Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Спіральні компресори коштують недешево, тому що виконуються з обов'язковою вимогою мінімальних допусків та високою точністю обробки елементів. Однак ці пристрої мають безліч переваг, яких не можуть запропонувати нагнітачі іншого типу. Спіральні компресори украй тихі, і у вихідному тракті повітря абсолютно не містить олії. Якщо додати до цього низьку вартість обслуговування, стає зрозуміло, чому все більше приватних осіб та компаній ретельно досліджують ринок пропозицій агрегатів саме такого класу.
Пристрій та принцип роботи
Основний робочий орган, як випливає з назви класу агрегатів - архімедова спіраль.У компресорі їх дві. Одна статична і нерухома може виконуватися на елементах корпусу, якщо йдеться про пристрій із зовнішнім приводом. Друга спіраль обертається на валу. Принцип роботи агрегату наступний:
- під час обертання робочої спіралі між її кінцем та стінками стаціонарного елемента відсутня зазор;
- у процесі обертання утворюється зона стиснення, у міру надходження до центру спіралі повітря стискається;
- стиснуте робоче тіло викидається у вихідний тракт.
Такий процес роботи є одним циклом спірального компресора. Він повторюється багаторазово, оскільки кількість обертів на валу приводу може сягати тисяч за хвилину. Процес стиснення стабільний, у нього немає різких кидків тиску в межах одного циклу, як це відбувається в поршневих компресорах.
Дана схема функціонування реалізується шляхом усунення осей спіралей, робочої та нерухомої. Це називається ексцентриковою відстанню.
На замітку! У деяких компресорах передбачається регулювання, зміна показника зміщення, як налаштування граничного вихідного тиску, так забезпечення нульового циклу без нагнітання.
Переваги спіральних компресорів
Одна з переваг спірального компресора, а саме стабільність подачі, вже згадано вище. На практиці це означає, що у вихідному повітряному потоці немає биття, що покращує режими роботи споживача, наприклад, пневматичного інструменту, що діє зі значними зусиллями.
Користувач отримує додатковий плюс. Мінімальні показники биття потоку та стабільна подача повітря означають, що спіральний компресор працює дуже тихо. На практиці показник звукового тиску може перебувати на рівні 5-10 Дб, що дуже цінно в медичному обладнанні, системах кондиціювання. Крім цього, компресори спірального класу мають інші переваги.
Мінімальні втрати
Спіральний компресор при близькому до нульового зносу антифрикційних ущільнювачів, що нейтралізують проміжок між робочими елементами, показує відсутність втрат маси газу в межах одного циклу. Це відкриває широкі можливості застосування в різноманітних дозаторах. Вони використовуються в обладнанні для приготування газових сумішей з контрольованим складом.
Нульовий мертвий обсяг
Характеристика мертвого обсягу є у поршневих компресорів. У спіральних цей показник дорівнює нулю. Весь обсяг робочого блоку виконує свої функції з максимальними показниками ефективності.
Нульові гідравлічні втрати
Спіральні компресори (класичного конструкційного рішення) безмасляні, вони не мають редукторів і перетворювачів моменту. В результаті вся енергія, передана системою приводу, йде на стиск газу, без гідравлічних втрат у будь-яких режимах експлуатації.
Мінімальний теплообмін
При стисканні газ нагрівається. Якщо це тепло йтиме у навколишнє середовище або пов'язані частини механізмів, це може вплинути на кількість варіантів використання компресора. У спіральних установок не відбувається теплообмін із навколишнім середовищем.
Мінімальні втрати на тертя
Єдині втрати на тертя, що існують у компресорах типу, що розглядається, спостерігаються в точках проходу кінця робочої спіралі, її контакту з антифрикційним ущільнювачем. Їхній рівень мізерний. Тому можна вважати, що загальні втрати на тертя в рамках всього пристрою дорівнюють нулю.
Одночасний паркан та випуск
Конструкція спіралей компресора така, що при робочому циклі (одному обороті елемента, що рухається) момент забору повітря і його викид в нагнітальний тракт відбувається одночасно. Це означає, що двигун приводу може працювати в стабільному режимі без кидків відбору потужності.
Коефіцієнт подачі
У спірального компресора немає перетічок, неповного викиду газу або газообміну по зазорах (наприклад, основні втрати в поршневих установках відбуваються на кільцях ущільнювачів в циліндрі). В ідеальному випадку, при нульовому зносі ущільнювачів він показує коефіцієнт передачі, рівний 1.
