Винтовой компрессор — ротационный компрессор, в котором сжатие среды достигается с помощью двух сцепленных между собой роторов с винтовыми зубьями. Он предназначен для работы в тяжелых условиях круглые сутки, комплектация компрессора зависит от климатических условий потребителя.
Преимущества винтовых компрессоров:
1. возможность круглосуточной непрерывной работы;
2. высокая надежность;
3. низкие эксплуатационные издержки;
4. простота установки и эксплуатации;
5. низкий уровень шума;
6. возможность применения автоматического управления;
7. высокий уровень энергосбережения;
8. высокая чистота сжатого воздуха на выходе;
9. Высокая производительность.
Меньшая масса и габариты по сравнению с поршневыми компрессорами.
Высокая надежность (гораздо меньшее количество деталей, чем в поршневом компрессоре, нет клапанов и поршневых колец, которые являются наиболее быстроизнашиваемыми деталями, малое количество подвижных частей).
Быстроходность, малая металлоемкость (скорость вращения вала поршневого компрессора – не более 1500 об/мин (3000 предел из-за клапанов), для винтовых скорость вращения ведущего ротора достигает 10000-12000 об/мин, соответственно та же производительность при меньших размерах).
Низкий шум (компрессоры оборудованы шумопоглощающим кожухом). Шум, производимый поршневым компрессором, низкочастотный, поскольку частота вращения вала невелика. Шум от винтового компрессора более высокочастотный, он очень хорошо гасится шумопоглощающим кожухом, которым оборудуют такие компрессоры. Для поршневых компрессоров кожух неэффективен.
Малая вибрация из-за отсутствия частей, совершающих возвратно-поступательное движение. В поршневом компрессоре вибрация вызвана в первую очередь силами и моментами инерции от возвратно-поступательно движущихся частей. В винтовом компрессоре таких частей нет, вибрацию вызывают только дисбаланс роторов и колебания давления. Поскольку роторы проходят при изготовлении операцию балансировки, первая причина устраняется, а колебания давления ниже, чем в поршневом – за один оборот вала поршневой компрессор выталкивает из одного поршня одну порцию воздуха, винтовой – 6 порций.
Меньшие колебания давления нагнетания на нагнетании, причина – в предыдущем пункте.
Воздушное охлаждение – для компрессоров небольшой мощности (где-то до 55 кВт) водяное охлаждение не дает практически никаких особых преимуществ, только удорожает машину, её монтаж и эксплуатацию. Воздушное охлаждение здесь предпочтительно.
Возможность сжатия газа с высокой влажностью. В винтовом компрессоре отсутствует понятие «мертвого объёма», поэтому нет опасности гидравлического удара, попадание влаги в сжимаемый воздух или газ не приведет к немедленной аварии.
Возможность обеспечения степени сжатия в одной ступени до 16. Для поршневых компрессоров степень сжатия в одной ступени ограничена где-то 4-мя из-за нагрева воздуха при сжатии до температур, при которых начинается термическое разложение масла (около 180 гр, ограничение – 160 гр). В винтовых компрессорах в сжимаемый воздух добавляется большое кол-во масла, которое, обладая высокой теплоёмкостью, отводит большую часть тепла. В результате температура воздуха при степенях сжатия до 16 не поднимается выше 100 гр.
Отсутствие необходимости в фундаменте – из-за низкого уровня вибрации, см. выше.
Простота и удобство обслуживания и эксплуатации. Обслуживание винтового компрессора производится раз в 3000 часов (смена фильтров и масла). В промежутках он не требует присутствия персонала. Для поршневых компрессоров периоды обслуживания гораздо меньше, вероятность неисправности выше.
Максимальная приспособленность для длительной непрерывной работы. В условиях длительной непрерывной работы винтовой компрессор просто незаменим, поскольку при работе винтового компрессора износа винтов практически нет – между ними образуется масляный клин, тонкая пленка, исключающая трение. Небольшой износ винтов возможен только в краткий момент пуска, когда может произойти касание поверхностей винтов, а масляный клин между ними еще не сформирован. В поршневых машинах износ поршневых колец и клапанов происходит постоянно.
