Материал 1.1

Краткий курс о системе воздушных компрессоров

Какие задачи выполняет компрессорная техника?

Управляет пневматическими механизмами станков и различных машин, механизирует конвейерные производства.

1.1. Каким образом появилась необходимость использования в промышленности сжатого воздуха?

В конце 20-го и начале 21-го века на производствах промышленности назрела потребность в механизации производств для увеличения выпуска готовой продукции. В связи с этим очень сильно появилась потребность в сжатом воздухе. Так как именно сжатый воздух в большом количестве экономит расход Электроэнергии, создавая свою энергию при более низких затратах Электроэнергии.

Для его получения в начале использовались энергоемкие, громоздкие воздушные компрессора с малым моторесурсом, но постоянное совершенствование технологий энергосбережения и требований к качеству сжатого воздуха привели на рынок компрессорного оборудования прогрессивную технологию оптимального получения сжатого воздуха.

1.2. На каком оборудовании применяется сжатый воздух?

  • пневматическое оборудование различных станков и механизмом
    Картинки по запросу конвейер производства автомобилей Картинки по запросу конвейер производства автомобилей

  • пневматический инструмент (пневомдрели, пневмошлифовальные машины, пневмомолотки отбойные, пневмопилы, пневмоножницы, пневмогайковерты, пневмокраскораспылители, пескоструйки, пневмодрели) 


  • Картинки по запросу поломки от влаги в пневматикеКраскораспылители - Краскораспылитель для нанесения грунтовки - превью  Профессиональный пневмоинструмент - Пневматическая орбитальная шлифовальная машина с подошвой 150 мм - превью  
     Картинки по запросу пневмоотбойник

  • транспортировка сыпучих грузов

     Картинки по запросу станки для производства автомобилей 
    Картинки по запросу пневмо транспорт сыпучих грузовКартинки по запросу пневмо транспорт сыпучих грузов

1.3. В каких промышленностях используются воздушные компрессоры?

Воздушные компрессоры предназначены для получения сжатого воздуха на технические и технологические нужды в различных отраслях и хозяйственной деятельности:

  • промышленном производстве

  • строительстве

  • дорожно-ремонтных работах

  • судостроении

  • ЖД транспорте

  • добывающих отраслях промышленности

  • коммунальном хозяйстве

  • техническом обслуживании транспортных средств, трубопроводов, кабельных трасс

  • оборудование по производству пластиковой тары

  • металлообработке

1.3.1. Принцип работы системы воздушного компрессора

Компрессор забирает (всасывает) из атмосферы воздух, сжимает его до определенного давления и доставляет его до потребителя. 

Картинки по запросу Принцип работы системы воздушного компрессора  Картинки по запросу приоброзование воздуха в пар при сжатии

1.3.2. Принцип работы осушительного оборудования к воздушным компрессорам и необходимость их использования

Проблема : сжатый воздух после компрессора всегда на насыщен парами влаги, т.е он берет окружающий нас воздух который насыщен влагой от 50% до 80% и сжимает до нужного давления.

Пример: 10 м. куб воздуха с давлением атмосферы сжимаем их до 1 м. куб с давление 10 атмосфер т.е сжимает в 10 раз, соответственно вся влага которая находилась в 10 м куб с атмосферным воздухом, так и осталась в нем только теперь она находится в 1 м куб воздуха с давлением 10 атмосфер.

Картинки по запросу нагрев воздуха в пар при сжатии даже здесь видно что воздух нагревает шланг

В момент сжатия из за трущихся частиц воздуха, воздух разогрелся до + 80 + 90 ?С , соответственно влага превратилась в мелкую парообразную пыль .

По мере охлаждения сжатого воздуха при движении по трубопроводам пары конденсируются и превращаются в воду , которая в последующем и вызывает коррозию метала (ржавчину), повреждения могут происходить не только элементов воздушной сети предприятия, точнее труб и работающих механизмов, но и порчу конечного продукта методом попадания грязных капель на продукт, а также, в основе своей, влага вымывает смазку из пневмоприборов, которая могла бы обеспечить ему работоспособность на весь его срок службы. В связи с этим приходиться производить замену элементов пневмотехники.

1.4. Пример:

компрессор производительностью 12 м
3/минуту выделяет 240 литров конденсата в сутки.

необходимо запомнить
компрессор производительностью 1 м
3/минуту 
выделять до 20 
литров конденсата в сутки.
Это целых 2 ведра воды
                                                                                        
 

1.5. Результатом такого ущерба может быть внеочередной ремонт основного оборудования, а в зимнее время вода в трубах замерзает и это приводит к длительным остановкам основных производств предприятия.


1.6. Сегодня на рынке появились и хорошо себя зарекомендовали две основные системы получения сухого и очищенного сжатого воздуха.

  • Рефрижераторные осушители

    Картинки по запросу рефрижераторный осушитель сжатого воздуха     
    Картинки по запросу рефрижераторный осушитель сжатого воздуха

  • адсорбционные осушители

    Картинки по запросу адсорбционные осушители сжатого воздухаКартинки по запросу адсорбционные осушители сжатого воздуха

1.7. Перед поступлением сжатого воздуха в любую системы осушки воздуха необходимо устанавливать центробежные сепараторы , в них используется центробежная сила для удаления частиц конденсата.

         Картинки по запросу центробежные сепараторыКартинки по запросу центробежные сепараторы      

1.8. Перед поступлением сжатого воздуха в системы осушки воздуха рекомендуется устанавливать предварительный охладитель сжатого воздуха , состоящего из теплообменника (батарея), вентилятора и автоматического конденсатоотводчика.

Картинки по запросу предварительный охладитель сжатого воздуха

1.9. Предварительный охладитель ставится в тех случаях, когда струя сжатого воздуха на выходе из накопителя воздуха (ресивер) превышает 40-50?С. Также перед поступлением сжатого воздуха необходимо установить керамический предварительный фильтр (применяется в качестве фильтра отделения жидкости, эмульсий, твердых частиц размером до 3мкм.

1.10. После выхода сжатого воздуха рекомендуется устанавливать фильтр-маслоотделитель для отделения жидкости, масла, твердых частиц размером до 0,1мг/м3, а в некоторых производствах, таких как пищевая, химическая и т.д., фильтр высокоэффективный, предназначенный для удаления пыли, жидкости, аэрозолей из сжатого воздуха и твердых частиц размером 0,01мкм, 0,003мкм . Максимальная остаточная конденсация масла в выходящем из фильтра потоке сжатого воздуха составляет 0,01мг/м3.

Водно-масляные сепараторы ECOTEC/ECOTRONIC - ECO 15 - превью


Вот схема Воздушного Компрессора + система осушки для различных производств. 



Аксессуары которые также могут быть использованны в пневмо системе :
Разъемы, переходники, шланги.


Материал 1.2


Виды компрессоров и их отличие


Классификация:

  • Бытовые - очень простые без сменных элементов, (мы ими не занимаемся)
    недорогие, могут применяться для дома, для частного гаража, для малой кратковременной работы в течении 10 - 30 минут 
    без выключения.  

  •             
  • Профессиональные - простые но со сменными элементами при этом дороже чем бытового назначения, но уже могут применяться для малых производств где требуется постоянная работа от 1 до 20 часов без выключения

  • B 7000 / 500 FT 10 15 бар                            

  • Промышленные - Профессиональные компрессора большинство элементов сменные
    предназначенные для промышленной круглосуточной нагрузки на производстве в течении длительного времени.


     



Виды поршневых компрессоров.

Бытовые(мы ими не занимаемся) 
очень простые без сменных элементов, 


недорогие, могут применяться для дома, для частного гаража, для малой кратковременной работы в течении 10 - 30 минут без выключения.  

Компрессоры поршневые коаксиального типа очень часто становятся незаменимыми помощниками на многих предприятиях и автосервисах где нужна маленькая мощность и не высокая цена.

Первый поршневой механизм был разработан больше 100 лет назад. Поршневые агрегаты являются ярким примером устройств объемного сжатия. Что же это означает? Это значит, что засасываемый в цилиндры воздух подвергается сжатию со стороны поршня, который вдоль этого цилиндра двигается. Чем больше объем цилиндра, тем выше производительность компрессора. От длины поршня зависит давление вырабатываемого сжатого воздуха (в дожимном компрессоре повышенного давления, например, ход поршня особенно увеличен).

Коаксиальные компрессоры обладают маленькими габаритами, а потому их легко транспортировать.
Также они не требуют дополнительных монтажных работ, закладки фундамента или строительства компрессорной.
Все установки поставляются с защитными пластиковыми кожухами, защищающими головку и двигатель, а также способствующий улучшению потоку охлаждающего воздуха. В линейке коаксиальных компрессоров удалось добиться снижения затрат на материалы, а потому их цена стала ниже.

В коаксиальных компрессорах вал электрического двигателя напрямую соединен с валом поршневого блока. Такое решение позволило отказаться от ряда дополнительных деталей, а также снизить потери мощности, которые неизбежно возникают при классической ременной передаче. Также поршневой блок работает на таких же оборотах – 2800 оборотов в минуту- что позволяет добиться оптимальной производительности. Тем самым компрессор с прямым приводом помогает предприятию значительно снижать свои издержки. 

В масляном коаксиальном компрессоре масло используется для смазки отдельных компонентов. Поскольку поршневой механизм подразумевает сильное трение, то смазочные материалы крайне необходимы.
В коаксиальном компрессоре детали либо вообще не смазываются, либо смазываются при помощи системы разбрызгивания. Масло образует пленку, которая предотвращает трение металла о металл, снижая выделение тепла и износ деталей.

Но такое отведение тепла не может конечно сравниться с полноценными маслеными компрессорами, по этому коаксиальные компрессора во основном служат для применения в бытовых задачах где они не смогут работать долго.

Вот описание поршневых головок для коаксиальных компрессоров:

Компрессоры поршневые безмасляные коаксиальные для бытового применения

Одноступенчатые безмасляные компрессоры производительностью от 180 до 230 л/мин, мощностью 1.1 -1,5 кВт с ресивером до 50 л, рабочее давление 1 -8 бар.
Рекомендованы для периодических работ в мастерской, по дому, на даче, в гараже, а также бытовые работы в течении не более 15-20 мин., такие как окрасочные, продувка, или работа с пневмо инструментом в малом кол-ве.

Но в этой головке по прежнему нет масла есть только смазка котороя позволяет сдерживать трение и нагрев до тех пор пока они не станут критичны.
подшипники изготовлены из графитовых и композитных материалов, не требующих особой смазки но при этом заполненных маслом для более интенсивной работы.


Фубог коаксиальный.jpg

очень простые без сменных элементов,  недорогие, могут применяться для дома, для частного гаража, для малой, время работы не более 20 - 30 мин

не нуждаются в техническом обслуживании. (не ремонтируются одноразовые)

удобны в транспортировке (маленькие и легкие).

Такими компрессорами организации не торгуют так как это бытовые товары Их продают рынки, магазины стройматериалов, супермаркеты, там эти компрессора могут стоить не дорого.

Эти все компрессора имеют встроенный двигатель не имеющий собственного корпуса, а соответственно и плохо охлаждаемый.


Компрессоры поршневые масляные коаксиальные для полупрофессионального применения
У этих компресоров подшипники изготовлены из графитовых и композитных материалов, не требующих особой смазки но при этом заполненных маслом для более интенсивной работы. Такие же как и Без масленые Коаксиальные компрессора, только в поршневой головке есть масло которое позволяет удлинить срок службы компрессора на большей нагрузке, без сменных элементов, при этом они недорогие, могут применяться для дома, для частного гаража, для малой работы.
Эти компрессора могут применять окрасочные работы, мойка, накачка шин, продувка, работа с пневмоинструментом передвижные малые сервисные бригады.
есть регулятор давления и предохранительный клапан в отличии от более дешёвых моделей на двигателе есть теплозащита которая может отключить компрессор при перегреве

головки серии F1.jpg

Поршневая головка серии F1

Обладают производительностью до 310 л/мин и мощностью 2.2 кВт.
Значительно снижен процент износа компонентов головки благодаря специальным графитотефлоновым кольцам поршня;
Снижена тепловая нагрузка из-за больших охлаждающих ребер.

Эти компрессора которые имеют в поршневой головке масло, которое позволяет охлаждать и смазывать поршень, но двигатель по прежнему встроенный не имеющий собственного корпуса, а соответственно и плохо охлаждаемый

головки серии D.jpg

Поршневая головка серии D

Обладают производительностью до 280 л/мин и давление до 10 бар.
Конструкция блока из литого чугуна и алюминиевых ребер охлаждения сделана таким образом, что достигнуто низкое трение и хорошая теплоотдача.
Увеличенный масляный картер для улучшенной смазки.
Но в этой головке по прежнему нет масла есть только смазка котороя позволяет сдерживать трение и нагрев до тех пор пока они не станут критичны.


головки серии GV.jpg

Поршневая головка серии GV

Обладают производительностью до 350 л/мин и давлением до 10 бар.
Специально сконструированная двухцилиндровая конструкция, которая позволила достичь высокой производительности, сохраняя при этом низкое энергопотребление.
Благодаря чугунному блоку достигнута высокая надежность и продолжительность срока службы цилиндров.
Но в этой головке по прежнему нет масла есть только смазка котороя позволяет сдерживать трение и нагрев до тех пор пока они не станут критичны.


ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ МОМЕНТЫ У КОАКСИАЛЬНЫХ КОМПРЕССОРОВ МАСЛО ЗАПОЛНЕННЫХ С ЧУГУННОЙ ГОЛОВКОЙ
это двигатель в случае сгорания может быть заменен только с корпусом компрессора


Виды компрессоров кооксиальных.jpg


Как выбирают компрессор

При выборе компрессорного оборудования определяющими являются такие факторы как:

  • объемный расход сжатого воздуха, -  м.куб / мин   (это сколько он производит сжатого воздуха за отрезок времени)

  • необходимое давление - бар ( во сколько раз сжат воздух по отношению к атмосферному давлению)

  • требования к качеству - воздуха. класс воздуха ( до какой степени его надо осушать и очистить )


Материал 1.3

Профессиональные поршневые компрессоры

B 7000 / 500 FT 10 15 бар


Виды поршневых компрессоров2.jpg

1. Компрессоры поршневые масляные ременные одноступенчатые для профессионального применения

Тип компрессора: одноступенчатые масляные компрессоры

Производительность: от 320 до 476 л/мин

Мощность: 1,5-3,0 кВт

Ресивер: до 200 л

Рабочее давление: до 10 бар

Рекомендованы для всех видов работ на небольших производствах.


2. Компрессоры масляные двухступенчатые ременные для профессионального и промышленного применения

Тип компрессора: масляные двухступенчатые ременные компрессоры

Производительность: от 330 до 2000 л/мин

Мощность: 3,0-7,5 кВт

Ресивер: до 500 л

Рабочее давление: до 15 бар

Рекомендованы для интенсивной работы на производстве.

