Чем отличается винтовой компрессор от поршневого?

Поршневые компрессоры до сих пор наиболее часто встречающийся в автосервисе вид компрессоров. Также они популярны на заправочных и шиномонтажных станциях, у автомобильных дилеров, просто в небольших мастерских и частных гаражах. Поскольку для выполнения работ в этих местах обычно не требуется большое давление и производительность компрессора, а также отсутствуют или минимальны требования по чистоте сжатого воздуха – благодаря низким ценам поршневые компрессоры наиболее популярны. Отдельно стоит отметить мастерские кузовного ремонта поскольку здесь требования к сжатому воздуху наиболее высоки, что делает их в этом смысле ближе к промышленным предприятиям. Благодаря рекламе и росту уровня технической образованности, владельцы таких предприятий вынужденно задумываются о преимуществах перехода на использование винтовых компрессоров. Для проведения качественных покрасочных работ критически важной становится чистота и сухость сжатого воздуха. Когда необходим выбор между двумя типами компрессоров, наиболее важными критериями становятся следующие: производительность и продолжительность работы под нагрузкой, энергетическая эффективность, качество воздуха, стоимость обслуживания и установки.

Продолжительность работы под нагрузкой – это основное отличие между поршневым и винтовым компрессором. Это процент времени, в течении которого компрессор может непрерывно работать без риска перегрева и чрезмерного износа узлов. Для небольших поршневых компрессоров, обычно под такими подразумеваются машины до 11 кВт мощности двигателя, этот параметр равен 60-70%. Из-за этого используются поршневые компрессоры избыточной мощности со встроенным или внешним ресивером сжатого воздуха большого объема. Но даже в таком виде есть риск не справиться с нагрузкой в периоды пикового потребления сжатого воздуха. Если же увеличивается среднее потребление воздуха на предприятии (в случае расширения или просто в сезон), вынужденный простой компрессора станет причиной прямых убытков.

Винтовые компрессоры могут работать под нагрузкой 100% времени в случае необходимости. Это возможно благодаря жидкостному охлаждению. Причем, в данном случае, система охлаждения встроена в компрессор и полностью замкнута сама на себя. Жидкостное охлаждение (обычно масляное) обеспечивает следующие основные функции:

смазка подшипников винтового блока;
удаление загрязнений из воздуха;
недопущение контакта винтов между собой и корпусом блока;
отвод тепла образующегося в процессе сжатия воздуха.

Эти критерии качества сжатого воздуха имеют несколько меньшее значение чем предыдущие, однако при прочих равных условиях более сухой и холодный воздух предпочтительнее.
Поршневые машины работают в интервале температур от 120 до 200 С и более. Воздух на выходе из компрессора охлаждается принудительно, одновременно с компрессорной головкой, а также в ресивере. Однако при длительной работе степень охлаждения воздуха уменьшается из-за прогрева воздуховодов и ресивера. Винтовой компрессор имеет рабочую температуру около 75-85 С причем воздух принудительно охлаждается до температуры окружающей среды плюс 20-25 С, встроенными в агрегат средствами. Основное значение температуры – это ее влияние на влажность. Чем выше температура, тем выше точка росы и тем больше влаги может находиться в воздухе. Только при оснащении поршневых машин внешними охладителями сжатого воздуха возможно достичь той же точки росы как и для винтовых компрессоров в штатном исполнении. Для многих окрасочных работ и при использовании специального инструмента требуется очень низкая точка росы питающего их сжатого воздуха, поэтому затраты на ее достижение для винтовых машин в целом ниже.

В результате износа цилиндров, поршней, клапанов и поршневых колец производительность снижается с увеличением времени наработки агрегата. Побочным неприятным эффектом этого является и увеличение уноса масла из-за увеличивающихся зазоров в узле поршень-кольца-цилиндр. Помимо расходов на поддержание требуемого уровня смазки, очень неприятной является необходимость дополнительной очистки сжатого воздуха от масла при проведении окрасочных работ. Для винтовых агрегатов рост расхода масла на унос с увеличением времени наработки или отсутствует вовсе или незначителен. Помимо того, базовый унос масла для винтовых и поршневых машин отличается фактически на порядок.
Для винтовых он не выше 3-5 мг/м3 сжатого воздуха. Для полноты картины, конечно, нужно учитывать, что стоимость масла для винтовых компрессоров выше.

