Что такое вихревой воздушный компрессор? Принцип работы, преимущества и недостатки, а также области применения.

Что такое вихревой воздушный компрессор?

Вихревой воздушный компрессор — это новый тип объёмного компрессорного оборудования. Его основная конструкция состоит из двух взаимно зацепляющихся вихревых дисков: один — неподвижный статический диск, другой — движущийся по орбите и совершающий поступательное движение динамический диск. Такая конструкция обеспечивает ему выдающиеся эксплуатационные характеристики в диапазоне средних и малых производительностей.

Принцип работы вихревого воздушного компрессора

Рабочий процесс винтового компрессора делится на три стадии: всасывание, сжатие и нагнетание. Подвижный винт совершает эксцентрическое вращательное движение вокруг центра неподвижного винта, образуя между ними множество полумесяцеобразных замкнутых рабочих камер. По мере продолжения движения подвижного винта эти камеры последовательно перемещаются от внешнего к внутреннему кольцу, постепенно уменьшаясь в объёме и обеспечивая непрерывное сжатие газа. В конечном счёте высоконапорный газ выводится из центральной части устройства.

Преимущества винтового воздушного компрессора

• Работает плавно и с крайне низким уровнем шума: Отсутствие традиционных впускных и выпускных клапанов, а также непрерывность процесса сжатия газа приводят к крайне низкой пульсации потока, вследствие чего уровень шума и вибрации при работе значительно ниже, чем у традиционных поршневых или винтовых компрессоров.
• Отличные показатели энергоэффективностиРазность давлений между соседними компрессорными камерами невелика, внутренние утечки минимальны, а объёмный КПД высок; даже при частичной нагрузке и изменении условий работы сохраняется значительный эффект энергосбережения.
• Простота конструкции и высокая надёжность: В устройстве минимальное количество движущихся деталей; основным видом движения является лишь поступательное перемещение подвижного вихревого диска, что обеспечивает незначительный механический износ, относительно низкую вероятность отказов и позволяет удерживать затраты на техническое обслуживание на приемлемом уровне.
• Предоставление газов высокой чистотыМногие винтовые компрессоры оснащены безмасляной конструкцией смазки: во время сжатия они не контактируют с маслом, что позволяет получать чистый, лишённый масла сжатый воздух.

Недостатки винтового воздушного компрессора

• Рабочий объём двигателя имеет верхний предел.: Ввиду ограничений, накладываемых размерами и сложностью обработки винтового ротора, производительность одного агрегата обычно невелика и не позволяет удовлетворить промышленные требования к сверхбольшому расходу.
• Требования к точности изготовления крайне строгие.: Точность обработки зубьев и сборки вихревого диска чрезвычайно высока, что обуславливает относительно высокие первоначальные затраты на производство и значительные требования к оборудованию.
• Одноступенчатое сжатие имеет ограниченную степень сжатия.В условиях, требующих крайне высокого давления нагнетания, одноступенчатая спиральная конструкция обычно не способна обеспечить необходимые параметры; в таких случаях применяют многоступенчатое сжатие либо специальные конструктивные решения.

Типичные сценарии применения

• Медицинская и фармацевтическая отраслиОтсутствие масла и чистота сжатого воздуха делают его идеально подходящим для применения в таких областях, где к качеству газа предъявляются строгие требования, как, например, в аппаратах искусственной вентиляции лёгких, стоматологическом оборудовании, на фармацевтических производственных линиях и т. п.
• Переработка пищевых продуктов и напитковВ таких процессах, как упаковка пищевых продуктов, их розлив и перемешивание, безмасляная конструкция позволяет эффективно предотвращать загрязнение масляными парами, обеспечивая безопасность и гигиену пищевой продукции.
• Лаборатории и научно-исследовательские учреждения: Чрезвычайно низкий уровень шума при работе и стабильный поток воздуха делают этот источник идеальным для высокоточных аналитических приборов и лабораторного пневматического оборудования.
• Лёгкая промышленность и электронное производствоШироко применяется в лёгкой промышленности — например, для продувки электронных компонентов, приведения в действие небольших пневматических инструментов, управления автоматизированными производственными линиями — там, где предъявляются определённые требования к уровню шума и качеству воздуха.