Данный модельный ряд компрессоров представлен моделями с одноцилиндровой и двухцилиндровой двухступенчатой головкой, встречаются (V-образными цилиндрами) тандемы производительностью 0,33 до 2,0м3/мин и максимальным давлением 16 атм.

Эти компрессоры предназначены для профессионального использования при решении самых различных задач и находят широкое применение в:

  • промышленности,
  • строительстве,
  • автосервисе,
  • линиях упаковки и т.д.

Они удовлетворяют требованиям работы в интенсивном режиме и отвечают всем стандартом, предъявляемым к профессиональным установкам.

Основными характеристиками данной серии является:

  •  устойчивость к перепадам напряжения
  •  максимальное давление увеличено до 16атм

Дополнительные разновидности компрессоров.


3. Мобильные Специальные поршневые компрессоры

Мотокомпрессоры - незаменимы при необходимости получения сжатого воздуха без подключения к сети электроснабжения. Встречаются как на Дизельном топливе, так и на бензиновом двигателе. Основное преимущество мобильность и отсутствие необходимости в электропитании.


4. Супертихие поршневые компрессоры

Предназначены для интенсивных работ вблизи рабочих мест (уровень шума ниже 68дБ). Обычный поршневой компрессор в анти шумовом кожухе


5. Передвижные поршневые компрессорные станции.

Передвижные Поршневые компрессорные станции состоят из V-образного двухступенчатого двух-, четырех-, шестицилиндрового поршневого компрессора с установленным на нем вентилятором и промежуточным холодильником, правда, соединенного с коленчатым валом компрессора эластичной муфтой, приборов автоматики, кузова и шкафа управления, смонтированных на одноосной компрессорной тележке с воздухосборником (ресивер).

Примечание: привод может быть как электродвигатель, так и дизельный/бензиновый.



Материал 1.4

Винтовые компрессора промышленного использования




Винтовой компрессор отличается от традиционного поршневого принципом работы: если в поршневом компрессоре происходит ударное сжатие воздуха, то в винтовой компрессор нагнетает воздух последовательно, посредством винтовой пары (как в мясорубке). Винтовая пара засасывает воздух, и отправляет его вместе с маслом в сепаратор, который затем отделяет масло от воздуха и возвращает масло обратно по прицепу циркуляции, а воздух передает на потребителя, предварительно охладив его через радиатор, вращаясь в масленом слое, что обеспечивает низкий коэффициент трения, дополнительное масленое уплотнение, гарантирующее герметичность системы, а также эффективный тепло отвод от рабочей зоны.

В результате – высокий КПД и незначительное превышение температуры сжатого воздуха по сравнению с температурой на входе.

Высокие эксплуатационные характеристики эффективная система масленого охлаждения обеспечивают круглосуточный режим работы винтового компрессора при оптимальной температуре. При этом система масло отделения, предусмотренная в стандартной комплектации винтовых компрессоров, обеспечивает содержание масла на выходе сжатого воздуха всего от 1 до 3мг/м3.

Срок эксплуатации на Винтовой паре (головке) 40 000 часов, по сравнению с поршневым компрессором у которого не более 4 000 - 5 000 часов что в 4 - 5 раз больше. Соответственно и экономическая эффективность эксплуатации Винтового компрессора выше, при этом с появлением винтовых компрессоров появилась возможность использовать частотный регулятор, который нельзя использовать на поршневых компрессорах.

Частотный регулятор способен сокращать расходы Эл. энергии на 30 - 50% от номинала электродвигателя, за счет уменьшения оборотов двигателя в момент отсутствия необходимости работы компрессора на полную мощность. (подробное описание частотного регулятора позже)

Винтовые компрессоры предназначены для интенсивной продолжительной работы при заданной нагрузке: именно при таком режиме они наиболее экономичны.

Встроенный микропроцессор позволяет программировать рабочие параметры, осуществлять диагностику и блокировки от неправильной эксплуатации, определяет длительность меж сервисных интервалов и обеспечивает возможность работы нескольких винтовых компрессоров в единой сети.

Компактность, низкий уровень шума и отсутствие вибрации позволяет устанавливать компрессор без специального фундамента на ровный пол в непосредственной близости от рабочих мест.

Диапазон производительности от 280 л/мин до 70 000 л/мин и выше.

Примечание: компрессорные оборудование стационарного исполнения конструктивно практически ничем не отличается от передвижных, за исключением поршневых компрессоров производительностью от 2000 л/мин – которым необходим прочный фундамент.


1. Серия Винтовых компрессоров малой производительности до 11 кВт.

Экономичная альтернатива поршневым компрессорам.

Винтовые масляные компрессоры
Производительность:  от 230 до 2000 л/мин
Мощность: 2,2-11 кВт.
Ресивер: до 500 л.
Рабочее давление: до 13 бар.

Рекомендованы для интенсивной работы на производстве.

2. Серия Винтовых компрессоров средней производительности от 11 до 75 кВт

Винтовые масляные компрессоры
Производительность: от 2000 до 15000 л/мин
Мощность: 11-75 кВт
Ресивер:  встречается только на моделях до 3000л/мин или до 22 кВт после приобретается отдельно
Рабочее давление: до 13 бар
Рекомендованы для интенсивной работы на производстве.


3. Серия Винтовых компрессоров большой производительности от 75 до 400 кВт

Винтовые масляные компрессоры

Производительность:  от 14 000 до 70 000 л/мин
Мощность: 75 - 400 кВт
Ресивер:  приобретается отдельно .
Рабочее давление: до 13 бар.

Рекомендованы для интенсивной работы на производстве.


 4. Серия Винтовых передвижных компрессоров.

Передвижные Винтовые компрессорные станции представляют из себя обычные винтовые компрессора, с дополнительными защитами для работы на улице при температурах от + 40 до - 30 градусов.

Могут классифицироваться на стационарные (без колес передвигаются по средствам крана) и передвижные на колесах


Другие виды компрессоров промышленного назначения

  • Турбинные компрессора
  • Поршневые компрессора высокого давления
  • Поршневые компрессора низкого давления 
  • Вакуумные компрессора отрицательного давления 


Данные виды будут рассмотрены позже.


Различия поршневого и винтового компрессора

Характеристики

Поршневой

Винтовой

Температура воздуха на выходе,

80-120 ºС

+ 8;- 13 к окружающей

Шум, ДБ (А)

80-95

62-78

Расчетная наработка на отказ, час

3000-6000

40 000-60 000

Штатная система очистки воздуха от масла

Нет

есть

Режим подачи воздуха в зависимости от модели

50/50 (!)

круглосуточно

Содержание масел мг/м.куб.

76

1-3

Микропроцессорное управление

Нет

есть

Эффективность (всасывание/выход), %

50/70

95-99

( ! ) 50% времени работает, 50% времени технологический перерыв.


Преимущества каждого вида компрессоров

Поршневые компрессоры:

  • низкая инвестиционная стоимость
  • удобен при отсутствии постоянного разбора воздуха

Винтовые компрессоры:

  • эксплуатация в самых жестких нагрузочных режимах 24 ч в сутки
  • высокий уровень качества воздуха и эксплуатационных параметров
  • микропроцессорная система контроля, диагностики, регулировки и управления
  • позволяет устанавливать компрессорное оборудование вблизи рабочих мест в силу низкого шума при работе
  • отсутствия вибраций, красивого и безопасного дизайна


*Произведенный сжатый воздух не может использоваться для дыхательных целей. Если сжатый воздух используется для фармацевтических или санитарных целей, он должен быть предварительно для этого подготовлен. Это относится также к случаям, когда в комплексе с технологическим оборудованием сжатый воздух непосредственно соприкасается с пищевыми продуктами.


Материал 2.1

Выбор компрессорного оборудования

1.1. При выборе компрессорного оборудования определяющими являются такие факторы как:

  • объемный расход сжатого воздуха,
  • необходимое давление,
  • требования к качеству воздуха.

1.2. Объёмный расход сжатого воздуха 

При расчёте потребности в объёмном расходе сжатого воздуха применяется следующая последовательность действий:

  • определение расхода воздуха оборудованием при условии непрерывной эксплуатации
  • корректировка этого значения с учетом среднего времени работы оборудования
  • учет коэффициента синхронности работы
  • учет износа инструмента
  • учет возможности роста количества потребителей сжатого воздуха

1.3. При расчёте потребности в сжатом воздухе для вновь приобретаемого оборудования, потребность в сжатом воздухе определяется по паспортным данным, если оборудование подержанное то применяется коэффициент учитывающий его износ. Среднее время работы пневмоинструментов работающих не непрерывно, а по мере необходимости (пневмодрели, пневмогайковёрты и т.д. и т.п.), при приблизительном расчёте можно принять  в 20-60% от общего рабочего времени. Также очевидно что одновременная работа всего оборудования маловероятна поэтому необходимое количество сжатого воздуха можно уменьшить, ориентировочный коэффициент синхронности составляет примерно для двух потребителей - 0,95, для пяти - 0,84, для десяти - 0,7, для пятнадцати - 0,66.

1.4. Если применяется изношенный инструмент воздуха потребляется больше на 5-10%, потребителям при расчетах необходимо также учесть, что даже в совершенно новой пневмораспределительной сети утечки воздуха существуют,  рекомендуется увеличить расчетные цифры на 5% - для новой сети и на 25% - для изношенной.

1.5. Что же касается роста количества потребителей сжатого воздуха то это зависит от перспективных планов развития того или иного предприятия, хотя зачастую количество пневмопотребителей растёт быстрее чем предполагалось ранее.

1.6. При выборе воздушного компрессора сегодня приходится выбирать не только между поставщиками, но и между различными технологиями сжатия воздуха. Существует несколько различных типов компрессоров, по принципу действия они делятся на две большие группы

1.6.1. компрессоры объёмного действия

К компрессорам объёмного действия относятся поршневые, мембранные компрессора, а также семейство роторных компрессоров, в которое входят винтовые, спиральные, пластинчатые, зубчатые и другие более редкие типы компрессоров. 

1.6.2. компрессоры динамического действия

К компрессорам динамического действия относятся турбокомпрессоры и струйные компрессоры, турбокомпрессора в свою очередь делятся на две больших группы – центробежные компрессоры и осевые.

Материал 2.2

Поршневые компрессоры

2.1. Поршневые компрессоры являются самыми распространенными в странах  СНГ среди установленных компрессоров с производительностью до 100 м3/мин.  Эти компрессоры были основным  типом воздушных компрессоров (за исключением центробежных производительностью от 100 м3/мин) производимых в СССР. Винтовые компрессоры,  не рассматривались как серьезная альтернатива в силу технологической сложности производства и ориентирования экономики на предприятия-гиганты с потреблением сжатого воздуха значительно превосходящими 100 м3/мин.

2.2. Основными достоинствами поршневых компрессоров являются относительная простота производства и высокая ремонтопригодность. 

2.3. Во время обслуживания,  промышленный поршневой компрессор «обновляется»,  и единсвенная часть, которая обычно не заменяется – несущая рама. Все остальное: поршневые кольца, клапаны, поршни, цилиндры и даже двигатель может быть заменено. 

2.4. Основной недостаток поршневых компрессоров - необходимость в частом обслуживании и ремонте. На больших предприятиях для обслуживания поршневых компрессоров были созданы специальные службы, доходящие до 100 и более человек, на небольших предприятиях персонала может быть намного меньше но наличие оператора и дежурного персонала – необходимый минимум. 2.5. Кроме того, стоимость обслуживания таких компрессоров довольно высока т.к. для их обслуживания необходим квалифицированный персонал и само обслуживание очень трудоемко.

2.6. Но самое главный недостаток - межсервисный интервал не превышает 500 рабочих часов. На многих промышленных предприятиях, использующих и по сей день такие компрессоры на один работающий приходится один резервный или (и) находящийся в состоянии ремонта поршневой компрессор.

2.7.. Кроме этого для  промышленных поршневых компрессоров производительностью 5 и более м3/мин появляется необходимость установки на фундаменте в отдельно стоящем помещении. Это обусловлено большим уровнем шума и вибраций.

2.8. Стоит отметить, что для давлений выше 20-30 бар поршневые компрессоры все еще незаменимы и широко испльзуются до сих пор.

2.9.  А также, на сегодняшний день, для производительностей менее 200 л/мин поршневые компрессоры все еще эффективнее и гораздо дешевле в изготовлении, чем компрессоры других технологий сжатия.

Мембранные компрессоры

Мембранные компрессоры, которые применяются, когда нужно обеспечить чистый безмасляный воздух, например в медицине. Однако из-за короткого межсервисного интервала и низкой надежности они уступают место на рынке современным высокотехнологичным безмасляным поршневым компрессорам.

Материал 2.3

Винтовые компрессора

4.1. В настоящее время винтовые компрессоры являются самыми массовыми на зарубежных предприятиях с потреблением от 1 до 100 м3/мин давлением от 1 до 13 атмосфер. Винтовая технология сжатия была научно обоснована и просчитана в 1934 г. шведским профессором Альфом Люсхольмом, но технологическая возможность изготовления винтовых компрессоров появилась только в начале пятидесятых годов.

Но наиболее Выгоден выбор в пользу Винтовго компрессора в сравнении с Поршневым компрессором начинается от 2 м. куб / мин.

4.2. Современный винтовой компрессор требует в среднем всего от одного до двух обслуживаний в год, что позволяет полностью отказаться от выделенного персонала и сосредоточиться на основном технологическом процессе.

4.3. Наиболее часто в современный винтовой компрессор входит:

  • единая рама
  • концевой охладитель
  • влаго-сепаратор
  • осушка
  • фильтры первоначальной очистки
  • система управления
  • шумозаглушающий кожух

Такой компрессор практически не требует затрат на монтаж и для большинства винтовых компрессоров не требуется установка в отдельном помещении.

4.4. Так как, уровень шума и габариты таких винтовых компрессоров невелики появилась реальная возможность их установки вблизи точки потребления, что снижает потери в воздушных сетях в среднем на 30%. Для поршневых же компрессоров, особенно для моделей с производительностью более 2 м3/мин установка вблизи точки потребления в большинстве случаев невозможна из-за высокого уровня шума и вибраций.

4.5.Применение высокоэффективных теплообменников воздух-воздух позволило отказаться от водяного охлаждения винтовых компрессоров до 250 кВт установленной мощности. Это еще один аргумент в пользу современных винтовых компрессоров – ведь система оборотной воды для охлаждения стоит недешево как в момент покупки, так и в эксплуатации.

4.6. Самый большой вклад в повышение энергоэффективности компрессоров внесли системы регулирования производительности. Современные компрессоры одного производителя вне зависимости от технологии сжатия имеют близкую (±10%) энергоэффективность при работе на полную нагрузку. Однако большинство предприятий потребляет сжатый воздух неравномерно и наиболее энергоэффективный компрессор на практике это компрессор с лучшей системой регулирования производительности.

