Время холостого хода винтового компрессора

Режимы работы винтового компрессора

Режимы работы винтового компрессора:

— Ожидание
— Холостой ход
— Полная загрузка

Специалисты оперируют этими понятиями, не специалисты — теряются в догадках. Основные режимы работы — это то как «дышит» Ваш компрессор. Если все подобранно верно — то «дыхание» равномерное, компрессор производит воздух в необходимых количествах, немного отдыхая.

Попробуем внести немного ясности и в этот вопрос

Режимы работы компрессора — это цикличные фазы, через которые проходит компрессор, для реализации необходимых запрограмированных функций.

Винтовой компрессор серьезного производителя, в настоящее время — это «умная» машина прощающая многие огрехи пользователя, контролирующая собственную работу и проводящая непрерывную самодиагностику, экономящая электроэнергию.

— Режим «ожидание»

В режиме ожидания — компрессор не производит сжатый воздух, а на двигатель не подается ток. В случае падения сетевого давления — до указанного пользователем как минимальное, компрессор автоматически включается и начинает производить сжатый воздух.

Например, на дисплее пульта MS385 управления AIRPOL на винтовых компрессорах, фаза перехода из загрузки в ожидание обозначается переключением светодиода.

В режиме холостого хода — винтовой компрессор работает, но не производит сжатый воздух. При этом, не затрачивается энергия, которая в режиме работы под нагрузкой расходовалась бы на сжатие воздуха, но все равно тратится энергия, необходимая для работы двигателя. В случае падения давления в сети до указанного пользователем как минимальное, компрессор автоматически и сразу начинает производить сжатый воздух.

Для реализации идеи холостого хода могут применяться разные решения, винтовых компрессорах Airpol — применяется перекрытие «заслонки» всасывания — всасывающего клапана.

В поршневых компрессорах Airpol (бустерах), режим холостого хода, реализован через контроллер Omron, путем разгрузки через сбросной клапан.

В этом режиме, компрессор производит максимально возможное количество сжатого воздуха, и потребляет максимально возможную мощность. При увеличении давления в сети до запрограммированного уровня давления отключения, компрессор или выключается, или переходит в режим холостого хода.

Источник

Устройство винтового компрессора

Напомним еще раз кратко основные достоинства винтовых компрессоров:

• высокая надежность;
• длительный ресурс работы;
• возможность непрерывного круглосуточного функционирования;
• простота монтажа и подключения;
• сравнительно небольшие эксплуатационные затраты;
• наличие системы автоматического управления;
• низкий уровень шума;
• высокая чистота получаемого сжатого воздуха;
• низкий уровень энергозатрат на куб. метр произведенного воздуха.

Как же устроен винтовой компрессор?

Рис. 1,2 Устройство винтового компрессора

Воздух через всасывающий клапан (2) и воздушный фильтр (1) поступает в винтовую пару (3), которая является «сердцем» компрессора. Здесь он смешивается с маслом, циркулирующим по замкнутому контуру, и образовавшаяся воздушно-масляная смесь нагнетается с помощью винтового блока в пневмосистему. Разделение масла и воздуха происходит в сепараторе (8,9). Очищенный от масла воздух через охлаждающий радиатор (13) поступает на выход компрессора, а масло возвращается в винтовую пару. В зависимости от температуры оно проходит либо по малому кругу, либо по большому, через масляный радиатор (12). Регулировка осуществляется с помощью термостата (11). Винтовая пара приводится в движение электродвигателем (6), а автоматическое включение и выключение компрессора jсуществляется с помощью реле давления (16).

А теперь более подробно остановимся на составных частях компрессора, их назначении и устройстве.

Основой винтового компрессора является винтовая группа, ее конструкция хорошо видно на рис.3.

Рис. 3 Винтовой блок в разрезе

Рабочий элемент винтовой группы — это винтовая пара, состоящая из двух взаимносцепленных «червячных» роторов. Обычно, ведущий ротор выполнен как винт с четырехзаходной резьбой (витками), а ведомый с шестью (рис. 4).

Рис. 4 Схема работы винтового блока

Такое передаточное число считается оптимальным и сделано для того, чтобы уменьшить нагрузку на ведущий винт. Объем сжатия образуется между витками винтовой группы и корпусом (выделено жирной линией). Полный рабочий цикл сжатия осуществляется за один оборот ведущего винта. Из всего сказанного следует, что данная конструкция может работать только при условии очень точного прецизионного исполнения всех частей рабочего элемента (корпуса и двух взаимно подогнанных роторов).

