Как выбрать воздушный компрессор? Роторный компрессор против поршневого компрессора
Сравнение принципов работы
Принцип работы ротационного компрессора:
Роторный воздушный компрессор создает давление воздуха за счет механического движения главного и подчиненного винтов. Принцип его работы можно свести к следующим основным этапам:
- Всасываемый воздух: Впускной клапан ротационного воздушного компрессора открыт, и давление воздуха в камере винтового сжатия ниже атмосферного давления. Воздух очищается от примесей и загрязняющих веществ с помощью фильтрующего устройства, а затем всасывается в камеру ротационного воздушного компрессора.
- Сжатие: Когда два винта вращаются, воздух ограничивается зазором между внешней оболочкой камеры ротационного воздушного компрессора и вращающимся винтом. В результате взаимодействия шестерни и рейки газ между вращающимися винтами сжимается, а давление и температура воздуха в камере постепенно повышаются.
- Выхлопная система: После того, как газ будет сжат до стандартного давления, он будет сброшен через выпускной клапан. В процессе вытяжки воздух охлаждается охладителем, а вода и осадок отделяются сепаратором.
- Тираж: Во время работы ротационного воздушного компрессора газ циркулирует в камере ротационного воздушного компрессора и после охлаждения воздухоохладителем снова поступает в камеру ротационного воздушного компрессора для сжатия.
Принцип работы поршневого компрессора:
С помощью кривошипно-шатунного механизма преобразуйте вращательное движение первичного двигателя в линейное возвратно-поступательное движение поршня и используйте автоматическое открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов для вдыхания, сжатия и выпуска воздуха.
Поскольку используемый метод является относительно обратным, воздух будет содержать большое количество масла. Этот вид оборудования не подходит для отраслей с высокими требованиями к точности подачи воздуха. Во-вторых, есть и такие проблемы, как высокий шум, пульсации газа и легкая поломка главного двигателя.
Сравнение рабочего цикла
Это самая большая разница между двумя компрессорами. Рабочий цикл относится к способности машины работать непрерывно в течение рабочего дня.
В качестве примера возьмем поршневой компрессор. В процессе сжатия воздуха температура сжатого воздуха и поршневого компрессора будет продолжать расти. Если возвратно-поступательная головка и клапан превысят указанную рабочую температуру, машину необходимо остановить, чтобы дать системе остыть, в противном случае система выйдет из строя. Обычно рабочий цикл поршневого компрессора составляет от 60% до 70%, то есть, чтобы охладить систему поршневого компрессора до температуры, при которой она может продолжать работать, она будет отключена примерно на 30–40% времени. рабочее время.
Из-за типа рабочего цикла заводу необходимо выбрать поршневой компрессор, который может производить больше сжатого воздуха, чем его фактическое потребление сжатого воздуха, и достаточно большой резервуар для хранения воздуха, чтобы производственная линия могла по-прежнему использовать сжатый воздух во время остановки и охлаждения поршневого компрессора. период, чтобы не останавливать производство поршневого компрессора.
Но даже если запаса воздуха достаточно, простой поршневого компрессора все равно может вызвать перебои в работе, особенно когда потребность компании в воздухе часто сильно колеблется или необходимо расширить производственную линию, что доставит ненужные хлопоты руководителям предприятий.
Роторные компрессоры могут работать непрерывно со 100% рабочего цикла, поскольку в технологии ротационных компрессоров используется непрерывное смазочное охлаждение. Воздух смешивается с охлаждающей средой (минеральным маслом или составным маслом) и сжимается за счет непрерывного вращения двух роторов, вытесняя воздух и масло по пути с уменьшенным объемом и повышенным давлением.
Масло в ротационном компрессоре выполняет четыре основные функции:
- Охлаждение;
- Компрессионное уплотнение;
- Смазка;
- Очистка внутренних компонентов.
Поршневой компрессор может работать только 60–70% рабочего времени, поэтому конструкция поршневого компрессора будет расширена, чтобы соответствовать потребностям реальной системы.
