Alp22.ru

Промышленное строительство
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ремонт винтовых компрессоров: регламент обслуживания и способы профилактики неисправностей

Ремонт винтовых компрессоров: регламент обслуживания и способы профилактики неисправностей

Ремонт винтовых компрессоров: регламент обслуживания и способы профилактики неисправностей

Винтовой компрессор принадлежит к одному из наиболее эффективных типов оборудования для получения сжатого воздуха. От стабильной работы компрессора часто зависит работоспособность целых производственных линий или строительных участков.

Основными достоинствами устройств винтового типа являются:

  • Простота монтажа и эксплуатации
  • Компактные размеры
  • Низкий уровень шума и вибрации
  • Непрерывность работы
  • Максимальная надежность
  • Длительный эксплуатационный период
  • Создание практически идеально чистого воздуха
  • Минимальные энергозатраты
  • Наличие системы автоматического контроля

Значительные нагрузки, агрессивные рабочие среды и нарушения правил эксплуатации могут привести к поломке оборудования. То, насколько сложным и затратным будет ремонт винтового компрессора, зависит от характера неисправности.

Регламентное техническое обслуживание компрессора

Рассмотрим причины возникновения неполадок в компрессорах винтового типа, регламент их обслуживания и ремонта, а также способы повышения межсервисного интервала.

Основные неисправности винтовых компрессоров и их причины

К необходимости ремонта винтовых компрессоров приводит использование некачественных масел, превышение температурного режима работы компрессора, выход из строя воздушного либо масляного фильтров, поломка термостата, износ приводных ремней, винтовой пары и сопрягаемых подшипников.

Основными признаками того, что компрессор требует как минимум диагностики, являются:

  • Повышенная температура или локальный нагрев винтовой пары
  • Падение давления и производительности агрегата
  • Посторонние шумы при работе
  • Повышенная вибрация
  • Течь масла по стыкам винтового блока
  • Заедание и подклинивание роторов

Регламентное техническое обслуживание

Первое техническое обслуживание (ТО) нового винтового компрессора производится обычно после 500 моточасов его работы. В маслозаполненном варианте устройства ТО сопровождается заменой масла и масляного фильтра. Последующие ТО осуществляются по регламенту через каждые 2500-3000 моточасов или один раз в год.

Обслуживание подшипников электродвигателя компрессора

В подшипники электродвигателя обычно уже заложена заводская смазка, поэтому они не требуют первоначального обслуживания. Некоторые модели электродвигателей снабжены специальными масленками, подшипники в них смазываются каждые 2500-3000 моточасов.

При нормальных условиях окружающей среды (температура до +30° C) замена подшипников осуществляется каждые 12000 часов, в более тяжелых условиях эксплуатации – каждые 8000 часов. В любом случае такая работа должна производиться не реже одного раза в 4 года.

Обслуживание привода компрессора

Характерные причины поломки конструкций, в которых обороты от двигателя к винтовой паре передаются с помощью приводных ремней, следующие:

  • Высокое содержание в воздухе твердых частиц: оседая на поверхность ремня, они вызывают его повышенный износ, повреждение и разрыв
  • Температура, превышающая допустимые нормы: способствует растяжению ременной передачи

Проверку состояния ремней и, при необходимости, регулировку их натяжения, следует проводить каждые 500 часов наработки винтового компрессора. В замене ремни нуждаются через 7500-8000 моточасов.

Ременной привод компрессора

Компрессоры с шестеренчатым приводом требуют ремонта в случае износа шестеренок или заклинивания редуктора. Детали, выработавшие свой ресурс, меняются на новые.

Конструкции с прямым приводом требуют ремонта в случае повреждения гибкой муфты, соединяющей винтовую пару и двигатель. В данном случае производится замена детали и тщательная диагностика компрессора.

Ремонт винтовых блоков компрессоров

Винтовой блок является основным элементом компрессора, в котором происходит процесс сжатия воздуха за счет вращения ведущего и ведомого роторов.

