Регулировка клапана минимального давления винтового компрессора

Компрессорный блог

Блог о компрессорном оборудовании для промышленного применения (винтовые, поршневые и мембранные компрессоры. Системы воздухоподготовки и очистки газов)

Конструкция клапана минимального давления

В любом винтовом компрессоре в обязательном порядке присутствует клапан минимального давления (далее по тексту – КМД).

Он устанавливается на выходе компрессора между сепаратором и воздушным радиатором (см. статью Конструкция винтового компрессора).

В зависимости от производительности компрессоров размеры КМД могут значительно отличаться (на фото ниже вы можете увидеть примеры исполнения КМД.

Клапан минимального давления

Назначение КМД – поддерживать при работе винтового компрессора в его масляном резервуаре давление, необходимое для нормальной циркуляции масла и работы сепаратора.

При отсутствии КМД и использовании компрессора, например, для наполнения большого воздухосборника давление в масляном резервуаре было бы все время низким (как в наполняемой емкости). Это привело бы к значительному уносу масла из-за невозможности нормального функционирования сепаратора.

В связи со всем вышесказанным несложно представить себе типовую конструкцию КМД.

Конструкция клапана минимального давления

Позициями на рисунке обозначены:

В нормальном положении клапан 3 прижат к входному отверстию корпуса 1 благодаря усилию сжатой регулировочным винтом 10 пружины 6. Соединение «клапан – корпус» уплотнено кольцом 2. После создания на входе КМД давления, достаточного для преодоления усилия сжатой пружины 6 клапан 3 поднимается и открывает канал для прохождения сжатого воздуха на выход КМД.

Давление открытия КМД в большинстве винтовых компрессоров составляет 4-4,5 бар и определяется силой предварительного сжатия пружины 6. Для предотвращения самопроизвольного изменения настройки при работе компрессора служит контргайка 11.

Поршень 5 с манжетой 4 и цилиндр 7 служат для отделения канала сжатого воздуха от негерметичной полости, в которой находится пружина 6.

После перехода компрессора в режим холостого хода или остановки клапан 3 опускается под действием давления на выходе компрессора и закрывает входное отверстие в корпусе 1. При этом поршень 5 остается в верхнем положении под действием этого же давления. Таким образом, КМД работает и как обратный клапан, препятствуя попаданию сжатого воздуха из выходной магистрали в масляный резервуар компрессора. Благодаря этому возможна полная «разгрузка» компрессора после остановки.

Также вы можете увидеть анимацию ниже, которая визуально показывает, как работает КМД.

Прокомментировать эту статью или задать вопросы вы можете в форме ниже . Мы ответим в течение 1-2 рабочих дней.

Источник

Клапан минимального давления — устройство и принцип действия.

Назначение КМД.

Клапан минимального давления — это обязательный элемент в воздушных винтовых компрессорах, нормальную работу которых без этого клапана представить достаточно проблематично (принцип действия винтовых компрессоров мы разбирали в другой статье). Устанавливается клапан после масляного сепаратора. Как можно догадаться из названия, основная задача этого вспомогательного элемента — поддержание определенного минимального давления внутри системы, а именно, внутри масляного бака компрессора. Кроме этого КМД играет важнейшую роль при переходе компрессора с режима нагрузки на режим холостого хода. Но давайте обо всем по порядку.

Итак, что дает нам установка КМД.
1. Нормальная циркуляция масла внутри компрессора. Именно давление в масляном баке гарантирует стабильную циркуляцию масла и подачу его в винтовой блок, в масляный фильтр и сепаратор, а также в радиатор для охлаждения. То есть, при низком давлении в баке у нас масло в баке и останется.

2. Эффективная работа масляного сепаратора, который используется для разделения воздушно-масляной эмульсии на воздух и масло, после чего очищенный воздух идет к пневмопотребителю, а масло возвращается обратно в масляный контур. Эффективность работы сепаратора будет стремиться к нулю, если воздушно-масляная смесь будет имеет давление ниже 3-4 атмосфер. А это значит, что компрессор будет «выплевывать» масло в пневмосеть вместе с воздухом.

3. Функция обратного клапана. При переходе компрессора с режима нагрузки в режим холостого хода клапан автоматически закрывается и предотвращает возможное перемещение сжатого воздуха в обратном направлении — из радиатора в масляный бак, далее в винтовой блок и в блок всасывания, что приводит к выбросу масла через воздушный фильтр.

Конструкция и принцип действия.