4.7. Исследования, проведённые за рубежом показали, что только 10% промышленных предриятий потребляют воздух равномерно, но и на этих предриятиях компрессоры не работают на 100% нагрузки, т.к. постоянное потребление находится на уровне 60-80% от их максимальной производительности. Эти данные еще раз показывают насколько важно оборудовать компрессор энергоэффективной системой регулирования.

4.8. Эффективные системы регулирования – еще одна характерная особенность винтовых компрессоров. Наиболее прогрессивная из используемых на сегодняшний день систем регулирования производительности – «частотный привод», когда производительность компрессора изменяется частотой вращения двигателя.

8.9. Результаты зарубежных исследований показали, что средневзвешенный процент экономии электроэнергии от применения частотного привода составил 35%.  В настоящее время в развитых странах, где государство поддерживает капиталовложения в энергосберегающие технологии  до 50% винтовых компрессоров мощностью от 30 до 90 кВт поставляются с частотным приводом. Для России «эпоха» дешёвых энергоносителей похоже тоже заканчивается навсегда и вопросы энергосбережения при подборе оборудования выходят на одно из первых мест.

4.10. Все вышеперичисленные факторы позволили винтовым компрессорам утвердиться и на российском рынке. Как и за рубежом, сейчас найдется мало предприятий, приобретающих новый поршневой компрессор с производительностью более 2 м3/мин на стандартное промышленное давление.

Материал 2.4

Другие виды компрессоров

5.1. Пластинчатые компрессоры

Пластинчатые компрессоры в настоящее время практически не выпускаются. В мире осталось всего несколько фирм, выпускающих такие компрессоры. Достоинство таких компрессоров – компактность и относительная простота изготовления по сравнению со спиральными и винтовыми компресорами, а по сравнению с поршневыми – отсутствие вибраций и больший межсервисный интервал. Недостатки – высокий унос масла и низкая надежность компрессорного элемента – пластины под действием изгибающих сил быстро изнашиваются или ломаются. Развитие винтовых технологий практически вытеснило пластинчатые компрессоры с рынка.

5.2. Спиральных и зубчатых компрессоров

Если предприятию необходим безмасляный воздух одним из вариантов, может быть приобретение спиральных и зубчатых компрессоров. С производительностью от 200 до 1500 л/мин спиральные компрессоры являются самыми экономичными производителями сжатого воздуха. Для меньших производительностей используются поршневые, а для больших – зубчатые компрессоры.

5.3. Центробежный компрессор (турбокомпрессор)

5.3.1. Если потребление воздуха более 100-150 м3/мин и потребление воздуха постоянно или существенно больше, чем 150 м3/мин (обычно исчисляемое в десятках тысяч кубометров в час) эффективным решением может стать центробежный компрессор (турбокомпрессор).

5.3.2. Центробежные компрессоры 

Производства мировых лидеров отличают надежность и высокий межсервисный интервал. В то же время, более сложный монтаж и требования к установке, низкая глубина регулирования производительности накладывают значительные ограничения на сферы применения турбокомпрессоров. Такие компрессоры особенно интересны когда потребление сжатого воздуха носит массовый (не объемный) характер – химические технологии, разделение воздуха. Для таких предприятий важна масса сжимаемого воздуха, а так же постоянное потребление при непрерывном цикле.

5.4 Вариант совместного использования

Если на промышленных предприятиях  потребление носит объемный характер (важен фактический объем воздуха) выгоднее применить машины объемного сжатия - несколько винтовых компрессоров или для постоянного потребления – центробежный, а в качестве «регулирующего» – винтовой компрессор.

В пневмо линии могут одновременно работать любые компрессора

Пример: 50% - обеспечивают Винтовые компрессора без частотного регулятора. + 50% - винтовые с частотным регулятором таким образом колебания падения возможности безболезненно могут доходить до 40%.

Частотный регулятор не может понижать производительность ниже чем на 75%.

Таким образом производительность и необходимое качество воздуха в настоящее время практически однозначно определяют технологию сжатия, в приведенной ниже таблице сведены воедино области применения основных типов компрессоров.

6. Таблица отличий

  Тип компрессора


 

 безмасляные

 маслосмазываемые

 меньше 0,2 м3/мин

 поршневые, мембранные

 поршневые

 от 0,2 м3/мин до 1,5 м3/мин

 спиральные (для длительной работы), поршневые

 спиральные, поршневые, винтовые (от 0,8 м3/мин).

 от 1,5 м3/мин до 6-8 м3/мин

 зубчатые

 винтовые

 от 8 м3/мин до 60 м3/мин

 винтовые

 винтовые

 от 60 м3/мин до 120 м3/мин

 

 винтовые, центробежные (для пост. потребит.)

 от 120 м3/мин до 150 м3/мин

 

 винтовые, центробежные

 св. 150 м3/мин

 

 центробежные

7. Какие типы компрессоров работают в диапазонах?

7.1. Как видно из таблицы, некоторая неоднозначность присутствует только в диапазоне от 60 до 150 м3/мин, в данном диапазоне идет борьба между компаниями производящими преимущественно винтовые компрессоры ( в основном европейские) и компаниями производящими преимущественно центробежные компрессоры ( в основном американские). Выше приведённые рассуждения справедливы для диапазона давлений до 10 – 15 бар.

7.2. Для диапазона средних давлений - от 16 до 40 бар, в основном используются двух- или трехступенчатые поршневые машины, а для большой производительности - двухступенчатые винтовые. Эти компрессоры применяются в производстве пластмассовых изделий (РЕТ-индустрии), для испытаний оборудования и т. д.

7.3.  Диапазон высоких давлений - до 400 бар - занят преимущественно многоступенчатыми поршневыми компрессорами и турбокомпрессорами (для очень большой производительности).

Высокое давление необходимо для:

  • гидроэлектростанций и других электростанций
  • прокатных станов
  • нефтяной и газовой промышленности
  • в авиационной и судостроительной отраслях
  • в военно-морском флоте

8. Что надо для «высокобарного» потребителя?

8.1. При подборе компрессора по давлению не стоит ориентироваться на удовлетворение потребностей одного относительно "высокобарного" потребителя, если кроме него имеется достаточно большое количество потребителей на более низкое давление так как, каждый избыточный 1 бар давления нагнетания увеличивает удельные энергозатраты на 6-8%. Большинство фирм выпускают компрессоры с фиксированным значением максимального давления, и при настройке компрессора на большее давление уменьшается его производительность. Поэтому   при ориентация всей компрессорной станции на удовлетворение потребностей одного  "высокобарного" потребителя может привести к ухудшению эффективности работы компрессоров до 35%!





Материал 3.1

Подготовка качества воздуха и основные элементы Пневмолинии 


Зачем осушать и очищать воздух?

  • Качество получаемого воздуха также является немаловажным фактором при определении затрат на  создание или реконструкцию пневмосистем потребителя, сумма затрат на подготовку сжатого воздуха может доходить до 20% от затрат на его производство. Очевидно что чем выше класс требуемого воздуха тем больше эти затраты.
  • При  сжатии воздуха компрессор  всасывает все примеси:
           -пыль

           -влагу

          -пары масла

         -пары химикатов

и т. д. несмотря на фильтры, встраиваемые на входе компрессора, и при сжатии воздуха «концентрирует» их, поэтому в пневмосистеме для очистки воздуха, как правило, присутствуют:

  • сепараторы
  • конденсатоотводчики,
  • осушители
  • различные фильтры

Самую серьезную проблему представляет влажность, не только сама по себе, а еще и потому, что в воде растворяются практически все примеси, содержащиеся в воздухе. 

Получившаяся в результате этого растворения агрессивная смесь вызывает коррозию в компрессоре и трубопроводах, окисляющиеся частицы и продукты коррозии переносятся к оборудованию, потребляющему сжатый воздух, вызывая его преждевременный износ.

Вода присутствует в воздухе в жидкой и газообразной фазах, т. е. в виде капель сконденсированной воды и водяного пара. Отделение капельной влаги происходит в циклонном сепараторе, установленном на выходе компрессора. Сжатый воздух с капельками воды попадает в циклон, где он вовлекается во вращательное движение высокой скорости. Под воздействием мощных центробежных сил (принцип стиральной машины, капли влаги выдавливаются на стенки и стекают вниз) капельки жидкости оседают на стенках сепаратора и стекают в коллектор. Коллектор оборудуется конденсатоотводчиком.

Осушители и их виды

Значительная часть воды в сжатом воздухе присутствует в газообразном виде (водяной пар), в самом компрессоре эта вода как правило не конденсируется из-за высокой температуры, получаемого сжатого воздуха, но по мере распространения по пневмосетям  воздух охлаждается, водяной пар, содержашийся в нём переходит в жидкую фазу и выпадает в виде конденсата, со всеми вытекающими из этого отрицательными последствиями. Для выпадания конденсата, горячему воздуху достаточно остыть на 3-5 градусов от пред едущей температуры, чтобы выпасть в водно капельную фракцию (конденсат).

Водяной пар  удаляется из воздуха с помощью специальных устройств – осушителей.

Существует 5 технологий осушения воздуха.

  1. осушка охлаждением.

  2. осушка путём дополнительного сжатия.

  3. осушка с использованием абсорбционных осушителей.

  4. осушка с использованием адсорбционных осушителей.

  5. осушка с использованием мембранных осушителей


Осушка охлаждением

Осушка охлаждением - наиболее широко применяемый в промышленности и наиболее экономичный тип осушителя.

Стоимость такого осушителя в диапазоне производительностей от 3 до 20 м3/мин составляет примерно 15-20% от стоимости компрессорного оборудования.

Сжатый воздух охлаждается хладагентом, а выпавший конденсат отводится конденцатоотводчиком, при этом достигается точка росы + 3°С. Наиболие часто используемые из них это Рефрижераторные осушители (о них будет описано ниже). Есть и другие виды таких осушителей которые достигают и более низких точек росы, но потребность в таких обычно происходит редко.


Дополнительное Сжатие

Другой метод осушки заключается в дополнительном сжатии воздуха. В этом случае воздух сжимается до гораздо большего давления, чем необходимо для работы образуется конденсат, который отводится через специальный клапан. Затем воздух расширяется до рабочего давления. С помощью данной методики возможно достичь точки росы -60°С. Однако этот процесс очень дорогой и используется рендко. Если окружающая температура или область применения требует низких значений точки росы от 0° до -70°С, следует применять сорбционные или мембранные осушители. В этом случае стоимость осушки в общем процессе подготовки воздуха достигает 50%.


Абсорбционные осушители

В абсорбционном осушителе пары воды химически поглощаются агентом, который в процессе осушки растворяется. Агентом является соль на основе NaCl.  В ходе процесса происходит расход агента: 1 кг соли поглощает примерно 13 кг водяного конденсата. Это означает, что соль нужно регулярно пополнять. Самой низкой точкой росы, которую можно достичь таким способом, является -15°С. Используются и другие осушительные агенты, в том числе: глицерин, серную кислоту, обезвоженный мел, и т. п.. Оперативные расходы довольно высокие, из-за чего этот метод на практике применяется очень редко.


Адсорбционные осушители

В адсорбционном осушителе молекулы газа или пара притягиваются молекулярными силами адсорбента. Осушительным агентом является специальный гель (например, селикогель), который адсорбирует влагу. После каждого рабочего цикла требуется восстановление свойств агента, для этого используются два контейнера - один для осушки, другой для регенерации. Восстановление может быть холодным или горячим. Осушители с холодным восстановлением стоят дешевле, но более дороги в эксплуатации.


Мембранный осушитель

Мембранный осушитель состоит из пучка полых волокон, которые открыты для водяных паров. Осушаемый воздух обтекает эти волокна. Осушка происходит за счет разницы давления между влажным воздухом внутри волокон и сухого воздуха, протекающего в обратном направлении Для управления обратной продувкой не потребляется электрическая энергия, что позволяет использовать такие осушители во взрывоопасных средах. Одно из главных отличий от других осушителей заключается в следующем: мембранный осушитель в определенной пропорции уменьшает влажность воздуха, тогда как рефрижераторный и адсорбционные осушители понижают точку росы.

Недостатком мембранных осушителей является их низкая пропускная способность, и, как следствие, высокая стоимость.


Наиболее распространёнными являются рефрижераторный и аДсорбционные осушители.


Материал 3.2

Рефрижераторные осушители, 

( осушка охлаждением )

Drai04.jpg

      Рефрижераторные осушители, (осушка охлаждением ) как правило, полностью собраны и укомплектованы их изготовителем. Существуют рефрижераторные осушители различных размеров, отличающиеся мощностью, объемным расходом, температурой точки конденсации влаги. Диапазон производительности по объемному расходу таких осушителей лежит в пределах от 0,3 до 100 куб. м/ мин и более.
      При увеличении объемного расхода увеличивается потребность в мощности встроенной холодильной машины.

dry.jpg

Основные параметры, которые учитывают при выборе рефрижераторного осушителя, таковы:

1. объемный расход воздуха - литров в минуту или кубометры в час ( также как подбираются и компрессоры) 
2. давление на входе - в барах
3. температура на входе - температура пневмо воздуха в момент входа в осушитель
( температура воздуха на выходе из компрессора минус охлаждение от окружающей среды, чаще это + 20% от окружающей среды при учете, что температура из компрессора не была специально охлаждена так как изначально она выходит из поршневого компрессора около 80 - 90 градусов,а из винтового + 20 градусов от окружающей среды )
4. температура на выходе - обычно это не нужно но бывают специальные требования по температуре на выходе
5. точка росы под давлением - какая требуется у фреоновых осушителей + 3 и выше т.е + 5, + 10, + 15
6. температура окружающей среды/ конденсация хладагента -  обычно это не нужно т.к этот параметр называется точка кипения фреона.
7. потребляемая мощность - в кВт Электро энергии

8. перепад давления - на сколько будет потеряно давление ( .к каждый бар давления обходиться потребителю в расход Эл Энергии)

Drai03.jpg

 

Общее описание работы рефрижераторного осушителя  
В осушителе тёплый, насыщенный влагой воздух, охлаждается холодным воздухом в две ступени до точки росы +3 0С.

