Кпд компрессора

19.12.2019 Компрессоры

Кпд компрессора

Д’аламбера — Эйлера парадокс (по имени Ж. Л. Д’Аламбера и Л. Эйлера) — равенство нулю сопротивления аэродинамического для тела конечного размера, обтекаемого безвихревым, установившимся, не отрывающимся от тела потоком идеальной жидкости при отсутствии в нём…

«Вестник противовоздушной обороны»

«Вестник противовоздушной обороны» — ежемесячный журнал Войск противовоздушной обороны. Издаётся с 1931. С конца 1940 издание журнала было временно прекращено и возобновлено с апреля 1958. Публикуются материалы по вопросам воспитания личного состава,…

Кожедуб Иван Никитович

Кожедуб Иван Никитович (1920—1991) — советский лётчик, маршал авиации (1985), трижды Герой Советского Союза (дважды 1944, 1945). В Советской Армии с 1940. Окончил Чугуевское военное авиационное училище лётчиков (1941), Военно-воздушную…

Транспортный летательный аппарат

Транспортный летательный аппарат. К транспортным относят ЛА, предназначенные для воздушной транспортировки грузов, а часто также (особенно в зарубежной литературе) и пассажирские ЛА. См. ст. Грузовой летательный аппарат, Военно-транспортный летательный аппарат,…

Алфавитный указатель

Коэффициент полезного действия компрессора, турбины

коэффициент полезного действия компрессора, турбины — отношение полезной работы к затраченной (располагаемой) в предположении отсутствия теплообмена потока с внешней средой. Наиболее широко распространены следующие коэффициенты полезного действия по параметрам заторможенного потока: изоэнтропический η * _н.н_. и политропический η * _п.к. компрессора и η * _т неохлаждаемой турбины.

При одинаковом аэродинамическом совершенстве в компрессоре с ростом π * _к значение η * _и.к. уменьшается, а значение η * _п.к. сохраняется неизменным, в турбине с ростом степени понижения полного давления газа π * _т значение η * _т. возрастает. Для охлаждаемой турбины применяется эффективный коэффициент полезного действия ступени η * _т.эф.. В случае использования охлаждающего воздуха, подводимого в рабочее колесо для увеличения работы турбины.

« Назад
Вперёд »

Энциклопедия авиации

Гризодубов Степан Васильевич

Гризодубов Степан Васильевич (1884—1965) — советский авиаконструктор, изобретатель и лётчик. Окончил Харьковское техническое паровозостроительное училище (1904) и стал мастером электромеханического ремесла. В 1908—1912 построил самолёты Г-1, Г-2, Г-3 и Г-4 (летавший) с…

«Боинг Геликоптер»

«Боинг Геликоптер» (Boeing Helicopter Со.) — название, присвоенное в 1987 вертолётостроительной фирме «Боинг вертол».

Эккенер (Eckener) Хуго

Эккенер (Eckener) Хуго (1868—1945) — немецкий воздухоплаватель. Конструктор дирижаблей. В 1923—34 возглавлял дирижаблестроительную фирму «Цеппелин». Руководил постройкой дирижаблей LZ 126, LZ 127, LZ 129 — LZ 132. В 1924 командир…

Звуковое давление

звуковое давление — дополнительное давление, возникающее в среде при распространении звуковой волны, характеризующее собой колебание давления относительно среднего давления в среде. З. д. — основная количественная оценка звука. Диапазон З. д., с которым…

Винтомоторная установка

винтомоторная установка (ВМУ) летательного аппарата — установка, создающая тягу, под воздействием которой винтовой летательный аппарат движется в требуемом направлении. ВМУ включает двигатель, воздушный винт, а также все узлы, агрегаты и системы,…

Акустика авиационная

акустика авиационная (от греческого akustik>s — слуховой) — раздел науки, посвящённый изучению возникновения, распространения и воздействия шума, возникающего при эксплуатации летательного аппарата, и находящийся на стыке аэродинамики, акустики и динамики упругих конструкций.…

Дельтапланёрный спорт

дельтапланёрный спорт — один из массовых видов авиационного спорта, включающий полёты на сверхлёгких планерах, в первую очередь дельтапланах, и соревнования на продолжительность, дальность и среднюю скорость полёта по маршрутам различной конфигурации,…

«Аэро» (Aero Vodochody národni podnik) — авиастроительная фирма Чехословакии. Образована в 1953. До начала 60 х гг. занималась в основном производством по лицензии советских самолётов МиГ (начиная с МиГ-15), затем…

Музеи авиационные

музеи авиационные (включая постоянные выставки) открыты во многих странах мира. К числу крупнейших отечественных М. относятся следующие. Музей Военно-Воздушных Сил (Монино, Московская область). Открыт 23 февраля 1960 как Музей-выставка авиационной техники ВВС. Состоит…

Формирование облика турбовинтового двигателя АИ-24

Выбор КПД компрессора и турбины

Величина изоэнтропического КПД многоступенчатого компрессора по параметрам заторможенного потока зависит от степени повышения давления в компрессоре и КПД его ступеней:

где – среднее значение КПД ступеней.

На расчетном режиме среднее значение КПД ступеней в многоступенчатом осевом компрессоре современных ГТД лежит в пределах = 0,88 .0,89 [1]. Принимаем = 0,89.

Рассчитываем КПД для πк* = 7,6:

Для определения КПД неохлаждаемой турбины в термогазодинамическом расчете можно использовать соотношение:

где h *т неохл – КПД неохлаждаемой турбины.

Потери в элементах проточной части двигателя

Потери в элементах проточной части двигателя задаются значениями коэффициентов восстановления полного давления в этих элементах.

Коэффициент восстановления полного давления для входных устройств:

Для самолётных двигателей значение sВХ составляет – 0,95…0,98. Принимаем sВХ = 0,98.

Потери полного давления в камере сгорания вызываются гидравлическим и тепловым сопротивлением. Гидравлическое сопротивление определяется в основном потерями в диффузоре, фронтовом устройстве камеры сгорания, при смешении струи газов, имеющих различные плотности, при повороте потока газов. Рекомендуется выбирать s гидр = 0,93 .0,97, принимаем s гидр = 0,97.

Тепловое сопротивление возникает вследствие подвода тепла к движущемуся газу. Примем величину коэффициента теплового сопротивления sтепл = 0,97. Определяем величину коэффициента потерь полного давления в камере сгорания:

s кс = s гидр. s тепл = 0,97·0,97 = 0,94 (1.4.2)

Потери тепла в камерах сгорания, главным образом, связаны с неполным сгоранием топлива и оцениваются коэффициентом полноты сгорания ηг. Этот коэффициент на расчётном режиме достигает значений 0,985 .0,995. Выбираем η г = 0,99.

При истечении газа из реактивного насадка возникают потери, обусловленные трением потока о стенки канала, а также внутренним трением в газе. Эти потери оцениваются коэффициентом скорости φс.

Принимаем φс = 0,99.

С помощью механического КПД учитывают потери мощности в опорах двигателя, отбор мощности на привод вспомогательных агрегатов, обслуживающих двигатель. Механический КПД находится в интервале ηm = 0,98 .0,995. Принимаем ηm = 0,98.

Необходимо также производить подогрев элементов входного устройства, а иногда и входного направляющего аппарата во избежание обледенения, поскольку попадание в проточную часть двигателя льда может привести к повреждению лопаток. Для всех этих нужд требуется воздух, отбираемый из-за компрессора или какой-либо его ступени. Отбор сжатого воздуха оценивается относительной величиной . Для расчёта принимаем = 0,05.

Из графиков на рисунке 1.1 видно, что увеличение температуры газа перед турбиной Тг* позволяет значительно увеличить удельную мощность двигателя и следовательно, уменьшить габаритные размеры и массу двигателя. Повышение температуры газа перед турбиной улучшает так же экономичность двигателя (рисунок 1.2). Потребное количество охлаждающего воздуха зависит от температуры газа Тг* и способа охлаждения. Увеличение отбора воздуха на охлаждение турбины при повышении Тг* приводит к снижению темпа роста удельной мощности и темпа уменьшения удельного расхода топлива. На рисунке 1.3 показана зависимость свободной работы двигателя Lсв от Tг* и способа воздушного охлаждения, из которой следует, что назначение более высоких Tг* требует более сложных систем охлаждения.

Техническое обслуживание кабельных сетей
Проверить отсутствие трещин, выбоин. Сколов на корпусе и крышке, осмотреть крепление муфт и отсутствие их просадки в грунт, наличие маркировки, состояние железобетонных оснований и защищённость кабелей от механических повреждений, правиль .

Технология обработки транзитных поездов без переработки
К транзитным поездам относятся поезда, проходящие через станцию без переработки или с переломом веса или длины поезда. Транзитные поезда пропускаются по нечетной системе – по 3 пути нечетного парка прибытия, на 1 обгонный путь и далее на .

Размеры кузнечного отделения
В зависимости от годовой программы ремонта вагонов выбирается площадь кузнечного отделения Sкуз из [10, таб. 9], а высота соответственно к подъемно-транспортным средствам [10, таб. 10]. Приведенные значения площадей могут уточняться, в пр .

