рабочая температура винтового компрессора какая
В каком диапазоне температур может работать винтовой компрессор?
Published by Admin Under Компрессоры on Август 24, 2016
Первый винтовой компрессор был запатентован в 1934 году, с этого времени компрессорные установки получили широчайшее применение. Конструкция винтовых компрессов чрезвычайно проста, это аппарат, который производит сжатие воздуха за счет работы двух винтов. Два ротора вращающихся в подшипниках – основа таких компрессоров. Данный агрегат позволяет экономить до 30% электроэнергии. Но, как и любой прибор, требует определенных условий эксплуатации, в том числе и температурных.
Соблюдать эти условия необходимо для нормальной работы компрессорной установки. Выполнение требований, указанных в технической документации агрегата гарантирует длительный срок его службы, отсутствие поломок.
Температура, при которой может работать компрессорная установка, зависит от типа аппарата. Различают компрессоры сухого сжатия и маслозаполненные. Но при рассмотрении температурных характеристик работы большее значение имеет другая классификация.
Чем же опасно всасывание холодного воздуха компрессорной установкой?
Температура ниже нормы в конце цикла сжатия может привести к образованию конденсата в винтовом блоке, а выделяться он должен только в теплообменнике. Во время простоя конденсат может замерзнуть. Кроме того, при низких температурах изменяются рабочие качества масла. Чтобы избежать этих проблем, необходимо обеспечить приток подогретого воздуха к компрессорной установке. При этом забор воздуха должен производиться на уровне не менее 3-х метров над землей вне помещения. На практике выполнение этих требований реализуется следующим образом: производится подмешивание теплого воздуха, забор его происходит из помещения. При этом в помещении имеются отверстия с площадью сечения, необходимой для забора воздуха компрессором, что позволяет не нарушать требования технадзорных организаций, а также технической документации.
Рабочая температура винтового компрессора и основные причины перегрева
Современные винтовые компрессоры используются для обеспечения бесперебойной подачи пневматической энергии на различных предприятиях. Однако даже эти производительные и надежные устройства могут выйти из строя по причине перегрева. При повышении температуры в рабочем блоке значительно снижается плотность масла, которое смазывает винтовые элементы, из-за этого механизм может заклинить.
Также длительная эксплуатация в режиме высокой температуры через время приведет к возникновению нагара и копоти в конструкции. Это может повлиять на целостность рукавов, уплотнителей, прокладок, манжет и прочих элементов, которые находятся под давлением. Постоянный ремонт станции и замена этих элементов может привести к большим затратам.
Защита от перегрева
Все современные модели компрессорных станций оснащены специальной системой контроля и защиты, которая состоит из реле и датчиков.
Именно эти элементы могут быстро остановить работу оборудования или сменить эксплуатационный режим для исключения возникновения аварийных ситуаций. Если блок управления подает световые и звуковые сигналы, а работа самой станции была приостановлена системой защиты из-за превышения допустимой рабочей температуры масла в винтовом компрессоре, то запускать устройство вручную без диагностики и обслуживания запрещено.
Признаки и причины перегрева винтового компрессора
Из причин возникновения данной проблемы можно отметить:
Что необходимо проверить в случае повышения рабочей температуры винтового компрессора
В первую очередь необходимо определить причину перегрева винтового компрессора, для этого следует:
Все эти процедуры позволят выяснить причину возникновения перегревов винтового компрессора и исправить проблему.
Если после выполнения всех вышеперечисленных процедур рабочая температура винтового компрессора остается на высоком уровне или имеет тенденцию к росту, необходимо привлекать к работе опытных специалистов, которые выполнят диагностику и полное техническое обслуживание станции.
