Компрессоры с шестеренчатым приводом

Мат.часть Компрессоры типа Рутс

Компрессоры типа «рутс» относятся к классу объемных нагнетателей. Конструкция их довольно проста и более всего напоминает масляный шестеренчатый насос двигателя. В корпусе овальной формы вращаются в противоположные стороны два ротора, имеющие специальный профиль. Роторы насажены на оси, связанные одинаковыми шестернями. Между самими роторами и корпусом поддерживается небольшой зазор. Основное отличие этого метода нагнетания в том, что воздух сжимается не внутри, а как бы снаружи компрессора, непосредственно в нагнетательном трубопроводе. Именно поэтому их иногда называют компрессорами с внешним сжатием. Воздух как бы зачерпывается кулачками (попадая в пространство между роторами и корпусом) и выжимается в нагнетательный трубопровод. Главным минусом такого способа нагнетания является то, что, раз процесс сжатия воздуха осуществляется вовне компрессора, его эффективная работа возможна лишь до определенных значений наддува. Как бы точно ни были выполнены детали компрессора, с ростом давления в нагнетательном трубопроводе увеличивается просачивание воздуха назад, и его КПД ощутимо снижается. Увеличивая скорость вращения роторов, можно несколько снизить утечки воздуха, но это возможно лишь до определенных пределов. Далее мощность, затрачиваемая на вращение самого нагнетателя, может превысить добавочную мощность двигателя. Чтобы повысить давление наддува, применялись конструкции с двумя и более ступенями. Они позволяли поднять итоговые значения давления в 2, 3 раза и больше. Но в силу того, что эти компрессоры теряли одно из своих главных преимуществ – компактность, такие многоярусные конструкции не прижились. Еще один существенный недостаток. В компрессорах подобного типа при выдавливании несжатого воздуха в сжатый в нагнетательном трубопроводе создается турбулентность, способствующая росту температуры воздушного заряда. То есть, наряду с обычным ростом температуры от непосредственно повышения давления, в рутс-компрессорах происходит дополнительный нагрев. В этой связи подобные нагнетатели в обязательном порядке оснащаются интеркулерами (особое устройство для охлаждения воздуха). Шум от работы объемных компрессоров не столь сильный, как у центробежных, и имеет несколько иную тональность. Но, в отличие от последних, работа роторно-шестеренчатых нагнетателей сопровождается пульсациями давления. Происходит это по причине неравномерности подачи воздуха. Для снижения шума и амплитуды пульсаций последнее время наибольшее распространение получили трехзубчатые роторы спиральной формы. Кроме того, для тех же целей впускное и выпускное окно компрессора делают треугольным. Эти конструктивные ухищрения позволяют добиться того, что такие компрессоры работают достаточно тихо и равномерно. В настоящее время современные технологические возможности вывели подобные компрессоры на очень высокий уровень производительности. Такие автогиганты, как DaimlerChrysler, Ford и General Motors, устанавливают на некоторые свои автомобили механические нагнетатели именно рутс-типа. Тому есть несколько причин. В первую очередь объемные нагнетатели, в отличие от центробежных, эффективны уже на малых и средних оборотах двигателя. Эта особенность рутс-компрессоров сделала их наиболее пригодными для дрегрейсинга, где ценится прежде всего именно динамика разгона. Другой важный плюс – относительная простота конструкции. Малое количество движущихся частей и малые скорости вращения делают эти нагнетатели одними из самых надежных и долговечных. Однако сложность в изготовлении и установке, а значит, и высокая цена (относительно центробежных) несколько снизили их рыночную популярность. Если не считать перечисленных выше производителей, для вторичного рынка подобные нагнетатели производит несколько компаний. Вот некоторые из них: Jackson Racing, Kenne Bell Superchargers, Magna Charger. Отдельно стоит отметить компанию Eaton Automotive. Именно она является, что называется, локомотивом раскрутки нагнетателей рутс-типа. Кстати, это ее компрессоры и устанавливаются на двигатели Ford и GM.