Кпд компрессора

Компрессор (воздушный компрессор) — энергетическая машина или устройство для повышения давления (сжатия) и перемещения воздуха.
Компрессорный агрегат — компрессор (или компрессоры) с приводом.
Компрессорная установка — компрессорный агрегат с дополнительными системами, обеспечивающими его работу.
Компрессорная станция — комплекс, включающий в себя одну или более компрессорных установок, здание, в котором они размещены, шасси, кузов, платформу, навес, систему управления и необходимое вспомогательное оборудование.
Стационарная компрессорная установка — компрессорная установка, место положение которой при эксплуатации не меняется.
Передвижная компрессорная установка — компрессорная установка, смонтированная на передвижном, переносном шасси или на передвижной, переносной платформе, раме, предназначенная для обслуживания объекта без дополнительных монтажных работ.
Переносная компрессорная установка — передвижная компрессорная установка, переносная с одного места эксплуатации на другое без дополнительных монтажных работ.
Прицепная компрессорная установка — передвижная компрессорная установка, перемещаемая с одного места эксплуатации на другое путем буксировки транспортным средством.
Компрессор общего назначения — компрессор, предназначенный для сжатия атмосферного воздуха до 0,8-1,5 МПа и выполненный без учета специальных требований, характерных для отдельных областей его применения.
Специальный компрессор — компрессор, выполненный с учетом специфических требований, характерных для заданной области применения.
Привод компрессора — двигатель компрессора и устройства для передачи подводимой энергии компрессору.
Компрессор объемного действия — компрессор, в котором рабочий процесс осуществляется в результате циклического изменения объемов рабочих камер.
Поршневой компрессор — компрессор объемного действия, в котором изменение объемов рабочих камер осуществляется поршнями, совершающими, прямолинейное возвратно-поступательное движение.
Роторный компрессор — компрессор объемного действия, в котором рабочие камеры образуются расточкой корпуса и размещенным в ней ротором (роторами), а изменение объемов рабочих камер происходит в результате вращения ротора (роторов).
Винтовой компрессор — роторный компрессор, в котором рабочая камера образуется корпусом и винтообразными роторами, имеющими различные профили зубьев.

Правила установки компрессора и требование к помещению

Аэрация компрессорного помещения

Естественная аэрация просто использует физические законы: при нагревании компрессора, в помещении возникает поток восходящего воздуха. Искусственная аэрация Как правило, естественная аэрация неэффективна для отвода тепла от компрессоров с мощностью более 15 кВт.
Искусственная аэрация подчиняется тем же правилам, что и естественная: вход холодного воздуха должен располагаться внизу, около пола, выход тёплого воздуха — вблизи потолка помещения, в котором расположен компрессор. В этом случае, также, компрессор располагается в пределах воображаемой линии движения потока воздуха. При температурах ниже +2°С отверстие для входа аэрационного воздуха должно иметь возможность закрываться заслонкой.
Компрессор с приводным двигателем мощностью 45 кВт: для него необходим поток охлаждающего воздуха 2,96 м3/с. Скорость воздушного потока в воздуховоде должна быть 5 м/с. Воздуховод длиной 1 м с изгибом на угол 90° или прямой воздуховод максимальной длины 5 метров соответствует максимальному разрешённому значению. Если воздуховод длиннее 5 м или имеет несколько изгибов, то в нём должен быть установлен дополнительный вентилятор.

Рекомендации по подбору оборудования

Основной целью при создании новых или реконструкции существующих систем сжатого воздуха или компрессорных станций является достижение их максимальной эффективности. Эффективность здесь следует понимать как экономичность, надежность и удобство использования. В этом вопросе не может быть шаблонных решений, но требуется тщательный технико-экономический анализ. Прежде всего очень важно определить и обосновать характеристики системы (максимальный, средний и минимальный уровни потребления воздуха), для чего необходим тщательный анализ документации заказчика: записей в журналах операторов, самописцев, сводных отчетов, балансов и т.п. Здесь нужно учитывать сезонность работы, ибо бессмысленно брать среднегодовые показатели, если производство работает неполный год. Расчеты следует вести по среднегодовым или среднесезонным показателям.

В случае, невозможности достоверного определения цикла работы потребителей сжатого воздуха, производительность компрессорной установки (без ресивера) может быть рассчитана по следующей формуле:
Q = СУММА (Qi * Kti) * Kсинх * Kизн * Kут

Kti — поправочный коэффициент использования для потребителя с потребным расходом сжатого воздуха,
Kсинх — коэффициент синхронности. Учитывает не одновременность работы потребителей,
Kизн — коэффициент износа. Старый инструмент потребляет на 5…10% больше, чем новый,
Kут — коэффициент утечек. Учитывает в качестве утечек 5% для новой сети сжатого воздуха и 25% для изношенной сети.

Системы воздухоснабжения

В обычном исполнении система предполагает наличие центральной компрессорной станции и сети воздухопроводов, которая выполняется по схеме центральный коллектор — цеховые коллекторы — местные разветвления (“древовидная схема”). На крупных химических, металлургических предприятиях объекты системы располагаются на больших площадках и, в силу ряда причин, не всегда компактно, с протяжением коллекторов иногда на несколько километров такая схема не рациональна, т.к. падение давления из-за гидравлических сопротивлений приводит к недостаточному обеспечению сжатым воздухом периферийных потребителей.

Для устранения этого недостатка устанавливают дополнительные (кустовые) компрессорные станции и (или) закольцовывают центральный коллектор. Кольцевая схема воздухоснабжения обеспечивает более равномерную подачу воздуха ко всем потребителям. Отдельные участки кольцевой линии, которые образуют кольцо, могут блокироваться при гарантированном снабжении сжатым воздухом других участков. Для кольцевой линии требуются трубы с небольшим условным проходом.

Тенденции развития компрессоров и клапанов. Прогнозирование перспективных направлений.

Сакун И.А. , д.т.н., профессор, Санкт-Петербургская государственная академия холода и пищевых производств

Горобченко С.Л. , к.т.н. Санкт-Петербург

ВВЕДЕНИЕ

При оценке тех или иных нововведений нельзя не учитывать связь между собственно арматурой и теми технологическими установками, в которые она входит. Разрабатывая только арматуру, без учета изменений в конструкциях систем, в которые она входит, можно перестать «за деревьями видеть лес». И самое главное, трудно будет увидеть линии развития, которые действительно определят развитие арматуры.

Выбор правильного направления развития из множества противоречивых тенденций часто является одной из сложных задач. Из-за борьбы противоположных направлений, например, при выборе перспективных типов арматуры для проектов, часто делаются ошибки. Маркетинговое давление на проектантов часто оказывает более сильное давление, чем вера в то или иное перспективное направление развития арматуры.

В своем исследовании мы попытаемся выделить главные тенденции в развитии компрессоров и найти связь с наиболее перспективными решениями в арматуре. Нашей целью будет являться анализ влияния основных требований, предъявляемых к компрессорам, на их развитие. В итоге мы должны получить схему развития компрессоров и выявить основные потребности их вызвавшие. Это позволит нам лучше спрогнозировать как собственное развитие компрессоров, таки и их подсистем, включая клапаны. В практическом разрезе это поможет нам определиться с наиболее перспективными конструкциями арматуры для компрессоров при выборе их под конкретные проекты.

Тенденции развития компрессоров

Как объект компрессор родился на стыке двух требований – откачать рабочее вещество и обеспечить требуемый уровень давления. Для холодильных машин (в дальнейшем ХМ) требования трансформировались в следующие: откачать из испарителя нагретый пар и поднять температуру пара выше температуры окружающей среды для возможности его охлаждения в конденсаторе.

Классификационная схема компрессоров показана ниже, рис.1.

Рис. 1. Классификация компрессоров

Рассмотрим направленность развития компрессоров и их ограничения.

Поршневой компрессор стал первой, самой простой конструкцией, удовлетворившей поставленным условиям. Рассмотрим, как требования КС и ХМ отразились на развитии поршневых компрессоров (ПК). Теоретически производительность ПК (Vкм) можно повысить, увеличивая теоретический объем цилиндров (Vц) и число оборотов двигателя (n):

Роста объемной производительности (Vц) можно добиться путем увеличения диаметра цилиндра (Dц), хода поршня (S) и увеличением количества цилиндров (Z):

Vц=π4 х Dц 2 х S х Z (2)

Но каждый из этих путей имеет свои ограничения, поскольку:

увеличение диаметра цилиндра и хода поршня приводят к росту протечек, увеличению размеров компрессора и необходимости уменьшения скорости поршня из-за роста сил инерции.
рост числа цилиндров также ограничен из-за нетехнологичности таких компрессоров, трудностей сборки – разборки, больших габаритов и т.п.

Как видно, основные параметры можно увеличивать лишь до определенного предела. Дополнительное увеличение производительности могло быть достигнуто в основном увеличением числа оборотов. Но для ПК увеличение числа оборотов приводило к быстрому снижению надежности из-за большого роста инерционных сил и износа. Кроме того, в ПК принципиально не могло быть снижено давление всасывания из-за неудовлетворительной работы клапанов. Оно ограничивается величиной 0,2 кгссм 2 .

