Спиральный компрессор — это разновидность компрессора объемного действия, который сжимает поток с помощью спиральной спирали, которая эксцентрично вращается в воздушном конце, а не вращается, как винтовой компрессор. Это особое спиральное сжатие имеет ряд преимуществ, таких как самая высокая энергетическая и объемная эффективность, самый низкий уровень шума, 100% безмасляный сжатый воздух, отсутствие необходимости в обслуживании и длительный срок службы. В этой статье мы расскажем, что такое спиральный компрессор и как он работает.
Что такое Скролл компрессор?
История спирального компрессора
Спиральный компрессор был впервые изобретен в 1905 году французским инженером Леоном Кре, но из-за ограничений технологии обработки он не производился массово до начала 1980-х годов. С 1970-х годов обострение энергетического кризиса и появление высокоточных фрезерных станков с ЧПУ открыли возможности для разработки спиральных машин.
В 1973 году американская компания ADL впервые предложила исследовательский отчет о спиральных азотных компрессорах и доказала, что спиральные компрессоры обладают преимуществами, с которыми другие компрессоры не могут сравниться, поэтому крупномасштабные инженерные разработки и исследования спиральных компрессоров пошли по быстрому пути развития. В 1982 году японская компания Sanden начала массовое производство спиральных компрессоров для автомобильных кондиционеров.
В 1983 году Hitachi выпустила первый в мире кондиционер, использующий полностью закрытый спиральный компрессор. После этого Mitsubishi Electric, Daikin, Panasonic, Ingersoll Rand, Sullair и Gardner Denver в США также начали массовое производство спиральных компрессоров.
Определение спирального компрессора
Спиральный компрессор — это эффективное и надежное оборудование для сжатия жидкости, также известное как вихревой воздушный компрессор. Это особый объемный компрессор, в конструкции которого используется архимедова спиральная схема.
Самым большим отличием спирального воздушного компрессора от других компрессоров является его уникальный компрессионный компонент. Спиральный компрессор состоит из двух архимедовых спиралей, одна из которых неподвижна, а другая приводится в движение двигателем, совершая круговое движение. Движущаяся спираль движется по эксцентричной орбите, но не вращается.
Спиральные компрессоры легко спутать с центробежными компрессорами , но это не одно и то же. Центробежные воздушные компрессоры относятся к компрессорам скоростного типа, которые принципиально отличаются от семейства объемных воздушных компрессоров.
Компрессоры объемного типа сжимают воздух за счет уменьшения его производительности, по сути, уменьшая объем воздуха, например, спиральные компрессоры, поршневые компрессоры возвратно-поступательного движения и винтовые компрессоры; в то время как скоростные компрессоры увеличивают расход воздуха, а затем преобразуют кинетическую энергию воздуха в давление воздуха через диффузор, например, центробежные компрессоры и осевые компрессоры.
Как работают спиральные компрессоры?
Детали спирального компрессора
Спиральный компрессор в основном состоит из двух спиралей, шпинделя, камеры сжатия, двигателя и системы охлаждения.
Спирали: Спираль представляет собой лопатку с эвольвентной, архимедовой спиралью или гибридными кривыми. В спиральном компрессоре имеется две спирали, одна из которых закреплена, а другая соединена со шпинделем через муфту типа Олдхэма.
Шпиндель: Шпиндель представляет собой передаточный элемент с косозубой передачей, вращение которого осуществляется двигателем.
Муфта типа Oldham: зубчатое колесо, используемое совместно со шпинделем. Когда шпиндель вращается, муфта типа Oldham входит в зацепление с движущейся спиралью, чтобы преобразовать вращательное движение шпинделя в круговое движение движущейся спиралью.
Камера сжатия: зазор между двумя спиралями в спиральном компрессоре, через который воздух всасывается в камеру через воздухозаборник.
Принцип работы спирального компрессора
(Принцип работы спирального компрессора)
(Геометрия архимедовых спиральных завитков)
Принцип работы спирального воздушного компрессора основан на принципе герметичного компрессора. Двигатель приводит шпиндель во вращение. Благодаря комбинации муфты типа Олдхэма между подвижной спиралью и шпинделем вращательное движение шпинделя преобразуется в эксцентриковое круговое движение подвижной спирали.