Данный параметр не так важен для обоих видов компрессоров с двигателями общей мощностью до 11 кВт. Расход электроэнергии на производство сжатого воздуха для них практически не отличается. Однако картина меняется при росте производительности оборудования. Разница в затратах может достигать 10 и более процентов в пользу винтовых компрессоров. Все-таки именно этот момент требует отдельных исследований и не так однозначен. В разных условиях измерения и работы компрессоров энергетическая эффективность не может являться определяющим параметром при сравнении.

Типичное обслуживание поршневых компрессоров проще чем их винтовых собратьев. Замена масла, ремней и воздушного фильтра – это обычно и все обслуживание. Никакой специальной квалификации обслуживающего персонала не требующее. Добавим, что доступ к узлам требующим обслуживания также намного легче у поршневых машин. У винтовых машин помимо описанных мероприятий появляются еще связанные с обслуживанием масляного фильтра и сепаратора, а также воздушно-масляного радиатора. Обычно требуется настройка контроллера управляющего агрегатом в связи с истечением времени между регламентными обслуживаниями, жестко прошитым в контроллере. Картина разительно меняется, когда текущее ТО подразумевает обязательный ремонт поршневого компрессора с заменой колец, клапанов или наступление времени капитального ремонта.

В данном аспекте сравнения, безусловно, винтовые компрессоры намного обходят поршневые и чем больше, и производительнее компрессор, тем хуже в этом отношении поршневые агрегаты. Прямое сравнение характеристик всегда подтверждает эту картину для сопоставимых компрессоров. Если не учитывать небольшие модели, то обычно поршневой компрессор приходится устанавливать в отдельном помещении из-за раздражающего шума.

Винтовые компрессора вообще не требуют специального помещения для установки. Их допускается ставить просто на ровный пол без какого-либо фундамента. Поршневые модели, кроме передвижных, требуют фундамента для установки, а это весьма ощутимые затраты.

2013-2021 © «СИНЕРГИЯ»
Компрессорное оборудование
Все права защищены

Какой компрессор выбрать: поршневой или винтовой? Масляный или безмасляный?

Прежде чем ответить на этот вопрос, нужно обозначить главный критерий выбора промышленного компрессора. Конечно, надежность и как следствие долгий срок эксплуатации устройства играют ключевую роль. Ведь в этом случае не придется «лишний раз» тратить средства на покупку нового дорогостоящего оборудования. Но этот фактор — лишь следствие правильного использования, как говорится, по назначению. Все потому что у каждого из типов компрессоров — своя сфера использования.

Винтовые и поршневые компрессоры — какие лучше?

Даже если вы много раз слышали мнение о том, что винтовые компрессоры во многом превосходят поршневые аналоги, не стоит сразу отдавать предпочтение первым. Сначала нужно задуматься о том, в каких условиях будут применяться машины. Для некоторых типов работ требуется высокое давление сжатого воздуха, которое может обеспечить лишь поршневой компрессор. Но обо всем по порядку.

