Винтовые компрессоры были изобретены примерно в одно время с центробежными – в 1908 году был зарегистрирован патент, ныне принадлежащий компании Svenska Rotor Maskiner AB (SRM). В настоящий момент патент куплен более чем 50 компаниями.
Конструктивно, винтовые компрессоры относятся к ротационным компрессорам. Сжатие среды достигается с помощью двух сцепленных между собой роторов с винтовыми зубьями. Винтовой компрессор состоит из корпуса (цилиндра), ведущего и ведомого роторов с зубчато-винтовыми лопастями.
Компрессоры показывают отличные показатели сбережения электрической энергии, а также снижение расходов на обслуживание компрессора. Срок окупаемости винтового компрессора может достигать около 18 месяцев. Сокращение потребления энергии винтовыми приводит к экономии средств.
Виды винтовых компрессоров
Винтовые компрессоры бывают безмаслянные и маслозаполненные.
В маслозаполненных винтовых компрессорах, как правило, ведущим является один ротор. Винты входят в зацепление друг с другом, и ведомый ротор автоматически вращается при вращении ведущего ротора. Масло, которое постоянно впрыскивается в винтовой блок, предотвращает металлический контакт между роторами. Кроме смазки винтового блока, масло выполняет ещё две важные функции: оно уплотняет зазоры между роторами, между роторами и корпусом компрессорного блока, а также отводит тепло.
В маслозаполненном винтовом компрессоре внутрь рабочей полости сжатия впрыскивается масло 8-10 л/м3/мин, которое перекрывает технологические зазоры и герметизирует компрессор. Для очистки сжатого воздуха от масла на нагнетании винтового компрессора устанавливается маслоотделитель (сепаратор).
Ключевая особенность винтовых компрессоров в том, что они обеспечивают фиксированную степень сжатия.
Ротационные винтовые компрессоры идеально подходят для многоступенчатой степени сжатия.
Этот тип компрессора можно назвать переходным между компрессорами объёмного сжатия (поршневыми) и динамического сжатия (центробежными), поскольку имеется процесс внутреннего сжатия (до достижения газом выходного окна), так и внешнего (динамического).
Назначение
Основные сферы применения винтовых компрессоров:
- Подача газа в ГТУ
- Перекачка природного и попутного газа
- Закачка газов в подземные хранилища
- Охлаждение и сжатие газов (пропан/бутан)
- Сжатие технологических газов
- Морские платформы
- Заводы синтетических удобрений
- Заводы синтетического каучука
Преимущества
- Высокая степень сжатия;
- Надежность в работе;
- Не нужен специальный фундамент;
- Отсутствие клапанов и трущихся деталей в полости сжатия, повышающее надежность;
- Отсутствие механических преобразователей;
- Возможность обрабатывать газы с различной молярной массой;
- Возможность работать со средой, содержащую капельную жидкость;
- Высокая энергоэффективность (минимум на 30% );
- Не требует больших начальных вложений и малые капитальные вложения на ремонт;
- Не свойственна вибрация;
- Компактность;
- Низкая стоимость;
- Простота обслуживания;
- Малые габаритные размеры и вес.
Недостатки
- Содержание масла;
- Необходима масляная система с элементами охлаждения;
- При малой загруженности компрессора на всасе участке существенно снижается КПД.
Рабочий диапазон
- Диапазон мощности: 100 - 3500 кВт
- Диапазон объёма: 300 - 12000 м³/ч
- Давление: 0,4 -6,3 МПа
- Скорость: 500 - 3000 об/мин