Первая ступень – предварительное охлаждение входящего сжатого воздуха по принципу теплообмена с выходящим холодным сжатым воздухом. На второй ступени осуществляется охлаждение испаряющим хладагентом.
Drai01.jpg

Последовательно подключенная сепарационная система удаляет сконденсировавшиеся капли воды, а также частицы масла и загрязнений из потока сжатого воздуха.
Отвод сконденсировавшейся в теплообменнике (теплообменниках) жидкости осуществляется через 2 (опция – 3) автоматических конденсатоотводчика.
После нагревания в теплообменнике «воздух/воздух» сжатый воздух выходит из осушителя сухим и нагретым с температурой примерно на 10 0С выше температуры входящего воздуха.
Холодильный цикл представляет собой герметично закрытую систему. Холодильный компрессор всасывает испарившийся хладагент и сжимает его. В хладагентном конденсаторе (ожижителе) хладагент конденсируется (превращается в жидкость) путем отвода тепла. При помощи системы впрыска жидкий хладагент освобождается от давления и впрыскивается в теплообменник «хладагент/воздух». Испарившийся хладагент снова всасывается холодильным компрессором.

Drai02.jpg

Байпас-регулятор горячего газа автоматически регулирует холодопроизводительность (холодильную мощность) в режиме частичной нагрузки.

Приведенные данные в прайс листах обычно соответствуют следующим номинальным условиям:

Температура окружающей среды + 25 С;
Давление сжатого воздуха на входе 7 бар;
Температура сжатого воздуха на входе +35 С;
Точка росы при указанном давлении + 3С ( это температура при до которой охлаждается воздух и вся влага выпадает в виде капель воды)

В Комплектацию обычно входит автоматический сброс конденсата.

Вот пример стандартного прайс листа

Модель Производ м3/мин* м3/час Масса кг Длина мм Ширина мм Высота мм Диаметр соединения Цена,евро
HHD 21 0,3 20 15 392 320 320 3/8? 1 457
HHD 31 0,5 30 19 392 320 320 3/8? 1 843
HHD 61 1 60 29 568 368 394 3/4? 2 095
HHD 81 1,3 80 29 568 368 394 3/4? 2 262
HHD 101 1,7 100 41 586 500 500 3/4? 2 551
HHD 140 2,3 140 50 601 362 861 3/4? 3 335
HHD 160 2,7 160 53 601 362 861 1? 4 153
HHD 240 4 240 58 601 363 921 1? 6 481
HHD 315 5,3 315 80 761 443 971 1? 6 085
HHD 360 6 360 78 761 443 971 2? 6 548
HHD 470 7,8 470 86 761 443 971 2? 8 301
HHD 580 9,7 580 100 811 493 1151 2? 9 525
HHD 680 11,3 680 112 811 493 1151 2? 10 766
HHD 820 13,7 820 134 811 493 1251 2? 12 979
HHD 1000 16,7 1000 314 820 1510 1060 2 1/2? 16 570
HHD 1200 20 1200 327 820 1510 1060 2 1/2? 18 515
HHD 1700 28,3 1700 354 820 151 1060 3? 25 345

Модель - Название модели, часто может иметь похожесть с производительностью в данном случае в м.куб / час мы же восновном считаем в м.куб / мин

Производ м3/мин* или  м3/час - это производительность осушителя. Именно по этому параметру мы и выбираем подходящий нам осушитель.
Если при подборе мы не можем найти именно такой то выбираем следующий. По принципу главное не меньше. 

Масса кг, Длина, Ширина, Высота - эти данные нужны для того что бы правильно спланировать транспортировку и размещение оборудования на объекте.

Диаметр соединения - это диаметр подключаемого трубопровода с пневмовоздухом.

Цена - цена оборудования в данном случае примерная.

Пример подбора осушителя
Винтовой Воздушный компрессор с производительностью 4,5 м.куб / мин 
для такого компрессора подойдет осушитель ( из таблицы выше) HHD 315 с производительностью 5,3 м.куб
(в данном случае HHD 240 не подходит т.к не сможет пропустить через себя нужное кол-во воздуха)

После того как мы выбрали осушитель по производительности, нам надо понять как он будет справляться с теми нагрузками которые есть именно на этом производстве. 

Поэтому для правильного выбора осушителя необходимо учитывать, что его производительность зависит от четырех факторов:

1. Давление 
Ведь если давление будет больше чем то что указанно в прайс листе ( в прайс листе по стандарту 7 бар ) то воздух будет проходить через теплообменник слишком быстро и не успеет охладиться.
поэтому для расчета используется следующая таблица

Давление, бар 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Коэффициент 0,71 0,82 0,9 0,96 1 1,04 1,07 1,09 1,11 1,13 1,15

Пример расчета
Винтовой Компрессор 5,3 м.куб с давление 10 бар / мин для него выбран осушитель HHD 315 
Проверяем на сколько он в данном случае подойдет
по таблице смотрим что у давления на 10 бар стоит коэффициент 1,09 
Делаем расчет 5,3 х 1,09 = 5,8 это означает что нам нужен осушитель с производительностью не менее чем 5,8 м.куб в мин
таким образом видно что данный осушитель  HHD 315 не подойдет так как он рассчитан на 5,3 м.куб /мин
значит нам подойдет следующий в линейке HHD 360 на 6 м.куб / мин


2. Температура сжатого воздуха на входе в осушитель
Температура, С 30
35   
40
45
50
55
60
65    
70   
Коэффициент 1,23
1
0,81
0,66
0,57
0,52
0,48 0,44 0,4

3. Температура окружающей среды

Температура, С 20 25 30 35 40 45 50
Коэффициент 1,05 1 0,95 0,89 0,84 0,78 0,72

4. Точка росы
Температура, С 3 5 7 9
Коэффициент 1 1,12 1,24 1,38

PS
Почему нельзя использовать фрионовый осушитель для точки росы менее +3
Зачем греть воздух на входе в осушитель
Зачем ставят пред конденцатор перед фрионовым осушителем 

Материал 3.3

Подготовка качества воздуха и элементы Пневмолинии

А(д)сорбционные осушители

При отрицательных температурах (если температура окружающей среды ниже температуры замерзания воды) для надежной защиты от замерзания трубопроводов и клапанов целесообразно использовать адсорбционный осушитель. А при очень высокой температуре окружающей среды сжатый воздух перед входом в рефрижератор необходимо охлаждать в теплообменниках воздух/воздух или вода/ воздух.

Потому что с ростом температуры сжатого воздуха на входе и с ростом температуры хладагента потребляется больше энергии, а также начинает выступать конденсат на трубах.

Меньше энергии осушитель потребляет с ростом рабочего давления и при повышении точки росы. При более низкой точке росы влаги конденсируется всегда больше.

Адсорбционные осушители различаются по способу регенерации адсорбента:

  • с холодной регенерацией
  • с горячей регенерацией

Адсорбционные осушители с холодной регенерацией

Конструкция осушителей с холодной регенерацией более надежна и проста, и они могут быть спроектированы для достижения более низких (до -80°С) значений точки росы, чем осушители, использующие для восстановления адсорбента горячий воздух. В осушителях с холодным восстановлением используется часть осушенного воздуха, от 14 до 25 %, в зависимости от требуемой точки росы, поэтому они нуждаются в большом объеме сжатого воздуха, что приводит к увеличению эксплуатационных расходов. К сказанному можно добавить, что потери сжатого воздуха на регенерацию адсорбента - величина довольно постоянная, но ее доля в общем объеме потребляемой энергии может меняться, и весьма существенно. Обычно на регенерацию адсорбента расходуется около 15% от номинальной производительности осушителя с холодной регенерацией. При оптимальной загрузке компрессора  потери составят эти 15% от всей потребляемой энергии. Если же общая потребность в сжатом воздухе снизилась вдвое-втрое, то доля потерь составит уже 30-45%. Поэтому целесообразно выключать осушитель (точнее - остановить смену циклов) при остановках компрессора или при его работе в режиме холостого хода, чтобы реализовать подобный режим осушителю необходим блок управления.

Есть две разновидности блоков управления: осуществляющие управление включением-выключением в функции времени, и путём контроля точки росы. Первые включают осушитель только тогда, когда компрессор работает с нагрузкой. Вторые  регулируют работу осушителя на основе  контроля точки росы. Они  совершеннее таймерных блоков, но и более дорогие.


Адсорбционные осушители с горячей регенерацией

При горячей регенерации через адсорбент пропускается нагретый до высокой температуры воздух. Адсорбционные осушители с горячей регенерацией, как правило, имеют собственную регенерационную систему, поэтому для них не нужен дополнительный воздух от компрессора. При этом процессе, в зависимости от типа адсорбента, необходима температура от +150 до +300 °С.

В осушителях с холодной регенерацией в качестве адсорбента используется алюмогель или  активированная глина, с горячей - применяют силикаты, силикагель или двуокись кремния.

Следует заметить, что способность поглощать влагу адсорбентом, резко падает с увеличением температуры. Например, при одном и том же расходе сжатого воздуха размер осушителя, рассчитанного на входную температуру +45°С, примерно в два раза больше и соответственно дороже, чем на температуру в +35°С. Поэтому после компрессора рекомендуется ставить дополнительный охладитель.

Адсорбент может выдержать от 2000 до 4000 циклов регенерации, промежуток времени между автоматическими циклами регенерации составляет от 4 до 8 часов. На способность адсорбента поглощать влагу влияют следующие факторы: окисление, вызывающее утрату влагопоглощающих свойств; уменьшение поверхности гранул адсорбента; загрязнение их масляными частицами.


Если сравнивать вышеприведённые типы адсорбционных осушителей по экономическим показателям, то при больших расходах сжатого воздуха (начиная с 700-1000 куб. м/мин) эксплуатация адсорбционных осушителей с горячей регенерацией более выгодна.


Материал 3.4

 Подготовка качества воздуха и элементы Пневмолинии 

Особенности подбора и проектирования Осушителей для пневмолинии

При проектировании осушительной системы для определения необходимой точки росы полезно учитывать:

  • минимальную температуру окружающей среды, в которой будет находиться линия сжатого воздуха. Если температура точки росы будет всего на несколько градусов ниже минимальной температуры окружающего воздуха, то образование конденсата в оборудовании будет затруднено или исключено.
  • Но достижение слишком низкой температуры точки росы ведет к повышенным затратам и не всегда оправдано экономически.
  • Как правило средства выделенные на закупку оборудования небезграничны поэтому необходим  тщательный подход к расчету осушителя, например может оказаться, что точка росы даже в +3°С  избыточна, и для  оборудования достаточно +10°С. В этом случае поток сжатого воздуха  через осушитель с рабочей точкой росы +3°С можно увеличить на 70%, а при точке росы на выходе +15°С производительность этого осушителя возрастает более чем в два раза. При этом стоимость самого осушителя не меняется.


При проектировании пневмосистем с рефрижераторными осушителями следует иметь также в виду, что высокая температура в компрессорной станции может быть причиной более низкой их производительности, чем заявленная изготовителем оборудования.

При выборе адсорбционного осушителя учитывают следующие эксплуатационные параметры: точку росы под давлением, максимальную температура сжатого воздуха на входе, максимальный объемный расход сжатого воздуха и минимальное рабочее давление.

Чем ниже необходимая точка росы под давлением, тем больше энергии требуется для ее достижения. Стоимость этой энергии в основном и определяет стоимость осушки. Для большинства технологических процессов и оборудования точки росы -25°С более чем достаточно.

Более того - вполне приемлема температура и +(2…3)°С. Но осушка при такой температуре обычно применяется в том случае, если компрессор находится относительно недалеко от пневмопотребляющего оборудования. Если же говорить о протяжённых пневмолиниях - неотъемлемой составляющей многих предприятий, то для них предпочтительнее иметь более низкие температуры точки росы. Иначе резко возрастает вероятность коррозии в пневмопроводах и оборудовании.

Температура сжатого воздуха на входе в осушитель также имеет большое значение,  возрастание температуры с +35 °С до +45 °С - всего на 10 градусов - приводит к увеличению влаги в сжатом воздухе на целых 70%.

Максимальный объемный расход сжатого воздуха который осушитель может «пропустить через себя», иначе говоря, пропускная способность, влияет на уровень потерь давления в осушителе. При выборе слишком маленького осушителя появляются потери давления при больших потоках сжатого воздуха. Что же касается рабочего давления, то существует такая зависимость: при меньшем давлении необходим больший осушитель, и наоборот.


Материал 3.5


Подготовка качества воздуха и элементы Пневмолинии 

Сепараторы

Вода присутствует в воздухе в жидкой и газообразной фазах, т. е. в виде капель сконденсированной воды и водяного пара. Отделение капельной влаги происходит в циклонном сепараторе, установленном на выходе компрессора.
Сжатый воздух с капельками воды попадает в циклон, где он вовлекается во вращательное движение высокой скорости. Под воздействием мощных центробежных сил (принцип стиральной машины, капли влаги выдавливаются на стенки и стекают вниз) капельки жидкости оседают на стенках сепаратора и стекают в коллектор. Коллектор оборудуется конденсатоотводчиком.

Циклонный сипоратор.jpg


Отводимый конденсат содержит технологическую,водномасляная смесь в которой может присутствовать: 
частицы пыли, масло, вредоносные бактерии и т.д. поэтому эта жидкость по стандартам Санэпидемстанции не может даже использоваться для отведение по канализацию, а тем более попадание её на механизмы или продукты строго запрещено т.к это может приводит к порче самих продуктов и коррозии механизмов оборудования.



Конденсатоотводчики

Конденцатоотводчики.jpg

Появление конденсатоотводчиков связано и с утечками воздуха: из компрессора, ресивера, осушителя и фильтров. Для слива конденсата применяют Конденцатоотводчики различных видов :

  • ручные
  • поплавковые
  • таймерные
  • электронные

Основным преимуществом электронных систем является то, что благодаря встроенной системе измерения уровня жидкости в приемной камере они не допускают ни малейшей потери  сжатого воздуха, открывая клапан только для слива жидкости.

При не правильной работе отвода конденсата, происходят потери сжатого воздуха, а соответственно и расходы на Электро энергию для его производства.


Материал 3.6

Подготовка качества воздуха и элементы Пневмолинии

Фильтрация Воздуха

Магистральный фильтр.jpg

Кроме «жидких» примесей в воздухе может находится и большое количество различных механических частиц различных размеров, главным образом это пылевые частицы. Некоторые из них связываются или даже растворяются в воде и масле и удаляются вместе с конденсатом, другие необходимо удалять путём фильтрации.

Фильтры используемые в технологии сжатого воздуха могут классифицироваться по назначению:

  • Всасывающей фильтрации
  • промежуточной фильтрации
  • адсорбционной фильтрации 
  • по способу фильтрации
  • фильтрующие поверхности
  • мембранный фильтр
  • пористый фильтр
  • по тонкости фильтрации


Для фильтрации сжатого воздуха преимущественно используются два типа фильтрации;

Поверхностная фильтрация При поверхностной фильтрации – если загрязняющие частицы больше чем поры, то они задерживаются на поверхности фильтрующего материала.