Максимальная экономически обоснованная производительность ПК соответствует значению несколько выше 120кВт, средняя скорость поршня составляет 4мс и минимальное давление всасывания 0,2 Бар. Попытка увеличивать объем цилиндра, как единственного способа повышения производительности без повышения числа оборотов привела к появлению настоящих монстров – крейцкопфных компрессоров, рис.2.

Рис. 2. Крейцкопфный компрессор

Таким образом, ни увеличивая теоретический объем цилиндров, ни повышая скорость поршня нельзя было добиться интенсивного роста производительности. Это начало тормозить дальнейшее развитие компрессоров и вошло в противоречие с общей тенденцией к росту их производительности. Необходимо было при увеличении объемной производительности добиться более низкого давления всасывания и удовлетворительной работы клапанов или полного отказа от них как от узла, исчерпавшего свои возможности.

Решение было найдено в создании ротационных компрессоров (РК), которые являлись точным перенесением принципа ПК на «микроуровень», т.е. 2-8 больших цилиндров было заменено большим числом полостей. Это позволило повысить скорость вращения ротора при его хорошей уравновешенности, а также отказаться от клапанов на всасывании, тем самым увеличив надежность и снизив давление всасывания. Именно при низких температурах и малых давлениях всасывания РК имеют преимущества перед поршневыми компрессорами. Однако при этом в РК чистый принцип объемного сжатия был заменен на объемное сжатие при вращении цилиндра, рис.3.

Рис. 3. Принцип работы ротационно-поршневого компрессора

Одновременно стали появляться винтовые компрессоры, позволившие повысить скорость вращения ротора при снижении инерционных нагрузок. С внедрением винтовых компрессоров область использования поджимающих РК по технико-экономическим соображениям сдвинулась в сторону меньшей производительности 110кВт и ниже. Максимальная экономически обоснованная производительность соответствует значению несколько выше 900кВт при скорости ротора 10-16мс.

Постоянное стремление повысить производительность КС и ХМ, обусловленное ростом потребности в сжатом газе и холоде, приводило к необходимости установления нескольких компрессоров РК, что не могло не сказаться на увеличении стоимости и габаритов таких схем. Дальнейшее повышение числа пластин в ротационном компрессоре или повышение его скорости из-за быстрого износа пластин и большого расхода на трение подаваемой мощности обусловили их принципиальную экономическую нецелесообразность. Необходимо было при росте производительности избавиться от присущих РК недостатков, которые в целом являлись следствием наличия возвратно-поступательного движения.

В этих условиях родилась необходимость в компрессорах такого типа сжатия, который позволил бы значительно повысить производительность и устранить присущие РК недостатки, в частности избавиться от поступательно движущихся пластин, приводящих к заклиниванию их в пазах ротора.

До широкого использования поршневых и ротационных компрессоров был известен еще один принцип сжатия винтами – основа винтового компрессора (ВК), рис.4.

Рис. 4. Принцип работы винтового компрессора

Показательно, что, несмотря на то, что принцип работы ВК был известен с 1878г., широкое использование ВК началось лишь с 40-х-50-х годов 20-го века, когда возникла реальная потребность в больших удельных объемах перекачки среды, а расчетные показатели можно было обеспечить дополнительными элементами, например, электроприводами. Появились новые технологии изготовления и новые материалы.

Быстрый рост и начало широкого применения ВК, захват им ключевых позиций в ХМ по сравнению с ПК и РК были заметны также и в лавинообразном поступлении патентов, нарастающем выпуске ВК в развитых странах и расширении применения этих машин. Это вылилось в интенсивное развитие ВК. Благодаря переходу на новый принцип сжатия в винтовых компрессорах, производительность достигла 3500кВт, моторесурс составил свыше 40.000 ч.

Объемная производительность ВК рассчитывается по формуле:

Кио=1. Поскольку для современных ВК полезный объем полости всасывания равен приблизительно полному геометрическому объему, то коэффициент используемого объема винтов равен 1. Практически он не может быть использован для повышения производительности.

K_l=LD- Казалось бы увеличения производительности можно добиться за счет неограниченного увеличения коэффициента длины. Однако такая возможность натыкается на серьезные технико-экономические препятствия. С одной стороны увеличение l приводит к увеличению габаритов и массы винтов и уменьшению жесткости ротора, а, следовательно, и к уменьшению величины передаваемого им усилия. С другой стороны, увеличение длины винтов серьезно влияет на объемные потери через зазоры, которые при росте длины будут больше. Это приведет к резкому снижению коэффициента подачи и КПД ВК.

Кf=(f₁_n х f₂_n)D₁ 2 – Коэффициент использования площади также ограничен по конструктивным соображениям, т.к. его лимитирует диаметр винтов и толщина зуба ведомого винта. Его оптимальное значение составляет kf = 0,1184-0,1191.

Z – Увеличение числа винтов также не приводит к росту производительности, т.к. в свою очередь ухудшает коэффициент использования площади, а также сильно усложняет технологию производства и сборки ВК.

По-прежнему, единственным фактором, рост которого приводил бы к интенсивному росту производительности, являлся рост скорости вращения ротора. Однако для ВК оказалось, что при увеличении скорости рост объемных и энергетических показателей наблюдается лишь до определенного значения. При дальнейшем увеличении n они падают.

При увеличении скорости растет коэффициент подачи, однако с увеличением скорости значительно увеличиваются потери через зазоры, которые являются принципиально необходимыми для работы ВК. Поэтому дальнейшее увеличение производительности через увеличение скорости вращения ротора становится энергетически нецелесообразным из-за больших энергетических потерь.

Кроме того, ВК не смог при изменении внешних условий обеспечить принципиально удобное изменение наружной степени сжатия из-за неизменной закладываемой в него геометрической степени сжатия. На практике это приводит к необоснованным потерям работы, особенно, если Рвн>Рн. Скорость вращения ротора стала ограничиваться. В настоящее время она колеблется для разных хладагентов и сжатых газов в пределах 50-80 мс. Минимальная температура, достигнутая ВК при хороших объемно-энергетических показателях, соответствует t=-40 0 C.

Вместе с тем условия охлаждения требуют все более низких и низких температур, которые по отношению к компрессору сказываются на все более низких значениях плотности (удельного объема) всасываемого пара, а, следовательно, и малых величинах давлений. В связи с этим проблема увеличения производительности ХМ и достаточного сжатия рабочих тел, т.е. работы при увеличенной степени повышения давлений встает с новой силой. При понижении температуры охлаждения растет всасываемый объем и для повышения Q необходимо увеличивать λ и Vт.

видно, что при падении ρ₁ (или среднеиндикаторного давления p_jm↓) добиться требуемой производительности можно лишь увеличением теоретической производительности и изменением объемных показателей, но они неразрывно связаны.

Для ВК прерывистый процесс сжатия к тому же приводил к обратному току сжатого пара через зазоры в сторону всасывания. Это повышало давление на торце всасывания и препятствовало движению пара из испарителя, создавая противодавление и соответственно уменьшая давление всасывания.

Для всех типов машин объемного сжатия увеличение числа цилиндров (числа пластин, полостей и т.д.) и увеличение скорости после определенного предела непременно приводило к ухудшению объемно-энергетических показателей. С падением плотности всасываемого пара это понижение коэффициента подачи становится все более и более катастрофическим. Поэтому, известными способами (увеличение Vц и n) достигнуть требуемой производительности при минимальных потерях и габаритах не удавалось. Этим были исчерпаны большинство путей совершенствования и развития машин объемного сжатия.

Все эти причины вызвали к жизни принципы динамического сжатия, основанные на непрерывной передаче энергии потоку за счет увеличения его кинетической энергии при обтекании лопаток рабочего колеса. Интересно отметить, что он зародился уже в рамках объемного метода сжатия, поскольку от чисто поршневого перешел к стадии последовательного сжатия «по окружности» (РК) и наконец, осевая линия сжатия стала полностью соответствовать направлению движения потока. При этом собственно принцип механического сжатия потока не изменился.

Турбокомпрессоры (ТК) позволили резко, скачком, почти в 10 раз увеличить подачу газа или расход хладагента по сравнению с другими компрессорами и достигнуть скорости 250-300мс. При этом были устранены недостатки, присущие всем машинам объемного сжатия, а именно₂: новый принцип обеспечил отсутствие неуравновешенных сил инерции и трущихся поверхностей. Вследствие этого турбокомпрессоры надежны и долговечны, а также не нуждаются в массивных фундаментах. Решение этих вопросов создало значительные предпосылки для широкого внедрения ТК. Были решены и такие задачи как обеспечение равномерности подачи пара, возможность непосредственного соединения с быстроходным двигателем, просто регулировалась производительность в широких пределах.

Одна из нерешимых задач ПК, а именно потребность в исключении смазки из проточной части также была решена. Этот пункт важен, поскольку он влияет на параметр надсистемы – качество сжимаемого газа или хладагента. В компрессорах объемного сжатия. Ведь постоянно возникала необходимость в очистке, ужесточались требования по устранению возможных гидроударов в ПК, подавлению пены, необходимости в установке маслоотделителей. Эти ограничения часто приводили к эксплуатационным ограничениям в производительности предыдущих поколений компрессоров.