Такое устройство принципиально отличается от поршневого компрессора, для которого характерно возвратно-поступательное движение поршня в цилиндре, приводящее к повышенному нагреву и возникновению сильных вибраций. Именно поэтому использование промышленных поршневых компрессоров требует закладки массивного фундамента для компенсации вибраций и применения водяного охлаждения, то есть организации системы оборотного водоснабжения с громоздкими градирнями.

Особо следует остановиться на роли масла в винтовом компрессоре, которое выполняет сразу несколько функций:

• создание масляной пленки и обеспечение зазора между роторами винтовой группы;
• транспортировка воздуха;
• смазка подшипников рабочего элемента;
• отвод тепла.

Для обеспечения температурного режима, масло, циркулирующее в компрессоре, прокачивается через охлаждающий радиатор (12). Дело в том, что при очень высоких температурах, выше 110°С, оно теряет свою плотность, а это грозит заклиниванием роторов винтовой пары. В то же время, при низких температурах масло обладает излишней вязкостью, а, кроме того, холодная воздушно-масляная смесь может привести к образованию конденсата, что ухудшает качество воздуха на выходе компрессора. Для того чтобы температура масла как можно быстрее достигла рабочего значения, используется термостат (11). То есть, существует малый круг циркуляции масла, когда оно, минуя радиатор, возвращается в систему. По мере нагрева, включается большой круг циркуляции через радиатор. Открытие термостата наступает при достижении температуры масла около 70°С. Воздушно-масляный радиатор (12,13) является двухсекционным, комбинированным. Кроме охлаждения масла он служит и для охлаждения воздуха. Благодаря этому разница между температурой окружающей среды и температурой воздуха на выходе компрессора не превышает 7°С. Это позволяет обеспечить дальнейшую эффективную работу осушителя и всей системы подготовки воздуха.

Радиатор охлаждается проходящим через него потоком воздуха, который нагнетается внутрь компрессора вентилятором (14), установленным на валу электродвигателя (6). Все панели компрессора во время работы должны быть обязательно закрыты, именно так задается максимально эффективное направление движения воздуха, обеспечивающего отбор тепла, вырабатываемого во время сжатия. Возможно вторичное использование нагретого воздуха, например, для обогрева помещений в зимнее время. Из сказанного выше следует, что винтовая пара может работать только при условии, если она постоянно находится в воздушно-масляной смеси.

Возникающая при этом проблема отделения воздуха от масла решается с помощью следующих элементов

• маслосборный ресивер (8);
• маслоотделительный фильтр (9);
• устройство возврата масла.

Система отделения масла имеет три ступени очистки, что обеспечивает ее максимальную эффективность. В результате остаточное содержание масла в сжатом воздухе не превышает 3 мг/куб. м. На первом этапе отделение происходит за счет центробежных сил и силы тяжести. Воздушно-масляная смесь поступает из винтовой группы по соединительному шлангу в ресивер маслоотделителя (8). Ударяясь о стенки сосуда, более тяжелые частицы масла под воздействием силы тяжести и центробежных сил опускаются на дно. Для второй ступени механической очистки используется разделительная перегородка, расположенная в средине ресивера выше входного отверстия. Воздушно-масляная смесь, поднимаясь, проходит через отверстия в перегородке, на которой так же оседают частицы масла. Оконечным элементом внутренней очистки является фильтр маслоотделителя (9), представляющий собой обычный керамический фильтрующий элемент. Масло, которое задерживается фильтром, скапливается в специальном углублении и возвращается в винтовой блок через соединительную трубку. Для визуального контроля возврата масла в систему на прозрачной трубке сделано утолщение цилиндрической формы (19), Рис. 5. Важность этого элемента заключается в том, что он позволяет проверить эффективность работы маслоотделяющего фильтра, которая снижается при увеличении количества масла.

Маслосборный ресивер (8) снабжен предохранительным клапаном (10), который защищает его от превышения давления.

Очистка масла от загрязнения осуществляется с помощью масляного фильтра (7). Он предотвращает попадание твердых частиц на рабочие поверхности винтов и подшипников.

Перейдем к рассмотрению других функциональных элементов компрессора (Рис. 5).

