Винтовые компрессоры являются самым распространенным типом компрессоров среди машин производительностью от 1 до 100 м3/мин и на сегодняшний день активно вытесняют с рынка компрессоры поршневого типа.
Рис.1 Устройство винтового компрессора
Рис.2. Устройство поршневого компрессора
Происходит это за счет следующих преимуществ винтовых компрессоров по отношению к поршневым:
1. Высокая надежность, низкая потребность в обслуживании (механическая часть не содержит быстроизнашивающихся деталей)
2. Бесшумность
3. Компактность
4. Высокий КПД
5. Сбалансированность (не требуют специального фундамента)
6. Высокая степень сжатия (низкая температура в конце сжатия за счет масленого охлаж-дения)
7. Простота в эксплуатации (не требуют водяного охлаждения)
8. Возможность организации децентрализованной системы подачи воздуха
К недостаткам винтовых компрессоров можно отнести их стоимость (винтовые компрессоры на 20-40% дороже поршневых), связано это со сложностью их производства - основным агрегатом внутри корпуса являются высокоточные винты (роторы) специальной конфигурации, однако стоит учитывать, что стоимость работ по монтажу компрессоров поршневого типа выше.
Принцип работы винтового компрессора был запатентован инженером из Швеции - Лисхольмом в 1932 году. С тех пор, произошло много изменений в конструкции этих машин. Коснулись изменения и привода винтового блока.
В качестве привода у современных винтовых компрессоров используются асинхронные двигатели с преобразователями частоты, которые позволяют плавно разгонять и останавливать роторы по заранее заданному закону и регулировать их скорость вращения (производительность компрессора) в процессе работы.
Такая система позволила избавиться от следующих недостатков присущих компрессорам у которых пуск электродвигателя выполняется напрямую без применения преобразователя частоты:
1. Наличие пусковых токов при запуске компрессора
2. Ударные нагрузки на механическую часть компрессора
3. Необходимость в обслуживании силовой коммутационной аппаратуры
4. Высокое потребление электроэнергии (работа на холостом ходу)
5. Утечки воздуха из системы
6. “Перекачка” системы сжатого воздуха
Основное внимание стоит уделить экономии электроэнергии. Эффективность частотного преобразователя в этом случае существенно зависит от режима потребления воздуха предприятием. Наиболее существенная экономия (до 40%) при внедрении частотно-регулируемого привода компрессоров наблюдается на предприятиях с переменным потреблением объема сжатого воздуха в течение дня, ведь производительность компрессора в данном случае регулируется в зависимости от потребления.
Для управления винтовыми компрессорами необходимо использовать частотные преобразователи с векторным режимом управления двигателем и достаточно широким диапазоном регулирования (не менее 1:100), например, преобразователи частоты Commander SK или Unidrive SP (Control Techniques), FC102 или FC301 (Danfoss), Optidrive Plus (Invertek). Обычно процесс управления производительностью компрессора строится с обратной связью по датчику давления, сигнал которого заводится непосредственно на аналоговый вход преобразователя частоты. При этом преобразователь частоты осуществляет управление процессом с использованием внутреннего ПИД-регулятора.
Для выбора преобразователя частоты, устройства плавного пуска или привода постоянного тока под вашу задачу, воспользуйтесь конфигуратором электропривода.