Винтовые
По имени отца-основателя эти компрессоры иногда называют объемными нагнетателями типа Лисхольм. Они несколько напоминают рутс-компрессоры с роторами спиральной формы, но более всего эта конструкция похожа на мясорубку. С одним лишь отличием: шнек не один, их два, и они особым образом входят в зацепление, имея взаимодополняющие профили. Два ротора («папа» и «мама»), захватывая поступающий воздух, начинают взаимное встречное вращение. Порция воздуха проталкивается вперед, как мясо вдоль шнека мясорубки. Роторы имеют между собой чрезвычайно малые зазоры. Это обеспечивает высокую эффективность и довольно малые потери. Основное отличие винтового компрессора от объемных роторно-шестеренчатых нагнетателей – наличие внутреннего сжатия. Это обеспечивает им высокую эффективность нагнетания практически на всей шкале оборотов двигателя. Для достижения больших значений давления может потребоваться охлаждение корпуса компрессора. Зато при стандартных, не экстремально больших давлениях наддува воздух нагревается не столь сильно, как в рутс-компрессорах. Еще плюсы: высокая эффективность, надежность и компактная конструкция. Кроме того, винтовые компрессоры довольно тихие. Работают они почти «шепотом» (разумеется, при правильном, точном проектировании и изготовлении). Вот тут-то и кроется, возможно, единственный их минус. Дело в том, что такие компрессоры довольно сложны в производстве и, как следствие, дороги. По этой причине они практически не встречаются в массовом автомобильном производстве. По той же причине и компаний, производящих эти прогрессивные нагнетатели, не так много. Мне удалось найти из серьезных производителей лишь два бренда: Comptech Sport и Whipple Superchargers. Подобные устройства выпускают также некоторые западные тюнинговые ателье – например, Kleemann, AMG. Самое интересное то, что такие совсем недешевые нагнетатели можно найти и у нас.

Шиберные
Я просто обязан упомянуть, на мой взгляд, незаслуженно забытые шиберные, или лопастные, нагнетатели. Это были довольно простые по конструкции и принципу действия машины. Представьте себе цилиндрический корпус с двумя отверстиями, как правило, растянутыми во всю длину цилиндра и находящимися на одной его стороне, т. е. не строго друг против друга. Внутри корпуса находится ротор диаметром примерно в три четверти от внутреннего диаметра корпуса. Ротор смещен к одной из сторон корпуса, примерно посредине отверстий. В роторе несколько продольных канавок, в которых находятся шиберы (лопатки). При вращении ротора благодаря заложенному конструкцией эксцентриситету и шиберам, выдвигающимся за счет центробежных сил, воздух сперва всасывается в одну из долей, образованных парой соседних лопаток, а затем сжимается до момента подхода к выпускному отверстию. Будучи качественно изготовленными, такие компрессоры нагнетали довольно большое давление. В сравнении с рутс-компрессорами они обладали более высоким КПД, меньше пропускали воздуха, практически не нагревали его и были менее шумными. Да и мощности двигателя они отнимали меньше. Более того, при правильном конструктиве шиберный нагнетатель может быть практически на 50% более производительным, нежели рутс-компрессор. В силу своей конструкции самой большой проблемой шиберных машин были высокие фрикционные нагрузки между шиберами и корпусом. По мере износа КПД компрессора заметно падал из-за увеличения протечек воздуха. В связи с этой проблемой шиберные компрессоры делали низкооборотистыми, но довольно габаритными. Странно, но на то время это стало практически непреодолимой проблемой, и шиберные компрессоры были забыты. Правда, мне удалось найти патенты на ряд конструктивных решений, которые могут возродить шиберные насосы, и, если это произойдет, они по сумме характеристик способны не просто потеснить, но и практически монополизировать рынок компрессоров. Автомобильных в том числе.

