Санкт-Петербург +7 (812) 458-56-50 Москва +7 (495) 646-13-50
Екатеринбург +7 (343) 237-26-50

Ceccato -> Вопросы и ответы -> Передовые технологии сжатия

Передовые технологии сжатия

Процесс сжатия воздуха для многих из нас все еще ассоциируется, прежде всего, с молотящим поршневым компрессором, рядом с которым невозможно находиться долгое время из-за сильного шума и вибраций. А между тем уже несколько десятков лет прошло с момента выхода на рынок первых винтовых масляно-смазываемых компрессоров, которые сегодня все увереннее заменяют энергетически неэффективных поршневых предшественников. Действительно, с точки зрения эффективности использования энергии, на что, кстати, в условиях экономического кризиса делает акцент руководство нашей страны, винтовое сжатие намного оптимальнее, не говоря уже о более тихой работе, отсутствии вибрации и гораздо большем ресурсе.

Современные мировые производители таких компрессоров сейчас соревнуются между собой в борьбе за каждый процент сэкономленной энергии. Но когда, казалось бы, из этой технологии выжато практически все, неожиданно появляется фактически новая концепция сжатия, делающая огромный прыжок в будущее.

Чтобы лучше понять, о чем речь, вспомним, как работает винтовой маслосмазываемый компрессор. Воздух, смешиваясь с маслом, засасывается в камеру сжатия между двумя асимметричными шнеками (как в мясорубке), вращающимися навстречу друг другу. Тепло, выделяемое в процессе сжатия, идет на нагрев этой воздушно-масляной смеси. Помимо теплоотвода, масло служит для уплотнения и смазки.

Технология эта достаточно эффективна, но имеет ряд недостатков. Во-первых, масло — далеко не идеальный теплоноситель и сильно нагревается в процессе сжатия. А сильный нагрев, как мы помним из курса физики, резко снижает эффективность и кпд сжатия, а значит, для получения единицы сжатого газа тратится больше электроэнергии. Сильный нагрев производители винтовых компрессоров пытаются нивелировать, увеличивая размеры роторов и снижая скорость их вращения. Однако здесь есть предел оптимизации. Во-вторых, после сжатия воздух или газ необходимо отделить от масла, а масло повторно вернуть в циклический процесс сжатия. На это также тратится дополнительная энергия.

В головах инженеров уже давно витала революционная идея замены масла водой, что решило бы сразу обе проблемы. Ведь теплоемкость воды гораздо выше, а значит, нагрев и потери энергии в процессе сжатия были бы минимальными. К тому же в отличие от масла вода не загрязняет газ или воздух и особо не требует экономного подхода к ее расходу. Следовательно, не нужно тратить энергию на ее отделение после процесса сжатия.

Что же мешало уже давно внедрить эту технологию? Причина проста — вода является сильнейшим катализатором коррозии, причем при попытке заставить работать воду в качестве теплоносителя, она не только моментально покрывала ржавчиной роторы-шнеки, но и просачивалась к подшипникам роторов в виде водяного тумана, размывая в них масло и приводя в негодность за считанные дни.

Поэтому технологам пришлось немало поработать, прежде чем на свет родился уникальный продукт высоких технологий, названый Water Injected Screw (WIS — винтовой компрессор с водным впрыском). В нем нашли воплощение сразу несколько революционных идей. Для устойчивости к коррозии роторы WIS изготовлены из нержавеющей стали с уникальным полимерным покрытием, которое не только не ржавеет, но и эффективно противодействует образованию накипи на нем в процессе нагрева. Что касается масляных шариковых или роликовых подшипников роторов, то их здесь … просто нет! Вместо этого трудятся высокопрочные подшипники, смазываемые … водой (!), которая впрыскивается между поверхностями трения под высоким далением. Кстати, по ресурсу такой подшипник не только не уступает традиционному, но и превосходит его! Ведь детали в нем вообще не касаются одна другой благодаря упругому водяному клину между ними. Кроме того, полное отсутствие масла в узле исключает риски, связанные с его соседством с водой и воздухом.

Помимо этого, детально продуманы прочие «мелочи» в конструкции. Все соединения выполнены из нержавеющей стали, а корпус винтового элемента — из специального бронзово–алюминиевого сплава. Наличие встроенного осушителя сжатого воздуха исключает необходимость долива новой воды взамен испарившейся в процессе работы.

Очевидно, что создание и испытание подобной технологии требует колоссальных инвестиций, которые могут себе позволить только мировые лидеры отрасли с большими масштабами производства, чтобы вложенные средства смогли окупиться за счет объема продаж. Мелкие же компании всегда готовы выдать нагора сыроватый продукт, предназначенный для заказчиков, пожелавших стать «подопытными кроликами». Внешне распознать свойства применяемых новейших материалов и жизнеспособность технологий практически нереально, поэтому потенциальному заказчику следует внимательно изучить профессиональную репутацию производителя, прежде чем сделать правильный выбор.

Сегодня ведущие производители уже выпускают WIS серийно. Первые несколько лет опытных испытаний оборудования на заводах в Западной Европе подтвердили высокую надежность и серьезное преимущество WIS, особенно там, где наличие остатков компрессорного масла в сжатом воздухе или газе крайне нежелательно.

Н. Терёхин, Российское представительство CECCATO Aria Compressa, журнал "МегаПаскаль", №4 2009 г.

Безмасляные винтовые компрессоры (серия WIS)