Впервые ХМ с ЦБК, рис. 5, появились в 1922 г., когда фирма Carrier (США) начала выпускать машины этого типа, работавшие на дихлорметане и дихлорэтилене. Позднее, в 1926 г фирмой Броун – Бовери были построены аммиачные ХМ с ЦБК. С 30-х годов в ХМ с ЦБК применяют преимущественно фреоны, которые являются тяжелыми веществами. Поэтому числа Маха в ХМ значительно выше, чем в газовых компрессорах. При этом в одной ступени достигается высокая степень повышения давления – до 3,3 и сильно уменьшается объем сжимаемых паров.

В настоящее время наибольшая производительность центробежных компрессоров (ЦБК) достигает 20.000 кВт при стандартных условиях. Частота вращения рабочего колеса перешагнула 15.000 обмин при уменьшении t до -120 0 С.

Рис. 5. Принцип работы центробежного компрессора

При заданных внешних условиях минимальная и максимальная производительность определяется в первую очередь рациональными габаритами ЦБК и допустимыми по условиям прочности и газовой динамики окружными скоростями рабочих колес u₂. По условиям прочности нежелательно, чтобы при использовании колес с покрывающим диском окружная скорость u₂ на наружном диаметре D₂ превосходила 300-320мс особенно для низкомолекулярных рабочих веществ, например аммиака. По условиям газодинамики для получения достаточно высокого КПД проточной части и обеспечения расчетной объемной производительности необходимо, чтобы числа Маха при входе в межлопаточные каналы колес и лопаточных диффузоров не превосходили бы некоторых предельных значений, близких к 0,9.

Производительность ЦБК определяется соотношением:

V₁ – удельный объем всасываемых газов

G – расход через ЦБК

Из этой же формулы следует, что при неизменном всасываемом удельном объеме, производительность ХМ может быть увеличена только при росте расхода.

Расход непосредственно связан с работой ступени ЦБК, т.к. расход увеличивается только при росте удельной работы ступени. Ее можно вычислить по формуле

Из формулы следует, что для достижения эффективной работы ступени следует максимально снизить потери трения и протечек. Однако эта форма не даст конкретных выводов о влиянии конструктивных особенностей ЦБК на расход рабочего вещества. Более эффективная формула:

Решение задачи увеличения производительности при наименьших энергетических затратах зависит от многих факторов, наиболее важными из которых являются тип рабочего колеса, углы входа и выхода лопаток, число лопаток, относительная ширина колеса, тип и форма диффузора, числа М и Re, показатель адиабаты, форма, соотношение размерв, чистота и плавность очертаний проточной части. Рассмотрим, как они влияют на КПД:

β₁л – входной угол лопаток. КПД ступени достигает максимальных значений при β₁л =32 0 . Это связано с тем, что наименьшей относительной скорости ω1 в треугольнике скоростей соответствует угол 32-34 0 .

β₂л – выходной угол лопаток. С увеличением угла максимальный КПД ступени снижается вследствие увеличения скорости С₂ при выходе из колеса и увеличения доли диффузора в общем повышении давления в ступени, а КПД диффузора ниже, чем у колеса. Поэтому он также ограничивается. Кроме того, уменьшение КПД способствует увеличению числа Мс₃ при входе в диффузор.

В₂D₂ – относительная ширина рабочего колеса. При малом значении соотношения, т.е. в узких колесах велика поверхность трения по отношению к массе протекающего газа, при большом нарушается плоскостной характер потока. В обоих случаях снижается гидродинамический КПД. Поэтому значения B₂D₂ ограничивается оптимальными значениями (0,04-0,06). В узких колесах уменьшается политропный КПД также в связи с увеличением β_тр и β_пер.

Мu, Мω, Mc₂ – c увеличением чисел Маха по относительной и окружной скорости Мω и Мcr и приближением их к 1 резко возрастают потери при обтекании решеток, вследствие появления волнового сопротивления и местных скачков уплотнения и их ограничивают 0,85-0,9. Увеличение числа Мu оказывает на КПД косвенное влияние в связи с возрастанием Мω₁ и Мс₂. Характер их влияния зависит от типа рабочего колеса. Уровень числа Мu сильно влияет на форму всех характеристик ступени.

Показатель адиабаты. Влияние показателя адиабаты на КПД при сжатии проявляется через изменение сжимаемости, а также вида треугольников скоростей вода и выхода из колеса и определяется только типом рабочего вещества. Он не может служить средством значительного повышения производительности.

Z – увеличение числа лопаток приводит к увеличению коэффициента загромождения. Он не может служить средством интенсивного роста производительности.

Расход практически определяется диаметром колеса и числом оборотов и может быть повышен увеличением этих параметров. Остальные параметры ограничены по вышеприведенным соображениям. Однако увеличение диаметра неизбежно приводит к увеличению размеров ЦБК, а увеличение скорости ограничивается как газодинамическими параметрами потока, так и прочностными свойствами лопаток и дисков колеса.

Так, современные легированные стали допускают повышение окружной скорости u₂ до 300мс, титановые сплавы до 450мс. Впервые в компрессоростроении так серьезно встала проблема прочностных свойств используемых материалов. Кроме того проявились тревожные случаи небезопасности таких скоростей. Известны случаи, когда болты, попадая внутрь вращающихся колес, разгонялись до такой скорости, что с легкостью пробивали корпус компрессора и вылетали из него как пуля.

Кроме того, невозможность достижения в одной ступени ЦБК требуемой степени повышения давления заставляло конструкторов увеличивать число ступеней в ущерб его простоте и компактности. Число ступеней в одном компрессоре уже ограничивается до 6-7 по условиям вибрации ротора и при больших разностях температур конденсации и кипения хладагента. Требуемое число ступеней не удается разместить в одном корпусе, и компрессор выполняют 2 х или 3 х корпусным.

Повысить степень сжатия можно только увеличением скорости. Тогда больше кинетической энергии будет переходить в потенциальную, но из вышеприведенных соображений видно, что этот путь отрицательно влияет на другие характеристики ЦБК. Для решения этой задачи впервые в компрессорных установках стали появляться системы мультипликаторов и специальных приводов, резко усложнивших компрессор.

Это противоречие – «необходимо повышать скорость для повышения расхода и степени сжатия и нельзя повышать скорость» – уже нельзя было кардинально разрешить мелкими усовершенствованиями (такими как изменения угла входа и выхода, изменение формы, рабочего колеса и т.д.) и поэтому снова возникла необходимость нового принципиального решения проблемы.

Из-за высокой сложности компрессоров, требующих большой степени повышения давления возникла необходимость в увеличении числа ступеней без увеличения габаритов и массы компрессора. Основному изменению должны были подвергнуться именно ступени, а не компрессор в целом.

Решение задачи уменьшения габаритов и дальнейшего повышения скорости вращения для увеличения производительности было найдено при переходе к осевым компрессорам (ОК), рис.6.

Рис.6. Общий вид осевого компрессора

Как и в случае с переходом от ПК к РК, появление ОК – это точное перенесение динамического принципа сжатия по ступеням на микроуровень. С помощью этого перехода удалось увеличить скорость вращения ротора. Не менее важно, что вход и выход рабочего тела стали «прямоходными» за счет прямоточного расположения ступеней осевого компрессора. Это позволило увеличить число ступеней на одном валу при снижении его габаритов. При этом в ОК, также как и в ЦБК присутствует деление элементов проточной части на рабочие и направляющие элементы, аналогичные направляющему аппарату в ЦБК.

ОК в настоящее время используется при сжатии больших количеств рабочего вещества в перекачке газа или в газовой ХМ. С преодолением проблем, связанных с вибрацией роторов и осаждением пылегазовых частиц в малых полостях лопаток осевого компрессора, снижающего КПД на 10%, осевые компрессоры смогут эффективно заменять центробежные компрессоры в газоперекачивающих агрегатах.

Производительность ОК зависит от множества расчетных показателей. В связи с громоздкостью формулы она не приводится. Наиболее важными показателями являются следующие:

– коэффициент расхода. Для определенной используемой ступени его рост ограничен понижением значений КПД и колеблется в пределах 0,4-0,5 при максимальном КПД.

– принятый относительный диаметр у корневого сечения лопатки ступени. Как правило, принимается равным 0,6.

Рост производительности достигается в основном ускорением движения потока. Оно достигается увеличением окружной скорости.

По сравнению с ЦБК, осевые компрессоры имеют более высокие показатели адиабатического КПД (до 0,82-0,92) в расчетном режиме. Конструкция ОК по сравнению с ЦБК была значительно упрощена. В частности в ОК нет необходимости в обратных направляющих аппаратах, в связи с чем его производство и обслуживание существенно упростились. К тому же стала возможной и минитюаризация компрессора. Их собственная «минитюаризация» позволяет в ряде случаев провести замещение такими миникомпрессорами более крупных ЦБК, РК и ПК.

Постоянное увеличение числа оборотов ОК возможно только при установке между ОК и двигателем дополнительных устройств мультипликатора, либо специального привода. Причем, при дальнейшем росте скорости вращения ротора усложняется не столько сам ОК, сколько система его приводов. Если раньше проблемы увеличения производительности компрессора связывалась с совершенствованием самого компрессора (переход к новым типам сжатия), то при достижении определенного предела скорости 300-450мс дальнейшее развитие компрессора стало определяться только возможностями обслуживающих его систем – приводов.