Прочие типы
В 80-х годах прошлого столетия компания Volkswagen экспериментировала с довольно необычными спиральными нагнетателями. В автомобильном применении они более известны как G-Lader. Сейчас это направление компанией VW свернуто. Однако еще можно встретить автомобили Golf, Passat и Corrado с такими нагнетающими устройствами, и, кроме того, ряд фирм (преимущественно немецких) продолжают производить такие компрессоры. Поршневые нагнетатели, самая распространенная схема обычных воздушных компрессоров в настоящее время, в автомобилях не прижились совсем. А вот на судовых моторах они использовались достаточно широко. Интересен метод нагнетания подпоршневым насосом. Здесь в качестве нагнетателя используется сам поршень, который при движении к НМТ (нижняя мертвая точка) выталкивает находящийся под ним воздух. Интересен тот факт, что изначально знаменитый роторный двигатель Ванкеля был спроектирован как нагнетатель. И, между прочим, некоторое время с успехом использовался в данном качестве. Существуют и так называемые осевые компрессоры. Движение воздуха в них осуществляется в осевом направлении. Сейчас можно встретить электрические «воздуходувки», построенные по этому принципу. Один или пара последовательных либо параллельных вентиляторов с моторчиком, будучи установленными в воздушном тракте, проталкивают воздух вдоль себя назад, в фильтр или уже после него во впускной коллектор. Некоторые производители подобных изделий заявляют о 20 л. с. и более прибавки мощности. Не буду утверждать обратного, но, если эти устройства преодолевают хотя бы сопротивление фильтрующих элементов, эффект уже неплохой. Другое интересное решение, которое фактически не является искусственным методом нагнетания воздуха, – система резонансного наддува. Идея основана на том факте, что для лучшего наполнения цилиндров необходимо обеспечить избыточное давление перед впускным клапаном непосредственно в момент его открытия. А стало быть, нужно просто «оседлать» волну сжатия, а именно так ведет себя воздух во впускном коллекторе при работе двигателя: чередование приливов и отливов. С изменением оборотов амплитуда этих колебаний меняется. И для того, чтобы «поймать» волну, нужно менять длину впускного коллектора. Поначалу пошли по довольно примитивному по смыслу, но довольно сложному по воплощению пути: несколько воздуховодов разной длины и клапана, открывающие тот или иной канал. В настоящее время эта идея нашла свое логическое воплощение в устройствах впускного коллектора переменной длины. Например, компания BMW применяет устройство, которое обеспечивает изменение длины впускного тракта. Разумеется, это не полноценная замена наддуву, но определенная выгода от этого есть. И энергии мотора на такой «нагнетатель» практически не тратится.

Выводы
Многие считают, что использование нагнетателей может негативно сказаться на ресурсе двигателя. Это и так, и не так. Во всем нужна мера. Начать с того, что, как правило, поломку мотора вызывают повышенные обороты. Стало быть, использование нагнетателя, повышающего крутящий момент на низких и средних оборотах, может, наоборот, благоприятно сказаться на ресурсе двигателя. С другой стороны, если добиваться действительно большого роста мощности, многие штатные детали придется заменить на более прочные. Так, например, кованые поршни и шатуны будут совсем нелишними. В особенности, учитывая более серьезные тепловые нагрузки в камере сгорания, проявляющиеся у наддувных моторов. При использовании нагнетателей температура оказывает и вполне фундаментальное воздействие. Физику не обманешь. Так уж выходит, что сжатие воздуха всегда сопряжено с повышением его температуры. В некоторых компрессорах это повышение не столь существенно, но в любом случае для увеличения воздушного заряда и снижения потери мощности на привод нагнетателя (за счет снижения противодавления) воздух необходимо охлаждать. Но еще более важна другая проблема, о которой мало кто задумывается, – детонация. Дело в том, что высокая температура и давление подаваемого в цилиндры воздуха может привести к тому, что в конце такта сжатия, когда поршень спрессует в цилиндре и так уже сжатую топливо-воздушную смесь, ее температура и давление могут оказаться настолько высокими, что это вызовет преждевременную ее детонацию, т. е. взрыв. Дабы избежать подобных проблем (а детонация может «убить» мотор довольно быстро), можно перейти на более высокооктановые сорта топлива, но чаще всего этого оказывается мало. При достаточно больших значениях давления приходится производить декомпрессию, т. е. снижать степень сжатия. Кроме того, следует внимательно подойти к регулировке угла опережения зажигания. При использовании нагнетателей рекомендуется изменить настройку по зажиганию. Правильный подбор свечей зажигания также немаловажен. На самом деле при установке наддува вопросов возникает куда больше. Установка компрессора на серийный двигатель может привести к различным результатам. И даже готовые комплекты от известных фирм не могут предусмотреть всех нюансов вашего автомобиля. В любом случае установка наддува требует высокого профессионализма инсталляторов, которые могут правильно подобрать компрессор и грамотно настроить двигатель. Тогда есть уверенность в том, что результат не приведет к нежелательным последствиям.

