Чому відцентровий компресор є одним із найкращих варіантів для промислового забезпечення стисненого повітря?

Постійно діючі повітряні компресори на виробничих підприємствах

Ті підприємства, які працюють безперервно й потребують постійного подавання стисненого повітря до своїх систем для безперебійного функціонування виробничих процесів, мають використовувати гвинтові компресори. Ротаційна конструкція забезпечує неперервну подачу повітря та сталу його подачу, запобігаючи перегріву. Поршневі компресори потребують перерв у роботі та охолодження, тоді як гвинтові компресори працюють безперервно — протягом дня й ночі, тривалих робочих циклів, у вихідні дні. Цей режим роботи доведено в автомобільній та фармацевтичній галузях, де зупинка виробництва призводить до величезних збитків, як, наприклад, у дослідженні Інституту Понемона (2023 р.), що показує втрати у розмірі 740 000 доларів США за годину простою виробництва. Їх конструкція сприяє мінімізації вібрацій та зносу компонентів; завдяки вбудованим сигналам про необхідність технічного обслуговування часті ремонти та аварії усуваються. Робочі години, протягом яких агрегат залишається доступним, — це години, коли стиснене повітря подається на весь виробничий процес. У певний момент у багатьох промислових операціях такі машини вийшли за межі простого інструменту й стали невід’ємною частиною процесу спрощення виробничих операцій.

Надійність доведена в середньому на рівні 20–30 років із незначними незапланованими простоями.

Шнекові компресори в середньому працюють близько 20–30 років до потреби у капітальному ремонту. Це пов’язано з їх надійною конструкцією, ефективною системою циркуляції мастила та регулярним технічним обслуговуванням. Встановлено, що шнекові компресори мають на 40 % менше рухомих частин порівняно зі старішими поршневими компресорами. Під час планових перевірок обслуговування (приблизно через кожні 8 000 годин роботи) техніки не розбирають весь агрегат, а лише замінюють фільтри, поповнюють запас мастила та перевіряють натяг ременів. Багато заводських звітів підтверджують це. Несподівані відмови в середньому становлять менше 1 % щорічно у всіх галузях промисловості. Новіші ротори кращої якості, інтелектуальні системи моніторингу та дистанційного контролю, які сповіщають операторів про початок будь-яких відхилень у роботі, зробили колишню «лобову головний біль» набагато легшим для управління. Багато підприємств повідомили, що в середньому їм вдається уникнути високих витрат на ремонт і отримувати двадцять років безперебійної експлуатації від цих агрегатів.

Економія коштів завдяки розумному керуванню та енергоефективності з використанням гвинтових компресорів

Узгодження навантаження за допомогою частотного перетворювача (VSD)

Гвинтові компресори тепер можуть оснащуватися технологією регулювання швидкості обертання (VSD), яка адаптує швидкість двигуна до поточних потреб і, відповідно, забезпечує найефективніше керування необхідним повітряним потоком. Натомість традиційні компресори з постійною швидкістю працюють у циклі «ввімкнено–вимкнено» й витрачають багато енергії під час роботи нижче номінальної потужності. Технологія VSD зменшує енергетичні втрати через надлишковий повітряний потік і усуває неприємні стрибки тиску. Більшість компресорів старого зразка втрачають енергію через коливання попиту на 20–40 %. Технологія VSD зменшує або навіть повністю усуває необхідність частого циклювання компресорів або збільшення їх потужності для підтримки заданого тиску. У результаті застосування технології VSD знижується енергоспоживання, збільшується термін служби компонентів компресора, а також зменшується навантаження на ці компоненти. Найбільшою перевагою технології VSD є її здатність забезпечити вищий рівень стійкості при коливаннях попиту в партійному та сезонному виробництві.

Гвинтові та поршневі компресори: реальні промислові дані показують середнє енергозбереження на рівні 35 %

Польові дані свідчать про те, що гвинтові компресори економлять у середньому на 35 % більше енергії, ніж поршневі компресори. Це пов’язано з трьома основними причинами:

1. Неперервний обертальний рух: це означає відсутність енергетичних спалахів, які виникають через зворотно-поступальний рух.

2. Завдяки сучасним технологіям ущільнення втрати на тертя зменшуються на 15 % або більше. Те саме стосується й витоків повітря та внутрішніх зазорів.

3. Гвинтові компресори генерують менше тепла й краще керують тепловим навантаженням. Це також означає вищу ефективність при більших навантаженнях.

Після модернізації заводи з виробництва харчових продуктів та автомобільної промисловості економлять 30–40 % енергії. Саме інтеграція гвинтових компресорів із сучасними стратегіями керування дозволяє досягти енергозбереження та сталого розвитку за рахунок оптимізації конструкції й систем керування. Це означає зниження витрат на енергію та досягнення цілей у сфері сталого розвитку.

