Подтвердите, что вы не робот
Спиральные компрессоры: устройство, принцип работы

Спиральные компрессоры: устройство, принцип работы

Примерная схема спирального компрессора

Компрессор – это аппарат, который применяется для сжатия и последующей подачи газов, используется в:

  • сельском хозяйстве (в пневмоинструментах, системах генерации кислорода при разведении рыбы, опрыскивателях, молочных машинах, заграждениях на пневмоприводе и др.)
  • холодильных установках для создания разницы в давлениях, обеспечения движения холодильного агента внутри системы;
  • тепловых насосах для сжатия, к примеру, фреона из парообразного до жидкого состояния с выделением тепловой энергии;
  • медицине (стоматология, кардиология, интенсивная терапия, лаборатории);
  • промышленности, например пищевой (выпуск соков, газированных напитков);
  • при кондиционировании, в том числе бытовом с минимальным уровнем шумов и коммерческом (офисы, банки, торговые центры, магазины), промышленном.

Спиральные компрессоры (наряду с мембранными, поршневыми, винтовыми, шестеренчатыми, жидкостнокольцевыми) относятся к группе объемных устройств. В них нагнетательные процессы идут посредством наполнения рабочей камеры газом с последующим его сжатием за счет уменьшения объема пространства камеры в принудительном порядке.

Другая группа компрессоров – динамические, в том числе струйные, радиальные, осевые. В них на поток сжимаемого газа, протекаемый непрерывно, осуществляется динамическое воздействие. Механизмы применяются чаще в пневмотранспорте, самолетостроении, газотурбинных установках, газовых месторождениях.

принцип работы спирального компрессора

Устройство

Спиральные компрессоры состоят, как правило, из:

  • Корпуса (полностью или частично герметичного) с коробкой для подключения, со смотровым стеклом.
  • Патрубков всасывания и нагнетания.
  • Подвижной и неподвижной спирали.
  • Подшипников, муфты.
  • Электродвигателя.
  • Вала с противовесом.
  • Фильтра, осушителя, ресивера.
  • Манометра.
  • Колесной базы.
  • Частотного преобразователя.
  • Рамы, снижающей вибрации, шумоподавляющей опалубки.
  • К линии нагнетания ставится обратный клапан.

Ряд элементов из вышеперечисленных предлагаются опционально. Механизмы могут поставляться в тандемном исполнении с параллельным подсоединением сразу двух компрессоров, в том числе с разными объемными параметрами.

Характеристики спирального компрессора

Двигатель. Спиральные компрессоры снабжаются электромоторами, также оборудуются двигателями внутреннего сгорания (на бензине или дизеле). Электропитание дает меньшую шумность и отсутствие выхлопных газов, но не предполагает автономной работы.

По расположению вала устройства классифицируются на вертикальные и горизонтальные.


Нагнетательные агрегаты подразделяют на механизмы:

  • сверхвысокого давления;
  • высокого – от 100 бар;
  • среднего – более 6,0 бар;
  • низкого – от 0,15 бар.

Производительность аппарата указывает на сжимаемый в единицу времени объем газа. Компрессоры средней категории «сжимают» от 10 до 100 кубометров в минуту, малой – до 10 кубов за тот же отрезок времени. При выборе механизма складывается потребление воздуха для всех пневмоагрегатов и умножается на 1.3–1.4.

Вид смазки: безмасляные \ масляные устройства. Масло снижает трение соприкасающихся частей, уменьшает износ, отводит тепло, что в совокупности увеличивает срок службы агрегата. Маслонаполненные образцы применяются только в тех сферах, где допустимо попадание частиц масла в производимый воздушный поток. Такому механизму требуется сепаратор, фильтр, долив и периодическая полная смена масла. Там, где загрязнение маслом воздухопотока не допускается, применяют исключительно безмаслянные устройства. Они более дорогостоящие, но требуют меньше расходных материалов. Одновременно отсутствие масляной составляющей в области сопряжения двух спиралей дает более быстрый износ в данной части механизма.

Размеры, вес, электропитание. Механизмы могут иметь длину 2-3 метра по одному из габаритов и массу в несколько десятков центнеров (что может сказаться на мобильности, потребовать обустройства фундамента). Работают от напряжения, обычно, 380В.

Расчетная мощность устройства указывается в кВт, допускается указание этого параметра для тандема. При покупке параметр увеличивается для запаса на 25%.

Тип привода. Как правило, прямой \ коаксиальный с совмещением валов компрессора и двигателя. Такие устройства имеют простую конструкцию, меньшие размеры, большую шумность. Если вы выберете такой спиральный компрессор, цена, вероятно, будет ниже, чем на устройство с ременной передачей. Применение ремня дает более громоздкие габариты, низкие скорости вращения валов, лучшее охлаждение, как следствие – увеличение времени непрерывной работы. Но при этом и большую стоимость оборудования. Раздельно сформированная конструкция более ремонтопригодна, чем в едином корпусе.