Рис. 5 Функциональная схема винтового компрессора

Воздушный фильтр (1), устанавливаемый на входе компрессора, предназначен для очистки поступающего воздуха. Он защищает винтовую пару от попадания посторонних частиц и, таким образом, обеспечивает надежность и долговечность работы компрессора. Преждевременное засорение воздушного фильтра может быть причиной перегрева электродвигателя и включения системы аварийной остановки. Всасывающий клапан (2) служит для предотвращения выброса наружу сжатого воздуха и масла в момент остановки компрессора. Фактически это обычный подпружиненный пневматический клапан, который постоянно открыт при всасывании воздуха. Управление работой всасывающего клапана осуществляется с помощью устройства пневмоавтоматики — электропневматического клапана холостого хода (15). Задача этого устройства заключается в том, чтобы до момента остановки электродвигателя снизить давление внутри компрессора до 2,5 бар. Это позволяет избежать выбросов масла, обусловленных инерционностью всасывающего клапана и неприятных гидравлических ударов, возникающих при внезапной остановке компрессора. Клапан открывает канал, соединяющий через дроссельное отверстие область маслоотделительного фильтра с областью всасывания винтовой пары. Эффективное сечение дроссельного отверстия регулируется на заводе изготовителе так, чтобы в течение заданного времени давление в области всасывающего клапана снизилось до 2,5 Бар. При таком остаточном давлении в системе всасывающий клапан успеет закрыться и приводной двигатель можно выключить.

Еще одним устройством, обеспечивающим работу компрессора в режиме холостого хода, является клапан минимального давления (20). Он закрыт, пока давление внутри компрессора остается в пределах не более 4-5 бар (отсюда и название). Одновременно он выполняет роль обратного клапана, отделяя компрессор от пневмолинии при его остановке или работе на холостом ходу.

Реле давления (16) обеспечивает автоматический режим работы компрессора. При достижении давления в сети заданного максимального значения (например, 10 бар) оно подает сигнал на клапан холостого хода, который срабатывает и переводит компрессор на холостой ход. Когда давление падает до минимального (например, 8 бар), клапан холостого хода по сигналу с реле закрывается, и компрессор вновь начинает нагнетать воздух в пневмолинию. Если же компрессор уже перешел в режим ожидания, то подается сигнал на пуск электродвигателя.

Привод в движение винтовой группы осуществляется электродвигателем (6), посредством ременной передачи (4). Передаточное число, а, следовательно, и скорость вращения винтового блока задается размерами шкивов (5). Чем выше максимальное давление компрессора, тем ниже возможная скорость вращения винтовой группы, тем меньше производительность компрессора.

Система аварийной защиты состоит из двух независимых устройств.

Датчик термозащиты установлен на электродвигателе. При достижении предельных значений потребляемого тока реле срабатывает и двигатель отключается от сети.

Другой датчик установлен в винтовой паре в области выходного патрубка (18). Сигнал с датчика температуры поступает на вход аналого-цифрового преобразователя и выдается на устройство индикации. Если температура на выходе винтовой пары превысит значение 105°С, защита срабатывает и двигатель выключается.

Работу винтового компрессора условно можно разделить на следующие режимы:

Источник

Эксплуатация винтовых компрессоров TIDY

Статьи

Винтовые компрессоры TIDY предназначены для продолжительного использования с периодическим обслуживанием.

4.1 ВВЕДЕНИЕ

Компрессоры серии TIDY одноступенчатые винтовые с впрыском масла в камеру сжатия воздушного охлаждения с электроприводом. Компрессорный агрегат с электродвигателем установлен на виброопорах и закрыт звукопоглощающим кожухом. Все необходимое электрооборудование и пневматика смонтирована в корпусе, для работы компрессора достаточно подключения к электро и пневмосети.

4.2 СОСТАВ КОМПРЕССОРА

Винтовой компрессор состоит из системы управления и запуска; системы привода; системы управления всасыванием; системы охлаждения и смазки

Компрессор представляет собой полностью готовое к эксплуатации оборудование, состоящее из двух основных частей — непосредственно компрессора и ресивера, на который он устанавливается (см.рисунок). Для работы достаточно обеспечить электропитание и подсоединение компрессора к пневмосети.
Компрессор включает в себя электрощиток, панель управления, теплообменник, винтовую пару, сепаратор и электродвигатель.

4.3 ПРИНЦИП РАБОТЫ КОМПРЕССОРА

Компрессор состоит из системы управления и запуска; системы привода; системы управления всасыванием; системы охлаждения и смазки.

Роторы винтового блока (2) через ременной привод приводятся во вращение электродвигателем (1)

Воздух из атмосферы через воздушный фильтр (4) и всасывающий клапан (3) поступает в компрессорный блок, где сжимается с охлаждающим маслом

Из винтового блока воздушно-масляная смесь подаётся в сепаратор (5), где масло отделяется от воздуха сначала за счет центробежных сил, а затем фильтром картриджного типа (6). Остаточное количество масла, прошедшее через фильтр отводится через дренажную трубку в компрессорный блок. Клапан минимального давления служит для поддержания давления в сепараторе не ниже 4,5 бар при работе компрессора и работает как обратный клапан при холостом ходе и остановке

Очищенный от масла воздух охлаждается в теплообменнике (8) и через запорный клапан подается в систему

Масло из сепаратора поступает в теплообменник (9) где охлаждается потоком воздуха, создаваемым вентилятором (15), после охлаждения масло поступает к компрессорному блоку через фильтр (7). В системе циркуляция горячего масла обеспечивается за счет разницы давления в сепараторе и компрессорном блоке.