Энергопотребление. И винтовые, и поршневые компрессоры в этом плане обычно имеют примерно одинаковые характеристики. Исключение составляют ситуации, когда речь идет о винтовых аппаратах, оснащенных блоком регулирования частоты вращения электродвигателя. Тогда потребление энергии сокращается довольно значительно.
Смена режимов работы. Часто от компрессора требуется непрерывная работа. Но в некоторых случаях использование сжатого воздуха необходимо только в определенные, относительно короткие периоды. Особенность конструкции винтового компрессора такова, что частые включения и выключения плохо сказываются на работе механизма, поэтому в такие моменты возможны поломки. Поршневые машины не так «привередливы » и хорошо переносят смену режимов.
Установка. В этом вопросе ведут винтовые компрессоры — это устройство достаточно поставить на ровную поверхность и подключить к электросети, и оно готово к работе. А для установки поршневого компрессора обычно требуется возвести специальный фундамент, так как его работа связана с повышенным уровнем вибраций.
Дополнительные затраты. При покупке поршневого аппарата, придется приобрести еще и специальный ресивер, сглаживающий пульсации давления. Винтовые машины лишены такой проблемы.
Внешние факторы.Если компрессор будет находиться в сильно загрязненном и запыленном помещении, то лучше отдать предпочтение поршневой машине. Винтовые устройства могут пострадать от попадания внутрь механизма частиц пыли и грязи — винтовая пара попросту заклинит.
Воздух на выходе. Винтовые компрессоры оснащены фильтрами, поэтому никаких дополнительных приспособлений для получения относительно чистого воздуха не требуется. А поршневые аппараты выдают тот воздух, который получают на входе — но с примесями пыли и продуктов износа, например, парами масла. Конечно, можно приобрести специальные фильтры, но это требует дополнительных вложений.

Если подводить итоги этого краткого обзора, можно сделать следующие выводы. Использование винтовых компрессоров оправдано, когда требуется их постоянная работа и чистый воздух на выходе. А поршневые машины больше подходят для переменного типа использования и для установки в сильно загрязненных помещениях.

Масляные и безмасляные компрессоры

Для начала давайте разберемся, какова роль масла в работе промышленного компрессора. Оно служит для смазки внутренних деталей устройства, которые в ходе работы подвержены значительным нагрузкам из-за трения. Прослойка масла создает пленку, которая облегчает ход механизма, предохраняет детали от стирания, противостоит коррозии и перегреванию.

В безмасляных моделях подобная смазка не используется, что, конечно, укорачивает срок их эксплуатации. Все дело в повышенном трении и температуре. Производители безмасляных компрессоров стараются снизить последствия разными способами — например, в конструкции винтовых машин может быть предусмотрен впрыск воды в камеру сжатия. А при изготовлении поршневых машин могут быть использованы особо прочные материалы, устойчивые к истиранию.

Судя по всему, использование масляных моделей выглядит наиболее выгодным. Но здесь все зависит от назначения машины. Масляные компрессоры допускают попадание масла в воздух на выходе. А такой эффект в некоторых областях промышленности просто недопустим. Например, к таким сферам относятся:

Фармацевтика
Пищевое производство
Производство мягкой мебели
Покрасочные работы

Также безмасляные компрессоры подходят для частой и непродолжительной работы – за короткое время использования перегрев практически исключен. В остальных случаях предпочтительнее использовать масляные компрессоры, так как они более долговечны и им реже требуется ремонт.

Мы рассмотрели основные виды компрессоров и их особенности. Отсюда нужно сделать правильный вывод — недостатки и преимущества любого типа устройства зависят не столько от него самого, сколько от правильного подбора в соответствии с условиями эксплуатации.

Замена масла в компрессоре

Для чего необходимо компрессорное масло? Как его заменить? Какие бывают характеристики?

И пару полезных советов.

Устройство поршневого компрессора

Простота устройства в сочетании с эффективностью и долговечностью – так кратко можно описать один из первых и наиболее востребованных в

Винтовой компрессор перегревается. Как найти и устранить неполадку?

Причины, по которым перегреваются воздушные компрессоры. Описание и методы устранения неполадок.

Что делать, если винтовой компрессор не запускается?

Порядок действий при устранении неполадок винтового компрессора. Что делать, если аппарат перестал запускаться?

Какой компрессор выбрать: поршневой или винтовой?

Компрессорное оборудование с успехом применяется там, где используется любое пневмооборудование или пневмоинструмент. Выработка сжатого воздуха и обеспечение при помощи его энергии длительной и бесперебойной работы пневматических устройств намного рентабельнее, чем использование электрического оборудования.

По своей конструкции все компрессоры делятся на поршневые и винтовые. Поршневые компрессоры отличаются сравнительно возможностью частого включения и отключения и достаточно низкой ценой. Винтовые модели способны работать длительное время без остановок и имеют более длительный срок эксплуатации.

