Всестороннее сравнение роторно-винтовых воздушных компрессоров и поршневых компрессоров
Пытаетесь выбрать между винтовым и поршневым воздушным компрессором? В этом исчерпывающем руководстве по сравнению приведены плюсы и минусы каждого из них.
Воздушные компрессоры являются важным оборудованием в горнодобывающей промышленности и имеют положительное значение для практического применения. Существуют два типа воздушных компрессоров: поршневые и винтовые. В исследовании проведено сравнение их характеристик и особенностей использования с различных точек зрения, чтобы облегчить выбор и применение в реальном производстве.
Автоматизация управления
Поршневые компрессоры не комплектуются автоматизированной системой управления, хотя некоторые из них дооснащаются ею. Как правило, они работают в трех режимах: полунагрузки, холостого хода и полной нагрузки. В практическом исполнении поршневые компрессоры имеют запас по производительности 20%, при этом фактический расход газа составляет 80% от производительности компрессорной станции. Однако при больших колебаниях расхода газа поршневые компрессоры не могут подстроиться под фактический расход, что приводит к частым переключениям между режимами нагрузки, что может негативно сказаться на сроке службы оборудования. Кроме того, запуск и остановка компрессора могут оказать существенное влияние на работу энергосистемы, а процесс ручного сброса газа перед повторным запуском может быть обременительным.
В отличие от них винтовые компрессоры имеют более сложную систему защиты и автоматизированное управление, что делает их интегрированным электромеханическим изделием, хорошо подходящим для управления и обслуживания оборудования. Они способны поддерживать относительно стабильные значения в широком диапазоне давления, частоты вращения и объема выхлопных газов при минимальных изменениях удельной мощности. В практическом применении они могут работать на мощности около 50% и позволяют избежать частых остановок при значительных колебаниях расхода газа. Кроме того, управление ими может осуществляться автоматически, без участия человека, причем остановка, загрузка, запуск и разгрузка нескольких устройств производится в зависимости от фактического расхода газа, что делает их высокоэффективными с точки зрения автоматизации.
Вибрация и шум
Поршневые компрессоры имеют механизм возвратно-поступательного движения, создающий силы инерции, которые невозможно полностью устранить во время работы, что приводит к значительному шуму и вибрации. Это требует установки железобетонного фундамента. Кроме того, из-за прерывистой подачи воздуха они создают значительные пульсации воздушного потока, что требует установки больших резервуаров для хранения воздуха. С другой стороны, винтовые компрессоры имеют вращающийся механизм, который обеспечивает лучшую балансировку, меньший уровень шума и вибрации и не требует фундамента. Кроме того, они имеют меньшие пульсации воздушного потока и более плавную подачу воздуха, что позволяет удовлетворять потребности в больших объемах, не требуя специальных требований и больших резервуаров для хранения воздуха.
Надежность и стабильность
Поршневые компрессоры имеют более сложную внутреннюю структуру с большим количеством трубопроводов, которые легко могут быть повреждены в процессе длительной эксплуатации, что приводит к проблемам надежности и стабильности. Это не только сказывается на производстве, но и увеличивает затраты на управление и обслуживание. С другой стороны, винтовые компрессоры имеют более простую конструкцию без легко повреждаемых деталей и менее сложные системы трубопроводов. Они обладают большей надежностью и стабильностью, позволяют эффективно снижать эксплуатационные расходы и потери. С точки зрения экономической эффективности винтовые компрессоры имеют лучшие показатели.
Операционная эффективность
Поршневые воздушные компрессоры имеют ряд недостатков с точки зрения эффективности работы и длительной непрерывной эксплуатации. Они имеют много уязвимых деталей в камере сжатия, и любое повреждение или износ может привести к значительной утечке газа при сжатии, что отрицательно скажется на эффективности и объеме воздуха. Если система охлаждения сильно зашлакована под воздействием водных факторов, это может привести к высокой температуре выхлопных газов, вплоть до взрыва и возгорания выхлопного трубопровода и корпуса. Кроме того, при остановке и повторном запуске поршневой компрессор требует ручного сброса газа перед повторным запуском.
В отличие от них, винтовые воздушные компрессоры не имеют уязвимых деталей, которые могут повлиять на эффективность производства. В процессе сжатия нет прямого контакта между корпусом и винтовым ротором, поэтому износ отсутствует. Хотя на винтовой ротор действует большая радиальная и осевая сила, она не оказывает существенного влияния. Срок службы подшипников напрямую влияет на срок службы винтового компрессора. На современном рынке в различных винтовых компрессорах для компенсации осевых сил используются упорные подшипники, в которых применяются высокоточные подшипники SKF, срок службы которых составляет около 60 000-120 000 часов. В практическом применении, при условии регулярного технического обслуживания и регулярной замены смазочного масла и "трех фильтров", отказов не будет, и они будут работать лучше с точки зрения эффективности и стабильности работы.
Удельная мощность Расход топлива
По сравнению с поршневыми машинами винтовые воздушные компрессоры имеют более высокую удельную мощность. Когда оба компрессора новые, винтовые машины не имеют преимущества по удельной мощности, но новые поршневые машины имеют лучшие показатели по таким параметрам, как давление выхлопа, удельная мощность и объем выхлопа. Однако при эксплуатации оборудования с определенной степенью износа эффективность поршневых машин снижается, что отражается на преимуществах винтовых машин.
