что за время эксплуатации одного винтового компрессора предприятие может поменять около 5 устройств поршневого типа.

Обслуживание безмасляного винтового компрессора

В первую очередь, необходимо отметить, что роторные компрессоры любого типа, а безмасляные – в первую очередь, не предназначены для сильно запыленных помещений.

Абразивные частицы, попадающие внутрь винтового блока, повреждают поверхности роторов и нарушают геометрию их форм. В результате вращающиеся винты начинают соприкасаться, что вызывает повышенное трение, образование задиров и схватываний.

Многие производители в целях защиты от износа и коррозии наносят на роторы специальные защитные покрытия.

Первыми это начали делать зарубежные производители. Обработка роторов специальными полимерными составами позволяла не только снизить вероятность их контакта с последующим образованием задиров, но и сократить затраты на точную механическую обработку поверхностей.

За счет включения мельчайших частиц твердых смазочных материалов полимерные покрытия имеют высокие антифрикционные свойства, что позволяет им эффективно снижать трение и препятствовать образованию задиров.

Покрытия выравнивают поверхности роторов, чем упрощают их приработку и обеспечивают динамическое уплотнение. Защитный слой, который создают эти материалы на винтовой паре, предотвращает коррозию металла, которую может вызвать попадание воды или агрессивных охлаждающих растворов.

Со временем заводские покрытия изнашиваются, и чтобы решить вопрос их восстановления, необходимо пользоваться готовыми антифрикционными материалами. Ранее такие составы были исключительно импортными, однако сегодня их производство налажено и в нашей стране.

Российская компания ООО «Моделирование и инжиниринг» разработала серию антифрикционных твердосмазочных покрытий (АТСП) для винтовых компрессоров, которые могут применяться как при производстве, так и при ремонте роторов.

АТСП MODENGY наносятся на поверхности деталей слоем до 100 мкм, затем, после приработки, толщина уменьшается в 2-2,5 раза и становится оптимальной.

Полимерная матрица покрытия прочно удерживает в своих ячейках частицы твердых смазочных материалов, выполняющие антифрикционную и противозадирную функции.

Покрытия MODENGY, которые применяются при обслуживании безмасляных винтовых компрессоров, и некоторые их характеристики приведены в таблице ниже.

Марка покрытия Твердые смазочные компоненты Цвет Диапазон рабочих температур Несущая способность (тест SRV) Защита от коррозии (тест в соляном тумане) Температура и время полимеризации
MODENGY 1066 Графит, дисульфид молибдена Серо-черный -70…+315 °С 1940 МПа >300 ч +220 ºС, 40 минут
MODENGY 1014 ПТФЭ, дисульфид молибдена Серый -75…+255 °С 2700 МПа >672 ч

Перед нанесением АТСП с поверхностей роторов удаляются остатки старого покрытия, пыль и другие загрязнения. Для полной очистки и обезжиривания винтовой пары используется Специальный очиститель-активатор MODENGY. Его применение способствует высокой адгезии будущего покрытия и гарантирует долгий срок его службы.

Антифрикционные материалы наносятся на роторы в несколько слоев, затем детали подвергаются нагреву для отверждения АТСП.

Роторы с покрытием MODENGY в дальнейшем не требуют повторной обработки – правильно нанесенный защитный слой не стирается, так как не дает винтовым поверхностям вступать в контакт.

Признаки необходимости ремонта масляных винтовых компрессоров

Масляный винтовой компрессор нуждается в ремонте, если наблюдаются:

  • Сложности с его запуском
  • Отсутствие сжатого воздуха в выходном патрубке агрегата
  • Снижение производительности устройства
  • Чрезмерный расход масла
  • Непроизвольное срабатывание предохранительного клапана
  • Отключение аппарата термостатом или прерывателем сети
  • Поломка роторного блока
  • Повышенное давление в компрессоре

Причиной трудности с запуском винтового компрессора может быть низкая температура окружающего воздуха. Проблема решается после его прогрева.

Если устройство не перезапускается, необходимо проверить состояние всасывающего клапана – скорее всего, он загрязнен и плохо закрывается. В таком случае требуется прочистка или замена детали.

Отсутствие сжатого воздуха в выходном отверстии аппарата – признак закрытия регулятора. Чтобы устранить эту неисправность, потребуется проверить работоспособность реле давления, который подает питание на электромагнитный клапан, связанный, в свою очередь, с регулятором.