До недавнего времени на российских промышленных предприятиях традиционно использовались компрессоры поршневого типа. Однако сейчас многие руководители стали заменять поршневое оборудование винтовыми компрессорами, объясняя это большей рентабельностью производственного процесса.

Затраты, связанные с эксплуатацией любого компрессора, складываются из:

Стоимости компрессора и его монтажа
Расходов на электроэнергию, потребляемую компрессором
Затрат на расходные материалы, техобслуживание, ремонт
Расходы на приобретение дополнительного оборудования, необходимого при особых условиях производства (очистительные фильтры, сепараторы, осушители воздуха и другие).

Сравнение типов

Если сравнивать поршневые и винтовые компрессоры одинаковой производительности по цене, то стоимость поршневых моделей может быть ниже винтовых почти в полтора раза. Однако при этом стоит учитывать тот факт, что монтаж поршневого компрессора является более трудоемким, по сравнению с винтовыми моделями, которым не требуется подготовка специального фундамента. Это значит, что цена поршневого компрессора вместе со стоимостью его монтажа лишь немного ниже покупки винтового оборудования.

Экономия электроэнергии особенно заметна при использовании винтовых компрессоров. Данный тип оборудования имеет более высокий КПД и за весь срок эксплуатации он несколько раз окупает свою высокую цену за счет экономного расхода электроэнергии. Кроме того, среди винтовых компрессоров есть двухступенчатые модели и модели с возможностью изменения частоты вращения двигателя, которые дополнительно сокращают расход энергии на 30%.

Винтовые компрессоры оснащаются более эффективной системой маслоотделения, которая позволяет снизить расход масла. Кроме того, существуют безмасляные компрессоры, которые вообще не нуждаются в данном расходном материале. Механическая часть винтового компрессора не содержит быстро изнашиваемых деталей, поэтому винтовой компрессор может прослужить несколько десятков лет без капитального ремонта. Среди деталей поршневого компрессора есть клапаны, вкладыши, поршневые кольца, которые подвергаются достаточно быстрому износу и часто подвергаются замене. Использование компрессорного масла снижает трение данных элементов и степень износа, однако постоянный расход смазочных материалов – это дополнительные расходы на техобслуживание.

Современные винтовые установки оснащены автоматическими блоками управления. Это не только защищает компрессор от любой аварийной ситуации, но и избавляет от необходимости управлять установкой вручную. Это значит, что запрограммировав работу агрегат на длительный период времени, обслуживающий персонал может заниматься выполнением других видов работ на другом объекте.

Дополнительное оборудование

При использовании компрессора в особых производственных цехах или на других объектах может возникнуть необходимость в приобретении дополнительного компрессорного оборудования. В частности речь может идти об очистке сжатого воздуха в случаях, когда требуется идеально чистый воздух, который не повлияет на качество продукции. Масляные винтовые компрессоры могут позволить существенно снизить затраты на приобретение такого оборудования, поскольку у них более совершенная система маслоотделения. Для таких случаев также предусмотрены и безмасляные модели.

В связи со спецификой конструкции поршневого компрессора часто для него приходится приобретать дополнительно и ресивер. Данное устройство помогает гасить пульсации давления, возникающие при работе поршня, с тем, чтобы воздух поступал в пневмоинструмент равномерно.

Винтовые компрессоры работают менее шумно, чем поршневые. Их можно устанавливать непосредственно рядом с пневмооборудованием, что позволяет отказаться от транспортировки сжатого воздуха на большое расстояние и снизить содержание в нем конденсата и других примесей, влияющих на срок службы инструмента. Для поршневого компрессора в данном случае придется приобрести шумозащитный кожух или дополнительную систему очистки воздуха.

Таким образом, мы видим, что использование винтовых компрессоров на производстве в большинстве случаев более рентабельно. Исключение может составлять производство, где требуются очень высокие показатели давления, которые могут обеспечивать лишь поршневые модели компрессоров. Кроме того, использование поршневых установок более выгодно для временного обеспечения пневмоинструмента сжатым воздухом – на стройках, в шиномонтажных мастерских, гаражах и других местах, где не требуется многочасовая непрерывная выработка сжатого воздуха.

Какой лучше компрессор, поршневой или винтовой?

Какой же компрессор выбрать? Поршневой — проверенный уже несколькими десятилетиями и не требующий больших денежных затрат (инвестиционные, эксплуатационные и затраты на ремонт). Или же остановиться на винтовых компрессорах, машинах которые успели завоевать доверие многих людей, но при этом требующих значительных, по сравнению с поршневыми компрессорами, финансовых вливаний.

Поэтому в этой статье мы постараемся рассказать о том, как сделать правильный выбор. Сразу хочется отметить, что мы не будем сравнивать 50 кубовые поршневые компрессоры оставшиеся с советского времени с постоянно прогрессирующими винтовыми компрессорами. Так обычно делают те, кто хочет на примере показать все достоинства винтового компрессора с целью его дальнейшей продажи. Наша же цель — объяснить почему еще некоторые виды отраслей не отказываются от поршневых компрессоров, и почему новые предприятия не спешат покупать винтовые машины.

Прежде чем начать сравнивать эти два вида компрессоров, сразу же хочется отметить следующее — говорить что винтовые компрессоры полностью превосходят поршневые во всех показателях совершенно неправильно. Это связано с тем, что у поршневых компрессоров своя область применения, а у винтовых — своя. Давайте не будем забывать о том, что поршневый компрессор — это компрессор высокого давления, это специальный компрессор, работающий там, где винтовые машины работать не могут. И сравнивать данные типы компрессоров в таком ракурсе не совсем верно. Поэтому мы будем сравнивать поршневой компрессор с винтовым только тогда, когда у них одна область применения — определенный интервал производительности и давления.

Для того, что бы начать анализировать нам необходимо изучить некоторые параметры и свойства поршневого компрессора и винтовой машины. На сегодняшний день одним из главных критериев при подборе компрессора для производства является его энергопотребление. И здесь оба рассматриваемых компрессора имеют приблизительно одинаковые характеристики. Но если винтовой компрессор укомплектован блоком регулирования частоты вращения электродвигателя то затраты на электроэнергию значительно сокращаются. При этом у компрессора нет переходных режимов, что продлевает срок службы винтового компрессора. В остальном, если винтовой компрессор не имеет такой модификации, то потребление электроэнергии, как было уже сказано выше, приблизительно одинаково.

А теперь сравним винтовой компрессор без частотника с поршневым компрессором. Не секрет, что есть предприятия где сжатый воздух требуется не постоянно, а через определенные интервалы времени. А это значит, что будет частое включение и выключение компрессора, что пагубно сказывается на винтовых машинах (винтовой компрессор ломается чаще всегда на переходных режимах) и совершенно безразлично для поршневых. Поэтому в таких ситуациях применение винтовых машин нежелательно.

Продолжаем. После того, как Вы приобрели винтовой компрессор, Вам необходимо его поставить на ровную площадку, подключить кабель питания и можно уже получать сжатый воздух. Это, конечно, очень удобно. Так как мы уже привыкли к тому, что для поршневых компрессоров необходимо возводить специальный фундамент, что всегда требует дополнительных денежных затрат.

Идем дальше. Очень часто компрессоры можно увидеть работающими в тяжелых условиях и при большой запыленности. И при таких условиях конечно лучше эксплуатировать поршневые компрессоры. Так как даже маленькая писчинка попавшая в полость сжатия винтовой машины может привести к заклиниваю винтовой пары (так как ротора в винтовой паре установлены с очень маленькими зазорами), а для поршневого компрессора это не так страшно. И если придется ремонтировать компрессоры, то ремонт поршневого компрессора будет значительно дешевле нежели винтового.

Продолжаем развивать эту тему. Из выше сказанно видно, какой воздух поршневой компрессор получил в полость сжатия, такой Вы получите и на нагнетании. Другими словами — сжатый воздух из поршневого компрессора сильно загряжнен пылью и продуктами износа (изнашивающиеся поршневые кольца, пары масла и так далее). Поэтому использовать такой воздух можно далеко не везде. А если Вам все-таки это нужно сделать, то необходимо будет устанавливать дополнительное оборудование для очистки сжатого воздуха, которое будет стоить далеко недешего. И здесь винтовой компрессор проявляется в полной красе: так как у винтовых компрессоров имеются штатная система очистки воздуха — воздух на выходе на порядок чище чем из поршневого компрессора и его можно использовать без дополнительной очистки.

