КОМПРЕССОРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Винтовые блоки воздушных компрессоров
GE / NIEMANN · HANBELL · BAOSI
Устройство, ступени сжатия и выбор под рабочую нагрузку.
Винтовой блок сжимает воздух за счёт уменьшения объёма полостей между роторами и корпусом. Его выбирают по давлению, расходу, частоте вращения и мощности в одной рабочей точке. Одинаковая мощность двигателя не означает одинаковую подачу воздуха: результат зависит от конструкции блока и режима всей установки.
Обновлено
01 / УСТРОЙСТВО
Как работает винтовой блок
Винтовая пара состоит из ведущего ротора с выступающими зубьями и ведомого ротора с ответными впадинами. Роторы вращаются навстречу друг другу. Корпус, подшипники и уплотнения превращают пару в законченный компрессионный узел.
Три задачи масла
Подача, температура и вязкость масла должны соответствовать конструкции. Недостаток масла ухудшает смазку и охлаждение; его избыток не заменяет правильной настройки контура.
Почему важна рабочая точка
Внутреннее отношение объёмов задаётся геометрией блока. Если давление в полости перед открытием выпуска не соответствует давлению нагнетания, возникают дополнительные потери. Поэтому блок подбирают под режим, а не только под мощность двигателя и крепёжные размеры.
| Показатель | Что он описывает | Что сравнивать |
|---|---|---|
| Геометрическая производительность | Перемещение рабочих объёмов при заданных оборотах. | Конструкцию и частоту вращения. |
| Расход на всасывании | Объёмный расход при заданных входных условиях. | Расход вместе с давлением и температурой на входе. |
| FAD установки | Фактическую подачу, приведённую к оговорённым входным условиям. | Подачу компрессора по согласованной методике испытаний. |
Для оценки блока используют мощность на валу. Для готового компрессора нужна потребляемая электрическая мощность всей установки. Удельную мощность сравнивают при одинаковом давлении и одинаковых условиях определения расхода.
02 / РЕСУРС
Что определяет эффективность и срок службы
Профиль роторов влияет на рабочий объём, внутренние утечки и нагрузки. Зазоры учитывают нагрев и деформации: минимальный зазор на холодном блоке не всегда обеспечивает безопасную работу под нагрузкой.
Радиальная нагрузка
Действует поперёк оси ротора. Опоры сохраняют положение винтовой пары относительно корпуса.
Осевая нагрузка
Стремится сместить ротор вдоль оси. Её воспринимает соответствующая подшипниковая схема.
Количество подшипников само по себе не определяет качество. Важны их тип, размер, установка и расчётная нагрузка. Расчётный ресурс также не равен гарантированной наработке каждого узла: в эксплуатации на него влияют масло, загрязнение, монтаж и режим.
03 / GE · JIUYI
GE: от изготовления роторов до испытания блока
Hangzhou Jiuyi Machinery разрабатывает и производит компрессорные технологии в Ханчжоу, Китай. Компания основана в июне 2010 года. Её производственная цепочка объединяет изготовление роторов, обработку деталей, метрологию, сборку и испытания.
Подшипниковый узел GE
В блоках GE применяются подшипники SKF, FAG и Timken. В линейке есть конструкции с 6, 8 и 14 подшипниками; состав опор зависит от типоразмера и числа ступеней.
для предусмотренных конструкцией условий
Варианты количества подшипников в разных конструкциях блока.
04 / СТУПЕНИ СЖАТИЯ
Одна ступень, две ступени и комбинированная схема
Две ступени распределяют общее повышение давления между двумя последовательными процессами сжатия. Межступенчатое охлаждение снижает температуру воздуха перед второй ступенью. Это особенно важно при повышенном конечном давлении.
Число ступеней само по себе не определяет экономичность. Сравнивают мощность и подачу готовой установки при одинаковом давлении. Для расчёта отношений давлений используют абсолютные значения; обозначение bar(g) означает избыточное давление.