Понижение производительности компрессорного оборудования чаще всего связано с засорением регулятора. Чтобы демонтировать его для очистки, потребуется снять всасывающий фильтр.

Большой расход масла в компрессоре может быть вызван поломкой фильтра маслоотделителя или нарушением герметичности уплотнений этого фильтра. В обоих случаях проблема решается заменой деталей.

Если фильтр маслоотделителя засорился, предохранительный клапан может начать открываться непроизвольно. В таком случае требуется проверить, существует ли перепад давления между резервуаром масляного сепаратора и трубопроводом, в котором находится сжатый воздух. Если проблема есть, она решается заменой фильтра.

Отключение компрессора термостатом может происходить по несколькими причинами:

  • Температура окружающей среды слишком высока: таком случае ее следует снизить с помощью хорошей вентиляции, после чего перезагрузить аппарат
  • Охладитель масла засорился: требуется прочистить его с применением растворяющей жидкости
  • Недостаточно масла: следует долить необходимое количество
  • Термостат неисправен: деталь следует заменить на новую

При постоянном срабатывании прерывателя сети и отключении двигателя следует проверить напряжение и, если показатели в норме, перезапустить аппарат.

Прерыватель цепи может также срабатывать при перегреве двигателя. Если при этом режим отвода тепла не нарушен, необходимо перезапустить оборудование.

Ремонт роторного блока при его поломке возможен только в случае выхода из строя подшипников. В случае заклинивания роторов ремонт следует доверить специалистам.

Проблема повышенного давления в компрессоре может быть вызвана отсутствием команды на закрытие регулятора. В первую очередь, необходимо проверить эту деталь, а также состояние электромагнитного клапана (он должен быть закрыт). При необходимости их следует заменить.

Большинство компрессорных установок, представленных на рынке инженерного оборудования, относятся к масляным. Они входят в группу поршневых нагнетателей сжатого воздуха и нуждаются в периодической смазке техническими жидкостями. Такие модели могут использоваться как на производстве и в строительстве, так и в бытовых нуждах. Хотя компрессор масляный считается устаревающим в силу целого ряда недостатков, производители продолжают совершенствовать его конструкцию и наделять новыми функциями.

Устройство компрессора

Традиционный компрессор такого типа базируется на поршневой группе. Могут быть разные конфигурации его размещения и сопряжения со смежными элементами, но поршень будет основным функциональным звеном, генерирующим потоки сжатого воздуха. В частности, поршневая группа может быть горизонтальной, оппозитной, наклонной и т. д. Другой немаловажной частью агрегата является ресивер – цилиндрический блок, в котором и происходит обмен воздушных масс между двумя каналами – впуска и выпуска. Поскольку устройство масляного компрессора предусматривает работу механических элементов поршневой группы с повышенным трением, то включение каналов снабжения технической жидкостью также является обязательным. Оператор должен следить за наличием масла в специальной емкости, чтобы конструкция не пришла в негодность раньше срока.

Принцип работы

В действие поршневую группу приводит кривошипно-шатунный механизм, который, в свою очередь, может связываться с разными типами приводных систем. Это может быть и дизельный двигатель, и электромотор. Далее в ходе выполнения возвратно-поступательных действий поршень сжимает и выбрасывает воздух через патрубок. В свою очередь, выпускной канал уже соединяется с целевым оборудованием или инструментом, который обслуживается компрессором. Здесь же надо подчеркнуть особенность, которая в худшую сторону отличает компрессор масляный от других типов установок, нагнетающих сжатый воздух. В процессе смазки механических деталей система неизбежно выбрасывает часть масла в ресивер с чистым воздухом. Соответственно, на выходе формируются потоки воздушных масс, дополненные инородными включениями. Поэтому компрессоры этого типа допускаются только к работе с оборудованием, терпимым к загрязненности сжатого воздуха. К примеру, краскопульты не рекомендуется использовать в связке с масляными агрегатами.

Основные характеристики

Силовой потенциал компрессоров выражается в мощности, которая зависит от возможностей двигателя. В среднем эта величина составляет 1,5-2,2 кВт, хотя промышленные модели могут иметь и более высокий уровень мощности. Производительность выражается в объеме выпущенного воздуха за минуту. Например, даже бытовые установки способны выбрасывать порядка 150-200 л/мин. Агрегаты для строительных и производственных нужд обеспечивают подачу воздушной струи в диапазоне 400-500 л/мин. Также компрессор поршневой масляный оценивается по уровню поддерживаемого давления. Средней величиной считается 8 Бар, хотя, опять же, специализированные модификации могут располагать и 4, и 10 Барами. Важен и объем ресивера, определяющий объем воздуха, который можно непрерывно подавать в течение определенного промежутка времени. Малогабаритные модели располагают емкостями порядка 20-50 л, а промышленные могут оснащаться и 200-литровыми ресиверами.

