Винтовой компрессор
Новое качество — новые возможности.

В данной статье речь пойдет о реорганизации пневмосистем промышленных предприятий. С этой проблемой сталкиваются все. На действующих производствах  износ компрессорного оборудования достиг критического уровня и со всей остротой  встает вопрос о его замене.

Предприятия, осуществляющие модернизацию отдельных участков, приобретают новое оборудование и должны решить, как они планируют подводить к нему воздух. У вновь строящихся предприятий, с одной стороны, более простая, а с другой, более сложная задача. Им не надо ничего перестраивать и учитывать сложившуюся структуру пневмосетей, но следует выбрать наиболее оптимальную схему организации пневмосистемы фабрики или завода в целом.

Для решения этой проблемы необходимо ответить, по крайней мере, на два вопроса:

• какой тип компрессора использовать;
• какова общая концепция обеспечения воздухом предприятия, участка, рабочего места.

В России обеспечение воздухом всего предприятия традиционно осуществлялось от централизованной компрессорной станции. Данная концепция предполагала использование крупных поршневых или центробежных компрессоров, требующих постоянного наблюдения за их работой и обслуживания. Установка таких машин из-за производимого ими шума и вибрации непосредственно в цехах невозможна.

Разветвленные пневмосети предприятий являются источником "головной боли" и значительных потерь сжатого воздуха. При выходе пневмотрубопроводов на улицу воздух охлаждается, теряя энергоемкость, в нем конденсируется влага, образуются гидратные и ледяные пробки, в цеха воздух поступает загрязненным влагой и продуктами коррозии трубопроводов, вызывая поломки и коррозию пневмоинструмента, пневмоцилиндров и т.п.

На крупных компрессорных станциях необходимы ресиверы большой емкости, которые являются объектами Госгортехнадзора, то есть это еще один дополнительный контролирующий орган, со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Но отвлечемся на минуту от ответов на поставленные вопросы, и попробуем нарисовать картинку типичной компрессорной станции на обычном российском предприятии.

Вот мы входим через проходную и идем в направлении главной компрессорной. Дорогу спрашивать необязательно, мы и так можем легко найти ее по трубопроводам. Трубы ржавые, провисшие, то здесь то там слышен характерный свист, это выходит воздух из поврежденных пневмосетей. По мере приближения к цели нашего пути, начинает ощущаться сначала легкая, а потом и все более сильная вибрация, а в непосредственной близости от компрессорной складывается впечатление, что мы попали в цех кузнечно-прессового оборудования. Поршневые компрессоры требуют водяного охлаждения, поэтому наверху компрессорной можем заметить специальные водяные резервуары, которые "парят", награждая прохожих водяным туманом. Если же нам "посчастливилось" побывать на предприятии в зимнее время, то мы увидим обледенелые трубы, стены, огромные сосульки. Войдя в помещение компрессорной, первое, что бросается в глаза, это лихорадочно пульсирующая от вибрации стрелка манометра. Почему-то возникает желание поскорее заткнуть уши и ухватится за что-нибудь устойчивое. Все стены опутаны трубами, это система водяного охлаждения и собственно пневмосеть.

А вот и хозяин данного подразделения - главный энергетик, который согласился поделиться с нами своими будничными проблемами. В его ведении находится три компрессора, каждый производительностью по 20 куб.м. Реально работают только два, один из трех постоянно находится на профилактическом ремонте - это резерв. Ремонт компрессора - вещь не дешевая. Реально работающие 2 компрессора, требуют постоянного обслуживания, и, как следствие, затрат на поддержание их работоспособности. Крупные поршневые компрессоры с лубрикаторной смазкой нуждаются в постоянном пополнении масла. В месяц это примерно 200 литров на каждый компрессор.
Для поддержания работоспособности компрессоров круглосуточно дежурит бригада механиков из 4 человек.
Потери и утечки сжатого воздуха из трубопроводов доходят, по приблизительным оценкам, до 20-30 %, то есть такаямощность компрессоров расходуется впустую, а с учетом постоянного увеличения тарифов на электроэнергию (за последние 2 года на 50%) острота данной проблемы еще более возрастает.
Что говорить в этих условиях о чистоте и качестве воздуха, а ведь от этого зависит длительность жизни пневмоцилиндров и пневмоинструмента.

Таким образом, как мы видим, дешевизна устаревшего оборудования обходится очень дорого.

Спрашивается, какие еще существуют варианты?
Реальной альтернативой устаревшему оборудованию, безусловно, являются винтовые компрессоры. Не будем останавливаться на принципе действия винтовых компрессоров и особенностях конструкции. Это тема отдельного разговора. Скажем только, что действительно, появление маслозаполненных шумозаглушенных винтовых (ротационных) компрессоров вытеснило в промышленно развитых странах поршневые компрессоры в диапазоне производительностей от 1 до 100 куб.м./мин из области обеспечения производств сжатым воздухом с давлением до 15 атмосфер.

По сравнению с поршневыми и центробежными, винтовые компрессоры обладают целым рядом преимуществ.

• Винтовые компрессоры имеют по сравнению с поршневыми компрессорами низкий уровень шума и вибрации. Малые габариты и вес позволяют устанавливать винтовые компрессоры непосредственно в цехах, где потребляется воздух. Винтовые компрессоры не требуют для этого специального фундамента.
• Винтовые компрессоры практически не имеют расхода масла (2-3 мгр/куб. м), в отличие от крупных поршневых компрессоров с лубрикаторной смазкой. Соответственно и качество воздуха винтовых компрессоров на порядок выше, чем поршневых компрессоров и позволяет использовать их для питания самого современного пневмооборудования.
• Винтовые компрессоры оснащены автоматической системой управления и контроля работоспособности, а потому безопасны, не требуют наблюдения за их работой. Винтовые компрессоры обладают большой надежностью, способны на длительную работу без обслуживания.
• Воздушное охлаждение винтовых компрессоров позволяет отказаться от громоздкой системы оборотного водоснабжения (градирня). Кроме того, охлаждение винтового компрессора дает возможность вторичного использования выделяемого в результате работы компрессора тепла, например для обогрева помещений в зимнее время.

Второй, не менее важный вопрос: какую концепцию обеспечения воздухом предприятия использовать? А проще говоря, что лучше: центральная компрессорная или децентрализация. До появления на рынке винтовых компрессоров, такого выбора практически не было. Предпочтение отдавалось централизации. Но сегодня, благодаря использованию винтовых компрессоров, изменился облик современного промышленного предприятия. Исчезли многочисленные трубопроводы снабжения цехов сжатым воздухом, тянущиеся от центральной компрессорной, громоздкие системы водяного охлаждения. Но изменился не только внешний вид, но и существенно улучшились технико-экономические показатели эксплуатации компрессорного оборудования.

Какие же преимущества имеет распределенная система снабжения воздухом?
Если сформулировать кратко, то это:

• экономия на монтаже
• экономия на эксплуатационных расходах
• экономия на обслуживании