Подводя итог можно сказать следущее. Винтовой компрессор применяем когда нужен постоянный расход воздуха и когда необходимо получить более менее чистый воздух. Поршневой компрессор мы бы рекомендовали использовать в ситуациях где компрессор будет часто включаться и выключаться. И, как уже говорили выше, поршневые компрессоры стабильнее работают в запыленных и загрязненных местах.

Сравнение винтового и поршневого компрессоров

В 1934 году был запатентован новый тип компрессоров — винтовой. С этого момента, из года в год техническим специалистам приходилось делать выбор между винтовым и поршневыми компрессорами, чтобы обеспечить предприятие сжатым воздухом. И если, как правило, изобретенное, более совершенное оборудование достаточно быстро вытесняло устаревшие аналоги, то поршневые компрессоры по-прежнему существуют и применяются в промышленности. Учитывая, что приобретение техники весьма дорогостоящее удовольствие, специалисты предпочитают обращаться к проверенным вариантам, не рискуя внедрять новые изобретения. Насколько правильно в данном случае придерживаться традиций? В основном ориентируются на следующие факторы:

Разберем по пунктам особенности и преимущества двух типов компрессоров:

Энергопотребление и расходы при эксплуатации

Первоначальная стоимость самого оборудования может различаться в пользу поршневого компрессора, однако следует учесть наперед такие важные пункты как расход электричества и монтаж. Энергопотребление — это один из наиболее важных моментов при выборе техники, в связи с тем, что это одна из самых больших статей расходов. Производители продолжают совершенствовать характеристики винтовых компрессоров, и на сегодняшний день их энергозатраты значительно ниже чем у поршневых аналогов. Чтобы запустить винтовой компрессор достаточно подключить его к электросети, а использование воздушной системы охлаждения значительно упрощает эксплуатацию. Некоторые модели оснащены частотно-регулируемым приводом, которые позволяет контролировать производительность, а значит и расход электричества (экономится до 30-50%), что является весомым преимуществом. Несмотря на улучшение и усложнении конструкции винтовые агрегаты отличаются высокой надежностью.

Установка

Работа поршневого агрегата характеризуется сильной вибрацией и высоким уровнем шума, поэтому для установки машин мощностью выше 20 кВт необходимо выделить отдельное помещение и уложить специальный фундамент, из-за чего перенос техники составит определенные сложности. Для установки винтового компрессора достаточно ровной площадки, так как его конструкция оснащена резиновыми опорами для гашения вибрации, а также звукоизоляционным кожухом. Таким образом, его вполне можно расположить непосредственно рядом с потребителями воздуха (и таким образом отказаться от транспортировки воздуха на большие расстояния), и при этом не создавая дискомфорта, находящимся рядом сотрудникам.

Вентиляция

Во время работы техника естественно нагревается и соответственно необходима система вентиляции, которая защитит оборудование от перегрева. Если винтовой компрессор находится в плохо проветриваемом помещении, потребуется монтаж системы подачи воздуха и отвода тепла непосредственно из кожуха. Однако иногда можно использовать данное тепло на пользу и сэкономить энергию, используемую для отопления помещения. Для изготовления вентиляционных каналов подойдут простые недорогие материалы. Для стабильной работы поршневого агрегата нужны дополнительные приточные и вытяжные вентиляторы (дополнительные затраты электроэнергии).

Срок службы

В конструкции винтового компрессора используется минимальное количество трущихся деталей. Его основным компонентом является пара взаимосоотнесенных винтов, которые, вращаясь в противоположных направлениях, гонят воздух в специальную камеру для сжатия. При этом зазоры между винтами заполнены маслом, за счет чего трение полностью исчезает. А возвратно-поступательное движение поршня в поршневых агрегатах наоборот способствует износу. Таким образом, срок службы винтовой пары как элемента на порядок выше цилиндра поршневой группы в силу технологических особенностей.