Данный механизм является наиболее важным и дорогостоящим элементом конструкции. Его выходу его из строя обычно предшествуют следующие сбои в работе компрессора:

  • Повышение рабочей температуры блока
  • Вибрация и скрежет
  • Понижение давления воздуха

Простым с технологической точки зрения (и недорогим) является ремонт блока с заменой подшипников и сальников. Мероприятия могут быть как планово- предупредительными, так и срочными – при достижении наработки, близкой к критической. В процессе такого ремонта меняются опорные подшипники роторов и редуктора, втулка и сальниковое уплотнение, очищаются масляные каналы, устанавливаются необходимые зазоры между роторами и корпусом блока, проводится обработка винтовых элементов специальным покрытием.

Читайте так же:
Как установить диск на циркулярную пилу

Для нанесения на роторы (первичного или в целях восстановления заводского защитного слоя) существуют антифрикционные материалы в виде жидкостей или аэрозолей. Они подобны краскам, однако вместо пигмента содержат твердые смазочные вещества (дисульфид молибдена, графит, ПТФЭ и др.).

В нашей стране покрытия для роторов винтовых компрессоров наравне с другими «сухими» смазками выпускает компания Modengy.

Антифрикционные твердосмазочные покрытия (АТСП) MODENGY 1007, MODENGY 1066 и MODENGY 1014 обладают чрезвычайно высокой несущей способностью и износостойкостью. Они наносятся на поверхности роторов слоем до 100 мкм, который в процессе приработки уменьшается в 2-2,5 раза. Готовая (отвержденная) полимерная пленка с частицами твердых смазок выполняет противозадирную функцию, обеспечивает минимально возможный зазор между винтовой парой и защищает детали от трения.

На фотоколлаже и в видеоролике ниже — результаты нанесения покрытия MODENGY 1007 на роторы винтового компрессора.

Роторы винтового компрессора до и после нанесения покрытия MODENGY

Более сложным является случай заклинивания блока. В зависимости от скорости срабатывания аварийной защиты компрессорной установки и быстроты реакции обслуживающего персонала степень разрушений при этом может отличаться.

В самых серьезных случаях при заклинивании блока разрушаются редуктор и корпус, обрывается хвостовик ведущего ротора, сами винты изгибаются. В подобных случаях резко возрастает количество операций, необходимых для восстановления винтовых элементов. К замене подшипников и сальника добавляются механическая обработка гребней и торцов роторов, их выравнивание и балансировка, восстановление хвостовика и корпуса винтового блока.

Повреждения винтового блока

Большинство производителей компрессоров гарантируют работу оборудования без капитального ремонта до 40000 часов. Однако это в идеальных условиях, которых при реальной эксплуатации не бывает.

Ресурс современных опорных подшипников винтовой пары составляет от 10000 до 20000 часов (в зависимости от качества этих деталей и регулярности технического обслуживания компрессора). После наработки этого времени при нагрузках на винтовую пару возникает шум, который нарастает по мере увеличения износа оборудования. В результате компрессор начинает перегреваться, винтовой блок может заклинить из-за изменившихся зазоров между роторами.

В случае серьезного перегрева торцы винтовой пары «привариваются» к корпусу, что резко увеличивает трудозатраты на ремонт блока. При полном разрушении подшипников повреждения непредсказуемы – от локального перегрева винтовой пары до задиров и отколотых хвостовиков.

Как избежать поломок винтового компрессора

Своевременный ремонт и плановое техническое обслуживание винтовых компрессоров в соответствии с рекомендациями производителя существенно снижают риск серьезных поломок техники.

Если при ТО не ограничиваться сменой фильтров, а проводить тщательную диагностику деталей, склонных к преждевременному износу, компрессорное оборудование прослужит заявленное время и даже больше.

Какой привод компрессора лучше – ременный или прямой?

Компрессор – это машина для сжатия воздуха или газов. Такие системы приводят в движение пневматический инструмент, производственные станки или используются в газонефтеперерабатывающей промышленности для перекачки газов. Все компрессорное оборудование делится на несколько типов и отличаются по конструкции приводов. Чтобы понять, какой привод компрессора лучше, сначала нужно рассмотреть, какие виды агрегатов существуют и для каких целей их используют.