Когда движущаяся спираль вращается эксцентрично, зазор, заключенный воздухом между движущейся спиралью и статической спиралью, также перемещается эксцентрично к центру спиралей, и его емкость уменьшается. Объем воздуха уменьшается, температура повышается, а давление увеличивается, тем самым воздух сжимается.
Поскольку между двумя спиралями отсутствует механическое трение, а происходит только взаимное зацепление, безмасляный спиральный воздушный компрессор не требует смазочного масла в компрессорном блоке для смазки и охлаждения, как другие объемные компрессоры, что позволяет получать полностью безмасляный сжатый воздух.
Конструкция спирали обеспечивает радиальную и осевую устойчивость спирального воздушного компрессора, предотвращая утечки в процессе сжатия, благодаря чему спиральный воздушный компрессор имеет высокую эффективность сжатия.
Спиральное сжатие происходит непрерывно, а колебания крутящего момента составляют всего 50%, что обеспечивает постоянный и свободный от пульсаций поток воздуха. Это одна из причин, по которой спиральный безмасляный воздушный компрессор работает очень тихо.
Благодаря своему уникальному принципу работы спиральный компрессор может производить чистый безмасляный сжатый воздух. Между движущимися компонентами нет трения, поэтому в процессе сжатия газа теряется меньше энергии, поэтому эффективность выше. Спиральные компрессоры также широко используются в промышленности, медицине, пневматике и других областях из-за их высокой эффективности, надежности, низкого уровня шума, низкой вибрации, низкого энергопотребления, энергосбережения и стабильности.
Рабочие этапы спирального компрессора
(Этапы работы спирального компрессора)
Рабочий процесс спирального компрессора заключается в основном в том, чтобы заставить газ проходить через узкое пространство под давлением посредством эксцентрического орбитального движения спирали, тем самым получая высокое давление. В этом процессе газ сжимается.
Вдох: движущийся спираль начинает эксцентрично вращаться, и воздух подается в камеру сжатия воздушного блока через воздухозаборник.
Сжатие: спираль продолжает вращаться, заставляя камеру сжатия двигаться вдоль спиральной линии к центру спирали, где происходит выход сжатого воздуха. Объем камеры сжатия уменьшается, давление и температура воздуха увеличиваются, в результате чего воздух сжимается.
Непрерывная циркуляция: спираль продолжает вращаться, а наружный воздух непрерывно всасывается и транспортируется к центру спирали, а давление продолжает расти.
Выпуск: после того, как давление воздуха в центре спирали достигает требуемого давления, выпускное отверстие открывается, и сжатый воздух выпускается из выпускного отверстия, поступает в охладитель и оборудование для последующей обработки для дальнейшей обработки, а также подается в различные приложения.
Такой рабочий процесс позволяет спиральному воздушному компрессору эффективно вырабатывать сжатый воздух без содержания масла, что делает его особенно подходящим для применений с высокими требованиями к чистоте газа.
Преимущества спиральных компрессоров
Характеристики спиральных компрессоров
Конструктивные характеристики спирального компрессора
Имеется только одна подвижная часть (линейная скорость движущейся спирали менее 2 м/с), а остальные части неподвижны, поэтому вибрация всего привода крайне мала, а движущиеся и неподвижные спирали не контактируют друг с другом.
Спиральные воздушные компрессоры могут достигать очень высоких степеней сжатия и иметь высокую эффективность преобразования энергии, тем самым сокращая потери энергии.
Спиральные воздушные компрессоры можно разделить на два типа: высокоскоростные спирали и низкоскоростные спирали. Высокоскоростные спирали подходят для случаев большого расхода и малого отношения давления, в то время как низкоскоростные спирали подходят для случаев малого расхода и большого отношения давления.
Спиральные воздушные компрессоры могут достигать плавного сжатия и могут адаптироваться к более широкому диапазону рабочих переменных. Это один из типов воздушных компрессоров, широко используемых в промышленности.
Спиральные воздушные компрессоры обычно обеспечивают более высокое выходное давление и подходят для областей применения, где требуется воздух высокого давления, например, в промышленном производстве, на производстве и в энергетике.
Преимущества спиральных компрессоров
Безмасляная конструкция: По сравнению с масляными воздушными компрессорами безмасляная конструкция исключает возможность загрязнения маслом и подходит для отраслей промышленности со строгими требованиями к чистоте воздуха, таких как медицина и пищевая промышленность.