Устройство винтового компрессора
УСТРОЙСТВО ВИНТОВОГО КОМПРЕССОРА 
Основы устройства и принцип работы винтового компрессора
Винтовые компрессоры относятся к типу объемных компрессоров. Принцип работы большинства винтовых компрессоров следующий. Винтовой компрессор всасывает атмосферный воздух через воздушный фильтр (1) со сменным фильтрующим элементом. Далее очищенный воздух проходит через многофункциональный регулятор всасывания (2) и попадает в винтовой блок (3), являющийся «сердцем» компрессора. Здесь воздух сжимается и перемешивается с маслом, впрыскиваемым в блок в точно дозированных количествах. Образовавшаяся воздушно-масляная смесь нагнетается в сепаратор (8), где при прохождении смеси через картридж (9) происходит разделение масла и воздуха. Очищенный от масла воздух проходит через воздушный радиатор (13) и поступает на выход из компрессора. Масло, отделяемое в сепараторе, возвращается обратно в винтовой блок. В зависимости от температуры масло проходит либо по малому кругу, либо по большому кругу через масляный радиатор (12). Управляет движением масла клапан термостата (11). Перед впрыском в винтовой блок масло предварительно проходит через масляный фильтр (7), где происходит его очистка от твердых частиц. Привод винтовой пары осуществляется электродвигателем (6), посредством клиноременной передачи (4). Передаточное отношение клиноременной передачи, а, следовательно, и скорость вращения винтового блока задается размерами шкивом (5). Вентилятор (14), установленный на валу электродвигателя, обеспечивает движение внутри компрессора охлаждающего воздушного потока, который направляется на воздушно-масляный радиатор для отвода тепла, образующегося при сжатии воздуха. Работу компрессора в режиме холостого хода обеспечивает клапан минимального давления (10). Одновременно он же играет роль обратного клапана, отделяя компрессор от пневматической магистрали при его остановке или работе на холостом ходу.
А теперь более подробно рассмотрим устройство и назначение основных элементов винтового компрессора.
Важнейший элемент винтового компрессора – винтовой блок, состоящий из двух червячных роторов, находящихся в зацеплении. Один из роторов – ведущий, другой – ведомый.
Процесс сжатия происходит следующим образом. Зубья ведущего и ведомого роторов находятся в зацеплении, а их открытые полости и корпус винтового блока образуют объем, куда при вращении роторов, благодаря разряжению, поступает воздух. Роторы вращаются в противоположных направлениях, открытые полости закрываются, объем между ними уменьшается, а давление нагнетания растет. При достижении необходимого давления сжатый воздух поступает в нагнетательный патрубок.
Полный цикл сжатия осуществляется за один оборот ведущего ротора. Такой процесс сжатия существенно отличается от сжатия в поршневом компрессоре, где происходит возвратно-поступательное движение поршня в цилиндре. Поэтому у винтового компрессора отсутствует сильная вибрация, и его установка не требует закладки специального фундамента.
Винтовой блок может работать только при условии прецизионного исполнения всех частей рабочего элемента (корпуса и двух взаимно подогнанных роторов) и надлежащей смазке. О роли компрессорного масла следует сказать отдельно.
Компрессорное масло выполняет следующие функции:
• создает масляную пленку, исключающую металлический контакт между роторами;
• уплотняет зазор между роторами;
• смазывает подшипники винтового блока;
• отводит тепло, образующееся в процессе сжатия воздуха.
Оптимальная рабочая температура масла (воздушно-масляной смеси) на выходе из винтового блока составляет +90°С. При температуре свыше +110°С вязкость масла уменьшается, что грозит заклиниванием роторов. Поэтому, на выходе из винтового блока установлен специальный термодатчик. Если температура смеси достигает +105°С, термодатчик автоматически отключает компрессор.
В тоже время при низких температурах масло обладает излишней вязкостью. Кроме того, холодная воздушно-масляная смесь может привести к образованию конденсата.
Для того чтобы температура масла как можно быстрее достигла рабочего значения, используется термостат. При низкой температуре масло циркулирует по малому кругу, а по мере нагрева (при температуре +70°С) термостат открывается, и масло начинает циркулировать через масляный радиатор. Отдельный масляный радиатор устанавливается на компрессорах нечасто. Гораздо чаще используется комбинированный двухсекционный воздушно-масляный радиатор. Помимо охлаждения масла он служит и для охлаждения сжатого воздуха. Благодаря этому разница между температурой окружающей среды и температурой сжатого воздуха на выходе из компрессора не превышает 10°С, что важно для дальнейшей подготовки воздуха.
Радиатор охлаждается проходящим через него потом воздуха, который нагнетается либо вентилятором, установленным на валу электродвигателя; либо, вентилятором, имеющим отдельный приводной электродвигатель. Отводимый от радиатора теплый воздух может вторично использоваться, например, для обогрева помещений в зимнее время.