Низька загальна вартість володіння: обслуговування, термін служби та ефективність конструкції
Потенціал прибутку для масляних і безмасляних гвинтових компресорів

У випадку відцентрових компресорів початкова вартість машини є менш важливою, ніж те, наскільки добре машина спроектована для конкретного застосування протягом усього терміну її експлуатації, особливо з урахуванням стандартів якості повітря. Компресори з масляним заповненням здаються дешевшими у придбанні, але вони мають ряд постійних витрат, які можуть бути значними, наприклад, регулярна заміна мастила та заміна дорогих коалесцентних фільтрів. Крім того, у разі забруднення повітря маслом можуть виникнути високі витрати на його очищення. З іншого боку, безмасляні компресори повністю усувають усі витрати та проблеми, пов’язані з використанням масла. Інтервали технічного обслуговування також можна збільшити для безмасляних компресорів — зазвичай до половини або третини від тих, що потрібні для компресорів з масляним заповненням, навіть попри те, що початкова вартість придбання безмасляної одиниці вища. Багато клієнтів вважають такий компроміс вигідним.

Для більшості галузей промисловості безмасляні гвинтові компресори забезпечують кращу економічну ефективність, зокрема в тих галузях, де потрібна повітряна якість класу 0 за стандартом ISO 8573-1. Безмасляні гвинтові компресори забезпечують якість повітря, що запобігає забрудненню продукції. Згідно з нещодавнім дослідженням інституту Ponemon, середня вартість для компанії у разі забруднення продукції становить приблизно 740 тис. дол. США, не враховуючи вартість безмасляного компресора. Крім того, немає додаткових витрат на модернізацію систем фільтрації, оскільки безмасляні компресори не потребують мастила. У процесах, де чистота повітря є менш критичною, компресори з масляним змащуванням залишаються життєздатним варіантом для більшості галузей. Інтервали технічного обслуговування компресорів з масляним змащуванням є гнучкими й, як правило, вкладаються в бюджет експлуатації.

Постійна та стабільна подача стисненого повітря для чутливих промислових застосувань

Стабільний тиск і витрата повітря для процесів, що вимагають високої точності (ЧПУ, автоматизація, упаковка)

Гвинтові компресори забезпечують потік стисненого повітря, який є значно більш плавним і стабільним порівняно з поршневими компресорами, тобто вони мають меншу зміну тиску, що є критичним для багатьох застосувань у ЧПУ-обробці, роботизованій автоматизації та швидкісному пакуванні. Якщо тиск повітря, що подається до технологічного процесу, надто високий або надто низький, можуть виникнути такі проблеми, як неточне вимірювання деталей, неправильна збірка компонентів або повне виходження з ладу пневматичних ущільнень. Пневматичні клапани повинні працювати при точно заданому тиску, лазери повинні різати за допомогою стабільного потоку повітря, а вакуумні умови повинні підтримуватися протягом усього виробничого процесу. Зупинка виробництва на підприємстві є дуже коштовною: згідно з дослідженням надійності повітряних компресорів у автомобільному виробництві, опублікованим у журналі IMPO у 2023 році, автомобільні виробники можуть нести збитки до $50 000 за кожну годину простою виробництва.

Гвинтові компресори класу 0 без масла для харчової, фармацевтичної, електронної та інших галузей

Для забезпечення чистоти повітря на рівні 0,01 мг/м³ галузі, де будь-яке забруднення вуглеводнями неприпустиме, покладаються на сертифіковані безмасляні гвинтові компресори класу 0. На цьому рівні немає ризику росту мікроорганізмів на таблетках із захисним покриттям, відсутні дефектні паяні з’єднання в електронних зборках, а також відсутній сторонній присмак у харчових продуктах та напоях. Щодо фільтрації частинок розміром до 0,01 мкм, їхнє повітря на 99,99 % чистіше, ніж повітря, отримане за допомогою масляних компресорів. У переглянутій у 2023 році технічній доповіді ISO TR 8573-9 зазначено, що їхнє повітря на 99,99 % чистіше, ніж повітря, отримане за допомогою масляних компресорів. Ці компресори також відповідають вимогам FDA 21 CFR Part 11 та Додатку 1 до Європейських принципів GMP, саме тому розумні компанії різних галузей впроваджують їх. Крім того, їм доведеться рідше оновлювати системи фільтрації, оскільки обслуговування фільтрів нижчого ступеня очищення коштує дешевше, ніж їх заміна.

ЧаП  

Яка перевага гвинтового компресора порівняно з поршневим компресором?

Перевагою гвинтових компресорів є те, що їх можна використовувати безперервно в критичних виробничих процесах. Це пов’язано з тим, що гвинтові компресори забезпечують плавну й безперервну подачу повітря без ризику перегріву чи втрати потужності.

Скільки років працюють гвинтові компресори до виникнення несправностей?

Проблеми з продуктивністю гвинтового компресора зазвичай виникають через 20–30 років експлуатації. Це пояснюється їх надійною конструкцією, наявністю ефективних систем розподілу мастила, а також регулярним і якісним технічним обслуговуванням.

Яка перевага наявності технології регулювання частоти обертання (VSD) у гвинтових компресорах?

Наявність технології VSD означає, що гвинтовий компресор може працювати з максимальною ефективністю. Це пов’язано з тим, що компресор адаптує свою роботу до поточних потреб, усуваючи непотрібне споживання енергії та стрибки тиску, а також мінімізуючи знос деталей.

Чому промислові підприємства вибирають безмасляні гвинтові компресори замість масляних?

У галузях, таких як електроніка, харчова та фармацевтична промисловість, де важлива чистота повітря, а також викликають занепокоєння витрати на технічне обслуговування, пов’язані з маслом, і забруднення продукції маслом, замість компресорів з масляним змащуванням вибирають безмасляні гвинтові компресори.