Назначение

В мелких бытовых задачах такие компрессоры могут выступать источниками сжатого воздуха для пневматического инструмента. Это могут быть гайковерты, дрели, распылители строительных смесей и другие аппараты, которые применяются в небольших ремонтных операциях. Но, опять же, краскопульт и масляный компрессор не сочетаются из-за инородных частиц в выпускаемой струе – лакокрасочное покрытие в этом случае будет неровным. Следующий уровень применения – это уже мастерские. Автомобильные сервисные центры, в частности, применяют такие компрессоры для обслуживания насосов и шуруповертов. На крупных производствах используют мощные компрессорные установки, которые в регулярном режиме выполняют технологические операции. К таким относится продувка вентиляционных каналов, абразивная зачистка деталей и т. д.

Аксессуары и расходники

Для долговечной, эффективной и стабильной работы компрессорной установки важно заранее предусматривать качественные расходные материалы и вспомогательную фурнитуру. Пневматическое и компрессорное оборудование не обходится без снабжения специальными креплениями, шлангами, переходниками и фитингами. Данные аксессуары потребуются для организации надежного соединения между обслуживаемым инструментом и патрубком установки. К слову, в новейших моделях применяется новый тип соединения – Quick Connect. Такими механизмами обеспечивается байонетный компрессор. Поршневой масляный агрегат с этой системой может соединяться без сложных разъемов – одним щелчком на фиксирующем устройстве. Также не стоит забывать о масле. Для компрессоров данного типа выпускают специальные составы, увеличивающие срок службы элементов.

Производители

В этом классе представлены разработки передовых производителей компрессорного оборудования – в их числе Elitech, Metabo, Abac и т. д. В частности, фирма Elitech предлагает массивную модификацию промышленного назначения КР 2047/100/2,2. Особенностью данного агрегата является высокая производительность порядка 400 л/мин. Впрочем, и это не предел, так как Abac предлагает станцию B 3800 с объемом около 500 л/мин – компрессор масляный, отзывы о котором подчеркивают также функциональность и надежность конструкции. Однако при покупке этого компрессора надо учитывать, что питающая сеть должна быть трехфазной – на 380 В.

Отечественные производители тоже предлагают немало интересных разработок. Например, достоин внимания компрессор масляный «Интерскол» в модификации КВ-240/25. К преимуществам этой модели пользователи относят сбалансированные рабочие характеристики, приемлемый для бытовых нужд уровень производительности и демократичный ценник в 10 тыс. руб.

Как выбрать лучшую модель?

Выбор компрессорного оборудования должен определяться в процессе комплексного анализа основных характеристик. Но кроме них важно учитывать такие аспекты, как масса, габариты, возможности для перемещения и установки. Оборудование также должно быть легко и всесторонне управляемым. Качественный современный компрессор должен обеспечиваться измерительными приборами наподобие манометра, а также предусматривать обязательный набор защитных систем. Учитываются и условия эксплуатации. Например, в вопросе о том, какой масляный компрессор лучше для производства, надо отталкиваться от степени защиты корпуса. Оптимальным в условиях агрессивной среды будет компрессор с ресивером, имеющим толстостенный корпус и автоматическую защиту от перегрева. Для дома или небольшой мастерской лучшим вариантом станет мобильный легковесный агрегат, в комплект которого входит широкий набор адаптеров на случай смены обслуживаемого инструмента.

Заключение

Непростой выбор при покупке компрессора будет стоять и в отношении самого масляного принципа обслуживания как такового. Современные безмасляные модели, например, дают немало преимуществ, обеспечивая чистые потоки сжатого воздуха. Тем не менее масляный компрессор выигрывает за счет долговечной конструкции и низкой стоимости. Насколько станция сможет оправдать себя с точки зрения производительности – это будет зависеть и от смежного пневматического оборудования, и от качества подключения к нему. Кроме того, существенную роль играет техническая поддержка компрессора в процессе его эксплуатации.

Оценить статью
Добавить комментарий