Поршневые компрессоры

Такие механизмы немного похожи на двигатели внутреннего сгорания, но используют обратный принцип работы. Поршни служат для сжатия воздушной смеси, а не приводятся в движение за счет расширяющихся газов. Это довольно сложные машины с кучей движущихся деталей, которые требуют постоянного обслуживания и ремонта. Как правило, компрессорный блок отстоит отдельно и находиться на одной раме с двигателем, поэтому чаще такие комплексы оснащаются ременным приводом.

Читайте так же:
Как вставить биту в шуруповерт интерскол

Винтовые компрессоры

Отличаются от поршневых способом сжатия и работают по принципу архимедова винта. Воздух в систему нагнетается двумя вращающимися червячными валами. Этот способ более эффективен и применяется для различных задач в промышленных масштабах. Так как степень сжатия у них немного поменьше, а скорость вращения рабочей части достаточно велика, они оснащаются прямым приводом и соединяются с помощью муфт.

Существует еще несколько видов компрессорных установок – спиральные, шестеренчатые, турбинные, роторные, центробежные и все приводятся в движение внешними источниками движущей силы. Двигательные установки бывают электрические или работающие на углеводородном топливе.


Электрические машины

Электромоторы – это самый распространенный тип привода компрессорных установок. Используются везде: в машиностроении, энергетических и строительных секторах, на промышленных предприятиях и в быту. Электрические двигатели не нуждаются в постоянном обслуживании, работают бесшумно, не выделяют вредных веществ в атмосферу. Единственным существенным минусом является необходимость в источнике постоянной энергии, поэтому не могут использоваться в автономном режиме. Подключаются к компрессорам посредством прямой или ременной передачи.

Двигатели внутреннего сгорания

Все агрегаты, работающие на углеводородах, имеют несколько существенных недостатков – нуждаются в постоянной заправке, своевременном обслуживании и загрязняют окружающую среду. Существенный плюс – могут использоваться автономно. Передвижные компрессорные установки оснащаются именно этим типом двигателей и используются вдали от электрических сетей.

Установленные на транспортные тележки, они легко перемещаются с места на место с помощью наземного транспорта. Для передачи крутящего момента используют прямой привод через муфту сцепления. К этому виду можно отнести и газотурбинные двигатели, их принцип работы тоже основан на сжигании топлива. Применяются турбины для сжатия попутных нефтяных газов или дожатия газовой смеси в трубопроводах.

Редуктора приводных машин

Эти механические конструкции используются для передачи вращения между компрессорным блоком и двигателем. В зависимости от типа привода бывают ременные, с муфтами или шестеренчатого исполнения. Разъединительные муфты часто используют в автономных генераторах с дизельными двигателями для облегчения запуска. Шестеренчатые — применяются в понижающих редукторах с увеличенным крутящим моментом.

Компрессора с прямым приводом

Прямой привод часто встречается в винтовых компрессорах. Плюсы такого способа в непосредственной передаче крутящего момента, а значит в минимальной потере производительности. Минус – сильные ударные нагрузки при запуске, но это устраняется мягкой муфтой, которая нивелирует нагрузку и предотвращает поломку деталей. Прямая передача хорошо сочетается с электрическими и двигателями внутреннего сгорания.

Компрессора с ременным приводом

Эластичные ремни, применяемые в поршневых системах, передают вращение от двигателя к ведомому маховику, компенсируют перегрузки от интенсивной эксплуатации, обеспечивают плавность и бесшумность работы агрегата. Такая конструкция меньше ломается, а ремни при необходимости можно легко заменить.

Компрессора с шестеренчатым приводом

Шестеренчатые передачи используются в редукторных компрессорах, обладают высоким КПД, надежностью, относительной тишиной при работе, требуют меньше внимания при обслуживании. Из минусов можно отметить наличие смазывающих материалов, которые нужно своевременно менять и высокой стоимостью ремонта.


Какой компрессор лучше: с прямым или ременным приводом?

Компрессор с каким приводом лучше подойдет для вашего предприятия зависит от типа установки и условий эксплуатации. Поршневые системы с ременным приводом обычно используются на небольших производствах, в строительной сфере, частных предприятиях и в быту. Промышленные винтовые системы с прямой передачей применяются для питания потребителей в химической, нефтегазовой промышленности, медицине – везде, где необходим непрерывный производственный цикл и чистый сжатый воздух.