При покупке воздушного компрессора, если вам нужен воздушный компрессор с таким же расходом воздуха, поршневой компрессор будет иметь более высокую мощность, чем ротационные компрессоры (около +30%). Следовательно, поршневой компрессор имеет более высокие энергозатраты! По сравнению с ротационным компрессором, поршневые компрессоры также требуют воздушных резервуаров большего размера, поскольку воздушные резервуары также обладают буферным эффектом при большом потреблении сжатого воздуха.
Сравнение эффективности и энергопотребления
Роторный компрессор. Благодаря принципу своей конструкции ротационные компрессоры обычно обладают высокой эффективностью и могут автоматически регулировать работу при различных расходах и давлениях для снижения потерь энергии. Роторные компрессоры обеспечивают сжатие воздуха за счет вращения ротора. Поскольку нет необходимости в поршне, совершающем возвратно-поступательное движение, размер ротационного воздушного компрессора относительно меньше. В некоторых случаях с ограниченным пространством более подходящими могут оказаться ротационные компрессоры.
Кроме того, работа ротационных компрессоров плавная. Благодаря конструктивному решению ротационных компрессоров процесс их работы относительно стабилен и имеет низкую вибрацию. Это может быть более подходящим для некоторых случаев, когда требуется относительно высокая стабильность работы оборудования.
Однако ротационные компрессоры имеют и некоторые недостатки. Пусковые характеристики ротационных компрессоров относительно низкие. Из-за принципа работы его процесс запуска относительно медленный, и для достижения нормального рабочего состояния требуется больше времени, чем у поршневого компрессора. Это может не подойти в некоторых случаях, когда требуется частый запуск и остановка.
Поршневой компрессор:
Благодаря специальной конструкции поршневого компрессора он может обеспечить более высокую степень сжатия воздуха, поэтому является хорошим выбором для промышленных применений, где требуется воздух под высоким давлением.
Кроме того, пусковые характеристики поршневого компрессора лучше. Благодаря своему особому принципу работы он может обеспечить быстрый запуск за более короткое время, это очень важный фактор для промышленных производственных линий, которые необходимо часто запускать и останавливать.
Однако поршневые компрессоры могут быть менее эффективными при низких нагрузках, поскольку они обычно рассчитаны на работу при полной нагрузке и могут потребовать ручной регулировки для повышения эффективности при различных нагрузках.
Однако существуют и некоторые недостатки поршневых компрессоров. Размер поршневого компрессора относительно велик. Поскольку поршневой компрессор должен вмещать крупные детали, такие как большие бензобаки, его размер также велик, что может не подходить в некоторых случаях с ограниченным пространством.
Сравнение температуры и качества сжатого воздуха
Внутренняя рабочая температура поршневого компрессора может составлять от 150 до 200 градусов, тогда как у ротационного компрессора она намного ниже — от 75 до 95 градусов. Почему это важно для качества воздуха? Потому что чем горячее воздух, тем больше влаги он содержит.
Кроме того, высокая температура также может привести к срабатыванию защиты от перегрузки воздушного компрессора ( подробнее о защите от перегрузки воздушного компрессора ).
Поршневые машины испытывают большие трудности с охлаждением сжатого воздуха, чем винтовые системы. Поэтому при охлаждении компрессора в поршневой машине влаги в воздухе больше, чем в винтовой системе. Это связано с тем, что при повышении температуры воздух обладает большей способностью удерживать воду. Это означает, что поршневым компрессорам гораздо труднее бороться с водой и примесями в сжатом воздухе, чем ротационным, поэтому необходимы осушители и системы доочистки воздуха.
Особенно там, где требуется сжатый воздух высокой чистоты (например, покраска, печать…), необходимо учитывать даже небольшие скорости потока. Если вы используете сжатый воздух для кузовных работ (например, покраски), высокое качество воздуха имеет решающее значение для достижения высококачественных результатов окраски. Например, сжатый воздух с содержанием влаги может привести к образованию небольших ямок на краске, что может привести к дорогостоящим доработкам.