Реле давления (10) и предохранительный клапан (11) служат для предотвращения повышения давления в фильтре сепараторе

Для замены масла используется сливной кран (13) и заливная горловина (12)

Для предотвращения попадания внутрь компрессора пыли установлен панельный фильтр (14) из нетканого материала

РАБОТА КОМПРЕССОРА ЗАПУСК
В компрессорах TIDY для снижения пусковых токов и продления срока службы электродвигателя используется ступенчатый «звезда – треугольник» пуск электродвигателя.
При нажатии кнопки «Старт» компрессор включается и переходит в рабочий режим, если давление в системе ниже установленного на контроллере или реле давления (в зависимости от модели контроллера) включается электродвигатель, после разгона до номинальной частоты вращения открывается всасывающий клапан и компрессор начинает производить сжатый воздух. Если давление в системе выше установленного на контроллере компрессор встает в режим ожидания до падения давления, после которого включится автоматически.

РАБОТА ПОД НАГРУЗКОЙ
После включения компрессора для работы под нагрузкой всасывающему клапану даётся сигнал на открытие. Открывается сообщение между окружающим воздухом и внутренней полостью винтового блока и компрессор начинает сжимать воздух. Когда давление в сепараторе поднимается, всасывающий клапан полностью открывается и компрессор начинает работать на полную мощность.

ХОЛОСТОЙ ХОД

Когда давление в системе достигнет установленного значения остановки (задано на контроллере или реле давления), всасывающий клапан закроется под воздействием пружины или сжатого воздуха (в зависимости от конструкции).

Через всасывающий клапан во время холостого хода продолжается циркуляция небольшого количества воздуха, необходимого для работы системы смазки.

После падения давления в системе до установленного давления запуска, всасывающий клапан откроется для работы компрессора под нагрузкой.

АВТОМАТИЧЕСКАЯ ОСТАНОВКА

Если потребление воздуха небольшое компрессор автоматически остановится после работы на холостом ходу.

Если давление системе снизится до установленного времени холостого хода компрессор перейдет в работу под нагрузкой без остановки. (ДЛЯ КОМПРЕССОРОВ С ЧАСТОТНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ)

В компрессорах с частотным регулированием установленное значение давления поддерживается постоянно.

Частотный преобразователь изменяет частоту вращения приводного двигателя в зависимости от изменения давления на выходе из компрессора.

При достижении установленного давления обороты двигателя снижаются, а при снижении давления обороты повышаются.

В случае если расход воздуха меньше минимального регулируемого, компрессор переходит в холостой ход.

Читайте также:  Компрессор для покраски раптором

4.4 ПРИНЦИП РАБОТЫ ВИНТОВОГО БЛОКА Винтовой блок компрессора TIDY одноступенчатый с впрыском масла. Рабочими органами являются два ассиметричных ротора, параллельно вращающихся.

Ведущий ротор приводится во вращение электродвигателем через ременную передачу. Ведущий ротор постоянно за счет профиля соприкасается с ведомым и передает ему вращение.

Роторы выходят из зацепления напротив всасывающего окна, создавая разряжение. За счет разряжения всасываемый воздух попадает внутрь винтового блока, далее сжимается роторами и продвигается к нагнетательному окну.

Масло, впрыскиваемое в винтовой блок, препятствует касанию роторов между собой, уплотняет зазоры, смазывает подшипники и снимает тепло с винтового блока.

НЕ ДОПУСКАЕТСЯ САМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ РЕМОНТ ИЛИ ВНЕСЕНИЕ, КАКИХ ЛИБО ИЗМЕНЕНИЙ В КОНСТРУКЦИЮ ВИНТОВОГО БЛОКА. НАРУШЕНИЕ ЭТОГО ТРЕБОВАНИЯ ВЛЕЧЕТ ЗА СОБОЙ ПРЕКРАЩЕНИЕ ГАРАНТИЙНЫХ ОБЯЗАТЕЛЬСТВ НА КОМПРЕССОР.