Ресивер и его объем. Комплектующая поставляется не во всех моделях. Ресиверный бак служит для хранения сжатого газа перед передачей далее для использования. Ввиду того, что использование воздуха на предприятии является неравномерным, ресивер помогает защитить компрессорную установку от перепадов давлений, продлить срок эксплуатации, улучшить качество конечного продукта, сгладить пики потребления, снизить использование электрической энергии при запусках двигателя. Объем бака может составлять несколько сотен литров. Поставляется в вертикальном или горизонтальном исполнении.

Осушитель. Компонент, позволяющий убрать из пневмолинии посторонние жидкости (воду, масла).
Принцип действия

Спиральный компрессор функционирует за счет взаимодействия неподвижной спирали-статора и спирали орбитального движения без вращения, приводимой в действие двигателем. Спиральная составляющая выполняет десятки тысяч циклов в минуту.

Подвижный спиральный элемент с эксцентрическим ходом перемещается коленчатым валом вокруг центра неподвижного элемента. Это движение дает разрежение, в которое попадает воздух из области всасывания. Газовый поток, попадающий между спиралями, постепенно сжимается в воздушных карманах все меньшего объема и направляется к выпускному отверстию. Запорный \ обратный клапан не дает газовому потоку обратного хода. Допускаются сборки, где спиральные компоненты выполняют эксцентричные движения вокруг своих собственных осей.

Спиральная составляющая обладает радиальной стабильностью за счет смещения на 180 градусов или сдвига по фазе. Утечки в ходе производственного процесса минимальны за счет того, что разница давления в воздушных карманах ниже перепадов на выходе и входе.

У отдельных образцов оборудования полный цикл сжатия занимает 2.5 оборота с почти одновременными периодами всасывания, сжимания и выдачи газа, что дает отсутствие пульсации \ вибрации. У поршневых аналогов всасывание-нагнетание выполняется с определенной периодичностью, что дает шумы на 5-10 дБ больше, создает потребность в установке глушителей, увеличивая размеры и стоимость конструкции.

Преимущества спиральных компрессоров

  • КПД до 94%, что значительно выше поршневых устройств (до 66%).
  • Отсутствие множественных точек контакта и выполнение спиралей из антикоррозионных материалов дает высокую износостойкость деталей и самого компрессорного оборудования такого типа. В нем на 1\3 меньше деталей, трение почти наполовину ниже, чем в иных типах компрессорных устройств (поршни, лопасти).
  • Не всегда нужен специальный фундамент и отдельное помещение для эксплуатации, в отличие, например, от промышленных поршневых компрессоров, формирующих давление в десятки атмосфер.
  • Низкий уровень шумов и вибраций. Например, полугерметичный поршневый образец выдает 72 дБ – шум грузовой машины, а спиральный – 60 дБ – звук телевизора на средней громкости.
  • Более низкие энергозатраты, чем у винтовых конструкций (до 30%).
  • Доступность для использования на небольших предприятиях в разных сферах экономики.
  • Относительно небольшие габариты, особенно при прямом \ коаксиальном типе привода.
  • В зоне сжатия у данных агрегатов, в отличие от устройств с поршнем, нет «мертвых зон».
  • Равномерное нагнетание газа, снижающее нагрузку на двигатель.
  • Более низкая потребность в обслуживании, чем у поршневых механизмов. У последних нужна проверка в среднем 1 раз в 500 часов работы.
  • Возможность регулирования производительности за счет изменения скорости вращения вала посредством частотных преобразователей.
  • Безмаслянные механизмы дают воздух по ИСО 8573 – 1 с минимальным количеством частиц, в том числе в размерном классе до 0.5 мкм, заданной влажностью. Такой газ не загрязняет трубопроводы и дорогостоящее пневмооборудование, снижает вероятность образования коррозионных процессов.

Особенности использования

У компрессорных агрегатов спирального типа отмечается повышенная требовательность к загрязнениям в закачиваемом газе. При наличии в нем мелких частиц, они будут оседать на внутренних поверхностях механизма, что может разрушить герметичность рабочего пространства.

В ходе работ не допускается вращение вала агрегата в разных направлениях и отклонение положения корпуса от рекомендованного в руководстве по эксплуатации. Оборудование стоит дороже аналогов других типов. Для образцов с прямым (коаксиальным) приводом с совмещением валов двигателя и компрессора характерен больший износ.

Если вас заинтересовали компрессоры со спиральным приводом то ознакомиться ассортиментом вы можете перейдя по ссылке в раздел спиральных компрессоров или связавшись нашими менеджерами для качественного и быстрого подбора оборудования под ваши потребности
09.08.2023
ALLPROM
Челябинск
Челябинск, ул. Арзамасская 1-я, 25, оф. 212
+7 (351) 2-777-370
НАМ ДОВЕРЯЮТ