Читайте так же:
Электронный регулятор тяги для твердотопливных котлов

Можно ли изменить давление в винтовом компрессоре, как при этом изменится его производительность?

comprag

Винтовые компрессоры используются на производствах еще с 30-х годов прошлого века. Нужны они для повышения давления воздуха или напора воды с помощью винтовой пары. По назначению винтовые компрессоры делятся на:
• Газовые (для сжатия газа);
• Воздушные (повышение давления воздуха);
• Многоцелевые (для сжатия различных газов);
• Многообразные (создание избытка давления в газах);
• Циркуляционные (обеспечивают циркуляцию в замкнутом круге).
Рассмотрим воздушные винтовые компрессоры и возможность изменения их мощности. Конечно же, при изменении мощности будет меняться и производительность. Поэтому рассмотрим возможность изменения мощности, и как из-за этих изменений меняется производительность.
Воздушные винтовые компрессоры бывают 4-ех типов:
1. Компрессоры с ременным приводом. Это самый обычный компрессор, у которого все знают такие недостатки: низкий КПД, частый износ ремней, и при его работе нужно закрывать уши.
2. Воздушный компрессор шестеренчатого типа. Этот тип – «любимчики» крупных производств. У них большой КПД, им не страшны пылеобразование и тяжелые условия эксплуатации. Но в то же время, ремонт компрессора шестеренчатого типа очень дорогой. Также, такой тип советуют устанавливать в небольших мастерских. Но в силу дорогой стоимости ремонта, ставит такой компрессор в мастерскую нерентабельно.
3. Воздушный винтовой компрессор с прямым приводом. Одни из лучших компрессоров, у которых не изменяется максимальное рабочее давление – компрессоры с прямым приводом. КПД у них почти 100%, от пыли они не зависят. Привод прямой, а это значит, что компрессор делает оборотов ровно столько, сколько их делает электродвигатель. Этот плюс такого типа оборудования обеспечивает вечную работу двигателя. На ремонт компрессора Вам не придется постоянно тратиться.
4. Компрессор с прямым приводом с частотной регулировкой. Этот тип можно даже назвать «инновационным», ведь в нем собрано все лучшее, что было раньше в компрессорах прямого привода и добавлено то, чего долго ждали тяжелые производства – изменение давления. Это самые дорогие компрессоры на рынке, их КПД составляет около 99,9%. Такие компрессоры используют большие производства, в которых изменение мощности оборудования является одной из самых важных частей.
В итоге, мы пришли к выводу, что воздушные винтовые компрессоры, у которых можно поменять мощность существуют. А как от этого зависит производительность, мы рассмотрим ниже.

Ручная замена мощности

Многие владельцы оборудования с ременным приводом, шестеренчатого типа или с прямым приводом (без частотной регулировки) пытаются увеличить или уменьшить давление компрессора вручную. Чем это грозит? Во-первых, если оборудование новое, то уже можете забывать про гарантию. Как только Вы захотите его поменять на новое, работники магазина, где Вы его покупали, заметят, что Вы вмешались в работу механизма и обмен Вам не дадут. Во-вторых, если Вам нужно увеличить производительность, не думайте, что Вы это сделали, если увеличили скорость вращения винтовой пары. Тут, наоборот, для увеличения производительности, нужно уменьшить скорость вращения винтовой пары, то есть, уменьшить максимальное давление. Но, выход из этой ситуации есть. Для того, чтобы корректно заменить технические характеристики аппарата, после всех операций, замените шкивы и ремень. Но, помните, «подхимичить» компрессор может только профессионал. Самостоятельно такую работу сделать безошибочно практически невозможно!
Делаем вывод, что при уменьшении максимального давления, в компрессоре падает производительность и наоборот. Специалисты называют это «облегченный режим», а это значит, что электроэнергии для работы двигателя аппарата потребуется меньше.