Двухступенчатые блоки GE
| Серия | Давление, bar(g) | Расход на всасывании, м³/мин | Конструкция |
|---|---|---|---|
| Series 5 Standard | 4–16 | 2,81–83,56 | Стандартная двухступенчатая |
| Series 8 High Pressure | 17–40 | 11,15–55,02 | Высоконапорная |
| Series 7 Gear Free | 4–16 | 2,73–59,51 | Безредукторная, вертикальная компоновка |
В двухступенчатых GE используется многоточечный впрыск для межступенчатого охлаждения. Таблица показывает охват серий: максимальные расход и давление не следует объединять в одну рабочую точку. Расход на всасывании не заменяет подтверждённую подачу FAD всей установки.
05 / ЗАЩИТА УПЛОТНЕНИЯ
Как GE снижает потери масла при износе сальника
В предусмотренных исполнениях GE струйный насос отводит масло из зоны сальникового уплотнения обратно на всасывание блока. Снижение давления в этой зоне уменьшает интенсивность наружной утечки и риск быстрой потери масла.
Защитная система не заменяет ремонт: изношенный сальник нужно заменить. Комплектация и порядок включения зависят от модели. Обходить аварийные защиты нельзя; ремонт выполняют обученные специалисты после отключения энергии, сброса давления и блокировки запуска.
06 / ПРИМЕНЕНИЕ GE
Jiuyi, ACI и GE NIEMANN
Hangzhou Jiuyi Machinery входит в число партнёров немецкой ACI Air Center International. В готовых компрессорах блоки встречаются под обозначением GE NIEMANN: например, такой узел установлен в GMP GX280-16 TS VSD.
Для замены и заказа запчастей нужен полный индекс установленного блока. Торговое название не определяет направление вращения, передаточное отношение, присоединения и допустимые режимы.
07 / HANBELL
Hanbell: серии для разных рабочих давлений
Hanbell выпускает одноступенчатые, двухступенчатые и интегрированные с двигателем блоки. Отдельные семейства рассчитаны на низкое давление, стандартную промышленную сеть и высоконапорные задачи. Производство включает шлифование роторов, трёхмерный контроль и испытания перед отгрузкой.
| Серия | Ступени | Давление, bar(g) | Расход, м³/мин | Мощностной диапазон, кВт |
|---|---|---|---|---|
| AA | Одна | 6–16 | 1–60 | 7,5–355 |
| AB | Одна | 6–13 | 1–50 | 7,5–315 |
| AB-L | Одна | 3–5 | 1–50 | 15–250 |
| ABD-B | Две винтовые | 6–13 | 6–91 | 30–450 |
| AAD-B | Две винтовые | 17–35 | 17–36 | 200–400 |
| ABD-BL | Две винтовые | 4–6 | 6–92 | 22–400 |
Это диапазоны семейств, а не параметры одного блока. Для конкретной модели согласовывают рабочую точку, условия определения расхода и границу измерения мощности. Интегрированные серии ABD-D Dual PM и ABD-Y Single PM дополнительно различаются компоновкой привода.
08 / BAOSI
BAOSI: две винтовые ступени или винтово-спиральный модуль
YNT и YNE относятся к одноступенчатым маслозаполненным блокам BAOSI. В BHE работают две винтовые ступени. У интегрированного BLW другая конструкция: винтовая первая ступень и спиральная вторая объединены с двигателем.
| Давление, МПа | Расход, м³/мин | Мощностной диапазон, кВт |
|---|---|---|
| 1,7–2,0 | 9,05–32,96 | 75–250 |
| 2,1–2,5 | 9,0–32,54 | 75–280 |
| 2,6–3,0 | 8,72–32,06 | 90–315 |
1 МПа = 10 бар. Для BHE тип отсчёта давления и условия приведения расхода уточняют при подборе. Максимальный расход 32,96 м³/мин относится к группе 1,7–2,0 МПа, а не к 3,0 МПа.
Диапазон BLW составляет 2,0–3,0 МПа, 0,9–3,35 м³/мин и 11–37 кВт по разным исполнениям. Схема винтово-спирального сжатия с межступенчатым масловпрыском описана в патенте Ningbo Baosi CN111963437B.
Лазерная резка
Нужны согласованные давление и расход рабочего газа, удаление масла, частиц и влаги по требованиям станка.
Выдув ПЭТ-тары
Учитывают контакт воздуха с изделием и требования производства. Класс чистоты обеспечивает вся система подготовки воздуха, не один блок.