Пористая фильтрация. При пористой фильтрации в качестве фильтрующего материала используется специальный материал, состоящий из сплетения очень тонких волокон. Этот фильтрующий материал из-за сочетания нескольких механизмов фильтрации (самоочищение, адсорбцию, электростатический разряд, диффузия, низкий уровень рассеяния, связывание частиц «ван-дер-ваальсовыми» силами) позволяет задерживать загрязняющие частицы, значительно меньшие, чем расстояние между волокнами.

В большинстве типов фильтров, работающих под давлением сочетание поверхностной и пористой фильтрации очень эффективно.

Объёмные расходы для фильтров, приводящиеся в документации производителей, всегда соответствует определённому давлению. При изменении рабочего давления максимальный объёмный расход воздуха через фильтр может измениться. Это изменение может быть определено при помощи коэффициентов пересчёта, обычно их приводят в документации производителей.

Кроме этого существует зависимость количества частиц масла проходящих через фильтр от температуры. Например: при температуре +30°С, количество частиц масла, проходящих через фильтр, увеличивается в 5 раз по сравнению с температурой +20°С, а при температуре +40°С  - в 10 раз. Поэтому микро и субмикрофильтры выгоднее устанавливать в местах, где температура сжатого воздуха максимально низкая.

В общем случае различные технологии, оборудование, инструменты требуют воздуха различного давления и различного качества. Если ориентироваться на выработку воздуха максимально-требуемого давления и качества для всех имеющихся потребителей, то есть серьёзный риск создать дорогую и неэффективную пневмосистему, так как каждый избыточный 1 бар давления нагнетания увеличивает удельные энергозатраты на 6-8%, да и затраты на подготовку воздуха увеличиваются пропорционально увеличению его качества.

Существуют два принципиально разных варианта  решения этой проблемы:

Проведение частичной децентрализации системы – для потребителей сжатого воздуха, отличающихся своими требованиями к давлению или качеству воздуха от остального оборудования устанавливается отдельный компрессор, например высокобарный или работающий по безмасляной технологии. Очевидно что этот путь наиболее целесообразен если количество таких потребителей относительно невелико от общего количества потребителей сжатого воздуха.

Создание пневмосетей из двух или более линий – в одну линию можно объединить потребителей с примерно одинаковыми требованиями к качеству воздуха и с требуемыми давлениями не отличающимся более чем на один бар. Данный вариант экономически эффективен если поток более низкого качества (здесь имеется в виду и давление, и степень очистки сжатого воздуха) составляет более 15% от общего потока. Если же меньше 15%, то разделение линий не всегда оправдано экономически.

Фильтры Схема.jpg



Материал 3.7

Подготовка качества воздуха и элементы Пневмолинии 


Классы очистки сжатого воздуха по (импортному ) стандарту DIN ISO 8573-1


Класс очистки

Максимальное остаточное содержание масла,
мг/м
3

Максимальное остаточное содержание твердых частиц

Максимальное остаточное содержание влаги

размер частиц, мкм

кол-во частиц, мг/м3

г/м3

точка росы сжатого воздуха, °C

1

0,01

0,1

0,1

0,003

-70

2

0,1

1

1

0,117

-40

3

1

5

5

0,88

-20

4

5

15

8

5,953

+3

5

25

40

10

7,732

+7

6

-

-

-

9,356

+10


Классы очистки сжатого воздуха по (Российским стандартам)
По ГОСТ 17433-80

регламентируется: размер твердых частиц (d,мкм), содержание посторонних частиц (С) и капельных фракций

масла (Oil) и воды (W), измеряемое в мг/м3, точка росы водяного пара.


Класс

размер твердых частиц

D, мкм

содержание посторонних частиц

С, мг/м3

капельных фракций

масла

измеряемое в

Oil , мг/м3

точка росы водяного пара

капельных фракций

измеряемое в

воды W, мг/м3

0

0,5

0,001

0

0

1

5

1

0

0

2

5

1

500

0

3

10

2

0

0

4

10

2

800

16

5

25

2

0

0

6

25

2

800

16

7

40

4

0

0

8

40

4

800

16

9

80

4

0

0

10

80

4

800

16

11

*

12.5

0

0

12

*

12.5

3200

25

13

*

25

0

0

14

*

25

10000

100

Для классов 0, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 точка росы водяного пара - ниже минимальной рабочей температуры не менее чем на 10 К

Для классов 2,4,6,8,10,12,14 точка росы водяного пара не регламентируется.

*- значение данного параметра не регламентируется.

Пример записи: "воздух Кл. 7 ГОСТ 17433-80"



материал 3.8

Подготовка качества воздуха и элементы Пневмолинии

Ресивер

В заключении считаю необходимым упомянуть о таком необходимом элементе пневмосетей как ресивер.

Машины и инструменты потребляющие сжатый воздух требуют постоянного давления для безотказной эксплуатации. Это достигается, в том числе, и при использовании правильно подобранных ресиверов сжатого воздуха. Ресиверы выполняют следующие функции:

Накопление сжатого воздуха – компрессор постепенно накапливает объём сжатого воздуха в ресивере, это компенсирует переменный расход сжатого воздуха в линии, т. о. снижается число циклов включения/отключения компрессора.

Демпфирование пульсаций – объёмные компрессоры, особенно поршневые, вызывают пульсации потока сжатого воздуха, которые демпфируются объёмом ресивера.

Удаление конденсата – вследствие охлаждения сжатого воздуха на стенках ресивера образуется конденсат, который накапливается в его нижней части и может быть затем удалён.

Быстрая сокр щенная система расчета объема ресивера составляет от 50 до 30% от объема всей производительности компрессоров в минуту. При этом сочетается что чем больше объем тем лучше, а также можно принимать в расчет объем всех трубопроводов которые находятся между потребителем и компрессорами.

Определение объёма ресивера производится по следующей формуле:

V =

где:
V – объём ресивера сжатого воздуха в м3,
Vэ – объёмный расход в м3/час,
Pа - атмосферное давление в барах,
Z – частота включений (в час),
Δр – перепад давлений в барах.

В случае, если ресивер выбирается из какой-либо стандартной линейки и объёма рассчитанного ресивера в этой линейке не существует, выбирается ближайший больший по объёму ресивер.

Если имеются большие перепады в расходе сжатого воздуха, когда в течение коротких промежутков времени разбор воздуха потребителей значительно превышает производительность компрессора, необходимо выбирать ресивер большего объёма.


Материал 3.9

Подготовка качества воздуха и элементы Пневмолинии 

Водо-масляные сепараторы для отделения из воды масла 

ВодаМасленный сепоратор.jpg

Кроме воды из жидких примесей  в сжатом воздухе вырабатываемом маслосмазываемыми компрессорами (а таких большинство), обязательно присутсвует масло в капельном виде . Это масло неизбежно загрязняет отводимый конденсат.

Экологические нормы постоянно ужесточаются, поэтому для отчистки конденсата от масла применяются водо-масляные сепараторы для обработки конденсата перед сбросом его в канализацию. В их работу заложено три принципа:

  • флотация
  • абсорбция
  • мембранная фильтрация

В простых системах конденсат сбрасывается во флотационную камеру, где отделяется  крупнокапельное масло, далее он проходит сквозь волокнистый материал, поглощающий частички масляной эмульсии, и окончательно очищается в угольном отделении, такая система требует периодической смены пакетов-картриджей с волокнистым материалом и активированным углем.

В более дорогих системах после флотации окончательная очистка производится высоконапорной микрофильтрацией через пористую керамическую мембрану.

Из за дороговизны оборудования и расходных материалов, а также низкого контроля водоканалом саноэпидемнадзорных качеств сбрасываемой воды в канализацию водо-масляные сепараторы в россии используют только предприятия которые не хотят иметь нарушений, либо очень серьезно проверяются контролирующими структурами .


Пневмо схема 1.jpg

Материал 4

Правила подбора компрессорного оборудования

Компрессор определяют следующие основные параметры:

  • Производительность (смотрим Единица измерения - л/мин, м.куб/час, л/сек) любой Единицы измерения обычно переводим в         л/мин или в те единицы, в которых нужно делать расчет.

Производительность, как правило, указывается на входе (всасывании) и в зависимости от типа компрессора различна по эффективности на выходе от всасывания.

Тип компрессора

Эффективность, %

Поршневой коаксиальный (прямая передача)

50-60

Поршневой с ременным приводом 1 ступень

2 ступени

60-70

70-75

Винтовой*

95-98

* - производительность на выходе согласно ISO 1217 (каталоги и прайс-листы 2006 год).

  • Давление (Бар; атмосфер;) обычно считают в Барах.
  • Качество воздуха: либо по Классу очистки и осушки или Требованию производства.
  • точка росы (наличие влаги); град. по С (по Цельсию)
  • содержание механических примесей; Микрон
  • содержание масла; мг/метр куб.


Подбор оборудования
  • для каких целей будет применяться и предполагаемый режим работы компрессора);
  • какая минимально допустимая производительность из расчета эксплуатируемого Вами оборудования Вам необходима (расчет: производительность на выходе, минус 5-20 % (условия установки; ожидаемая модернизация производства; утечки в системе; длина, качество и сложность трубопроводов; размещение ресиверов);
  • какое минимально допустимое давление на потребителях сжатого воздуха?;
  • какие требования по качеству воздуха необходимы для правильной эксплуатации Вашего оборудования (содержание примесей: механических, масла, влаги). Подбор: (центробежный сепаратор; охладители, фильтры от 3 до 0,003 микрон (для поршневых компрессоров 600-800 и для винтовых 1000-1200 часов работы), осушители.
  • размещение компрессора вблизи рабочих мест (Пример: GENESIS 62-64 дБ(а));
  • наличие ровной площадки для установки (без фундамента, как у поршневых).


Различия поршневого и винтового компрессора

Характеристики

Поршень

Винт

Температура воздуха на выходе, С град.

80-120

+ 8-13 к окружающ.

Шум, дБ (А)

80-95

62-78

Расчетная наработка на отказ, часов

3000-6000

40000-60000

Штатная система очистки воздуха от масла

нет

Есть

Режим подачи воздуха в зависимости от модели

50/50 (!)

Круглосуточно

Содержание масел мг/м. куб.

76

1-3

Микропроцессорное управление

нет

есть

Эффективность (всасывание/выход)

50-70 %

95-99 %

(!) 50 % времени работает, 50% времени технологический перерыв.

Поршневые компрессоры

  • низкая инвестиционная стоимость;

  • удобен при отсутствии постоянного разбора воздуха;

Винтовые компрессоры

  • эксплуатация в самых жестких нагрузочных режимах 24 часа в сутки;

  • высокий уровень качества воздуха и эксплутационных параметров;

  • микропроцессорная система: контроля, диагностики, регулировки и управления;

  • позволяет устанавливать компрессорное оборудование вблизи рабочих мест в силу низкого шума при работе, отсутствия вибраций, красивого и безопасного дизайна.

Материал 5

Устройство винтового компрессора

вк2.png

Принцип действия винтового компрессора заключается в следующем: Предварительно очищенный с помощью входных фильтров 1 воздух из окружающей среды попадает через всасывающий клапан 2 в винтовую пару 3, смешиваясь с маслом, подаваемым в полость сжатия. Масло в полости сжатия выполняет три функции:

  • обеспечение масляного клина между зубьями роторов винтовой пары (отсутствие касания винтов)
  • уплотнение зазоров между корпусом и роторами, между поверхностями роторов для уменьшения утечек и перетечек
  • отвод тепла, выделяющегося при сжатии воздуха

Образовавшаяся воздушно-масляная смесь сжимается в винтовом блоке 3 и поступает в маслоотделитель 7, где происходит сепарация масла и воздуха. Воздух после охлаждения в радиаторе 10 поступает на выход винтового компрессора а масло, после дополнительной фильтрации (фильтр 6), вновь возвращается в винтовой блок 3, при этом оно может проходить как через радиатор 9, так и минуя его, в зависимости от температуры компрессора, регулировка осуществляется с помощью термостата 8.

Составные части винтового компрессора:

1. Всасывающий воздушный фильтр
Обеспечивает очистку поступающего в компрессор воздуха из окружающей среды и состоит обычно из двух частей: предварительного прямоуглоьного фильтра, установленного непосредственно на корпусе компрессора в месте забора воздуха и фильтра, устанавливаемого перед всасывающим клапаном.

Воздушный фильтр — защищает рабочие элементы компрессора от попадания пыли и способствует повышению чистоты сжатого воздуха. Забитый грязью фильтр создает излишнее сопротивление движению воздушного потока, что становится причиной повышенного энергопотребления и ускоренного износа элементов компрессора.

2. Всасывающий клапан
Предназначен для регулирования производительности компрессора (обычно имеет два положения - открыто-закрыто, регулирование - переходом на холостой ход; встречаются пропорциональные клапаны). Имеет пневматическое управление.

3. Винтовой блок
Является «сердцем» винтового компрессора, представляет из себя два ротора выполненных на основе высокоточной технологии механообработки, установленных внутри корпуса.

4. Ременная передача
Два шкива, один на двигателе, а другой на винтовой паре, задают скорость вращения роторов. Для одного и того же электродвигателя изменение передаточного числа уменьшает скорость вращения винтовой пары, но увеличивает прикладываемое усилие. Технические характеристики компрессора меняются при этом следующим образом: чем выше скорость вращения, тем больше производительность, но максимальное рабочее давление при этом ниже (это связано с ресурсом подшипников винтовой пары и мощностью приводного двигателя). В мощных компрессорных установках применяется редуктор либо прямая передача через муфту.

5. Электродвигатель
Электродвигатель вращает винтовую пару через ременной привод, редуктор, либо муфту. Для снижения пиковых нагрузок на компрессорах используется схема запуска "звезда-треугольник" (кроме маломощных, где используется прямой пуск).

6. Масляный фильтр
Предназначен для очистки масла перед возвратом в винтовую пару.

7. Маслоотделитель
Представляет из себя металлический бак специальной формы. В средине бака находится металлическая перегородка с отверстиями. Очистка воздуха от масла происходит первоначально под воздействием центробежной силы при закрутке потока и специальным маслоотделительным фильтром. Благодаря комплексной системе очистки удается добиться минимального остатка масляных паров на выходе компрессора, равного 3 p.p.m. (3 частицы на миллион). 1 p.p.m. = 1,3 мг/куб. м

8. Термостат
Обеспечивает температурный режим. Пока масло не достигло температуры 72 градуса, он пропускает его минуя охлаждающий радиатор, и тем самым ускоряет выход компрессора на оптимальную температуру. Кроме того, при низкой температуре компрессора возможно нежелательное образование конденсата.

9. Маслохладитель
Предназначен для охлаждения горячего масла после отделения его от сжатого воздуха.

10. Концевой воздухоохладитель
предназначен для охлаждения сжатого воздуха перед подачей его на потребителя. Обеспечивает температуру на выходе на 15-20 градусов выше температуры окружающей среды.

11. Предохранительный клапан
Является устройством безопасности и срабатывает в случае превышения давления в баке маслоотделителя выше максимального значения.