Читайте так же:
Что можно использовать вместо шестигранника

Шестеренный (шестеренчатый) насос

Шестеренный (шестеренчатый) насос по праву считается объемной роторной гидромашиной. Это обусловлено тем что он может работать как гидромотор так и как гидронасос. При подаче на него масла под давлением, рабочий вал начинает вращаться, он превращается в гидромотор. В случае если вращающий момент подается на вал, то насос начинает перекачивать масло и выполнять свое прямое назначение.

Шестеренные насосы внутреннего и внешнего сцепления

Шестеренный насос виды

Различают два основных вида конструкции шестеренчатых насосов:

  1. Конструкция с внешним зацеплением. Данный вид конструкции наиболее распространен. Две шестерни закреплены напротив друг друга. Одна шестерня является ведущей, и приводит в движение вторую шестерню.
  2. Конструкция с внутренним зацеплением. Менее распространены, ввиду больших запросов к точности при создании агрегата, но в отличии от внешнего сцепления эти агрегаты более компактны. Две шестеренки закреплены одна в другой, ведущей является внутренняя шестерня с наружными зубцами. Внешняя (охватывающая) шестерня располагается в цилиндрической расточке корпуса и имеет внутренние зубья. Чаще всего в конструкции присутствует серповидный элемент, который разделяет области подачи и нагнетания.

Устройство

Устройство шестеренного насоса

Шестеренный насос имеет следующее устройство в него входят две шестеренки и корпус внутри которого они закреплены. Одна из шестерней является ведущей и приводится в движение внешним механическим приводом. Вторая приводится в движение первой за счет зацепления. Вращаясь они перемещают жидкость, находящуюся между зубьями из камеры всасывания (1) в камеру нагнетания (2).

Принцип работы

Шестеренный насос имеет следующий принцип работы который мы рассмотрим поэтапно:

  1. Забор жидкости происходит за счет выхода из зацепления шестерен в камере всасывания (1). Расходящиеся зубья расширяют объём камеры всасывания (1), в результате чего в камере образуется вакуум, который стремительно заполняется жидкостью через всасывающий канал. В следствии разности давлений в линии забора и подающей камеры (1).
  2. Шестерни переносят рабочую жидкость в пространстве промеж зубьев, из камеры (1) в (2);
  3. При вхождении зубьев шестеренного насоса в зацепление, происходит уменьшение объема камеры. В результате этого происходит выдавливание жидкости из камеры нагнетания.

Проблема запертого объема

Немаловажной проблемой в эксплуатации шестеренного насоса, считается проблема запертого объема. Так как жидкости плохо подвергаются сжатию, и возникновение запертых объемов может серьёзно препятствовать работе гидромашины. Это происходит в следствии высокого момента сопротивления. Дабы решить эту проблему, на шестернях делают специальные канавки отвода жидкости, по которым избыточный объем уходит в зону всасывания или нагнетания.

Расчет производительности

Производительность вычисляется следующим образом:

Формула расчета производительности шестеренного насоса

Исходя из формулы, приведенной выше в рисунке. Можно сделать заключение о том сто производительность, нельзя никак увеличить. Кроме как увеличением частоты вращения ведущего вала. Вывод: шестерные насосы не регулируемые.

Область применения

Шестерные насосы используются для подачи давления до 2,5 МПа. Основное предназначение такого рода устройств это перекачка вязких жидкостей: масла, нефть мазуту и даже цемент и битум. Основной род применения шестерного насоса перекачка масла. Их применение весьма широко: нефтяная, машиностроительная, химическая промышленность. Дорожное и сельское хозяйство также применяют такие агрегаты.

Преимущества и недостатки шестерных насосов

  • Самые простые по устройству, в результате чего самые дешевые объемные насосы;
  • Очень компактны;
  • Высокая надежность;
  • Минимальные требования к очистке рабочей жидкости;
  • Не нужна смазка, ее роль выполняет рабочая жидкость;

Минусы в работе:

  • Низкий КПД, в большинстве случаев его значение не больше 0,6-0,75, этот показатель является самым маленьким, относительно иных типов;
  • Пульсация рабочей жидкости в нагнетательной линии, в результате чего происходят скачки давления, что производит относительно высокий шум (до 90 дб). Это вызванно конструктивными особенностями зубчатого зацепления.
  • Высока нагрузка на опоры шестерен. Происходит из-за высокой разницы давлений в нагнетательной и всасывающих областях. Приводит к повышенной скорости износа опор, что уменьшает срок эксплуатации устройства.
  • Не рекомендуются к эксплуатации в гидросистемах с высоким давлением. В таких системах насосы подвергаются повышенному износу и быстро выходят из строя.
Читайте так же:
Что такое шабер маникюрный

Маркировка шестеренных насосов

В начале маркера используют следующий ряд буквенных обозначений:

  • НШ – Насос шестерёнчатого вида;
  • М – В качестве рабочей жидкости используется масло;
  • Ф – крепление происходит по фланцевому типу;

Затем идет ряд цифр, проставленных через тире описываем каждую по порядку:

  1. Количество литров, поданных, за 100 оборотов (Литры);
  2. Величина максимума давления (кг/см2);
  3. Объем подачи в час (м3/час)
  4. Величина давления на выходе из нагнетательной камеры (кг/см2)

Далее может идти обозначение вещества из которого изготовлена внутреняя часть, через которую проходит рабочая жидкость:

  • Ю – Алюминиевые сплавы;
  • Б – Бронза;
  • К – Сталь нержавеющая;
  • Без буквенного обозначения означает что из чугуна;

Так же в маркировке указывают сторону вращения основного вала. Разделяют два вида:

Достоинства и недостатки различных типов привода компрессора

Разнообразие вариантов исполнения приводов воздушного компрессора может приводить к затруднениям при выборе оборудования, поскольку от типа привода зависит большое количество особенностей функционирования техники. В данной статье рассмотрим преимущества и недостатки наиболее распространенных конструкций.

1. Ременный привод (может быть организован как клиновыми, так и поликлиновыми ремнями)

Достоинства:

  • самый дешевый из всех типов привода;
  • легче всего поддается контролю, в т.ч. визуальному;
  • проще всего в обслуживании;
  • является «предохранителем» для электродвигателя при заклинивании винтового блока;
  • позволяет потребителю изменять заводские установки путем замены шкива/шкивов и ремней в течение срока эксплуатации.

Недостатки:

  • самые большие потери при передаче мощности от двигателя на винтовой блок, увеличивающиеся с износом ремней;
  • дополнительно нагружает подшипники винтового блока в радиальном направлении;
  • самый низкий интервал обслуживание (контроль натяжения, замена ремней, шкивов);
  • требует квалифицированного персонала для контроля во время эксплуатации и при замене;
  • чувствителен к загрязнениям (масло, пыль), к высоким и низким температурам;
  • повышает общий уровень шума компрессора.

2. Шестеренчатый привод

Достоинства:

  • способен передавать большие мощности (до 500 кВт);
  • не требует контроля и обслуживания в течение всего межсервисного интервала;
  • не нагружает подшипники винтового блока в радиальном направлении, а при определенной конструкции (косозубые шестерни) позволяет избежать и осевых нагрузок.

Недостатки:

  • дорогостоящая замена при выходе из строя;
  • дополнительный узел в системе привода потенциально снижающий надежность винтового компрессора (по сравнению с прямым приводом);
  • определенные потери мощности на передаче;
  • «жесткий» ход привода.

3. Прямой привод (муфта)

Достоинства:

  • самая высокая энергоэффективность за счет самых низких потерь;
  • длительный интервал замены;
  • возможность визуального контроля состояния муфты;
  • несложная процедура замены;
  • самая высокая надежность привода за счет отсутствия дополнительных узлов;
  • отсутствие радиальных нагрузок на подшипники винтового блока;
  • упругая муфта играет роль демпфера между электродвигателем и винтовым блоком.

Недостатки:

  • частота вращения винтового блока равна частоте вращения электродвигателя, за счет чего модельный ряд имеет низкую «вариативность» — компрессор каждого номинала имеет только одно исполнение на своё максимальное давление;
  • высокая сложность изготовления и, как следствие, высокая стоимость компрессора.

4. Непосредственный привод (ведущий винт является единым целым либо соединен через шпонку с ротором электродвигателем)

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector