Винтовой компрессор — что важно знать при выборе оборудования

Впервые винтовой компрессор был запатентована в 1934 г. Сегодня компрессоры данного типа являются наиболее распространенными в промышленном производстве. Этому способствует их относительно небольшая масса и компактные габариты, надежность, способность функционировать в автономном режиме, экономичность в плане потребления электроэнергии и затрат на обслуживание.

В самой категории винтовых компрессоров есть также деление на несколько типов.

Самый большой сегмент и самый распространенный составляют так называемые «маслозаполненные» компрессоры.  В этих моделях один ротор является ведущим, второй — ведомым, контакт между данными элементами предотвращается путем впрыскиваемого в камеру сжатия масла (на 1 кВт мощности устройства подается 1 л/мин). Чаще всего шум от работы такого компрессора можно сравнить с шумом от работы бытовой техники — 60–80 Дб. Как правило, компрессор имеет звукопоглощающий кожух. Мощность двигателей может варьироваться в пределах 3–355 кВт, а объемные расходы — 0,4-54 м3/мин. Такое оборудование можно даже устанавливать в рабочих цехах.

Ко второй категории относятся компрессоры «безмасляного типа». Из названия очевидно, что масло не подается в камеру сжатия. Они оснащены синхронными электромоторами, которые приводят в движение оба винта, исключая контакт между ними. В этом случае сжатие происходит за счет очень высокой скорости винтов, гораздо выше, чем у маслозаполненных моделей. Такие безмасляные компрессоры называются «сухими».

Существует также разновидность безмасляных моделей, которые работают на так называемой «водной смазке». Важным преимуществом подобных моделей является их экологичность, так как компрессорное масло заменено на чистую, натуральную и не такую дорогостоящую воду. Вода обладает высокой удельной теплопроводностью и теплоемкостью. Вне зависимости от уровня конечного сжатия температура в ходе данного процесса повышается максимум на 12 °С. Этому способствует также применение дозированного впрыска. Тепловая нагрузка на элементы устройства минимальна, следовательно, возрастает срок службы, надежность и безопасность агрегата в целом. Сжатый воздух не нуждается в дополнительном охлаждении. Циркулирующая в системе вода охлаждается до температуры окружающей среды. А влага, имеющаяся в сжатых воздушных массах, конденсируется и вновь возвращается в контур.

В маслозаполненных моделях именно конденсат является загрязняющим веществом, поэтому эти модели не используются в «чистых» производствах, либо там, где критично попадание частиц масла, например, в производстве чипов, окраске автомобилей, не говоря уже о производстве продуктов питания, лекарств.

Есть еще одно весомое достоинство компрессоров на водяной смазке — возможность снизить на 20 % энергозатраты. Процесс сжатия в подобных устройствах приближается к идеальному изотермическому. Изготовление устройства обходится дешевле за счет отсутствия масляных фильтров, емкостей для отработанной масляной жидкости. Не приходится нести издержки и на переработку конденсата.

В последние лет 10-20 винтовые компрессоры активно вытесняют поршневые и центробежные варианты. Многие предприятия переходят именно на такие агрегаты, считая их более надежными, совершенными и экономичными. Хотя стоимость первоначальных вложений в покупку винтовых устройств выше, чем у поршневых аналогов. Однако, предприятия рассматривают полную стоимость компрессорного оборудования, исходя из следующих затрат:

1. Покупка компрессора;
2. Монтаж;
3. Обслуживание и расходные материалы;
4. Стоимость электроэнергии;
5. Ремонт и запчасти;
6. Дополнительное оборудование — фильтры, сепараторы и так далее.

Первоначальные вложения в поршневые модели ниже, но они имеют более значительные габариты и массу, в процессе работы они ощутимо вибрируют, поэтому нуждаются в обустройстве специального фундамента, что влияет на стоимость монтажа.

КПД винтовых компрессоров существенно выше. И чем выше производительность агрегата, тем более заметной будет эта разница. По критерию энергопотребления на генерирование одинакового объема сжатого воздуха поршневые компрессоры сильно проигрывают винтовым. А, как известно большинству производителей, в полной стоимости компрессора затраты на электроэнергию составляют порядка 80% от всех расходов, связанных с этим оборудованием, включая стоимость самой модели.

Поршневые компрессоры нуждаются в регулярной замене колец поршней, клапанов, вкладышей и прочих элементов механизма. Винтовые компрессоры полностью избавляют пользователя от подобных проблем. В их механизме нет быстро изнашивающихся элементов. Потребность в ремонте возникает гораздо реже, а плановое обслуживание обходится намного дешевле.

Существенным преимуществом винтовых моделей является то, что пропадает необходимость в постоянном присутствии рядом с оборудованием обслуживающего персонала. Эти модели оснащены защитой, предотвращающей возникновение аварийных ситуаций. Например, оборудование отключается при перегреве или пиковых значениях электрического тока и способно работать в полностью автономном режиме.

Стоит отметить и дополнительную выгоду от использования винтовых компрессоров, которая заключается в возможности задействования генерируемого компрессором тепла для нужд предприятия. Зачастую оно используется для отопления цехов.

Винтовые модели уступают поршневым аналогам равной производительности только по стоимости покупки. По всем остальным статьям (затраты на ремонт, закупку дополнительного оснащения и расходных материалов, оплату потребляемой энергии и работу обслуживающего персонала) они гораздо выгоднее и несколько раз окупают себя за эксплуатационный период. Таким образом, покупка винтового компрессорного оборудования — экономически оправданное и выгодное для предприятия решение.