09 / СРАВНЕНИЕ
GE, Hanbell и BAOSI: что важно при выборе
Сравнивают конкретные блоки при одинаковом давлении, расходе и режиме нагрузки. Ширина линейки показывает возможности применения, но не заменяет сравнение удельной мощности и сервисных условий.
| Параметр | GE / Jiuyi | Hanbell | BAOSI |
|---|---|---|---|
| Серия | Series 8 High Pressure | AAD-B | BHE Medium Pressure |
| Ступени | Две винтовые | Две винтовые | Две винтовые |
| Давление | 17–40 bar(g) | 17–35 bar(g) | 1,7–3,0 МПа; тип отсчёта уточняется |
| Расход | 11,15–55,02 м³/мин на всасывании | 17–36 м³/мин | 8,72–32,96 м³/мин по разным группам давления |
| Мощностной диапазон | По рабочей карте выбранной модели | 200–400 кВт | 75–315 кВт |
| Для окончательного подбора | Рабочая точка, скорость, охлаждение и исполнение | Рабочая точка, привод и условия определения расхода | Группа давления, скорость и схема маслоснабжения |
Диапазоны относятся к разным типоразмерам. Для сравнения FAD и энергопотребления нужны одинаковые условия испытаний. Мощностной диапазон семейства не равен измеренному потреблению компрессора.
Оценка компрессионного узла.
Оценка всей компрессорной системы.
10 / ВЫБОР
Как подобрать винтовой блок под производство
Начните с потребителя: какое давление ему нужно, сколько воздуха он расходует и как меняется нагрузка в течение смены. Затем согласуйте блок с приводом, охлаждением и условиями обслуживания.
| Режим | Главный критерий | Что проверить |
|---|---|---|
| Постоянная нагрузка | Удельная мощность в длительной рабочей точке. | Расход, мощность и тепловой баланс. |
| Переменное потребление | Работа на частичной нагрузке. | Диапазон оборотов, регулирование и холостой ход. |
| Повышенное давление | Согласование ступеней. | Промежуточный режим, охлаждение и масляный контур. |
При замене существующего блока
Сверьте полный индекс, рабочую карту, направление вращения, крепление, присоединения и масляный тракт. Внешне похожие блоки могут иметь разные ограничения скорости и внутреннее отношение объёмов. Изменение конструкции согласовывают с изготовителем или квалифицированной сервисной организацией.
GE интересен высоконапорной линейкой, собственной механообработкой и защитой уплотнения в предусмотренных исполнениях. У Hanbell удобное разделение серий по давлению и приводу. BAOSI сочетает традиционные винтовые конструкции с интегрированным винтово-спиральным BLW. Окончательный выбор определяют рабочая точка, энергопотребление и сервис.
При подборе компрессора GMP передайте эти исходные данные инженеру и согласуйте модель установленного блока вместе с комплектацией машины.
11 / ВОПРОСЫ
Частые вопросы о винтовых блоках
Винтовой блок и винтовая пара означают одно и то же?
Нет. Пара состоит из двух роторов. Блок включает также корпус, подшипники и уплотнения.
Можно ли выбрать блок только по мощности двигателя?
Нет. Нужны давление, расход, допустимые обороты, условия охлаждения и режим нагрузки.
Всегда ли две ступени экономичнее одной?
Нет. Две ступени позволяют распределить повышение давления и организовать промежуточное охлаждение. Экономичность подтверждают сопоставлением мощности и подачи в одинаковых условиях.
Каталожный расход равен FAD?
Только при соответствующей методике и условиях определения. Расход на всасывании, геометрическая производительность и полезная подача установки не взаимозаменяемы.
Что означают 50 000 часов для подшипников GE?
Это расчётный ресурс для заданных конструкцией условий. Он не является гарантированным сроком службы каждого блока или интервалом замены масла.
Нужно ли менять сальник при наличии защитного контура?
Да. Контур уменьшает утечку, но не устраняет износ. Повреждённое уплотнение подлежит замене.
В BAOSI BLW две винтовые ступени?
Нет. Первая ступень винтовая, вторая спиральная. В отличие от BLW, в BHE используются две винтовые ступени.
Больше подшипников означает больший ресурс?
Не обязательно. Ресурс зависит от схемы опор, нагрузки, размеров, скорости, смазки и сборки.
Технические источники
Дата проверки: .