Давайте на примере самого простого клапана минимального давления разберем его устройство и как он работает. Основными рабочими элементами являются корпус (1), поршень клапана (2), пружина (3), регулировочный болт (4). Соответственно, при не работающем компрессоре, или при включении компрессора поршень клапана прижимается пружиной и перекрывает входное отверстие. Как только давление в масляном баке возрастает до 4-5 атмосфер, поршень под действием давления сжатого воздуха отжимает пружину, и воздух начинает беспрепятственно проходить через клапан. При переходе на холостой ход или выключении компрессора поршень снова закрывается, предотвращая возможность обратного потока воздуха в масляный бак.

Чтобы максимально наглядно показать работу клапана, рекомендуем посмотреть расположенную чуть ниже гифку от компании Compair — одного из европейский лидеров в области производства винтовых компрессоров.

Что касается надежности. По сути, сломать КМД относительно тяжело, так как корпус выполнен из металла. А вот внутренние элементы, такие как пружина, прокладки, поршень и манжеты изнашиваются достаточно сильно и подлежат замене. Каждый производитель компрессоров предлагает уже готовые ремкомплекты, которые имеют невысокую стоимость и содержат в себе всё необходимое для полной переборки КМД.

Источник

Для чего нужен клапан минимального давления?

Клапан минимального давления (КМД) можно найти на винтовых компрессорах. Этот клапан расположен на верхней части сепаратора (маленький резервуар сжатого воздуха внутри вашего компрессора).

Этот клапан минимального давления имеет две функции. На самом деле, это два клапана в одном:

• Это клапан минимального давления — он открывается при определенном минимальном давлении
• Это обратный клапан — воздух может проходить только одним способом (вне компрессора).

Зачем нам минимальное давление?

Нам нужно минимальное давление для циркуляции масла. Циркуляция масла имеет решающее значение для охлаждения вращающихся винтов и для смазки подшипников.

Винтовой компрессор не имеет масляного насоса. Масло прокачивается через систему из-за разности давлений внутри компрессора.

Когда компрессор только что запустился, нам нужно как можно скорее создать давление по вышеуказанным причинам.

Если компрессор соединен с пустым воздухоприемником или системой трубопроводов, создание давления займет очень много времени. Поэтому клапан минимального давления остается закрытым до тех пор, пока в воздушном компрессоре не будет достигнуто минимальное давление. Это минимальное давление обычно составляет примерно 4 бара.

Функции обратного клапана

Как было обозначено ранее, клапан минимального давления также действует как обратный клапан. Это делается для того, чтобы воздух не попадал обратно в воздушный компрессор.

Это может произойти, например, когда компрессор остановлен или работает без нагрузки.

Некоторые считают, что необходимо устанавливать обратный клапан после винтового компрессора. Это не тот случай. Обратный клапан уже существует, это и есть клапан минимального давления.

Унос масла

Если в Вашем компрессоре наблюдается слишком большой унос масла (масло в сжатом воздухе), это может быть из-за износа клапана минимального давления.

Если Вам кажется, что было проверено все: маслоотделитель, уровень масла, линия сброса давления, температура, но все еще наблюдается унос масла, проверьте клапан минимального давления.

Если клапан минимального давления неисправен, при запуске будет продуваться сжатый воздух. Элемент сепаратора не будет функционировать должным образом при этих высоких расходах и низком давлении.

В результате каждый раз, когда компрессор запускается, масло вдувается в систему сжатого воздуха.

Обслуживание

Минимальный клапан давления не требует никакого технического обслуживания. Рекомендуется менять уплотнения каждые несколько тысяч часов работы.

Если клапан работает не так, как надо, замена уплотнений обычно решает проблему.

Наша компания предлагает приобрести качественные и надежные клапаны минимального давления для Вашего компрессорного оборудования!

ООО «Челябинский компрессорный завод»

• 
• 

Уважаемые коллеги! Приглашаем Вас на Х Петербургский Международный газовый форум «ЭКСПОФОРУМ – 202 .

Источник

Регулирование винтовых компрессоров

Расширение области применения винтовых компрессоров находится во взаимосвязи с решением вопроса экономичного регулирования. До последнего времени основными способами регулирования производительности были дросселирование на всасывании и байпасирование.

Байпасирование (перепуск сжатого газа через байпасный клапан на всасывание) — способ малоэкономичный по сравнению с другими применяемыми способами регулирования. Компрессор потребляет 100% мощности независимо от режима работы. Способ используется как наиболее простой в компрессорах сухого сжатия.

Дросселирование на всасывании широко применяется в маслозаполненных компрессорах. Этот способ основан на автоматическом перекрытии дроссельного клапана, расположенного на всасывании, при превышении давления нагнетания, При этом растет внутренняя степень сжатия компрессора, но из-за уменьшения массового расхода затрачиваемая мощность падает. Способ эффективен в диапазоне регулирования производительности 100—70%. При более глубоком регулировании потери мощности значительны (например, при нулевой производительности компрессор потребляет 65—70% от номинальной мощности).

Наиболее экономичен способ регулирования производительности изменением частоты вращения роторов.

Весьма просто регулировать производительность компрессора сухого сжатия изменением частоты вращения в случае турбопривода.

На рис. 6.6,а приведена зависимость производительности и потребляемой мощности компрессора в процентах от их номинальных величин при изменении частоты вращения, из которой видно, что в диапазоне изменения частоты вращения 60—100% производительность и потребляемая мощность изменяются пропорционально.

При создании холодильного винтового маслозаполненного компрессора разработан и внедрен высокоэкономичный золотниковый способ регулирования. Суть его состоит в отключении части объема полостей, участвующих в процессе сжатия, при помощи золотникового устройства (рис. 6.6,б).

Золотник 1 соединен штоком 2 с установленным в направляющем цилиндре 4 поршнем 3. К торцам поршня подведена сжимаемая среда соответственно из камер всасывания и нагнетания для создания усилия, действующего в направлении, обратном нагрузке на золотник.

Цилиндр подключен непосредственно к камере нагнетания, а поршень, шток и золотник имеют каналы для подвода среды из камеры всасывания в полость цилиндра, отделенную поршнем от камеры нагнетания.

Направляющий цилиндр 4 размещен в отдельном корпусе и выполнен съемным. Диаметр соединительного элемента штока меньше диаметра поршня, диаметр золотника может быть равен диаметру соединительного элемента, что позволяет демонтировать золотннк без разбора направляющего цилиндра.

Как правило, в маслозаполненных винтовых компрессорах для регулирования производительности и впрыска масла используется подвижный золотник. Недостаток состоит в том, что при движении золотника отверстия для впрыска перемещаются вдоль камер сжатия. При перемещении золотника в сторону нагнетания зона впрыска укорачивается, что увеличивает протечки газа и уменьшает эффективность сжатия. Уменьшается также количество впрыскиваемого масла, что, в свою очередь, ухудшает смазку винтов.

В тех случаях, когда не удается осуществить привод с переменной частотой вращения, производительность компрессоров сухого сжатия регулируется байпасированием или выпуском части газа в атмосферу (для воздушных компрессоров).

Установившийся режим работы системы «компрессор — сеть» возможен при равенстве давления нагнетания компрессора давлению со стороны сети.

Наиболее целесообразно использование винтового компрессора при работе в сети с постоянным расходом и давлением. При изменении расхода газа в сети поддержание постоянного давления нагнетания сводится к задаче согласования подачи компрессора с расходом сети.

В воздушных маслозаполненных (винтовых компрессорах) широкое распространение полнило регулирование производительности путем изменения эффективной рабочей длины роторов перемещением золотника (рис. 6.6,6). При этом обеспечивается почти пропорциональное изменение потребляемой мощности в процессе регулирования производительности (от 100 до 40%). При более глубоком регулировании производительности затрачиваемая мощность не снижается более чем на 45 % от номинальной, так как возвращаемая часть газа подогревается впрыскиваемым маслом и поверхностями роторов и корпуса и, в свою очередь, повышает начальную температуру газа на всасывании. Поэтому в тех случаях, когда компрессор в течение значительного времени должен работать при неполной нагрузке, применение такого способа регулирования производительности целесообразно, несмотря на некоторое усложнение конструкции компрессора.

В маслозаполненных компрессорах, где производительность регулируется перемещением вдоль винтов подвижного золотника, корпус компрессора изготовляется, как правило, из отливки. Выполнение большого количества каналов для впрыска масла или перемещения газа от золотника очень затруднительно в отливке — требуется особая герметизация корпуса, особенно для холодильных фреоновых компрессоров.

Повсеместный переход на выпуск маслозаполненных компрессоров с асимметричными профилями зубьев вызван не только экономичностью последних, но также необходимостью передачи крутящего момента из-за исключения шестерен связи.

Источник