Таким образом, дальнейшее повышение производительности компрессора стало определяться внешними элементами (приводами), т.е. перестало зависеть от самого компрессора. Рост скорости вращения ротора, который являлся основным средством повышения производительности для всех принципов сжатия, при достижении определенного предела скорости уже не вел к интенсивному росту производительности, а существенно усложнял привод компрессора и другие системы, обслуживающие компрессор.

Кризис механического принципа сжатия

Разрешение проблемы, связанной с усложнением привода, может быть найдено в переходе к газо или паротурбинному приводу и отказу от электропривода. Это дает возможность сделать привод компактным, но еще более усилит зависимость компрессора от привода, сделав его лишь частью более общей системы «турбина – компрессор». В этом случае развитие компрессора будет еще в большей степени зависеть от тенденций развития системы «привод – компрессор». Это может быть оправдано только в том случае, когда компрессор является самостоятельным элементом, например, в компрессорных станциях. Холодильный компрессор сам является частью более общей системы, которой выступает ХМ. В ней компрессор сам зависит от тенденций развития ХМ, а совместить две различных тенденции в одном агрегате не всегда удается.

Еще более глубокой проблемой, решение которой меньше всего зависит от компрессора, является достижение пределов прочности используемых материалов. Как было указано выше, современные легированные стали допускают повышение скорости вращения до 300мс, титановые до 450мс, но не более. Эта проблема является общетехнической и решается в другой области техники, а потому не является внутренней проблемой компрессора и не может быть решена в его рамках.

Кроме того, внешней по отношению к компрессору является проблема нецелесообразности превышения газом звукового барьера (ограничение по числу Маха), т.к. всецело зависит от газодинамических свойств рабочего вещества, а не от компрессора. Поэтому, в целом, применение какого-либо нового принципа сжатия на основе дальнейшего увеличения скорости ротора не приведет к коренному улучшению показателей компрессора, его производительности, но еще более обострит проблемы, не зависящие от самого компрессора.

Но ограничение скорости вращения ротора, повышение которой является основным фактором развития «компрессорного» принципа сжатия, приводит к ограничению самого принципа сжатия, т.е. к его исчерпанию. После осевых компрессоров и их модификаций никаких революционных жизнеспособных конструкций компрессоров, основанных на объемном и динамическом принципах сжатия, не появилось.

Для теплоиспользующих холодильных машин рассуждения об исчерпании объемного принципа сжатия также верны. Они по своей сути также являются машинами сжатия пара, как и компрессорные машины, причем более низкого уровня. До сих пор технико-экономические показатели абсорбционных ХМ остаются ниже, чем у компрессорных.

Необходимость отказа от принципа сжатия рабочего вещества приводит в долгосрочной перспективе к необходимости изменения структуры всей ХМ, отказу от использования рабочего вещества и переходу к другим принципам работы. Начало решения этой проблемы было положено с появлением термоэлектрического принципа охлаждения, который позволил полностью отказаться от всякого механического вращения элементов. Тем самым компрессоры были избавлены от проблемы прочности используемых материалов и недостатков рабочих тел. Это знаменует собой переход к более высокому уровню непосредственного охлаждения, переходу с макро на микроуровень, а именно от рабочего вещества – газа к электронному газу.

Схема развития механического принципа сжатия обобщена ниже (Ожидаемая граница возможностей механического принципа сжатия = 340):

Рис. 7. Схема появления на рынке компрессоров разных типов в зависимости от роста единичной мощности

Х – годы появления на рынке

У – окружная скорость (коленвала, ротора, диска), мсек

Наиболее точно «остановку» развития компрессоров можно увидеть на графике связи производительности компрессоров с окружной скоростью, рис. 8.

Рис. 8. Зависимость производительности компрессоров от окружной скорости вала

По оси х – окружная скорость, мсек

По оси у – производительность, кВт

Если на первых порах соотношение производительности к окружной скорости росло высокими темпами, то при подходе к рубежу 200-300мс оно практически перестало расти. Таким образом, главный способ повышения производительности компрессоров близок к своему исчерпанию.

Здесь интересно будет привести аналогию с развитием энергетических машин от поршневых двигателей до газовых турбин. По сути, энергетика является отраслью – лидером по отношению ко многим другим отраслям. Тенденции развития энергетических машин можно считать ведущими по отношению к компрессорным машинам и установкам.

В настоящее время в этой отрасли пытаются найти переход от турбин к МГД – генераторам, рис.9.

Рис. 9. Схема МГД генератора

Суть их так же, как и в переходе к термоэлектрическому охлаждению, состоит в непосредственном получении электроэнергии (холода в термоэлектрическом охлаждении) из другого ее вида (химической в энергетике и электроэнергии в термоэлектрическом охлаждении), минуя промежуточные стадии – турбину или компрессор.

Уже существуют конструктивные наработки МГД ускорителя, способного развить подачу газа до 25М, что равносильно первой космической скорости. Выдаваемая мощность при этом может составить до 1000 МВт. Расчетный КПД может составлять до 60%.

Перспективные конструкции на основе МГД принципа разрабатываются и для систем подачи газа. В них ионизированный газ будет разгонять частицы газа, и обеспечивать сжатие газа. Прогнозируемые производительность и КПД также находятся на высоком уровне. Обратим внимание, что здесь произошел качественный скачок также от механического принципа сжатия газа (макроуровень) к использованию разгона газа ионизированными частицами этого же газа (переход на микроуровень).

Таким образом, основное влияние на изменение конструкций компрессоров оказывает растущая потребность в перекачке больших объемов газа и соответствующая ей потребность в больших производительностях компрессоров. Именно производительность являлась движущей силой в переходе от одних принципов сжатия к другим и в конечном итоге также послужит и переходу от принципа механического сжатия к принципу магнитогидродинамического сжатия. Другие причины, такие как необходимость в росте КПД, оказались важны для развития компрессоров только в рамках собственного типа сжатия (объемного или динамического).

Для целей нашего прогнозирования важным является исчерпание принципов механического сжатия и необходимость его замены на другие принципы, использующие большую энергию малых частиц.

Рис. 10. «Лестница» развития компрессоров и переход к новым принципам сжатия

Изменение принципов сжатия, приведенное на схеме, также как и самодвижение внутри каждого отдельно взятого принципа сжатия и конструкций компрессоров происходит закономерно. При приближении к границе возможностей той или иной конструкции, а вместе с ними и к границе более общего принципа сжатия происходит качественный скачок к новым конструкциям, а в случае невозможности удовлетворить ими растущие потребности в производительности или холоде – к новым принципам сжатия. Диалектический, скачкообразный (лестничный) характер развития, где исчерпание возможностей предыдущей конструкции рождает необходимость и появление новых конструкций – налицо.

Из нашего рассмотрения можно сделать некоторые выводы. В первую очередь можно констатировать, что ведущую роль в смене «формаций» компрессоров играет рост производительности. Конструкции, не удовлетворяющие требованиям роста производительности, отбрасываются или их развитие замедляется. На их место приходят более совершенные конструкции.

Основным направлением повышения производительности всех видов компрессоров является увеличение окружной скорости или количества оборотов вала компрессора. Для динамического принципа сжатия даже повышение коэффициента сжатия в отдельно взятой ступени достигается повышением скорости вращения. Лопатка компрессора становится той «клеткой», которая органично соединила разделенные ранее объемный и динамический принципы роста производительности.

Увеличение степени повышения давления и рост КПД, взятые отдельно, являются тенденциями совершенствования компрессоров в рамках каждого отдельного принципа сжатия и являются дополнительным направлением совершенствования по отношению к главной движущей силе развития компрессоров – росту производительности. Как правило, рост степени сжатия достигается увеличением числа ступеней, т.е. экстенсивным ростом, сопровождаемым значительным увеличением габаритов и массы компрессора.

КЛАПАНЫ И АРМАТУРА ДЛЯ КОМПРЕССОРНЫХ УСТАНОВОК

Как целое, компрессоры включают в себя те или иные клапаны и соответственно определяют их развитие. Мы выделили главную тенденцию развития компрессоров и их главную движущую силу – необходимость роста производительности, которая сопровождается скачкообразным изменением конструкций компрессоров. Эта же тенденция должна определять и основные пути развития клапанов, поскольку целое определит и требования к частям или другими словами «всеобщее должно показать дорогу частному».

Обеспечение соответствия высокой производительности для клапанов в большей степени связано с требованием обеспечения высокой пропускной способности при больших диаметрах, как соответствующих большим расходам газа или большой производительности компрессоров. В большей степени этому отвечает полнопроходная поворотная арматура. Можно спрогнозировать, что при этом всегда будет ожидаться переход от традиционных вентилей к шаровым кранам. Это будет обеспечиваться в первую очередь полнопроходными шаровыми кранами.

С этой же тенденцией будут связаны и способы быстрого регулирования. Тогда, например, для условий противопомпажного регулирования будут востребованы и поворотные заслонки, как не имеющие аналогов по быстроте достижения максимальной пропускной способности с минимальными потерями на гидравлические сопротивления.