12. Система трубопроводов
Имеет три контура: воздушный, масляный, и воздушно-масляной смеси.

13. Реле давления
Задает параметры работы компрессора по давлению. Компрессор достигает заданного максимального давления, после чего переходит в режим холостого хода, после того как давление падает до заданного минимального давления, вновь включается. Как правило в реле давления регулируются два параметра: максимальное давление и дельта, то есть разница между максимальным и минимальным давлением. В новых моделях компрессоров реле давления не используется, а применяется система электронного управления.

14. Блок электронного управления и контроля
Обеспечивает управление работой компрессора, передачу на дисплей рабочих параметров, защиту.

15. Вентилятор
Осуществляет забор воздуха из окружающей среды и одновременно охлаждение электродвигателя, радиаторов и винтовой пары.

16. Корпус
Внешние панели компрессоров изготовливаются обычно из стального листа покрытого звукопоглощающим, негорючим и маслостойким материалом. При работе компрессора все панели должны быть закрыты, поскольку только в этом случае обеспечивается расчетный оптимальный режим вентиляции и охлаждения рабочих частей.


Зачем проводить сервис и что нужно менять.

Схема Компрессора и сапчастей.jpg

1) Воздушный фильтр — защищает рабочие элементы компрессора от попадания пыли и способствует повышению чистоты сжатого воздуха. Забитый грязью фильтр создает излишнее сопротивление движению воздушного потока, что становится причиной повышенного энергопотребления и ускоренного износа элементов компрессора.

2) Разгрузочный клапан — предназначен для переключения режимов работы компрессора нагрузка\разгрузка. Кроме этого, он обеспечивает плавный запуск компрессора. Клапан приводится в действие посредством пневматики, поэтому, его работа зависит от качества установленных в нем уплотнений, а также от правильности и своевременно­сти их замены. Износ уплотнений и нарушение работы клапана может привести к самым разнообразным последстви­ям, начиная от невозможности перехода компрессора в нагрузку, заканчивая выходом из строя винтового элемента или основного электродвигателя.

3) Маслозапорный клапан. Данный клапан регулирует направление подачи масла в винтовой элемент и, так же, как обратный клапан, обеспечивает условия для правильного запуска компрессора.

4) Обратный клапан — регулирует направление движения потока воздушно-масляной смеси после винтового элемен­та. Основная задача клапана это обеспечение правильных режимов запуска и остановки компрессора. Поток воздуха и масла, движущийся в обратном направлении, создает излишнюю нагрузку на двигатель при запуске компрессора и может вызвать его перегрузку. Кроме того, при износе, обратный клапан может стать причиной выброса масла в разгрузочный клапан и воздушный фильтр, что приведет к нарушению их работы.

5) Маслосепаратор — очищает сжатый воздух от масла и минимизирует унос масла из компрессора. Изношенный или неоригинальный маслосепаратор может стать источником лишних расходов на электроэнергию и компрессорное масло. Важно помнить, что маслосепаратор работает в среде горячей воздушно-масляной смеси, двигающейся с большой скоростью и под повышенным давлением. В таких условиях, излишне изношенный или неподходящий маслосепаратор накапливает статическое электричество и может стать причиной возгорания или взрыва внутри компрессора.

6) Клапан минимального давления. Клапан поддерживает в компрессоре давление воздуха необходимое для корректной работы пневматических элементов компрессора. Кроме того, данный клапан препятствует утечке сжатого воздуха из магистрали во время остановки компрессора. Изношенный обратный клапан не позволит компрессору перейти в состояние нагрузки, а также будет стравливать воздух из воздушной магистрали.

7) Масляный фильтр — предназначен для фильтрации масла циркулирующего в компрессоре. Изношенный масляный фильтр может стать причиной попадания грязи в различные узлы компрессора, а также нарушения работы систем смазки и охлаждения компрессора.

8) Термостатический клапан — регулирует работу системы охлаждения. Изношенный клапан приведет или к перегре­ву компрессора или к его переохлаждению и заполнению конденсатом.

9) Дренажный клапан — регулирует процесс вывода воды из компрессора. При сильном износе данный клапан пере­станет сбрасывать воду, после чего, весь объем воды попадет в механизмы компрессора и в воздушную магистраль заказчика. Пример: объем воды, сбрасываемой компрессором мощностью 55 кВт, составляет около 7 литров в час, соответственно за сутки такой компрессор может сбросить до 168 литров воды. Если же дренажный клапан заклинит в открытом состоянии, то он будет сбрасывать сжимаемым компрессором воздух в объеме примерно 120 л/с, что соответствует потере 43 кВт в час.

 

Выгоднее провести сервис по расписанию, чем ликвидировать последствия остановки компрессорной системы.


Средний срок службы элементов винтового компрессора

вид запчасти и работ

код номенкл

название номенлотуры

последствия не регулярной замены

описание

замена через

Запчать или вид работ

 

 

последствия не регулярной замены

частота замен

 

Маслянный фильтр

 

6211472650 ABAC

Если масло недостаточно очищено масляным фильтром, возможно заклинивание винтовой пары из-за закупоривания масленых каналов отвечаающих за отвод тепла и смазку трушихся поверхностей элементов, такое оброзование возможно в виду попадания в масленый контур инородных элементов попавших сюда из атмосферного воздуха и оброзовавщих из себя твердые слипшиеся сгустки. Не проведенное вовремя техническое обслуживание может стать причиной дорогостоящего ремонта.

Кажд 2000 замена

2000

Воздушный фильтр

 

6211473750 ABAC

Забитые воздушные фильтры пропускают воздух, недостаточного количества ,что ведет к повышению рабочих темперетур компрессора. Высокая температура ведет к повышенному износу резиновых рукавов, сальников, прокладок и т.д. Не проведенное вовремя техническое обслуживание может стать причиной дорогостоящего ремонта.
Загрязнения, присутствующие в атмосферном воздухе приводят к постепенному загрезнению воздушного фильтра, который предотвращяет их поподвние в масленый контур и предотвращяет повышенный износ подшипников, сальниковых уплотнений, ухудшают характеристики масла, повышеному износу масленных фильтров.

Кажд 2000 замена

2000

Маслосепаратор

 

6221372650 ABAC

Нарушение циркуляции масла в масляном-контуре (масло не возвращается в винтовой бок). Когда компрессор начинается «плеваться» маслом — это один из первых признаков того, что необходимо срочно заменять масляный сепаратор. При неисправном сепараторе значительно увеличивается унос масла в пневмо-систему компрессора и как следствие происходит перегрев винтового блока компрессора, что приводит к капитальному ремонту. Чрезмерный расход масла. Масло в сжатом воздухе, приводит к неисправностям в пневмооборудование, где требуется чистый воздух(покрасочное оборудование)

Кажд 2000 замена

2000

Масло

 

Масло Dikrea 20л

Масло в винтовых компрессорах выполняет три основные задачи:
Работает как охлаждающая жидкость, поглощая тепло от трения роторов и сжатия воздуха.
Уплотняет зазоры между роторами и корпусом.
Смазывает подшипники роторов.Циркуляция неочищенного масла вызывает ускоренный износ основных узлов и деталей. Подшипников, винтов, шестерен.Также это может стать причиной потери мощности и производительности компрессора. Качество масла влияет на ресурс компрессора.

Кажд 2000 замена

2000

панельный предварительный воздушный фильтр

 

 

падение производительности ниже нормы, перегрев — возможен выход узлов компрессора из строя, загрязнение выше нормы воздушного фильтра в следствии несвоевременной замены или промывки

Кажд 2000 замена

2000

картридж магистрального фильтр 1

 

 

Падение давления и расхода на пневмолинии, загрязнение элементов пневмооборудования, преждевременный выход их из строя пневматики, снижение производительности пневмооборудования

 

2000

картридж магистрального фильтр 2

 

 

Падение давления и расхода на пневмолинии, загрязнение элементов пневмооборудования, преждевременный выход их из строя пневматики, снижение производительности пневмооборудования

Кажд 2000 замена

2000

картридж магистрального фильтр 3

 

 

Падение давления и расхода на пневмолинии, загрязнение элементов пневмооборудования, преждевременный выход их из строя пневматики, снижение производительности пневмооборудования

Кажд 2000 замена

2000

приводной ремень или эластичная муфта

 

367010063

Снижение эфективности передачи и балансировки нагрузки. Выход из строя муфты или ремня во время работы компрессора, приведет к доргостоящему ремонту.

Кажд 2000 ревизия и замена

2000

шкив

 

 

 

налюдение после 10т замена после 20т

10000

рем комплект впускной клапан

 

Ремнабор 0000001

Компрессор не нагнетает воздух до рабочих параметров и перегревается.Пониженная производительность компрессора.Интенсивный износ впускного клапана также может быть вызван из-за неправельного подбора компрессорного оборудования, производительность, давление.Система управления всасыванием обеспечивает экономичную работу компрессора.

Кажд 4000 ревизи с замено з.ч по регламенту 8000 при рег замене клапана

8000

впускной клапан

 

 

Компрессор не нагнетает воздух до рабочих параметров и перегревается.Пониженная производительность компрессора.Интенсивный износ впускного клапана также может быть вызван из-за неправельного подбора компрессорного оборудования, производительность, давление.Система управления всасыванием обеспечивает экономичную работу компрессора.

Кажд 4000 ревизи с замено з.ч по регламенту 8000 при рег замене рем набора

8000

рем комплект разгрузочный клапан

 

Ремнабор 0000001

Разгрузочный клапан  служит для сброса давления из масляного резервуара после остановки компрессора. Благодаря этому облегчается последующий запуск компрессора, так как отсутствует «противодавление» (дополнительная нагрузка на вал электродвигателя).

Кажд 4000 ревизи с замено з.ч по регламенту 8000 при рег замене клапана

8000

разгрузочный клапан

 

 

Разгрузочный клапан  служит для сброса давления из масляного резервуара после остановки компрессора. Благодаря этому облегчается последующий запуск компрессора, так как отсутствует «противодавление» (дополнительная нагрузка на вал электродвигателя).

Кажд 4000 ревизи с замено з.ч по регламенту 8000 при рег замене рем набора

8000

рем комплект электромагнитный клапан

 

Ремнабор 0000001

Утечки масла из всасывающего фильтра. Не закрывается впускной клапан.
Слишком высокое давление.

Кажд 4000 ревизи с замено з.ч по регламенту 8000 при рег замене клапана

8000

электромагнитный клапан

 

 

Важная деталь системы упраления впускным клапаном.Отказ электромагнитного клапана причина в следствии которой впускной клапан работает с сбоями или вовсе выходит из строя. Система управления всасыванием обеспечивает экономичную работу компрессора.

Кажд 4000 ревизи с замено з.ч по регламенту 8000 при рег замене рем набора

8000

рем комплект обратный клапан

 

Ремнабор 0000002

Компрессор не выдает сжатого воздуха.

Кажд 4000 ревизи с замено з.ч по регламенту 8000 при рег замене клапана

8000

обратный клапан

 

 

При остановке компрессора происходит утечка воздуха через реле давления.Утечка через обратный клапан

Кажд 4000 ревизи с замено з.ч по регламенту 8000 при рег замене рем набора

8000

рем комплект клапан минимального давления

 

Ремнабор 0000002

Низкое давление в сепараторе-отсутсвие сепарации, недостаточная смазка винтовой пары, остутствие управляющего давление для впуксного клапана. Потеря производительности компрессора. Высокое давление при пуске-аврийная остановка.

Кажд 4000 ревизи с замено з.ч по регламенту 8000 при рег замене клапана

8000

клапан минимального давления

 

 

Низкое давление в сепараторе-отсутсвие сепарации, недостаточная смазка винтовой пары, остутствие управляющего давление для впуксного клапана. Потеря производительности компрессора. Высокое давление при пуске-аврийная остановка.

Кажд 4000 ревизи с замено з.ч по регламенту 8000 при рег замене рем набора

8000

рем комплект термостат

 

Ремнабор 0000002

Откланения температурного режима, работы винтового компрессора.

Слишком низкая температура приведет к выпадению конденсата из сжатого воздуха и смешиванию его с маслом. Это отрицательно скажется на сроке службы винтового блока.

Высокая же температура значительно снижает срок службы самого масла. Потребуется более частая его замена, т.е. дополнительные финансовые расходы.

Кажд 4000 ревизи с замено з.ч по регламенту 8000 при рег замене термостат

8000

термостат

 

 

Откланения температурного режима, работы винтового компрессора.

Слишком низкая температура приведет к выпадению конденсата из сжатого воздуха и смешиванию его с маслом. Это отрицательно скажется на сроке службы винтового блока.

Высокая же температура значительно снижает срок службы самого масла. Потребуется более частая его замена, т.е. дополнительные финансовые расходы.

Кажд 4000 ревизи с замено з.ч по регламенту 8000 при рег замене рем набора

8000

ремкомплект клапана сброса конденсата

 

 

Повышенный уровень конденсата(влаги) в пневмосистеме, приведет к ремонту или выходу из строя потребителей сжатого воздуха. Остановка производства.

Кажд 6000 ревизи с замено з.ч по регламенту

6000

клапан сброса конденсата

 

 

Повышенный уровень конденсата(влаги) в пневмосистеме, приведет к ремонту или выходу из строя потребителей сжатого воздуха. Остановка производства.

Кажд 6000 ревизи с замено з.ч по регламенту 12000 при рег замене рем набора

12 000

Датчик давления воздуха

 

 

Откланение давления от нормального рабочего значения, как следствие аварийная остановка компрессора, ошибка на контроллере.

Кажд 8000 замена

8000

Датчик температуры

 

 

Откланение температуры от нормального рабочего значения, как следствие аварийная остановка компрессора, ошибка на контроллере.

Кажд 8000 замена

8000

Электрические компоненты шкафа управления

 

 

Своевременные испытания и регулировка электромагнитных пускателей и их замена, позволяют заблаговременно избежать неполадок и повреждений винтового компрессора, ведь они играют роль аварийной остановки работы при неполадках компрессора

Кажд 8000 ревизи с заменой по необходимости

8000

автоматические выключатели, пускатели

 

 

Своевременные испытания и регулировка электромагнитных пускателей и их замена, позволяют заблаговременно избежать неполадок и повреждений винтового компрессора, ведь они играют роль аварийной остановки работы при неполадках компрессора

Кажд 8000 ревизи с заменой по необходимости

8000

плавкие предохранители

 

 

остановка работы компрессора при коротких замыканиях в электронных цепях.