Винтовой компрессор обычно имеет два защитных устройства. Об одном из них – термодатчике, установленном на выходе из винтового блока – уже говорилось. Второе устройство – тепловое реле, защищает электродвигатель. При достижении предельных значений потребляемого тока реле срабатывает, и двигатель отключается от сети.
3.9. Поддержание теплового режима работы винтового агрегата
Винтовые компрессорные агрегаты предназначены для эксплуатации при температуре окружающей среды 15…40 °С, относительной влажности воздуха до 80 % и температуре охлаждающей воды до 32 °С.
Температурный режим агрегатов с винтовыми компрессорами в значительной степени зависит от количества циркулирующего в его системе масла, температура которого перед пуском в работу должна быть не ниже 15 °С. Для подогрева масла используют электронагреватели, которые устанавливают в маслосборнике.
Масло можно подогреть циркуляцией его в системе агрегата.
В процессе работы винтового компрессорного агрегата масло отводит теплоту сжатия хладагента в компрессоре и передает ее воде, циркулирующей в маслоохладителе. Температура масла, поступающего в компрессор, должна быть в пределах 25…45°С. Для защиты агрегата от превышения температуры масла применяют термореле, отключающее компрессор при достижении маслом температуры (60 + 5) °С. Температура нагрева масла зависит от температуры и расхода воды, проходящей через маслоохладитель. Изменением расхода воды можно регулировать температуру масла после маслоохладителя.
Температура нагнетания компрессора не должна превышать 85 °С. Она, как правило, зависит от количества и температуры масла, проходящего через компрессор. Термореле, контролирующее температуру нагнетания, отключает компрессор при температуре (100±5) °С.
Регулирование режима работы агрегата производится за счет изменения расхода воды в маслоохладителе и расхода масла в компрессоре.
В некоторых схемах применяются водорегулирующие вентили, с помощью которых устанавливается определенный расход воды через маслоохладитель.
Расход масла в компрессоре регулируют дросселирующим клапаном (см. рис. 28).
Рассмотренные параметры предусматривают нормальное заполнение хладагентом испарительной системы. Об этом свидетельствует разность температур всасывания и кипения хладагента в пределах 5…15°С.
При большем перегреве пара на всасывании компрессора увеличивается и температура нагнетания, если расход масла через компрессор не меняется.
При меньшем перегреве пара или его отсутствии компрессор начинает работать в режиме «влажного хода». Этот режим менее опасен для винтовых компрессоров, чем для поршневых, но также крайне нежелателен, так как при попадании в парную полость большого количества жидкого хладагента возможно заклинивание роторов и разрушение подшипников.
В случае если винтовые компрессорные агрегаты эксплуатируются с охлаждением масла жидким аммиаком, это приводит к увеличению его вязкости, что существенно увеличивает силы трения. При этом возрастает нагрузка на электродвигатель и повышается уровень шума компрессора. Увеличение вязкости масла приводит к задиру рабочих поверхностей винтов.
В хладоновом агрегате при работе во «влажном ходе» не происходит увеличения вязкости масла, однако вспенивание маслохладонового раствора в маслосборнике приводит к срыву масляного насоса.
При установке звукоизолирующих кожухов температура выходящего из кожуха воздуха не должна превышать 45 °С.
Работа компрессорного оборудования в зимнее время. Как подготовить компрессор к зиме?
Лето проходит слишком быстро, вот уже зима не за горами. Как лучше подготовиться к холодной погоде с точки зрения работы компрессорного оборудования? В нашей статье мы изучим, каким образом низкая температура окружающей среды влияет на работу системы сжатого воздуха.
Температуры ниже нуля могут оказывать много неблагоприятных воздействий на оборудование для получения сжатого воздуха. Наиболее очевидным является то, что сжатый воздух создает конденсат. Конденсат замерзает, когда температура опускается ниже нуля. Это может привести к кратковременному или долговременному выходу из строя компрессорного оборудования. Например, это может быть замерзание измерительных датчиков, замерзание и растрескивание теплообменников, сливных клапанов и т. д. В идеале, температура в помещении, где установлено компрессорное оборудование, не должна опускаться ниже +4°C. Но если это все же происходит, вы должны знать о том, какие действия могут оказывать холодные условия окружающей среды на ваше оборудовании для сжатого воздуха.