Конечно же, в настоящее время только специальные поворотные заслонки способны удовлетворять требованиям выдерживания больших перепадов давлений, характерных для условий перекачки газа. Однако усилия нужно будет направлять именно на разработку новых типов поворотных заслонок, как в большей степени соответствующих требованиям надсистемы клапанов – собственно компрессорам. В соответствии с проведенным анализом – за ними будущее.

Клапаны, работающие в обвязке компрессора, будут иметь развитие в зависимости от той подсистемы, в которую они входят. Например, если клапан входит в подсистему надежности, защиты или безопасности, то его роль может быть значима только с точки зрения экстенсивного роста производительности, например, за счет уменьшения плановых ТО или сокращения внеплановых остановов из-за снижения вероятности аварий. Однако с ростом давления экологических требований роль клапанов в системах надежности может резко возрасти.

Если он входит в подсистему, обеспечивающую рост КПД, как например, клапаны противопомпажного регулирования, то критичность такого клапана по отношению к клапанам других систем будет несравнимо выше. Ведь она связана с собственной «жизнью» компрессора.

Отметим, что клапаны, имеющие низкие коэффициенты гидравлического сопротивления, в большей степени отвечают требованиям роста производительности при любом угле зрения. Это связано с большим соответствием требованию роста производительности с минимальными потерями.

В этом плане любой клапан, способный регулировать с минимальными потерями энергии и «выдающий» больший объем эксергии, будет лучше, чем клапан, не имеющий такой возможности. В частности клапан, способный регулировать при больших степенях открытия, больше соответствует этому критерию, чем клапан, регулирующий при низком проценте открытия затвора. При этом любые решения, способствующие меньшей потере энергии потоком, также будут более значимы, чем какие-либо другие, поскольку они способны больше «проводить энергии» сжатого газа при регулировании.

Из нашего рассуждения можно сделать некоторые выводы:

Принцип компримирования на основе механического объемного или динамического сжатия исчерпал себя. За последнее время не появилось новых конструкций компрессоров, в связи с чем ограниченное развитие получат и обеспечивающие компрессоры подсистемы, такие как арматура.
Форматы объемного и динамического сжатия создавали возможности для конструктивных исполнений в рамках одного принципа сжатия. Нахождение новых механических принципов сжатия в настоящем и будущем через вихревые спиральные, ротационные конструкции компрессоров будут способствовать повышению уровня компрессоров в рамках одного принципа сжатия. Сам же принцип сжатия ограничен физическими законами, лежащими в его основе и возможностями материалов.
Главной движущей силой в развитии компрессоров является рост производительности. Именно он определяет изменение конструкций клапанов. Остальные параметры относятся к внутреннему совершенству клапанов.
Все приведенные рассуждения можно объединить в одну общую схему, обобщающую тенденции развития компрессоров от более низкого уровня к более высокому, с более динамичными принципами работы. Основой его является переход от объемного принципа сжатия к динамическому с одновременным переходом рабочих органов от макроуровня к микроуровню. Максимальную эффективность в видимой перспективе будут занимать рабочие тела в виде ионизированных частиц газа в МГД установках. Необходимость переходов от одного принципа работы к другому вытекает из приведенного анализа.
Как видно, наиболее сильные требования компрессора как надсистемы в преобразованном виде добираются до такого достаточно удаленного от конструкции компрессора элемента, как арматура. По сути именно они стали истинной движущей силой развития всех подсистем компрессора, включая и те узлы, в которые она входит и саму арматуру.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подход с точки зрения анализа развития надсистемных требований по отношению к арматуре, который мы продемонстрировали на примере компрессоров, позволяет лучше увидеть те задачи и требования, которые сейчас и в будущем должна будет выполнять арматура. Этот же подход позволяет отделить ложные или малозначимые тенденции от магистрального пути развития арматуры в составе той или иной технологической установки.

Создание прогнозов на основе анализа тенденций развития надсистемы и основных требований к арматуре может послужить хорошую службу для разработки перспективных моделей арматуры в долгосрочной перспективе. Запас прочности прогноза при этом создается анализом надсистемных требований различных систем, в которые входит арматура.

перепечатка без ссылки на источник запрещена

Кпд компрессора

У нас можно заказать именно тот винтовой компрессор, который требуется для выполнения конкретной задачи. Компрессоры собираются из модулей, а значит, заказчик получает возможность выбрать то, что подходит для его потребностей.
Винтовой компрессор ALMiG – высококлассное оборудование, обладающее непревзойдёнными показателями надёжности в случае бесперебойной работы при минимуме затрат на эксплуатацию. И это – практически в любой сфере применения.

Винтовой компрессор серии BELT – компрессор с продолжительным рабочим ресурсом

Класс мощности: 4 – 37 кВт

Высокая экономическая эффективность и надежность
Клиноременный привод не требует частого обслуживания
Низкая стоимость обслуживания
Хорошие долгосрочные эксплуатационные характеристики

Каждый, кто работал с компрессорами, знает, что при их круглосуточной эксплуатации операционные расходы могут достигать астрономических сумм. Линейка компрессоров BELT решает эту задачу благодаря использованию клиноременных приводов и работе без потерь мощности.
Компрессоры в серии маркируются цифрами от 4 до 37 – это показатель мощности аппаратов: до 37 кВт, которые во время непосредственной работы будут использованы полностью.
Высокая рентабельность – не единственный плюс компрессоров указанной серии. Техническое обслуживание таких компрессоров – одно из самых низких по стоимости на российском рынке.

Уникальная концепция конструкции винтовых компрессоров серии BELT 4 – 37 делает их идеальными компрессорами базовой нагрузки с высокой производительностью и минимальными эксплуатационными расходами.

Система сепарации
Надежная система многоступенчатой сепарации обеспечивает высокое качество сжатого воздуха

Контроллер подачи воздуха
Система управления компрессора: управляет, контролирует, создает архив документов. Возможно подключение к интернету.

Система привода
Высокоэффективный и надежный клиноременный привод

Компрессор
Высокая производительность, превосходные характеристики

Блок охлаждения
Охладитель большого размера обеспечивает минимальную температуру сжатого воздуха на выходе и оптимальную температуру масла, впрыскиваемого в компрессор для снижения температуры сжатого воздуха

Вентилятор
Мощный, эффективный с высокими техническими характеристиками

Приводной двигатель
Надежный приводной электродвигатель, рассчитанный с запасом по мощности

Винтовой компрессор серии BELT XP – мощный и надежный

Класс мощности: 4 – 37 кВт

Длительный ресурс
Клиноременный привод не требует частого обслуживания
Низкая стоимость обслуживания
Низкий уровень шума

Постоянный показатель давления, практически бесшумная и бесперебойная работа, стабильный объёмный расход – те, кто принял решение купить винтовой компрессор серии BELT XP не понаслышке знают о преимуществах продукции ALMiG перед любыми другими аппаратами.
Особенность «экспишек» (так часто называют компрессоры серии XP) – в более низком содержании остаточного масла во время эксплуатации по сравнению с поршневыми компрессорами. А сама серия характеризуется использование максимально надёжных и проверенных комплектующих немецкого качества с гарантией. Это та самая рабочая модель, которая требует строго запланированного количества материальных средств, и которая не потребует больше.
Идеальный вариант для работы с базовой нагрузкой при передаче мощности клиноременного привода до 37 кВт – это винтовой компрессор, устройство которого интуитивно понятно, а управление – приятно и не вызывает проблем.

Уникальная концепция конструкции винтовых компрессоров серии BELT XP 4 — 37 делает их идеальными компрессорами базовой нагрузки с высокой производительностью компрессора с минимальными эксплуатационными расходами.

Винтовой компрессор серии COMBI – компактная и малошумная установка сжатого воздуха

Класс мощности: 5,5 – 22 кВт

Компрессор
Ресивер сжатого воздуха
Рефрижераторный осушитель
Фильтры предварительной и тонкой очистки *

CОMВI – это серия, где каждый аппарат сочетает в себе четыре единицы оборудования. Даже если говорить о базовом наборе, заказать один компрессор CОMВI – значит приобрести собственно винтовой компрессор, затем – два фильтра (тонкой и предварительной очистки соответственно), далее – ресивер сжатого воздуха, и, наконец, рефрижераторный осушитель. В одном корпусе всё это создаёт рабочую станцию, удовлетворяющую обширным требованиям.
В данной линейке представлены винтовые компрессоры, оснащённые клиноременным приводом и обладающие мощностью, начинающейся с 5,5 кВт и достигающей при необходимости 22 кВт. Технология создаёт объёмный расход от 0,62 нормальных кубических метра сжатого воздуха в минуту до совершенно великолепного показателя 3,34 нормальных кубических метра сжатого воздуха в минуту! При этом компрессоры CОMВI – тихие, лёгкие и очень компактные – они занимают всего 1 м2 площади.
Благодаря всем описанным преимуществам, линию создания давления при помощи линейки CОMBI можно оперативно выполнить именно там, где она требуется уже сегодня.

Серия COMBI в высшей степени универсальна за счет концепции конструкции компактных компрессоров.

