Сегодня роторные винтовые компрессоры используют предприятия, требуют большого количества сжатого воздуха.
Такие устройства отличаются низким уровнем шума и вибраций, небольшим весом и размерами, сравнительной простотой в обслуживании.
Типичная конструкция винтового компрессора сухого сжатия не подразумевает подачу масла в рабочую полость, а отсутствие смазки компенсирует минимальный зазор между роторами. Если этот зазор нарушается и поверхности винтовой пары начинают сталкиваться, оборудование испытывает большие нагрузки, под воздействием которых может быстро выйти из строя.
Ремонт компрессоров заключается, как правило, в восстановлении роторов или замене комплектующих — подробнее об этом читайте вот здесь.
Механизм и принцип работы винтовых компрессоров
Винтовые компрессоры являются разновидностью роторных устройств, которые снижают давление за счет вращения сжимают элементов.
Принцип их работы известен уже более 120 лет, сама конструкция разрабатывалась с 30-х годов ХХ века и была запатентована в 1934 г. Сначала винтовые компрессоры не пользовались большим спросом, так как производство роторов было достаточно затратным. Вскоре, однако, эта проблема была решена.
Использование современных винтовых компрессоров позволяет экономить до 30% электроэнергии, поэтому они успешно конкурируют с другими типами машин, практически полностью вытеснив их в передвижных компрессорных станциях, судовых холодильных установках.
Типичная конструкция винтового компрессора включает два винтовых ротора. Ведущий — с выпуклой нарезкой — соединен с двигателем непосредственно или через зубчатую передачу. Ведомый ротор имеет нарезку с вогнутыми впадинами. Винтовая пара расположена в корпусе, имеющем один или несколько разъемов. В корпусе выполнены расточки под винты, подшипники и уплотнения, а также камеры всасывания и нагнетания.
Столкновение роторов в отсутствии смазки (масла) недопустимо, поэтому между ними есть минимальный зазор, обеспечивающий безопасную работу компрессора. Синхронная частота вращения ведущего и ведомого роторов обеспечивается внешними шестернями.
Поверхности роторов и стенок корпуса образуют рабочие камеры, которые увеличиваются в объеме при вращении деталей. Процесс всасывания воздуха происходит в тот момент, когда выступления роторов удаляются от впадин. Когда объем камер достигает максимума, всасывание прекращается, камеры изолируются стенками корпуса и крышками от всасывающего и нагнетательного патрубков.
Дальнейшее вращение вызывает внедрение выступления ведущего ротора во впадину ведомого: оно начинается у переднего торца и постепенно распространяется к нагнетательному окна. В определенный момент обе винтовые поверхности объединяются в общую полость. За счет поступательного перемещения линии контакта сопряженных элементов в направлении к окну объем этой полости непрерывно уменьшается.
Роторы продолжают вращаться, в результате чего газ вытесняется из полости в нагнетательный патрубок. Отсутствие клапанов и неравномерных механических сил обеспечивает роторам значительные частоты вращения. Благодаря этому, а также существование нескольких камер одновременно, винтовые компрессоры отличаются высокой производительностью при сравнительно небольших габаритах.