Конструкция спирали: конструкция спирали безмасляного спирального воздушного компрессора обеспечивает эффективную компрессию газа, плавное сжатие и возможность адаптации к более широкому диапазону рабочих переменных, обеспечивая стабильную подачу воздуха под высоким давлением.
Низкие затраты на техническое обслуживание: Поскольку нет необходимости использовать смазочное масло, нет трения между движущимися компонентами, что значительно снижает механический износ и затраты на техническое обслуживание. Это снижает эксплуатационные расходы оборудования и сокращает частоту работ по техническому обслуживанию.
Широкое применение: Безмасляные спиральные воздушные компрессоры широко используются во многих отраслях промышленности, таких как обрабатывающая промышленность, медицина и электроника, для удовлетворения потребностей в высококачественном сжатом воздухе для различных применений.
Большая производительность: спиральные воздушные компрессоры обычно обладают большой производительностью и могут обеспечивать широкий диапазон расхода сжатого воздуха в кубических футах в минуту (SCFM и CFM) . Это делает их подходящими для применений, требующих высокой производительности, таких как крупные промышленные системы и электростанции.
Низкое потребление энергии: спиральные воздушные компрессоры потребляют меньше энергии и могут обеспечить большой объем сжатого воздуха с меньшими затратами энергии. Его конструкция оптимизирует внутренний путь воздушного потока, снижает утечку воздуха, потерю давления и улучшает использование энергии.
Непрерывная работа: спиральные воздушные компрессоры обычно рассчитаны на непрерывную работу и могут удовлетворить потребность в непрерывной и стабильной подаче воздуха в промышленном производстве.
Сверхнизкий уровень шума: уровень шума ниже, чем у любого другого типа воздушного компрессора. По сравнению с другими типами воздушных компрессоров, спиральные воздушные компрессоры работают плавно, с небольшой вибрацией и без трения движущихся компонентов. Они имеют чрезвычайно низкий уровень шума.
Если производители воздушных компрессоров намеренно используют звукоизоляционные материалы и меры по снижению вибрации при производстве спиральных воздушных компрессоров, их шум будет еще более незначительным, что значительно снизит помехи для рабочей среды и операторов.
Сравнение спирального компрессора и винтового компрессора
| Проект | Спиральный компрессор | Винтовой компрессор |
|---|---|---|
| Уровень шума | Сверхтихий, с единственной движущейся частью, уровень рабочего шума может быть всего 53 дБ(А), отсутствует трение в движущихся частях и незначительная вибрация. | Громкий шум, множество движущихся частей, сильное механическое трение между ведущим и ведомым роторами, сильная вибрация |
| Метод смазки | Нет необходимости в масле или других смазочных материалах для смазки винтового блока, нет необходимости в замене смазочного масла и масляного фильтра, нет проблем со сливом отработанной жидкости. | Смазочное масло необходимо для смазки и охлаждения винтового конца. Смазочное масло и масляный фильтр необходимо заменять вовремя. |
| Чистота воздуха | Сжатый воздух на 100% безмасляный, что исключает угрозу загрязнения нефтью от источника. | Полностью удалить частицы масла невозможно, существует риск загрязнения воздуха и продукта. |
| Стабильность работы | Рассчитан на непрерывную работу, подходит для рабочего цикла 0–100%. | Имеет рабочий цикл и не может работать непрерывно в течение длительного времени. |
| срок службы | Малое количество движущихся и изнашиваемых деталей, стабильная работа, медленное старение и длительный срок службы. | Роторы в компрессорном блоке подвержены износу и старению и имеют много уязвимых деталей, что значительно ограничивает срок их службы. |
| Система клапанов и трубопроводов | Нет впускного или выпускного клапана, что снижает сопротивление впуска и выпуска воздуха и потерю давления. Система трубопроводов проста, а риск утечки снижен. | В системе воздуховодов имеется несколько клапанов, что увеличивает сопротивление воздуха и потерю давления, а также повышает риск утечки воздуха. |
| Объемная эффективность | Отсутствие клиренса, почти 100% эффективность по объему. | Между ведущим и ведомым роторами имеется зазор, объемная эффективность низкая. |
| Обслуживание | Не требует технического обслуживания, достаточно регулярно чистить вентилятор радиатора, поддерживать чистоту окружающей среды, меньший износ компонентов, длительный цикл технического обслуживания, требуется всего 1.5 часа профилактического обслуживания в год, включая капитальный ремонт. | Требуется ежедневная очистка, слив, проверка и замена смазочного масла, масляных фильтров и элементов маслоотделителя, может потребоваться удалить масляный шлам и углеродистые отложения. |