Номенклатура изделий включает следующие исполнения:

Два различных типоразмера ресиверов сжатого воздуха:
COMBI 6 — 15: стандартное исполнение 270 литров / дополнительная опция 500 литров
COMBI 16 — 22: стандартное исполнение 500 литров
Кроме того, вся серия COMBI доступна без ресивера сжатого воздуха
С/без рефрижераторного осушителя
С/без фильтра сжатого воздуха*
С различными системами управления, подобранными в зависимости от потребностей клиента
И еще много дополнительных опций.

Система привода
Высокоэффективный и надежный клиноременный привод с ручным регулированием натяжения

Ступень компрессора
Специально разработанный ротор с высочайшей эффективностью

Охладитель
Охладитель большого размера обеспечивает минимальную температуру сжатого воздуха на выходе и оптимальную температуру масла, впрыскиваемого в компрессор для снижения температуры сжатого воздуха.

Вентилятор

Приводной двигатель
Надежный высокоэффективный приводной электродвигатель, рассчитанный с запасом по мощности

Блок подготовки
С рефрижераторным осушителем и фильтрами предварительной и тонкой очистки в качестве стандартного исполнения*

* COMBI 6 — 22: фильтры предварительной и тонкой очистки только в комбинации с рефрижераторным осушителем.

Винтовой компрессор серии DIRECT – высокая производительность с прямым приводом

Класс мощности: 37 – 315 кВт

Без потерь мощности
Высокая производительность во всем диапазоне мощности
Максимальная эффективность
Прямой привод

Новые стандарты на рынке станций сжатого воздуха установить непросто. Но ALMiG знает все принципы работы винтовых компрессоров, и потому нам это удалось. Представляем серию DIRECT, в рамках которой каждый агрегат оснащён прямым приводом и может похвастаться коэффициентом полезного действия 99,9%!
Прямой привод используется там, где необходимо передать выходную мощность двигателя компрессору без потерь. Если сравнивать с редукторами или клиноременными трансмиссиями, такой привод в буквальном смысле не работает впустую и выдаёт больше продукта (в нашем случае – сжатого воздуха) с максимальной экономией электроэнергии!
Конструктивные особенности винтовых компрессоров DIRECT уникальны, стоимость их жизненного цикла весьма низкая, а сами аппараты представляют собой обособленный модуль, вне зависимости от класса мощности способный сочетаться с установками линейки компрессоров VARIABLE.
Аппараты DIRECT сами по себе представляют экономически выгодное решение, но в сочетании с VARIABLE они превращаются в пока неповторимые энергоэффективные комплексы с преобразователем частоты и возможностью круглосуточной работы без простоев, потерь мощности и незапланированных расходов на обслуживание.

Предлагаемые опции

Серия DIRECT выпускается в исполнениях с объемным расходом 6,72 – 48,30 нм³/мин:

DIRECT 37 – 45
DIRECT 75 – 160
DIRECT 280 – 315

Компрессоры с прямым приводом также можно объединять с установками серии VARIABLE, получая непревзойденные по энергоэффективности комплексы.

Система привода
Высокая эффективность, прямой привод для передачи мощности без механических потерь.

Компрессор
Высокая производительность, превосходные характеристики.

Блок охлаждения
Охладитель большого размера обеспечивает минимальную температуру сжатого воздуха на выходе и оптимальную температуру масла, впрыскиваемого вкомпрессор для снижения температуры сжатого воздуха.

Вентилятор
Мощный, эффективный, высокая производительность

Приводной двигатель
Надежный приводной электродвигатель, рассчитанный с запасом по мощности

Винтовой компрессор серии GEAR XP – надежный компрессор с превосходными характеристиками

Класс мощности: 22 – 200 кВт

Надежный зубчатый привод
Оптимизированный объемный расход
Сравнительно низкие частоты вращения
Удобный для технического обслуживания и эксплуатации

Если вы когда-либо намеревались сравнить винтовые компрессоры, то, несомненно, знаете: при самых строгих требованиях к сжатому воздуху оптимальным вариантом станет линейка компрессоров GEAR. Не останавливаясь на этом, компания ALMiG разработала обновлённую серию GEAR XP, используя лучшие технические решения материнской серии.

Линейка изделий обеспечивает объем подачи 2,62 – 33,00 м³/мин при максимальном рабочем давлении 5 — 13 бар. Усовершенствованная конструкция оборудования и тщательный выбор компонентов обеспечивают оптимизированный расход. Это повышает энергоэффективность, улучшает надежность и продлевает ресурс электродвигателя, электрических компонентов, подшипников, шлангов и уплотнений на 50%. Новая серия GEAR XP отличается герметичным редуктором и частотой вращения электродвигателя, идеально соответствующей ступени компрессора.

Концепция обеспечения удобства в техобслуживании и эксплуатации компрессоров серии GEAR XP предусматривает надежные приводные электродвигатели с высоким запасом по мощности, теплообменник достаточных размеров и настраиваемый канал охлаждающего воздуха. Все компоненты разработаны с учетом обеспечения энергоэффективности.

Оптимизация выполнена для каждого компонента, начиная с двигателя и ступени компрессора и заканчивая редуктором, в котором практически полностью отсутствую потери. На протяжении всего жизненного цикла изделия вы будете получать выгоду как заказчик и как эксплуатирующая организация.

Винтовой компрессор серии VARIABLE – экономия энергии до 35% благодаря использованию технологии SCD

Класс мощности: 16 – 355 кВт

Интеллектуальная технология SCD
Плавное регулирование давления нагнетания в диапазоне от 5 до 13 бар
Прямой привод
Регулирование частоты вращения

Средний коэффициент загрузки среднестатистического компрессора колеблется в пределах от 50% до 70%. То есть, больше половины своего ресурса компрессор может потратить впустую, работая не на прибыль, а на покрытие издержек.
Чтобы исправить ситуацию, в Германии была разработана технология SCD, или Speed Controlled and Direct drive, что можно перевести с английского как «прямой привод с регулированной частотой вращения». SCD – главная особенность компрессоров линейки VARIABLE, которые работают только тогда, когда этого требует ситуация.
VARIABLE XP – это винтовые компрессоры, система которых дополнительно оснащается звукоизоляционными материалами, устойчивыми к вибрациям. Этот вид оборудования можно использовать там, где во главу угла ставится уровень шума. Как и другие компрессоры с технологией SCD, они способны сэкономить до 35% электроэнергии во время работы, а значит, сократить издержки производства на треть.
Срок службы компонентов здесь дополнительно повышен за счёт оптимизации расхода той части воздуха, которая отводится на охлаждение.

Серия Variable выпускается в четырех исполнениях с объемным расходом 1,17 – 55,55 нм³/мин.

Преобразователь частоты, выполненный по технологии SCD
Встроенный блок питания в соответствии с нормами по электромагнитной совместимости

Электродвигатель, выполненный по технологии SCD
Высокоэффективный приводной электродвигатель с классом защиты IP 55, оптимальный КПД достигает 96% при широком диапазоне частот вращения

Прямой привод
Передача мощности без потерь (отсутствует клиноременная передача и встроенный редуктор)

Компрессор
Высокая производительность, экономичность во всем диапазоне регулирования

Вентилятор
Мощный
Эффективный
Высокие рабочие характеристики

Винтовой компрессор серии VARIABLE XP – высокие характеристики и регулирование частоты вращения

Класс мощности: 22 – 200 кВт

Высокая эффективность за счет регулирования частоты вращения
Интеллектуальная технология SCD
Плавная регулировка основного давления в диапазоне от 5 до 13 бар

Коэффициент загрузки компрессора по статистике предприятий рынка находится в диапазоне от 50% до 70%. Другими словами, почти две трети своего ресурса компрессор чаще всего тратит попусту.
ALMiG исправил ситуацию, разработав в Германии технологию SCD, или Speed Controlled and Direct drive, что с английского можно перевести как «прямой привод с регулированной частотой вращения». SCD – главная особенность компрессоров линейки VARIABLE, которые работают только тогда, когда этого требует ситуация.
VARIABLE XP – это винтовые компрессоры, система которых дополнительно оснащается звукоизоляционными материалами, устойчивыми к вибрациям. Этот вид оборудования можно использовать там, где во главу угла ставится уровень шума. Как и другие компрессоры с технологией SCD, они способны сэкономить до 35% электроэнергии во время работы, а значит, сократить издержки производства на треть.
Срок службы компонентов здесь дополнительно повышен за счёт оптимизации расхода той части воздуха, которая отводится на охлаждение.

Винтовые компрессоры серии G- и V-Drive – стабильно высокие характеристики

Класс мощности: 30 – 75 кВт

Доступны различные исполнения
Привод: прямой или редукторный
Энергоэффективная эксплуатация

V-DRIVE и G-DRIVE – это две серии винтовых компрессоров от ALMiG, одного из лидеров по производству компрессорной техники из Германии. В отдельные линейки эти компрессоры были выделены из-за повышенной надёжности, простоты эксплуатации и возможного обслуживания, а также особого класса энергоэффективности.
Представьте себе трансформера из популярной франшизы. Его улучшили настолько, что уже на этапе сборки у него появилась особая дверца, за которую вы можете поместить те комплектующие, которые нужны для выполнения ваших работ. Именно так и выглядит со стороны новое поколение компрессоров из указанных серий.
Начнём со встроенных систем утилизации тепла. Это не банальный теплоотвод – благодаря компрессорам V-DRIVE или G-DRIVE вы сможете нагревать воду, поддерживать её постоянную температуру и использовать её буквально посреди рабочих процессов.