Типы и виды винтовых компрессоров

Компрессоры — это устройства, осуществляющие сжатие газообразных веществ или воздуха. Существует несколько разновидностей компрессоров по конструкции: поршневые, центробежные, струйные, осевые, винтовые. Винтовой компрессор осуществляет сжатие за счет вращения двух сцепленных между собой роторов с винтовыми зубцами.

Такие компрессоры могут использоваться в самых разнообразных технологических процессах. Именно разные условия эксплуатации и высокая степень востребованности привели к разработке компрессорных устройств винтового типа, отличающихся между собой по характеристикам.

Типы по конструкции

Весь широкий ассортимент данных устройств можно объединить в две большие группы:

С одинарным винтом. В таких конструкциях роль винта играет центральный ротор, с каждой из сторон которого расположены одна или две шестеренки. Винт приводит в движение роторы, что и приводит к сжатию поступающих газов.

Двухвинтовой. Этот тип оборудован рабочим ротором и приводным (центральным). Газ поступает в устройство с одной стороны, а выходит — с другой. Центральный ротор выполнен в виде винта. Он заставляет двигаться рабочий ротор.

Сжатие газов или воздуха происходит в компрессорах обоих типов по одинаковому принципу.

Типы по особенностям приводов

Существуют 4 вида приводов, используемых в винтовых компрессорах, на чем и основывается данная классификация:

Компрессор с ременным приводом. Он прост в использовании и не требует особой квалификации от персонала, что дает массу возможностей для его применения. Он предполагает возможность настройки передаточного числа. Данное оборудование нежелательно использовать на предприятиях, где предполагаются большие нагрузки на компрессор, а также там, где наблюдается повышенное образование пыли.

Компрессор с шестеренчатым приводом. Данный тип устройств характеризуется незначительным шумом, плавной работой привода, высокой производительностью. Исходя из данных особенностей, такие компрессоры применяют в сложных условиях, в частности, на предприятиях с высокой степенью образования пыли, то есть на цементном или мукомольном производстве. Подойдет для предприятий любого масштаба. Однако для ремонта данных конструкций требуются знания и квалификация.

Компрессор с прямым приводом. Данный вариант также имеет очень высокий показатель производительности. Кроме того, данный тип устройств чрезвычайно надежен, поскольку для него некритичны ни попадание в механизмы чужеродных частиц, ни сложные условия работы. Длительный срок службы без капитального ремонта — еще один ощутимый плюс в работе такого оборудования. Этот вариант довольно универсален, однако его не рекомендуется применять на предприятиях, где требуется регулирование максимального рабочего давления, поскольку это не предусмотрено конструкцией.

Прямоприводной компрессор с частотной регулировкой. На сегодняшний день такое оборудование считается самым оптимальным, поскольку к высоким показателям КПД, универсальности использования и мягкому ходу привода добавляется возможность регулирования по давлению и производительностью. Цена данного устройства несколько выше, чем в предыдущих случаях, но это целиком окупается качеством и надежностью их работы.

Другие классификации

Кроме двух основных классификаций существует масса других, основанных на различных характеристиках данных устройств:

• по типу хладагента (аммиачные, хладоновые, хлорметиловые, сернисто-ангидридные);
• по положению цилиндров (вертикальные, угловые, горизонтальные);
• по количеству цилиндров (одно- и многоцилиндровые);
• по варианту охлаждения (с водяным или воздушным охлаждением);
• по возможности перемещения (мобильные, стационарные).