Воздушные компрессоры
Масло воздушного компрессора имеет тенденцию становиться гуще при низких температурах окружающей среды, что снижает его свойства смазывания. Более густое масло также увеличивает потребление энергии, необходимую для раскрутки винтовой пары, тем самым увеличивается тяговое усилие и напряжение на всем приводе. Это может сократить срок службы двигателя вашего компрессора.
Из-за влаги низкая температура окружающей среды может привести к замерзанию трубопроводов внутри компрессорного оборудования.
Винтовые компрессоры имеют защиту от запуска при низких температурах, поэтому компрессор не запустится, если в помещении слишком холодно.
Примечание: если компрессор уже запущен, он, скорее всего, продолжит работу, потому что компрессор будет генерировать достаточное количество собственного тепла, чтобы поддерживать температуру выше температуры замерзания.
Совет. Если ваш винтовой воздушный компрессор не запускается, высока вероятность того, что температуры окружающего воздуха ниже +4°C. Многие винтовые воздушные компрессоры оснащены автоматическим выключателем, срабатывающим при низкой температуре окружающей среды, что не позволяет компрессору запускаться в таких условиях.
Осушители воздуха
В более холодном окружающем воздухе осушители имеют тенденцию работать более эффективно, и есть опасность, что влага, которую они пытаются осушить, будет охлаждена до такой степени, что она фактически замерзнет внутри камеры осушителя. Это может не только вызвать внутреннюю блокировку работы осушителя, но и повредить теплообменник, вероятно, в нем могут возникнуть трещины.
Кроме того, сливной клапан на осушителе может также замерзнуть или заблокироваться. Это конечно не заблокирует поток воздуха через осушитель, но конденсат перестанет сливаться. Поэтому несмотря на то, что осушитель будет охлаждать воздух, влажность в нем останется, и осушение воздуха станет неэффективным.
При использовании осушителей при низких температурах влажный входной воздух может начать замерзать внутри трубопровода, что вызывает блокировку системы.
Также в осушителях могут замерзать фильтры для очистки выпускного воздуха, ограничивая или останавливая его поток, тем самым уменьшая осушающую способность оборудования.
Как в случае с компрессорами, так и с осушителями существует опасность замерзания конденсата во всех системных компонентах воздухопровода (например, дренажных клапанах, фильтрах сепараторах) и ресиверах сжатого воздуха. При замерзании вода может нанести повреждение любому компоненту. Например: треснувшие сливные клапаны, фильтры и датчики давления в ресиверах.
Советы по запуску и работе компрессорного оборудования в холодную погоду:
Если у вас возникли вопросы или вам необходимо подобрать воздушный компрессор для вашего производства, обращайтесь к специалистам «ДельтаСвар» для получения профессиональной консультации.
Приобретая компрессорное оборудование у нас, вы получаете для себя ряд преимуществ. Сервисная служба компании «ДельтаСвар» обеспечивает пусконаладку оборудования, гарантийное и постгарантийное сервисное обслуживание. В самый короткий срок специалисты «ДельтаСвар» быстро и на высокопрофессиональном уровне осуществят техническое обслуживание и поддержку компрессоров, проведут их диагностику с использованием нового современного оборудования.
С уважением,
Пономарёв Игорь Николаевич,
Руководитель отдела компрессорного оборудования
ООО «ДельтаСвар»
г. Екатеринбург, ул. Завокзальная, 29
Тел.: +7 (343) 384-71-72 (добавочный 230)
Читайте также:
Система сбора и очистки конденсата: экологичное производство с сепаратором Polysep
Обязательной частью процесса сжатия воздуха является образование конденсата. Это химически неагрессивная жидкость, состоящая в основном из воды, но также содержащая нефтяные примеси и твердые частицы. Перенос нефти — обязательное последствие работы компрессоров, в которых нефть и масла используются в камере сжатия. Смазочные продукты смешиваются с водой в виде конденсата и создают водомасляную смесь, которую необходимо должным образом устранить для исполнения местного природоохранного законодате.