Кажд 8000 ревизи с заменой по необходимости

8000

тепловые реле эл.двигателя

 

 

Защита электро-двигателя от перегрева

Кажд 8000 ревизи с заменой по необходимости

8000

манометры

 

 

неверные визуальные давления на линиях, перегрузка компрессора

Кажд 8000 ревизи с заменой по необходимости

8000

Сальник винтового блока

 

 

Утечка масла из гидро-систеы.(перегрев, недостаточная смазка деталей, снижение производительности)отказ работы компрессора. Броски масла с сальника. Масло может попасть на контакты или разъемы электро-системы контроллера, что приведет к короткому замыканию элетронного оборудования, а также масло разрушает оплетку проводов. Не исключено, что масло попадет на ремень, шкив, муфту, и ускорит процесс износа выше перечисленых деталей и узлов. Например обрыв ремня при работающем комперессоре негативно повлияет на винтовой блок, в следствие чего дорогостоящицй ремонт компрессора.

Кажд 16 000 замена

16 000

замена смазки в подшипниках электродвигателя

 

 

Компрессор периодически издает резкие громкие металлические звуки. (свист, скрежет), аврия по перегрев электро двигателя., высокий ток вобмотках, перегрев электрооборудования, остановка компрессора

Кажд 4000 замена

4000

контроллер

 

 

аварийная блокировка и остановка компрессора

Кажд 16 000 ревизи с заменой по необходимости

16 000

шланги

 

 

протечки масла, перегрев, блокировка компрессора

Кажд 10 000 ревизи с заменой по необходимости

10 000

Трубка пневматическая

 

 

Отказ работы органов управления клапанами впуска и разгрузки. Потеря мощности или высокое давление в системе. Тяжелый пуск электродвигателяв, превышение номинальных значений пусковых токов перегрев, аврийная остановка.

Кажд 10 000 ревизи с заменой по необходимости

10 000

рем набор винтовой пары

 

 

пониженная производительность компрессора, прегрев и блокировка, остановка на на долгий срок для ремонта, дорогостоящая замена винтовой пары в сборе

Кажд 20 000 замена

20 000

винтовая пара

 

 

пониженная производительность компрессора, прегрев и блокировка,

Кажд 40 000 замена

40 000

рем набор электродвигателя

 

 

Компрессор останавливается и повторно не включается – сгорела обмотка двигателя.Срабатывает прерыватель цепи защиты от перегрузки

Кажд 20 000 замена

20 000

электродвигатель

 

 

Компрессор останавливается и повторно не включается – сгорела обмотка двигателя.Срабатывает прерыватель цепи защиты от перегрузки

Кажд 40 000 замена

40 000


Материал 6

Сколько стоят ошибки при проектировании воздушной магистрали?

Падение давления

Подбирая компрессорное оборудование для потребителя сжатого воздуха, покупатель часто смотрит лишь на два параметра компрессора: рабочее давление и производительность, и совершенно забывает про своего потребителя. Проблема в том, что воздух до потребителя еще необходимо подготовить и доставить. Что из этого может выйти, мы попробуем разобрать в этой статье.

Типичная схема воздушной магистрали от компрессора до потребителя обычно выглядит так:

Любое препятствие на пути сжатого воздуха: фильтр, теплообменник (или башня с адсорбентом) осушителя, являются сопротивлением на котором неизбежно падает давление. Трубопровод со всеми его поворотами и вентилями также оказывает сопротивление потоку воздуха.

Рассмотрим типичный пример грубой ошибки при выборе компрессора. Допустим у нас имеется группа потребителей сжатого воздуха, удаленная от компрессорной на 150 м, требующие суммарный поток 5,7 м3/мин, причем минимальное давление работы потребителей – 6,5 бар, а труба 1 ?’. Требования к качеству воздуха по ISO 1.4.1, что означает наличие фильтров тонкой очистки и рефрижераторного осушителя.

Проектировщик закладывает в проект винтовую маслосмазываемую машину с максимальным рабочим давлением 7,5 бар и максимальной производительностью 6 м3/мин, режим работы разгрузка-нагрузка. Вроде бы все в порядке. Давления 7,5 бар должно хватать с избытком и система подобрана правильно. Что же здесь не так?

Любая система должна проектироваться под максимально неблагоприятные возможные условия работы. Кроме того должны учитываться неявные параметры. Оказывается, что типичный разброс давления у машины, работающей в режиме разгрузка-нагрузка – 1 бар, что значит, что рабочее давление будет время от времени «проседать» до 6,5 бар. В нашем примере за компрессором находятся два фильтра: грубой и тонкой очистки и один после осушки. Когда фильтры чистые, нормальное падение давления на каждом из них будет около 0,05 бар. Но по мере загрязнения, падение давления может достигать на них до 0,3 бар, что даст 0,9 бар на всех фильтрах. Дальше больше. Даже на самых качественных теплообменниках падение давления будет не менее 0,2 бар и 0,05 бар на ресивере.

И наконец, падение давления будет на 150 метрах трубопровода, которое при указанных расходе и диаметре будет составлять примерно 0,3 бар.

Итак, что мы имеем? При штатном режиме работы, возможна ситуация при которой до потребителей будет доходить всего 6,5-0, 9-0,2-0,05-0,45=4,9 бар. И это при минимально допустимом 6,5 бар!

Таким образом, такая схема будет нежизнеспособной в принципе и ценой будет либо высокий процент брака, либо даже полная остановка производства. К сожалению, подобные ситуации при выборе воздушного компрессора далеко не редкость. И расчет падения давления не рассчитывается должным образом.

Правильное решение такой задачи выглядело бы примерно так: диаметр трубопровода закладывается не 1 дюйм , а 2 дюйма, что убрало бы падение давление в трубопроводе до 0,14 бар и выбрать компрессор, рассчитанный на 10 бар избыточного давления.

Мы надеемся, что данная статья поможет вам избежать грубых ошибок при подборе оборудования.


Материал 7

Схемы управления компрессорным оборудованием 

с частотным регулятором

  1. При выборе компонентов для системы сжатого воздуха подразумевается, что система будет эксплуатироваться не один год. Если подсчитать, сколько денег тратится на изначальную стоимость оборудования, его сервисное обслуживание и электроэнергию для производства сжатого воздуха, то выясняется, что за десятилетний цикл эксплуатации оборудования, стоимость покупки оборудования и его сервисного обслуживания просто теряется на фоне стоимости электроэнергии. Таким образом, первое на что нужно обратить внимание – это энергоэффективность оборудования, то есть отношение количества производимого сжатого воздуха к затраченной электроэнергии.
  2. Существенное влияние на затраты электроэнергии оказывает выбранная схема управления компрессором. Компрессор обычно подбирают таким образом, чтобы его производительность была равна или незначительно превышала максимально возможный поток сжатого воздуха к потребителям. На практике однако, это редкий случай, чтобы все потребители работали под полную загрузку и, следовательно, необходимо регулировать производительность компрессора. Времена, когда избыток сжатого воздуха сбрасывался в атмосферу, к счастью давно позади. Сегодня существуют способы производить воздуха ровно столько, сколько необходимо, что минимизирует затраты электроэнергии.

На сегодняшний день наиболее часто используются три схемы управления: нагрузка-останов, нагрузка-разгрузка-останов, частотное регулирование. В данном выпуске мы попробуем разобраться, когда и почему следует применить тот или иной метод регулирования винтовых машин.

Любой из методов управления компрессором основан на измерении давления в сети. Для любого оборудования-потребителя сжатого воздуха, имеется параметр минимального давления для работы (далее «оптимальное»). По хорошему, для наименьших затрат следует держать давление на уровне, едва-едва превышающим это минимальное давление. Но на практике, часто приходится поддерживать рабочее давление, значительно превышающее «оптимальное». Что под этим подразумевается?

Схема нагрузка-останов значит, что компрессор работает на полную мощность, когда давление в сети ниже заданного (обычно этот параметр выбирается несколько выше оптимального давления) и отключается, подняв давление до з аданной величины. До какой же величины должен компрессор накачивать давление? С одной стороны давление должно поддерживаться на минимальном уровне, что обеспечивает минимизацию энергозатрат, с другой стороны количество пусков электропривода компрессора должно быть ограничено. Необходимо помнить, что каждый пуск оборудования дает «всплеск» потребления тока и эти токи могут превышать номинальный до 10 раз, нагрев кабеля, вызванный таким током, превышает в 100! раз тепловыделения в установившемся режиме. Количество пусков оборудования будет зависеть от разности давлений и объема пневмосети. Количество пусков можно уменьшить увеличением разности давлений и увеличением суммарного объема пневмосети, например, поставить ресивер – накопитель сжатого воздуха.

В чем преимущество схемы нагрузка-останов? Во-первых такая схема очень проста в исполнении. Во-вторых когда нет необходимости в сжатом воздухе – электропривод отключен, то есть нет холостого хода и потерь, связанных с ним. Отсюда становится ясно, что такая схема управления годится для маломощных приводов, где токи невелики.

Для более мощных электроприводов применяется схема нагрузка-разгрузка-останов. При таком управлении, компрессор, накачав давление до заданной отметки, переходит в режим холостого хода, в котором электропривод вращается, но воздух в пневмосеть не качает. Если же в течение заданного промежутка времени, давление не успевает опуститься до точки включения, то компрессор отключается. Данный вид управления хорош тем, что убирается необходимость частого запуска мощного оборудования и применяется для управления машинами, мощностью более 5 кВт. В режиме холостого хода, машина потребляет до 20% мощности номинального режима. 20% не очень высокая цифра, учитывая, что подразумевается что машина не должна работать в холостом режиме долго. Однако и здесь есть подводные камни. Дело в том, что 20% - это мощность в установившемся режиме холостого хода, а в установившийся режим компрессор выходит не ранее, чем через 1 минуту. В течение этой 1 минуты происходит сброс давления из маслосепаратора, для обеспечения возможности следующего запуска оборудования. В результате, среднее потребление в режиме холостого хода вырастает с 20 до 50 и даже 70%, что возможно при частых сменах режима работы компрессора. Таким образом, при плохо спроектированной системе, такое управление может «конкурировать» с методом управления методом сброса избытка сжатого воздуха в атмосферу. Как же решить такую проблему? Самый простой, вероятно, способ – это установить большой ресивер, который позволит накапливать большой запас воздуха и следовательно, увеличить время между сменой режима работы компрессора.

К сожалению далеко не всегда такое простое решение осуществимо. И появляется множество проблем, связанных с ресиверами: оформление паспортов, регистрация в органах Госгортехнадзора, место для их установки. И тут мы подходим т третьему типу управления – электропривод с частотным регулятором. При частотном управлении электропривод питается не напрямую от сети, а от частотного преобразователя, который может менять частоту электрического напряжения в широком диапазоне. На выходе компрессора устанавливается датчик давления, который передаёт сигналы о изменения давления на регулятор, увеличивая частоту вращения электропривода компрессора при падении давления и соответственно, уменьшая, при росте. Такой режим позволяет избавиться от потерь холостого хода и добиться существенной экономии. Кроме того, рабочее давление может поддерживаться на уровне оптимального с точностью 0,1 бар. Несмотря на все преимущества частотного регулирования, это не значит, что можно выбирать такой способ управления всегда и везде. Выбор любой системы должен быть обоснован. Когда применение компрессора с частотным регулированием наиболее целесообразно, можно почитать во второй части статьи, которую вы найдете

Регулируемая частота электропривода компрессора. Панацея или нет?

В последнее время на производстве становится все более и более популярным применение электропривода компрессорного элемента с частотным регулированием для экономии электроэнергии. Преимущества регулирования частоты очевидны: компрессор выдает в воздушную магистраль ровно столько сжатого воздуха, сколько необходимо потребителям, рабочее давление поддерживается в очень узком диапазоне, пусковые токи электропривода компрессора едва превышают номинальный. Идиллия, но всегда ли такая схема оправдана? При более подробном рассмотрении оказывается, что не всегда. Так когда же выбор такого управления будет приносить пользу, а когда нет?

При частотном управлении электропривод питается не напрямую от сети, а от частотного преобразователя, который может менять частоту электрического напряжения в широком диапазоне. Что это значит наличие частотного преобразователя в системе? Это значит наличие процесса преобразования энергии. При преобразовании энергии неизбежно будут потери. Для хорошего частотного преобразователя, КПД составляет 96-98%. А это значит, что как только на компрессор ставится частотный преобразователь – 2-4% потерь электроэнергии уже гарантированы! Представьте себе такую ситуацию: работает компрессор по схеме управления нагрузка-разгрузка и потребление сжатого воздуха практически постоянно. Компрессор в течение 20-25 мин работает в режиме нагрузки и 1-3 мин в режиме разгрузки. При такой конфигурации системы практически отсутствуют потери холостого хода и если пытаться улучшить эту систему за счет регулятора частоты, то это приведет лишь к затратам на покупку очень недешевого преобразователя и уменьшению надежности системы в целом. Мало того, при определенных условиях энергоэффективность системы с частотным приводом может быть ниже.

Существуют однако и другие схемы для уменьшения разброса давления, и следовательно, уменьшения стоимости эксплуатации системы, например система обвязки компрессоров. Когда в системе более одного компрессора и необходимо оптимизировать систему, можно установить электронный блок, который согласует работу компрессоров, уменьшая разброс давления и уравнивает часы наработки компрессоров. Уравнивание часов наработки значит, что сервисное обслуживание производится одновременно, то есть нет необходимости платить за весьма недешевый визит сервисного инженера для проведения обслуживания каждой единицы оборудования. Вместо этого можно вызывать для проведения обслуживания всего оборудования один раз за время сервисного интервала.

Таким образом, рекомендовать частотное регулирование, как универсальное решение нельзя. Всегда имеется множество вариантов для оптимизации работы компрессорного оборудования и основной задачей является выбор наилучшего решения для каждой конкретной системы. При выборе любого компонента системы нужно учитывать влияние этого компонента на всю систему в целом и решение в пользу того или иного варианта конфигурации системы должно быть обосновано.


Материал 8

Подробная анкета для получения потребности в воздушно-компрессорной технике

(подбор компрессорного оборудования и других элементов пневмолинии)


  1. Минимально необходимое давление на потребителе или нескольких потребителя.

  2. Потеря давления в сети их надо уесть:

    • на оборудовании подготовки воздуха (осушка, фильтры);
    • в системе воздухопроводов (диаметры, сужения, изгибы, стыки, расстояния).
  3. Какой необходимый общий эффективный объем сжатого воздуха:

    • включая утечки, то есть на потребителе или на начале пневмо линии (если она большая);
    • в м куб/мин, в м куб/час или в л/сек.
  4. Должен ли производиться сжатый воздух несколькими компрессорами?

    • компрессоры одинаковой производительности, имеют общее управление с изменением основной нагрузки; поочередно включаются и выключаются, тем самым экономя электроэнергию.
    • большие колебания в расходе воздуха, поэтому необходимы компрессоры различной производительности или компрессоры с регулируемой скоростью вращения? т.е Нагрузка скачет то 10 то 3 м.куб поэтому имеет смысл иметь один компрессор на 3 м.куб и один компрессор на 4 м.куб, это позволит экономить Эл.Энегию.
    • основная нагрузка/ пиковая нагрузка? помогает подобрать правильно один или несколько компрессоров.
    • различное потребление сжатого воздуха в дневную и ночную смены и выходные дни; помогает подобрать правильно один или несколько компрессоров.
    • обеспечивается ли достаточная нагрузка компрессоров? для имеющегося компрессора или есть целесообразность провести децентрализацию.
    • Какое управление компрессорной техникой по мнению клиента может лучше всего обеспечить потребности?
  5. Помещение компрессорной: анализ его соответствия.

    • могут выполняться предписания производителя по вентиляции?
    • Возможна достаточная установка жалюзей для забора и отвода охлаждающего воздуха со стороны заказчика? иначе компрессор может задыхаться или перегреваться.
    • Возможна ли установка воздуховодов для забора и отвода отработанного воздуха заказчиком?
    • Необходимы ли дополнительные вентиляторы на приток воздуха с улицы?
    • Необходимость или желательно водяное охлаждение?на крупных компрессорах сложно отвезти большое кол-во горячего воздуха. К тому же этот горячий воздух можно использовать для нагрева воды которую можно использовать в ГВС и душевых или других технологических целях.
    • Может поддерживаться минимально допустимая температура зимой?
    • Необходим ли дополнительный подогрев масла зимой ?
    • Воздух не запыленный?
    • Имеется достаточно места для обслуживания и ремонта?
    • Имеется в наличии автопогрузчик? в случае крупных деталей.
    • Достаточные размеры входных дверей для установки компрессоров? или надо ломать стену.
  6. Условия по всасыванию:

    • присутствуют во всасываемом воздухе газы, пары, агрессивные составы? влияет на загрязненность фильтров всасывания.


  1. Воздухосборник (ресивер):

    • достаточных размеров для того, чтобы избежать частых включений и выключений компрессора? все зависит от производительности.
    • Достаточных размеров для того, чтобы сглаживать сильные перепады потребления сжатого воздуха?
    • Желательно/необходимо оцинкованное исполнение; если много влаги в ресивере.
    • Где установлен ресивер, если он устанавливается на улице, то желательно уличное исполнение до -20С, -30С или до -40С.
    • Не желание иметь ресивера более 1 м.куб из за требования их регистрировать в Тех надзорных службах и проходить регулярную их атестацию.
  2. Существуют ли специальные предписания по уровню шумов? (можно использовать спец кожухи для понижения шума)

  3. Требования по качеству сжатого воздуха, какой класс нужен воздуха?

или по

    • твердых частиц;
    • остаточному содержанию масла;
    • содержание влаги;
    • точка росы.
    • требования по отводу (вы брасу) конденсата (можно ли сливать в канализацию или надо очищать)
  1. Электронапряжение/частота:

    • стабильная сеть или с перепадами напряжения и фаз? (на доли ставить защиту)
    • Нижняя/верхняя граница напряжения? какая бывает.
  2. Технические стандарты:

    • Есть ли какие то особые стандарты для этого производства?
  3. Подготовленность участка для вновь покупаемого компрессора, или что то нам надо до поставить.

    • Есть ли в наличии пневмо линия или её нам надо сделать.
    • Установлено ли на пневмо линии достаточное кол-во фитингов и отводов или их надо поставить нам. (пример Если объем ресиверов в 4,5 м. куб и он состоит из 5 ресиверов по 900л то обвязка на каждом ресивере будет иметь (2 крана вход / выход диаметр 50мм х 5 = 10 шт ), (Труба 50мм х кол-во), (1 кран 20мм для отвода конденсата х 5 = 5 шт ), (Труба 20мм х кол-во), (Конденсато отводчики х 5 = 5 шт)
    • Манометры и другая пневмо автоматика для контроля и работы пневмо линии.
    • Редукторы понижения давления (для спец потребитель).
    • Необходимость иметь систему мониторинга (видеть всю работу компрессорного оборудования включая, расход электро энергии, скачки напряжения, давление на любых участках линии, температуру точки росы и тогда лее, все это можно видеть в Интенете в закрытом индивидуальном режиме).
    • Дополнительная пневматика устанавливаемая перед потребителем такая как фильтры, лубрикаторы, регуляторы давления и т.д.
  4. Потребности в обслуживании и ремонте.

    • Постоянное для проведения всех ТО.
    • Периодическое для проведения сложных ТО и контроля качества работы обслуживающего персонала.
    • Предоставление только услуг мониторинга и консультаций
    • Поставка расходных материалов, запчастей и консультаций.
    • Выполнения пусконаладочных работ.

Материал 9

Пример Поршневой компрессор 4 ВУ1 5/ 9

Внимательно выучите все названия указанные под номирами, чтобы вы могли потом написать что и как называется

1. 


1 (2).jpg2.
2 (1).jpg3.
3.png4.

4.jpg
5.

5.jpg
                                          7.jpg6 (1).jpg

Подвиды компрессоров 4ВУ1 и их отличия

Особенности подбора запчастей имеют только одно свойство, у каждой запчасти должен быть Код запчасти, или он может называться Номер чертежа. Поэтому если у Вас нет Номера чертежа то вы множите:   
  • клиенту прислать список схожих названий с номером чертежа и попросить выбрать тот который ему нужен.  
  • если он не знает значит надо запросить фото с обмерами его запчасти которую он хочет заменить и передать это фото в отдел снабжения, 
  • либо в отделе снабжения запросить чертеж (не желательно не всегда бывает и очень удлиняет процесс) и отправить его на согласование с клиентом.



Материал 10

Материал №10 по Русским Тяжелым поршневым компрессорам

Условное обозначение (марка) компрессора

1. Условное обозначение (марка) компрессора: ВП, ВП2, ВП3, 2ВП, 7ВП, 103ВП, 202ВП, 2С2ВП, 205ВП, 2С5ВП, 302ВП, 3С2ВП, 305ВП, 3С5ВП, 402ВП, 4С2ВП, 505ВП, 5С5ВП

1.1. Компрессора ВП-20/8 УХЛ4;  ВП-20/8М УХЛ4;  ВП-50/8 УХЛ4;  ВП-50/8М УХЛ4:
В:  воздушный;  рабочая среда:  атмосферный воздух
П:  угловой;  прямоугольное расположение цилиндров
2050:  производительность по условиям всасывания, м3/мин
8:  конечное давление нагнетания (абсолютное), кгс/см2
М:  модификация;  модернизация
УХЛ:  климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69:  макроклиматические районы с умеренным и холодным климатом
4:  категория размещения компрессора при эксплуатации:  отапливаемое и вентилируемое помещение с температурой не ниже +10С

1.2. Компрессора ВП2-10/9 УХЛ4;  ВП2-10/9М УХЛ4;  ВП3-20/9 УХЛ4:
В:  воздушный;  рабочая среда:  атмосферный воздух
П:  угловой;  прямоугольное расположение цилиндров
23:  номинальное поршневое усилие на шток, в тоннах
1020:  производительность по условиям всасывания, м3/мин
9:  конечное давление нагнетания (абсолютное), кгс/см2
М:  модификация;  модернизация
УХЛ:  климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69:  макроклиматические районы с умеренным и холодным климатом
4:  категория размещения компрессора при эксплуатации:  отапливаемое и вентилируемое помещение с температурой не ниже +10С

1.3. Компрессора 2ВП-2/220 УХЛ4;  7ВП-20/220 УХЛ4:
27:  номинальное поршневое усилие на шток, в тоннах
В:  воздушный;  рабочая среда:  атмосферный воздух
П:  угловой;  прямоугольное расположение цилиндров
220:  производительность по условиям всасывания, м3/мин
220:  конечное давление нагнетания (абсолютное), кгс/см2
УХЛ:  климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69:  макроклиматические районы с умеренным и холодным климатом
4:  категория размещения компрессора при эксплуатации:  отапливаемое и вентилируемое помещение с температурой не ниже +10С

1.4. Компрессора 103ВП-20/8 УХЛ4202ВП-10/8 УХЛ4205ВП-30/8 УХЛ4302ВП-10/8 УХЛ4;  302ВП-10/8М УХЛ4305ВП-16/70 УХЛ4402ВП-4/220 УХЛ4402ВП-4/220М1 УХЛ4505ВП-20/18 УХЛ4:
1020304050:  конструкторское исполнение
325:  номинальное поршневое усилие на шток, в тоннах
В:  воздушный;  рабочая среда:  атмосферный воздух
П:  угловой;  прямоугольное расположение цилиндров
201030164:  производительность по условиям всасывания, м3/мин
87022018:  конечное давление нагнетания (абсолютное), кгс/см2
М:  модификация;  модернизация
12:  порядковый номер модификации, модернизации
УХЛ:  климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69:  макроклиматические районы с умеренным и холодным климатом
4:  категория размещения компрессора при эксплуатации:  отапливаемое и вентилируемое помещение с температурой не ниже +10С

1.5. Компрессора 2С2ВП-10/8 УХЛ42С5ВП-30/8 УХЛ43С2ВП-10/8 УХЛ4;  3С5ВП-16/70 УХЛ44С2ВП-4/220М УХЛ45С5ВП-20/18 УХЛ4:
2345:  конструкторское исполнение
С:  "сухой";  без смазки цилиндров и сальников
25:  номинальное поршневое усилие на шток, в тоннах
В:  воздушный;  рабочая среда:  атмосферный воздух
П:  угловой;  прямоугольное расположение цилиндров
103016420:  производительность по условиям всасывания, м3/мин
87022018:  конечное давление нагнетания (абсолютное), кгс/см2
М:  модификация;  модернизация
УХЛ:  климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69:  макроклиматические районы с умеренным и холодным климатом
4 категория размещения компрессора при эксплуатации:  отапливаемое и вентилируемое помещение с температурой не ниже +10С


2. Условное обозначение (марка) компрессора: 2ВМ2.5, 2ГМ2.5, 2ВМ4, 2ГМ4

2.1. Компрессора 2ВМ2,5-12/9 УХЛ42ВМ2,5-5/221 УХЛ42ВМ2,5-9/101М УХЛ4:
2:  двухрядный
В:  воздушный;  рабочая среда:  атмосферный воздух
М:  оппозитный;  горизонтальное расположение цилиндров
2,5:  номинальное поршневое усилие на шток, в тоннах
1259:  производительность по условиям всасывания, м3/мин
9221101:  конечное давление нагнетания (абсолютное), кгс/см2
М:  модификация;  модернизация
УХЛ:  климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69:  макроклиматические районы с умеренным и холодным климатом
4:  категория размещения компрессора при эксплуатации:  отапливаемое и вентилируемое помещение с температурой не ниже +10С

2.2. Компрессора 2ГМ2,5-4/5С УХЛ42ГМ2,5-14/9С УХЛ4:
2:  двухрядный
Г:  газовый;  рабочая среда:  азот;  аргон;  кислород;  атмосферный воздух
М:  оппозитный;  горизонтальное расположение цилиндров
2,5:  номинальное поршневое усилие на шток, в тоннах
414:  производительность по условиям всасывания, м3/мин
59:  конечное давление нагнетания (абсолютное), кгс/см2
С:  "сухой";  без смазки цилиндров и сальников
УХЛ:  климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69:  макроклиматические районы с умеренным и холодным климатом
4:  категория размещения компрессора при эксплуатации:  отапливаемое и вентилируемое помещение с температурой не ниже +10С

2.3. Компрессора 2ВМ4-12/65М1 УХЛ42ВМ4-15/25М2 УХЛ42ВМ4-24/9 УХЛ42ВМ4-27/9С УХЛ4:
2:  двухрядный
В:  воздушный;  рабочая среда:  атмосферный воздух
М:  оппозитный;  горизонтальное расположение цилиндров
4:  номинальное поршневое усилие на шток, в тоннах
12152427:  производительность по условиям всасывания, м3/мин
65259:  конечное давление нагнетания (абсолютное), кгс/см2
М:  модификация;  модернизация
12:  порядковый номер модификации, модернизации
С:  "сухой";  без смазки цилиндров и сальников
УХЛ:  климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69:  макроклиматические районы с умеренным и холодным климатом
4:  категория размещения компрессора при эксплуатации:  отапливаемое и вентилируемое помещение с температурой не ниже +10С

2.4. Компрессора 2ГМ4-24/9 УХЛ42ГМ4-13/36С УХЛ4:
2:  двухрядный
Г:  газовый;  рабочая среда:  водород;  атмосферный воздух
М:  оппозитный;  горизонтальное расположение цилиндров
4:  номинальное поршневое усилие на шток, в тоннах
2413:  производительность по условиям всасывания, м3/мин
936:  конечное давление нагнетания (абсолютное), кгс/см2
С:  "сухой";  без смазки цилиндров и сальников
УХЛ:  климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69:  макроклиматические районы с умеренным и холодным климатом
4:  категория размещения компрессора при эксплуатации:  отапливаемое и вентилируемое помещение с температурой не ниже +10С









3. Условное обозначение (марка) компрессора: 2ГП, 3ГП, 202ГП, 205ГП, 302ГП, 305ГП

3.1. Компрессора 2ГП-2/220М УХЛ42ГП-4/5 УХЛ42ГП-6/18 УХЛ43ГП-12/35 УХЛ43ГП-13/18 УХЛ43ГП-20/8 УХЛ43ГП-5/221 УХЛ4:
23:  номинальное поршневое усилие на шток, в тоннах
Г:  газовый;  рабочая среда:  азот;  аргон;  кислород;  атмосферный воздух
П:  угловой;  прямоугольное расположение цилиндров
2;  461213205:  производительность по условиям всасывания, м3/мин
220518358:  конечное давление нагнетания (абсолютное), кгс/см2
М:  модификация;  модернизация
УХЛ:  климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69:  макроклиматические районы с умеренным и холодным климатом
4:  категория размещения компрессора при эксплуатации:  отапливаемое и вентилируемое помещение с температурой не ниже +10С

3.2. Компрессора 202ГП-10/8 УХЛ4205ГП-30/8 УХЛ4302ГП-10/8 УХЛ4;  305ГП-16/70 УХЛ4402ГП-4/220 УХЛ4505ГП-20/18 УХЛ4:
1020304050:  конструкторское исполнение
25:  номинальное поршневое усилие на шток, в тоннах
Г:  газовый;  рабочая среда:  водород;  инерные газы;  атмосферный воздух
П:  угловой;  прямоугольное расположение цилиндров
103016420:  производительность по условиям всасывания, м3/мин
87022018:  конечное давление нагнетания (абсолютное), кгс/см2
УХЛ:  климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69:  макроклиматические районы с умеренным и холодным климатом
4:  категория размещения компрессора при эксплуатации:  отапливаемое и вентилируемое помещение с температурой не ниже +10С