Существует еще довольно много разновидностей компрессоров, каждый из которых связан с теми или иными свойствами оборудования.

Винтовые компрессоры дают множество преимуществ, начиная от незначительного уровня шума и заканчивая низкими энергозатратами, при этом современные технологии позволяют добиться мощности и производительности, ни в чем не уступающих аналогичным машинам другой конструкции. Выбор компрессора в первую очередь зависит от условий, в которых он будет работать, и требований к его производительности. При условии, что все запросы будут учтены в полной мере, данное оборудование станет экономичным и надежным вариантом на любом производстве.

Шестеренные компрессора серии ВФ

Воздуходувки серии ВФ(шестеренчатые компрессоры), служат для сжатия и перемещение к расходным агрегатам газов и воздуха нейтральных к серому чугуну, конструкционной стали и маслам, не включающих механических частиц и жидкостей.

Компрессоры ВФ применяются в различных отраслях народного хозяйства, где требуются воздух или газы невысокого давления (до 180 кПа), при сохранении стабильности производительности с изменением внешних условий: сопротивления трубопровода потребителя, высоты расположения, погодных условий.

Компрессоры работают в стационарных помещениях при температуре от -10 до +45 градусов,

Компрессор -двухроторная машина — объемного действия с приводом от электродвигателя через муфту. Компрессор и электродвигатель соеденены центрирующим промежуточным корпусом. Конструкция компрессора позволяет по желанию потребителя менять направление потока воздуха с горизонтального на вертикальное.

Установленный ресурс до капитального ремонта-300000ч.

Обозначение Компрессора 32ВФ.

Воздуходувка 32ВФ 13/1,5СМ2У3

32-условный размер компрессора
ВФ-тип воздуходувки
13-производительность в м3/мин
1,5-давление конечное абсолютное в кгс/см2
С — без смазки в рабочей камере,
М2 — модернизация,
У — климатическое исполнение,
3 — категория размещения.

Компрессор 32ВФ, является самым мощным в линейке.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОМПРЕССОРОВ СЕРИИ ВФ

Компрессор 32ВФ, поставляется на замену компрессорам 2АФ57, и имеет схожие с ним параметры.

Компрессор 23ВФ,Компрессор 22 ВФ поставляется на замену компрессорам 2АФ53 и 2 АФ51.

При заказе оборудования проконсультируйтесь с менеджерами.

При отсутствии на складе,срок поставки(Максимальный) компрессоров составляет:

Компрессор 32ВФ- 20дней,
Компрессор 22ВФ -15дней,
Компрессор 23ВФ -15дней.

Компрессоры роторные и шестеренчатые ВФ и ЗАФ.

Продажа Поршневые компрессорные станции ПКС, ПКСД (электрические, дизельные) со склада (СПб, Москва, Челябинск, Ростов-на-Дону, Казань) от производителя, производство на заводах-изготовителях и поставки.
Прайс-листы с ценами на роторные и шестеренчатые компрессора ВФ и ЗАФ запрашивайте в отделе компрессорного оборудования.

Компрессоры роторные серии ВФ

Роторные компрессоры ВФ предназначены для транспортирования воздуха и газов, неагрессивных к чугуну, конструкционной стали и минеральному маслу, взрывобезопасных в условиях проточной части и не содержащих капельной жидкости и механических примесей.

Применение роторных компрессоров ВФ:

• в системах пневматического транспортирования сыпучих материалов, емкостей пневмопочты;
• в системах аэрации отстойных бассейнов очистных сооружений, накопителей питьевой воды, рыбопроводных прудов;
• при опрыскивании посевов и садов, пожаротушении;
• при удалении пыли в типографиях, литейных производствах, фильтровальных установках;
• для привода различных приспособлений и механизмов (захваты, прижимы).