| Области применения | Безмасляный, компактный и относительно тихий, подходит для чувствительных рабочих сред (например, стоматологических клиник и т. д.) или промышленных предприятий. | Громоздкий и шумный, подходит для производственных цехов, где качество сжатого воздуха не имеет значения. |
| Энергоэффективность | Двигателю необходимо только приводить в действие коленчатый вал и вращающуюся спираль, потребляя меньше энергии и имея высокую энергоэффективность. | Ему необходимо одновременно управлять двумя винтовыми роторами, системой смазочного масла и системой вентиляторов, что обеспечивает высокую нагрузку и потребление энергии, а также низкую энергоэффективность. |
| Эффективность работы | Конструкция спирали Архимеда для динамических и статических спиралей, высокая рабочая эффективность, возможность производить больше сжатого воздуха при меньшем потреблении энергии. | Конструкция спирали Архимеда для динамических и статических спиралей, высокая рабочая эффективность, возможность производить больше сжатого воздуха при меньшем потреблении энергии. |
| Интенсивность отказов | Мало движущихся частей, простота и стабильность работы, меньшая вероятность поломок. | В конструкции много подвижных компонентов, которые подвержены поломкам; любая проблема в любой части может легко привести к поломке или простою. |
| Эксплуатационные расходы | Спиральные компрессоры имеют низкое энергопотребление, высокую эффективность, могут значительно сэкономить электроэнергию и расходы на техническое обслуживание. | Высокое энергопотребление, низкая эффективность, множество изнашиваемых деталей, высокая вероятность выхода из строя, высокие затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание. |
манускрипт применение компрессоров
Применение безмасляных спиральных воздушных компрессоров очень широко. Благодаря разнообразию характеристик, они идеально подходят для многих производственных процессов, где необходим чистый, безмасляный сжатый воздух, например, в больницах, лабораториях, пивоваренных заводах, пекарнях, молочных фермах, в производстве электроники и даже в производстве линз.
Спиральные компрессоры широко используются в различных отраслях промышленности, таких как сжатый природный газ , энергетика, производство, нефтехимия, электроэнергетика, медицина, фармацевтика, электроника, полупроводники, распыление и другие.
Они используются для подачи газа высокого давления для привода пневматических машин и оборудования, снабжения заводских производственных линий и других применений, требующих высококачественного сжатого воздуха. В медицинской сфере его можно использовать в качестве системы подачи приводного газа для медицинского оборудования, такого как вентиляторы, наркозные аппараты и стоматологические воздушные бормашины.
(Спиральный компрессор в кондиционере)
манускрипт компрессор maintenance
Техническое обслуживание и уход за спиральными компрессорами очень просты. В течение всего срока службы на профилактическое обслуживание, включая капитальный ремонт, обычно уходит всего 1.5 часа в год.
Ежедневное обслуживание в основном включает проверку таких компонентов, как фильтры, радиаторы и вентиляторы, на предмет засорения, а также перепада давления в них; поддержание чистоты и вентиляции окружающей среды вокруг спирального компрессора; проверку отсутствия посторонних звуков во время работы машины; проверку температуры и давления на впуске и выпуске и т. д.
(Бесшумный спиральный воздушный компрессор серии KUW)
Подробнее Kotech"воздушные компрессоры
Выше приведено краткое введение в то, что такое спиральный компрессор и как он работает, а также его преимущества и применение. Если вы хотите узнать больше о безмасляных спиральных воздушных компрессорах, вы можете нажать кнопку консультации справа. Kotech — это лучший выбор для всех ваших потребностей в воздушных компрессорах.
Наша команда экспертов опытна и профессиональна, и может помочь вам решить любую проблему, которая может возникнуть с воздушными компрессорами. От выбора до установки и обслуживания, мы можем предоставить полное руководство, включая оптимальные советы и решения для вашего проекта.
Kotech Бесшумные безмасляные спиральные компрессоры серии KUW может обеспечить доказанную эффективность работы, надежность и долговечность, в то время как высокоэффективный двигатель уровня IE3 может гарантировать более низкое потребление энергии. Компрессоры, сертифицированные по классу ISO 8573-1, даже превосходят требования к испытаниям. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о производимых нами воздушных компрессорах.