Благодаря преобразователю частоты высокого качества, давление в компрессоре плавно регулируется в диапазоне от 5 до 13 бар, причём, речь о рабочем давлении! А прямой привод с энергосбережением обеспечивает высокоэффективную работу при любых оборотах.

В систему можно включить и особые контроллеры новейшей немецкой разработки. С их помощью можно объединить всю компрессорную станцию в единую в сеть. Вентиляция компрессора, защита от электромагнитного излучения, рефрижераторный осушитель под соответствующий класс мощности – всё лишь часть опций компрессоров серии V-DRIVE и G-DRIVE. При этом каждая новая опция гармонично встраивается в кожух компрессорной установки, не увеличивая её площадь!

Винтовые компрессоры серии G-Drive Т – максимальная эффективность в своем классе

Класс мощности: 90 – 250 кВт

Долговечность и надежность
Максимальная эффективность – 5.5 кВт/ м³/мин
Низкий перепад давления
Пониженная тепловая нагрузка

Двухступенчатые винтовые компрессоры серии G-Drive T компании ALMiG устанавливают новые стандарты энергоэффективности. Высокие рабочие характеристики достигаются за счет двухступенчатого сжатия воздуха. Таким образом, по сравнению с эквивалентным одноступенчатым компрессором серия винтовых компрессоров G–Drive T предлагает более высокий объемный расход при меньшем потреблении мощности. Благодаря низким частотам вращения и низкой внутренней степени повышения давления в ступенях компрессора, повышаются эффективность, надежность и срок службы элементов компрессора. Эффективность на уровне мировых стандартов в сочетании с низким уровнем шума и минимальными эксплуатационными расходами делает двухступенчатую технологию чрезвычайно привлекательной для промышленных потребителей сжатого воздуха.

Благодаря хорошо проработанной конструкции, винтовые компрессоры серии G–Drive T обеспечивают все эти преимущества в сочетании с компактным размером. Контроллер компрессора Индустрия 4.0 имеет все необходимые функции для связи с общими промышленными системами компании. При возможности используйте «облачный» сервис для мониторинга компрессора из любой точки.

Преимущества

Благодаря высокой эффективности компрессора достигается максимальная экономия энергии, что существенно снижает стоимость жизненного цикла установки
Экономия энергии до 15% по сравнению с одноступенчатым компрессором
Долговечность и надежность
Низкий перепад давления
Пониженная тепловая нагрузка
Простота и удобство технического обслуживания

Уникальная конструкция винтового блока объединяет первую и вторую ступени в один компрессорный элемент. За счет зубчатого привода обеспечивается оптимальная частота вращения роторов обоих воздушных контуров. Эффективное сжатие достигается за счет использования масляного тумана для промежуточного охлаждения. В то же время такое регулируемое количество масла позволяет избежать конденсата на второй ступени. Не требуется сложное и дорогостоящее промежуточное охлаждение, за счет чего повышается надежность.

Винтовые компрессоры серии GEAR – высокая производительность, которая впечатляет

Класс мощности: 30 – 500 кВт

Высокая производительность (до 71.15 нм³/мин)
Высокоэффективная сепарация
Надежный приводной двигатель
Редуктор прост в эксплуатации и техническом обслуживании

Что означает сокращение м³/мин? В среде профессионалов так обозначают объёмный расход сжатого воздуха, выраженный в нормальных кубических метрах в минуту. Что такое 71,15 кубических метра в минуту? Это показатель, достичь который можно только при использовании профессиональной техники. Такой, как винтовые компрессоры ALMiG нового поколения из линейки GEAR.
GEAR разработаны специально для тех, кто предъявляет высокие требования для используемого в работе сжатого воздуха. К примеру, такие компрессоры могут работать при рабочем давлении, достигающим 13 бар! Коэффициент полезного действия таких компрессоров достигает 98%, то есть, потери энергии практически исключаются из рабочих процессов. А содержание масел в исходящем воздухе не превышает 3 миллиграмма на кубический метр – уникальные показатели для всего рынка винтовых компрессоров.

Важно участь, что GEAR выгодно отличаются и в плане эксплуатации. Электродвигатель здесь имеет намеренно высокий запас прочности, а трансмиссия исполнена таким образом, чтобы при необходимости можно было легко и быстро заменить любую её часть. Купить винтовой компрессор высшего качества сегодня проще, чем когда-либо, и всё это – благодаря технологиям ALMiG в целом и линейки GEAR в частности.

Предлагаемые опции

Номенклатура изделий GEAR включает три варианта исполнения с различными параметрами мощности и объемного расхода:

GEAR 30 – 75
GEAR 90 – 200
GEAR 201 – 500

Система привода
Привод через идеально подобранную зубчатую передачу

Ступень компрессора
Современное технологическое решение ступени с высокими характеристиками и эффективностью

Блок охлаждения
Охладитель большого размера обеспечивает минимальную температуру сжатого воздуха на выходе

Вентилятор
Оптимальное охлаждение, высокая остаточная тяга

Приводной двигатель
Надежный приводной электродвигатель, рассчитанный с запасом по мощности

Винтовые компрессоры серии LENTO – «безмасляный» сжатый воздух самого высокого качества

Класс мощности: 15 – 110 кВт

Встроенный рефрижераторный осушитель
Минимизированные затраты на техническое обслуживание и эксплуатацию
Ступенчатое регулирование рабочего давления и объемного расхода
Чистота сжатого воздуха по маслу класса 0 по ISO 8573

Чем выше требования к качеству продукции, тем меньше масла может быть в подаваемом компрессором воздухе. Повышенные требования к рабочему воздуху способствовали новой разработке ALMiG – особой линейки винтовых компрессоров LENTO, которые за самые короткие сроки стали известны в народе как «лучшие без масляные компрессоры».
Воздух высшего качества с LENTO получается, благодаря использованию в агрегате воды – естественного и самого натурального в природе вещества. Она работает и в качестве фильтра, и если в компрессор попала пыль, она вымывается водой. Наконец, вода – хороший проводник тепла. LENTO работают таким образом, что при работе компрессора вода также выполняет роль охладителя, благодаря которому достигается экономия электроэнергии.
Конденсат от работы компрессора LENTO можно смело сливать в канализацию – он чист и не требует дополнительных расходов на промышленные стоки.
Сжатый воздух, в котором на все 100% отсутствует масло – это, конечно, серия LENTO от немецкого производителя компрессорного оборудования ALMiG.

Предлагаемые опции

Винтовые компрессоры серии LENTO доступны в различных исполнениях со ступенчатым регулированием рабочего давления в диапазоне 5 – 13 бар и индивидуальной адаптацией объемного расхода:

LENTO 15 – 30
LENTO 31 – 80
LENTO 81 – 110

Компрессор
Одноступенчатый, с впрыском воды
Корпус из некорродирующего сплава закрывает два ротора (основной и вторичный), обеспечивающих эффективное сжатие.
Практически изотермическое сжатие, что обеспечивает низкую температуру сжатого воздуха на выходе из винтового блока (ниже 60 °C)

Электродвигатель, выполненный по технологии SCD
Высокоэффективный приводной электродвигатель
Степень защиты IP 55, Класс защиты F ISO
Компактный
Высокопроизводительный
Надежный

Встроенный рефрижераторный осушитель
Производит пресную воду из сжимаемого воздуха и осуществляет замену имеющейся воды в контуре
Обеспечивает оптимальное биологическое и химическое качество воды
Подает осушенный сжатый воздух на выход установки

Водяной контур
Закрытый водяной контур с автономной интегрированной системой подготовки воды
Многоступенчатая сепарация сухого сжатого воздуха

Прямой привод
Передача мощности без потерь

Преобразователь частоты, выполненный по технологии SCD
Встроенный силовой агрегат, соответствующий всем нормам по электромагнитной совместимости

Потенциал энергосбережения

Серия LENTO с регулированием частоты вращения и прямым приводом обеспечивает максимальную экономическую эффективность за счет:

Объемный расход регулируется точно в соответствии с требуемым расходом потребителя
Плавная регулировка рабочего давления нагнетания в диапазоне 5 – 13 бар
Высокий КПД всей системы
Отсутствие пиковых нагрузок от пусковых токов при переключении
Высокая энергоэффективность благодаря плавному регулированию оборотов и отсутствию циклов холостого хода

Встроенный рефрижераторный осушитель:

Обеспечивает низкую температуру сжатого воздуха на выходе, с низкой точкой росы по влаге
Исключены затраты на приобретение или подготовку дистиллированной воды

«Безмасляная» серия LENTO минимизирует затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание по сравнению с другими «безмасляными» системами сжатия.

По вопросам наличия компрессоров, подробным характеристикам и стоимости обращайтесь к поставщику. Возможны акции на определенные компрессоры.

Читайте также: Компрессор энтузиаст