4.5 СИСТЕМА ПУСКА И УПРАВЛЕНИЯ Система состоит из электронного контроллера и силовой электрической части. ЭЛЕКТРОННЫЙ КОНТРОЛЛЕР Контроллер управляет компрессором в зависимости от установленных параметров, сигнализирует о неисправностях компрессора и рабочие параметры. Во вложенной части 2 данной инструкции находится описание контроллера. -СИСТЕМА ЗАПУСКА В компрессоре может использоваться система пуска «ЗВЕЗДА — ТРЕУГОЛЬНИК» или частотное регулирование. В данных системах предусмотрены защиты, как вашей электросети, так и электрооборудования компрессора.

Кнопка аварийной остановки служит исключительно для экстренной остановки компрессора. Кнопка легко доступна, находится на передней панели компрессора.

Все пускатели, тепловые реле и клеммы обозначены как на компрессоре, так и на электрических схемах. СИСТЕМА ЗАПУСКА «ЗВЕЗДА-ТРЕУГОЛЬНИК»: Используется для снижения пусковых токов во время запуска компрессора и для предотвращения механических повреждений в результате быстрого старта.

После нажатия кнопки «СТАРТ» сначала замкнутся контакты главного пускателя и пускателя звезды. Во время разгона компрессора всасывающий клапан закрыт для облегчения запуска и сжатый воздух не производится.

После 4-6 секунд разгона компрессора контакты пускателя звезды разомкнутся, а контакты пускателя треугольника замкнутся, двигатель компрессора разгонится до номинальной частоты вращения.

Для остановки компрессора нажмите кнопку «СТОП», компрессор остановится автоматически после заданного времени остановки. СИСТЕМА С ЧАСТОТНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ: Компрессор с частотным регулированием изменяет частоту вращения двигателя в зависимости от давления в системе.

После включения компрессора, частотный преобразователь плавно разгонит двигатель до максимальных оборотов, после разгона откроется всасывающий клапан и компрессор начнет производить сжатый воздух.

Для остановки компрессора нажмите кнопку «СТОП», частотный преобразователь плавно снизит обороты двигателя до полной остановки. В части 3 данной инструкции находится каталог запасных частей и электрические схемы.

4.6 СИСТЕМА ПРИВОДА
Для передачи вращающего момента к винтовому блоку используется механический привод. Система включает в себя раму,электродвигатель, винтовой блок, шкивы и ремни. Приводной электродвигатель и винтовой блок смонтированы на единой раме. Передача мощности осуществляется клиновыми ремнями.

Асинхронный трехфазный электродвигатель используется для создания вращающего момента.

Шкивы электродвигателя и винтового блока фиксируются коническими разрезными втулками, что облегчает монтаж и центровку привода.

Клиновые антистатические ремни служат для передачи вращающего момента от электродвигателя к винтовому блоку. Каталог запасных частей находится в части 3 данной инструкции.

4.7 СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВСАСЫВАНИЕМ

Предназначена для поддержания давления сжатого воздуха в заданных пределах и защиты компрессора от механических загрязнений всасываемого воздуха.
Загрязнения, присутствующие в атмосферном воздухе приводят к повышенному износу подшипников, сальниковых уплотнений, ухудшают характеристики масла. Так же загрязненные фильтрующие элементы не пропускают достаточного количества воздуха, что ведет повышению рабочих температур компрессора. Результатом работы с повышенной температурой может быть преждевременный износ резиновых рукавов, подшипников и т.д. Не проведенное вовремя техническое обслуживание может стать причиной дорогостоящего ремонта. На вашем компрессоре установлено два воздушных фильтра: панельный фильтр из нетканого материала и бумажный фильтр непосредственно на всасывании компрессора. Оба фильтра периодически заменяемые. Соблюдайте периодичность обслуживания компрессора. Используйте только оригинальные расходные материалы. Использование неоригинальных расходных материалов или несоблюдение сроков обслуживания ведет к потере прав на гарантийное обслуживание.

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВСАСЫВАНИЕМ
Система управления всасыванием состоит из всасывающего клапана, электромагнитных клапанов и реле давления. В системах с электронным контроллером и частотным регулированием, для контроля давления используются электронные датчики.
Система управления всасыванием обеспечивает экономичную работу компрессора.

Во время запуска компрессора всасывающий клапан остаётся в закрытом положении для облегчения разгона.

При достижении установленного давления всасывающий клапан закрывается для уменьшения потребляемой мощности.

После остановки компрессора сжатый воздух из корпуса сепаратора двигается в обратном направлении, всасывающий клапан в этом случае работает как невозвратный клапан, препятствуя проворачиванию роторов в обратном направлении и выброса масла.

4.8 СИСТЕМА СЖАТОГО ВОЗДУХА

4.9 СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ И СМАЗКИ