Кроме того, для достижения высокого качества воздуха обычно требуются большие объемы воздуха. Нередко в автомастерских используются компрессоры мощностью до 22 кВт. В этом отношении ротационные компрессоры имеют явное преимущество в энергоэффективности, поставляя больше воздуха на единицу затраченной энергии, чем поршневые компрессоры. Конечно, экономическое преимущество использования энергоэффективного компрессора можно увидеть в счетах за электроэнергию.
Еще одна проблема, которую следует учитывать при производстве высококачественного воздуха, — это унос масла. В поршневых компрессорах по мере износа движущихся частей (таких как поршни, цилиндры, кольца и т. д.) больше смазочного масла может пройти через кольца и попасть в воздухопровод к месту использования. Как и влага, масло — это еще одно вещество, которое нежелательно содержать в сжатом воздухе, особенно когда вы используете воздух для таких целей, как покраска. Производительность ротационных компрессоров не сильно меняется со временем, поскольку роторы в корпусе ротационного компрессора не контактируют друг с другом или с корпусом ротора под действием смазочного масла.
Смазочное масло компрессора действует как герметик и улавливается, фильтруется, охлаждается и рециркулируется. Это продлевает срок службы компрессорного насоса, но также означает, что ротационный компрессор должен быть оснащен сложным оборудованием для обработки масла, таким как маслоотделители с лучшим эффектом разделения, маслоохладители и т. д. Таким образом, типичный поршневой компрессор может иметь больше более 10 частей на миллион (или частей на миллион) остатков масла, тогда как в ротационном компрессоре их содержание составляет всего от 1 до 7 частей на миллион.
Вы ищете надежный и эффективный источник энергии для вашей отрасли? Kotech Дилеры имеют опыт в поиске идеального воздушного компрессора, отвечающего вашим потребностям.
Свяжитесь с вашим местным Kotech дилера сегодня и узнайте, как воздушный компрессор может повысить вашу производительность и безопасность.
Сравнение износа воздушного компрессора
Многие детали поршневых компрессоров, такие как пластинчатые клапаны и поршневые кольца, изнашиваются из-за трения. Особенно износ поршневых колец, после длительной эксплуатации, этот износ приведет к снижению эффективности поршневых компрессоров. В случае плохого охлаждения износ будет ускорен.
В этом случае данные детали должны подвергаться многократному специальному техническому обслуживанию, которое будет повторяться по мере увеличения срока эксплуатации. То же самое справедливо и для ротационных компрессоров, поскольку для поддержания стабильной эффективности в течение длительного времени они распыляют масляные брызги на поверхность ротора, образуя каналы для жидкости и предотвращая контакт металлов между роторами. После длительной эксплуатации эффективность ротационных компрессоров практически не меняется.
Износ скребков и поршневых колец поршневых компрессоров может постепенно перерасти в подтеки масла. Смазочное масло, попадающее в картер, должно смазывать внутренние компоненты поршневого компрессора и больше не остается внутри системы. Вместо этого он всасывается через скребки и поршневые кольца и, наконец, попадает в камеру сжатия и в конечном итоге загрязняет выходящий воздух воздушного компрессора.
Роторный компрессор не имеет проблем с охлаждением, поскольку он использует конструкцию холодильной смазки и имеет специальный масляный бак для отделения масла из воздуха и его фильтрации через специально разработанный сепарационный фильтр. Регулярная замена сепарационного фильтра позволяет поддерживать постоянное содержание масла в течение долгого времени. Поскольку сепаратор является навинчиваемым, конечному пользователю необходимо выполнять только простые операции.
Сравнение шума и вибрации
Основным недостатком поршневых компрессоров является шум и вибрация, при этом шум поршневых компрессоров обычно превышает 80 дБА. Это означает, что его необходимо разместить в подходящем месте за пределами рабочих мест людей.
Шум поршневых компрессоров затрудняет их использование в рабочих помещениях и раздражает при использовании в городских условиях, где требуется низкий уровень шума.
Благодаря методу винтового сжатия ротационные компрессоры могут поддерживать вибрацию на низком уровне, поэтому уровень шума не превышает 80 дБА.
При правильном проектировании многие ротационные компрессоры могут легко достигать уровня 65–70 дБА (уровня, который не будет мешать нормальному разговору), поэтому нет проблем с их использованием на рабочих местах и в городских условиях.