Компрессоры шестеренчатые серии ВФ это:

• работа в напорном и вакуумном режимах;
• компактность;
• отсутствие смазки в проточной части;
• плавное регулирование производительности методом перепуска;
• возможность работы в длительном режиме;
• воздушное охлаждение;
• надежность и безопасность в эксплуатации;
• высокие удельные технические характеристики;
• динамическая уравновешенность.

Технические характеристики компрессоров роторных серии ВФ

Компрессор состоит из собственно компрессора и фланцевого электродвигателя, соединенных между собой центрирующим промежуточным корпусом с приводом через упругую муфту. Компрессор изготавливается с горизонтальным направлением потока, однако, конструкция обеспечивает возможность установки потребителем для вертикального направления потока без изменения номенклатуры составных частей. В состав компрессора входит обратный клапан. Компрессоры 12ВФ, 22ВФ и 23ВФ могут комплектоваться глушителями всасывания и нагнетания, которые позволяют снизить средний уровень звука до 95, 97 и 98 дБА соответственно. Дополнительно эти компрессоры могут комплектоваться шумозаглушающими кожухами, при этом средний уровень звука снижается до 85 дБА.

• Компрессоры 34ВФ-М-50-36,6-1,5-45 и 32ВФ-М-80-21-1,5-45 поставляются в комплекте с устройством плавного пуска.
• Компрессоры могут изготавливаться с ременной передачей, с глушителями всасывания и нагнетания, с обратным клапаном смонтированными на общей раме.

Компрессоры шестеренчатые серии 3АФ

Компрессоры шестеренчатые серии 3АФ предназначены для: подачи воздуха, не содержащего капельной жидкости и механических примесей, в пневматическую систему транспортирования зерна, продуктов его размола и других сыпучих веществ, а так же, для использования в других устройствах и системах, где требуется относительно большой расход воздуха при сравнительно низких давлениях.

Компрессор шестеренчатый 3АФ

Применяются компрессоры ЗАФ:

• на комбинатах хлебопродуктов;
• на мельницах, элеваторах;
• на комбикормовых заводах.
• предприятиях других отраслей, где нужна большая производительность воздуха при невысоком давлении; для продувки фильтров-циклонов; во взрывоопасных помещениях с опасной концентрацией пыли.

Компрессоры в стационарных условиях могут эксплуатироваться во взрывоопасных помещениях с опасной концентрацией пыли при температуре окружающего воздуха в пределах от -10 до +35 гр.С.
Компрессоры на раме могут эксплуатироваться при температуре окружающего воздуха от минус 40 до плюс 40 С, и применяются в составе автомуковозов.
Компрессор состоит из компрессорного блока, предохранительного клапан и электродвигателя, расположенных на общем основании, являющимся одновременно глушителем шума.

Условное обозначение компрессора (например 3АФ49К52Х) содержит индекс компрессора (3АФ49), состоящий из обозначения:

• серии (З)
• типа (АФ)
• условного размера компрессора (49)
• обозначение привода (К-от электродвигателя через ременную передачу; Ю — привод возможен через ременную передачу, но двигатель и ремни отсутствуют)
• уровень конечного давления (51 — при разности давления до 30 кПа; 52 — при разности давления до 50 кПа)
• обозначение разновидности (Х) в зависимости от передаточного отношения и скорости двигателя. Разновидность Я — собственно компрессор без двигателя и глушителя

Технические характеристики шестеренчатых компрессоров 3АФ

Компрессоры шестеренчатые серии 3АФ51К55Т

Компрессоры шестеренчатые серии 3АФ51К55Т предназначены для установки на восьмитонные и пятнадцатитонные автомуковозы.

Компрессор устанавливается взамен роторно-пластинчатого, по сравнению с которым имеет ряд преимуществ:

• повышенная надежность и длительный срок службы, обеспечиваемые конструктивно за счет отсутствия трущихся поверхностей в рабочей камере;
• нет необходимости применения фильтра и маслоотделителя, так как в проточной части компрессора отсутствует смазка;
• время разгрузки восьмитонного автомуковоза не более 20 минут, пятнадцатитонного – 40 минут.

Технические характеристики шестеренчатого компрессора 3АФ 51 К 55 Т