Техническое обслуживание и дополнительное оборудование

Простота обслуживания — также является значимым преимуществом винтовых компрессоров. Современные электронные системы управления позволили почти полностью исключить человеческий фактор. Процесс обеспечения сжатым воздухом стал прост как никогда. Капитальный ремонт требуется примерно каждые 40 000 моточасов, поршневым же агрегатам — каждые 16 000 моточасов + частая замена клапанов, поршневых колец, вкладышей и других быстроизнашивающихся деталей, которых в винтовом компрессоре нет. Не говоря уже о том, что трудозатраты для поршневого оборудования требуются немалые. К тому же в винтовых агрегатах используется более совершенный маслоотделитель, соответственно содержание масла в воздухе меньше и качество воздуха на порядок выше, чем у поршневых аналогов. Главное в соответствии с графиком проводить чистку или замену фильтров. Наконец поток воздуха образованный винтовым блоком отличается ламинарностью, при этом нет пульсации давления, возникающей в системе поршневого компрессора. К последнему в дополнение рекомендуется приобретать ресивер большого объема.

Холодильные компрессоры — винтовые, поршневые

Герметичные компрессоры имеют неразъемный корпус и сравнительно малую мощность, а потому их применение зачастую ограничивается розничной торговлей. Полугерметичные обладают более высокой производительностью, что позволяет использовать их в составе промышленных холодильных установок. Мощность электродвигателей полугерметичных компрессоров составляет до 500 кВт.

Применение

Промышленные холодильные агрегаты производства нашей компании оборудуются производительными и экономичными поршневыми и винтовыми компрессорами Copeland, Bitzer, Maneurope и L’UniteHermetique.

Полугерметичные винтовые компрессора

Винтовые полугерметичные компрессоры Bitzer обладают производительностью от 84 до 780 кВт, что позволяет их использовать в камерах шоковой заморозки, а также там, где необходимо плавное регулирование уровня мощности. Объединив в одной установке несколько компрессоров можно достичь холодопроизводительности 2800 кВт и больше.

Винтовые компрессоры имеют следующие преимущества:

небольшие размеры;
низкая шумность и отсутствие вибрации;
высокая производительность, а также возможность работы со всеми типами хладагентов;
надежные и мощные электродвигатели.

Принцип работы

Полугерметичные поршневые компрессора

Характерными особенностями является:

инновационная конструкция клапанных досок;
наличие встроенных моторов высокой мощности с системой возврата масла и системой охлаждения посредством всасываемых паров;
наличие коленвалов высокой износостойкости;

Компрессоры, предназначенные для работы при низких температурах (от — 40°С до −5°С), оснащены системами «CIC» и «Varicool». Они применяются для промышленного охлаждения и систем кондиционирования. Двухступенчатые компрессоры отличаются тем, что в них две ступени сжатия производятся в одном корпусе, что снижает возможность перегрева агрегата. Основными преимуществами двухступенчатых являются:

интегрированная система охлаждения жидкости;
используют для работы хлор-несодержащие хладагенты;
имеют низкое энергопотребление;
характеризуются компактными размерами.

Принцип работы

Сравнительный анализ спирального и поршневого компрессоров

Сейчас, динамично развивающееся производство спиральных компрессоров все больше теснит своих конкурентов, когда-то прочно занимавших свои позиции в определенном диапазоне холодопроизводительности. Появляются вопросы: почему так происходит, в чем отличительные особенности спирального компрессора, в чем его достоинства над своими конкурентами.

В статье сделана попытка раскрыть кое-какие достоинства, проведя сравнительный анализ по процессам всасывания и нагнетания спирального компрессора с его ближайшим конкурентом – поршневым компрессором.

Идеальные параметры

Сравнение рабочих коэффициентов

Мертвый объем.

В спиральном компрессоре оставшийся невытесненным газ выполняет совсем другую роль, чем газ, находящийся в мертвом пространстве поршневого компрессора. Невытесненное рабочее вещество практически не влияет на полноту наполнения полостей всасывания, и оно расширяется не до давления всасывания, а до давления внутреннего сжатия:
¥с=1

Гидравлические потери.

Подогрев пара.

Перетечки.

Коэффициенты подачи для спирального (СК) и поршневого компрессоров (ПК)

Величины полного КПД для спирального (СК) и поршневого компрессоров (ПК)

Зависимость КПД от степени сжатия

(рассчитано для спирального компрессора с производительностью 75 м3/ч)

Как видно из таблицы, с другими параметрами для спирального компрессора результаты не столько впечатляющи, как с коэффициентом подачи. Спиральный компрессор выигрывает лишь в высокотемпературном режиме работы, при небольшом значении степени сжатия (πk). При увеличении степени сжатия (см. график 1), величина полного КПД прямолинейно снижается и при значении πk=8 пересекает рубеж 50%. Трудно точно сказать, почему так происходит, но из проведенного анализа можно сделать вывод: спиральному компрессору гораздо выгоднее работать с большими количествами сжимаемого пара, при невысоких значениях степени сжатия.

«Пульсация пара» в поршневом и спиральном компрессорах

В поршневом компрессоре всасывание и нагнетание пара происходит периодично. Из-за этого возникает такое явление как «пульсация пара». Это негативно сказывается на процессах в конденсаторе, а так же создает дополнительный шум при работе компрессора. Для устранения данной проблемы применяются глушители. Роль их различна в зависимости от того, на какой линии они расположены. Основное назначение глушителя на нагнетании — уменьшить колебания газового потока в нагнетательном трубопроводе и конденсаторе, и таким образом, снизить шум, а также повысить надежность работы машины в целом. Всасывающий глушитель уменьшает пульсации газа в кожухе и непосредственно снижает шум компрессора. В компрессорах серии «Оctagon» (Bitzer, Германия) существует эксклюзивная запатентованная система глушителя, встроенного в крышку цилиндров (см. рис. 1), которая представляет собой длинный узкий загнутый канал, расположенный на выходе из нагнетательной камеры и служащий своего рода газовой подушкой для паров, выходящих из цилиндра компрессора. Эта система существенно снижает колебания пара в нагнетательном патрубке (см. рис. 2).

Рис. 1. Схематический чертеж встроенного глушителя (сам глушитель – это длинная узкая трубка). Правый конец этой трубки закрыт, он упирается в металлический корпус компрессора, другим своим концом она уходит на нагнетание. В центральной части трубки сделано отверстие, куда поступает сжатый в компрессоре пар. Пар, попадая в отверстие, разделяется на два потока: один идет налево, другой направо. Поток, ушедший направо ударяется о глухой конец трубки, идет обратно, доходит до отверстия, встречается там с вновь сжатым в компрессоре паром и гасит его пульсацию, за счет разного направления движения и различных фаз колебания.

Рис. 2. «Пульсация пара» (вверху — с использованием встроенного глушителя, внизу — без него).

В спиральном компрессоре:

Процессы всасывания, сжатия и нагнетания происходят непрерывно и растянуты по углу поворота вала
Ротационное движение подвижной спирали полностью уравновешивается и совершает плавное движение
Отсутствуют препятствия для свободного течения газового потока

Отсюда отсутствие «пульсации пара» и снижение шума компрессора, по некоторым данным на 5-10 Дб. К примеру, уровень шума полугерметичного поршневого компрессора составляет 70 Дб, что соответствует шуму, производимому грузовым автомобилем во дворе жилого дома или громкому разговору, а шум в 60 Дб — это телевизор, музыкальный центр, включенные на средней мощности, электробритва или легковой автомобиль во дворе жилого дома.

Заключение

Все данные по компрессорам взяты из каталогов фирмы Bitzer (Германия).
Для расчетов были выбраны следующие типы компрессоров:

Спиральный компрессор:

ESH730 (B)(Y) – 30 м3/ч.
ESH976 (B)(Y) – 76 м3/ч.

Поршневой компрессор:

4VCS – 6.2(Y) – 34,7 м3/ч.
4H – 15.2(Y) – 73,7 м3/ч.

Расчеты проводились для фреона R134a.

Чем отличается винтовой компрессор от поршневого?