Є ще кілька технологічних показників, за якими спіральні нагнітачі обходять конкурентів. В обивательському формулюванні можна описати їх переваги досить просто.Важливо! Насправді, за результатами досвідчених досліджень, було встановлено трохи менший коефіцієнт. Так, спіральні установки показують 0,92 при негативних температурах -10 градусів Цельсія, 0,94 при нулі градусів, 0,95-0,98 при позитивних температурах. При цьому коефіцієнт передачі тим вищий, чим значніша продуктивність установки.
- Спіральні компресори показують коефіцієнт подачі на 20-30% вище, ніж у поршневих установок.
- При високих температурах (більше +10 градусів) у них на 10-15% вище ККД.
- Спіральні компресори дуже тихі, не вносять домішки у повітря, формують стабільний потік без помітного биття пари.
Різновиди
Можна навести безліч різновидів та моделей спіральних компресорів. Вони відрізняються конструкційними особливостями, типом робочого елемента, рівнем герметизації, базовим призначенням та іншими характеристиками. Розрізняють один і двоступінчасті пристрої, є агрегати горизонтального та вертикального розміщення.
Компресори можуть мати класичну спіраль Архімеда, евольвентний елемент, шматково-окружний та інші конфігурації робочого органу. Є повністю герметичні пристрої, безсальникові та негерметичні сальникові. Розрізняють агрегати сухого стиску та маслозаповнені. Пристрої відрізняються вимогами до приводу або потужністю, максимальним тиском на виході, продуктивністю та рекомендаціями до охолодження.
Поради щодо вибору
Щоб правильно вибрати спіральний компресор, слід ознайомитися з асортиментом, цінами, призначенням та характеристиками продукції. Останній критерій варто розглянути докладніше.
Тип приводу
Найпоширеніша категорія спіральних компресорів оснащується електричним двигуном. Це самодостатні пристрої. Сьогодні можна придбати нагнітачі з дизельними та бензиновими двигунами. Для деяких категорій користувачів буде цікавий агрегат, до якого можна підключити зовнішній привід.
Метод передачі крутного моменту
Сегодня основною передачею в спіральних компресорах є ремінна (клинопасова). Але в неї є один недолік: згодом ремінь розтягується і може прослизати в моменти, коли на споживачі різко зростає навантаження та зворотний тиск на компресор.
Більш надійна зубчасто-ременова передача, але вона вимагає точного налаштування. Без цього ремінь не відпрацює належний термін служби. Передача даного типу показує близькі до нульових ковзання, коштує доступні гроші.
Коробки передач та інші шестерні вузли максимально надійні і довговічні, але вони не дають свободи в установці приводу. Однак якщо хочеться отримати нульові показники прослизання при будь-якому навантаженні, перетворення моменту, передбачуваність поведінки та простоту обслуговування - без шестерної передачі не обійтися.
Вхідний фільтр
Зношування антифрикційних ущільнювачів залежить не тільки від характеристик спірального компресора. Його різко збільшує пил та інші механічні включення в потік повітря, що забирається. Тому, незважаючи на факт, що фільтр очищення негативно впливає на продуктивність, розумно розглянути компресор із такою комплектацією. Він покаже термін служби до моменту обслуговування, що максимально відповідає заявленому виробником.
Динамічний клапан
Динамічний клапан запобігає зворотному руху повітря. Наприклад, через високий тиск на стороні споживача при відключеному приводі регульованого компресора. Цей вузол не є обов'язковим, однак він різко підвищує передбачуваність підсистеми нагнітання повітря в цілому.
Регулювання
Регульовані компресори шляхом зміни ексцентрикової відстані робочої та стаціонарної спіралі дозволяють налаштовувати показник максимуму вихідного тиску. Крім цього, нагнітач даного типу здатні працювати в нульовому циклі (вентилювання) або без подачі. Подібна опція коштуватиме чималих грошей, проте в деяких варіантах застосування компресора може бути дуже привабливою.
Останнє, на що варто звернути увагу покупця – матеріал антифрикційних ущільнювачів та їх доступність у роздрібному продажу. По суті, це практично єдина деталь компресора, яку потрібно періодично міняти.
Порада! При виборі спірального нагнітач варто уважно вивчити дані виробника, показник напрацювання ущільнювачів на відмову. Не зайвим буде ознайомитись з інструкціями щодо заміни, щоб зрозуміти, чи можна буде провести роботи самостійно.Власне, ідею спірального компресора вдалося реалізувати лише після появи стійких до тертя матеріалів для антифрикційних ущільнювачів. Тому при розгляді агрегатів середньої та бюджетної цінової категорії, коли виробник не дає даних напрацювання на відмову чи іншої корисної інформації – можна орієнтуватися на рік виходу моделі на ринок. Чим вона свіжіша, тим більша ймовірність використання надійних і довговічних антифрикційних ущільнювачів.