Что такое безмасляный воздушный компрессор, и когда он используется

Безмасляные воздушные компрессоры — это те, которые работают без смазки в камере сжатия.

В винтовом безмасляном компрессоре сжатый воздух образуется за счет очень высокой скорости работы винтового блока. Такое оборудование устанавливается там, где важна 100% чистота воздуха или газа — это фармацевтическая промышленность, производство продуктов питания и напитков, электроника, покрасочные цеха в производстве автомобилей и других товаров. Отсутствие частичек масла в процессе сжатия воздуха компрессором снижает вероятность попадания масляных испарений в подаваемый из компрессора воздух или газ.

Безмасляные компрессоры обеспечивают сжатый воздух, соответствующий классу «0» по стандартам чистоты воздуха ИСО 7583-1, они могут гарантировать подачу сжатого воздуха, в котором полностью отсутствуют капельки масла. Безмасляные компрессоры имеют более высокую стоимость, чем маслозаполненные, но они и отличаются повышенной безопасностью в особо требовательных условиях применения. Класс «0» является самым высоким по чистоте сжатого воздуха, это означает, что в конечную продукцию не попадет никаких загрязнений.

Международная организация по стандартизации (ISO) устанавливает международные стандарты для частных, промышленных и коммерческих целей. Сжатый воздух имеет собственный набор стандартов ISO. В зависимости от максимальной степени чистоты воздуха (которая определяется по количеству частиц на кубический метр в зависимости от размера частиц) компрессоры могут соответствовать классам 0–5 стандарта ISO.

Как работают безмасляные воздушные компрессоры

Принцип работы обычного воздушных винтовых компрессоров довольно прост — при сжатии воздуха в специальной камере его объем уменьшается, а давление увеличивается. В этом смысле безмасляные и маслозаполненные воздушные компрессоры работают одинаково. Сжатие воздуха — это двухступенчатый процесс, при котором давление воздуха повышается при уменьшении объема. Однако в случае с компрессорами безмасляного типа в камере сжатия отсутствует смазка.

В безмасляном винтовом компрессоре наружные шестерни синхронизируют положение винтовых элементов, вращающихся в противоположных направлениях. Поскольку роторы не соприкасаются и не создают трения, смазывание внутри камеры сжатия не требуется. Следовательно, сжатый воздух не содержит масла.

Технологии для подготовки безмасляного воздуха позволяют избежать необходимости приобретения запасных фильтров, так как не требуется фильтровать масло. Это сокращает расходы на удаление масляного конденсата и снижает потери электроэнергии из-за падения давления в фильтрах. Кроме того, использование безмасляного воздуха помогает защитить окружающую среду и обеспечить соответствие международным нормативам.

Выше уже упоминалось, в каких отраслях требуется применение безмасляных компрессоров, вот еще несколько примеров использования:

В автомобильной промышленности в процессе покраски автомобиля для обеспечения качества покрытия, в пищевой промышленности — обязательное требование, в химической промышленности для обеспечения чистоты технологических процессов, уменьшения отходов и повышенной безопасности. В электронной промышленности в системах непрерывного управления, в медицине и здравоохранении, текстильной промышленности, в производстве лекарств и фармппрепаратов. Безмасляный воздух требуется также в очистке сточных вод.

Среди безмасляных винтовых компрессоров есть два основных типа компрессоров:  безмасляный винтовой компрессор с водной смазкой и безмасляный винтовой компрессор сухого типа.

Безмасляные винтовые воздушные компрессоры с водяной смазкой довольно распространены, по названию понятно, что они смазываются водой, поэтому сжатый воздух на 100% не содержит масла.

Особенность этого типа безмасляных компрессоров — невысокая рабочая температура.

В таких компрессорах обеспечивается идеальное изотермическое сжатие. Благодаря хорошей теплопроводности воды, когда смазывающая вода впрыскивается в камеру сжатия, температура падает до 45 ° C, что близко к температуре всасывания.

Вода используется вместо масла для реализации четырех основных функций: смазки, охлаждения, уплотнения и снижения шума, обеспечивая высококачественный воздух, не содержащий масел, без загрязнения и без специальной обработки сливаемой воды, что отвечает требованиям защиты окружающей среды.

К недостаткам можно отнести то, что температура окружающей среды не может быть ниже 0° C, иначе чистая вода, используемая в качестве смазочной среды, просто замерзнет.

Поэтому наряду с достоинствами необходимо сказать дополнительных затратах, которые есть у безмасляных винтовых воздушных компрессоров с водяным охлаждением:

Во-первых, должна быть полная система водоснабжения и водоотведения — это дополнительные и немалые инвестиции. Кулер с водяным охлаждением имеет небольшой срок службы, цилиндр легко заморозить северной зимой, при нормальной работе расход воды большой.

Второй тип безмасляного винтового компрессора — так называемый, сухой, гораздо более распространенный, имеет большую пропускную способность.

Безмасляный винтовой компрессор сухого типа. В камере сжатия отсутствует любое смазывающее вещество. Из-за этого эффективность сжатия падает и требуется два винтовых блока.

Преимущество безмасляных винтовых компрессоров сухого типа в том, что высокая температура воздуха внутри системы (до 200℃), обеспечивает хорошую дезинфекцию, что хорошо подходит для всех вышеперечисленных отраслей. Кроме того, не требуется вода для смазки, что сильно упрощает и удешевляет эксплуатацию оборудования.

Однако данный тип компрессора чаще бывает дороже компрессора с водяной смазкой из-за более сложной конструкции — 2 винтовых блока, 2 охладителя, несколько глушителей звука так как требуется более сильное шумоподавления из-за работы без смазки. Кроме того, на выходе из компрессора требуется охлаждение сжатого воздуха.

Применяются безмасляные винтовые компрессоры сухого типа в тех же отраслях, что и компрессоры на водной смазке. Выбор того или иного типа оборудования зависит от требований производства, эксплуатационных составляющих и технических требований.

Однако стоит помнить, что сервисное обслуживание любого безмасляного винтового компрессора будет экономичнее и легче в связи с отсутствием необходимости приобретения и замены масла и масляных фильтров, а также меньшей загрязненности оборудования.