А выделение отдельного помещения для шумных воздушных компрессоров может косвенно увеличить затраты и оказаться неудобным в управлении. Операторам легко забыть о работающем в углу мастерской воздушном компрессоре, поэтому они не выполняют плановые проверки, что приводит к еще большим проблемам.
Если воздушный компрессор расположен в среде, полностью изолированной от рабочей зоны, вполне вероятно, что неисправность не будет обнаружена до тех пор, пока воздушные компрессоры не перестанут работать.
Сравнение ремонта и обслуживания
Что касается технического обслуживания, важно учитывать регулярное и внеплановое техническое обслуживание, которое будет иметь разные последствия для двух типов машин.
Плановое техническое обслуживание поршневых компрессоров в основном включает в себя замену фильтра воздухозаборника, проверку ремня, проверку и пополнение уровня масла и слив конденсата. Как упоминалось ранее, зона сжатия поршневого компрессора не смазывается, а высокая температура и трение приводят к быстрому износу и старению уплотнительных компонентов (поршневые кольца, лепестковые клапаны и т. д.), в результате чего эффективность воздушного компрессора со временем снижается. .
Своевременная замена изношенных и устаревших деталей — это неплановые затраты на техническое обслуживание, но, к счастью, конструкция поршневого компрессора относительно проста, его относительно легко ремонтировать и обслуживать. Тем более, что детали поршневого компрессора относительно распространены, а также при ремонте легче найти соответствующие аксессуары.
Из-за особенностей ротационного компрессора он требует некоторого дополнительного планового обслуживания, которое включает в себя не только замену воздушного фильтра, но и замену масляного фильтра, маслогазоотделителя и моторного масла. Правильное регулярное техническое обслуживание может эффективно продлить срок службы ротационного компрессора. Это связано с тем, что ротационный компрессор обеспечивает смазку всех движущихся частей, поэтому хорошее обслуживание может сохранить его эффективность неизменной в течение многих лет. Внеплановое техническое обслуживание требуется только в крайних случаях.
Следовательно, при выборе воздушного компрессора пользователям также необходимо учитывать долгосрочные затраты на техническое обслуживание двух типов воздушных компрессоров и провести экономическую оценку, которая станет важной основой для выбора.
Заключение
Из этой статьи мы узнали, что выбирать воздушный компрессор на основе сравнения первоначальной стоимости покупки — не лучшая идея. Важно оценить те 7 пунктов, упомянутых выше. Роторные компрессоры высоко ценятся за высокую эффективность и стабильную работу. По сравнению с периодической добычей газа поршневого типа, процесс непрерывной добычи газа больше подходит для случаев с большим потоком и длительной непрерывной работой.
Кроме того, ротационные компрессоры имеют низкий уровень шума и вибрации при работе, а также относительно простое обслуживание, что отвечает требованиям современной промышленности по бесшумности и энергосбережению.
Однако поршневые компрессоры также имеют свои уникальные преимущества. На небольших заводах, мастерских и в других случаях предпочтение отдается поршневым компрессорам из-за их простой конструкции и простоты обслуживания. Он более гибко реагирует на требования к высокому давлению и высокой мощности, а его цена относительно умеренная, что подходит для малых и средних предприятий.
Мы не выступаем в одностороннем порядке за превосходство ротационных компрессоров и не поддерживаем ценовое преимущество поршневых компрессоров. Напротив, мы надеемся помочь каждому клиенту исходить из реальных потребностей и предоставить наиболее подходящие варианты и предложения. Наша миссия – помочь вам найти решение, которое наилучшим образом соответствует реальным производственным потребностям и экономической выгоде.
Kotech Группа компаний «Айсберг» на протяжении 10 лет предоставляет профессиональные услуги в области промышленных воздушных компрессоров, производит и поставляет все виды высококачественных и высокопроизводительных поршневых и ротационных компрессоров. Если вы раздумываете над тем, какой тип воздушного компрессора лучше, или задаетесь вопросом, где найти надежного поставщика воздушных компрессоров, мы всегда можем вам помочь. Свяжитесь с нами бесплатно, используя следующую ссылку:
