Бұрандалы ауа компрессоры іс жүзінде қалай жұмыс істейді: инженерлік негіздері
Жұмыс принципі — айналмалы қос бұрандалы технология
Қабылдау және тығыздау кезеңі
Қоршаған орта ауасы екі спиральды ротордың - еркек (жетек) роторының және аналық (қақпа) роторының - арасында пайда болған кеңістікке сорылады, себебі олардың бөліктері кіріс портында ашылады. Әдетте 5 микрон шегіндегі төзімділікпен жасалған бұл тор геометриясының дәлдігі көлемдік тиімділікті анықтайды. Мұқият жасалған май бүрку жүйесі бір мезгілде ротор саңылауларын тығыздау, сығылған ауа зарядын салқындату және мойынтірек беттерін майлау үшін бақыланатын май қабықшасын бүркеді, бұл бүкіл жұмыс циклі кезінде жылу кернеуін азайтады.
Сығымдау фазасы
Роторлар айналған кезде, ауа-май қоспасы біртіндеп кішірейетін бөлікаралық қуыстарда ұсталып, шығару портына қарай осьтік бағытта қозғалады. Бұл оң ығысу әрекеті ескі технологияның өзара поршеньдік әрекетінен айырмашылығы, үздіксіз және импульссіз. Сығымдау коэффициенті ротордың геометриясы мен порт уақытымен бекітіледі. Айнымалы жиілікті жетек (АЖЖ) қондырғыларында қозғалтқыш жылдамдығы нақты ауа сұранысына сәйкес динамикалық түрде реттеледі, бұл өндіріс кестелері сирек тұрақты болатын қазіргі заманғы Ұлыбритания өндірістік орталарында энергия тиімділігінің негізгі дифференциациясы болып табылады.
Бөлу және шығару кезеңі
Сығылған ауа мен май бірге май бөлгіш ыдысқа шығады. Көп сатылы бөлу жүйесі — центрифугалық бөлу және біріктіру арқылы сүзу — қалдық майдың ағып кетуін миллионға 3 бөліктен (ppm) төменге дейін төмендетеді, бұл ISO 8573-1 1-сынып талаптарына сәйкес келеді. Бөлінген май қайта айналымға енгізілмес бұрын салқындатқышта салқындатылады. Содан кейін сығылған ауа ағыны лазерлік кескіш машинаның көмекші газ кірісіне жеткенге дейін салқындатқыштан, ылғал бөлгіштен және сүзгілеу желісінен өтеді — бұл сәуле жолының ондаған мың фунт стерлингке түсетін оптикаға зақым келтіруі мүмкін аэрозоль ластануынан толығымен таза болуын қамтамасыз етеді.
Өнеркәсіптік ауа компрессорын жасаудың материалтануы
Негізгі материалдар — ротор, корпус, сүзгі және тығыздағыш компоненттер
Циклдік термиялық жүктеме кезінде өлшемдік тұрақтылық үшін таңдалған жоғары сапалы шойын (GG25 немесе оған балама EN-GJL-250) немесе соғылған болат қорытпалары ротор корпусын құрайды. Хромдалған немесе DLC (гауһар тәрізді көміртек) жабыны бар ротор беттері үйкелісті айтарлықтай азайтады, қызмет көрсету аралығын 40 000 сағаттан асады және Ұлыбританияның ылғалды зауыттық орталарына тән микрокоррозияға төзімді.
Компрессордың ауа өткізгіштері әдетте жеңіл қондырғылар үшін дәл құйылған алюминий қорытпасынан (AlSi10Mg немесе A380) немесе ауыр жүктемелі үздіксіз жұмыс үшін түйінді шойыннан жасалады. Корпус геометриясы 13 барға дейінгі жұмыс қысымында өлшемдік дәлдікті сақтау үшін шекті элементтерді талдауды қолдана отырып, компьютерлік оңтайландырылған, бұл ротордың жанасуын болдырмайды және машинаның қызмет ету мерзімі ішінде 5 микрондық саңылау профилінің сақталуын қамтамасыз етеді.
Төменгі ағынды сүзгі корпустары мен қабылдағыш бактар 304 немесе 316L тот баспайтын болаттан жасалған, бұл күйдірілмеген қысымды ыдыстарға арналған BS EN 13445 стандартына сәйкес келеді — бұл Ұлыбританияның қысым жүйелерінің қауіпсіздік ережелеріне (PSSR 2000) сәйкес келетін маңызды талаптар. Тот баспайтын болаттан жасалған конструкция лазерлік кесуге көмектесетін газ ағындарын ластайтын және кесу басының ішіндегі сезімтал оптикалық компоненттерді зақымдайтын ішкі тот бөлшектерін жояды.
ABEC-5 дәлдік класына дейінгі конустық роликті мойынтіректер ротордың тарту күшімен біріктірілген радиалды және осьтік жүктемелерді көтере алады. Білік тығыздағыштары — әдетте нитрилді каучук (NBR) немесе фторэластомер (FKM/Viton) ерін тығыздағыштары — синтетикалық полиальфаолефинді (PAO) компрессорлық майлағыштармен химиялық тұрғыдан үйлесімді болуы керек. FKM тығыздағыштары жоғары қысымды (10+ бар) қолдану үшін ұсынылады, себебі олардың жылу қартаюына және көмірсутектердің ісінуіне төзімділігі жоғары, бұл екеуі де Ұлыбританияның ұзақ жұмыс кестесінде тығыздау өнімділігін төмендетеді.
Заманауи айнымалы жиіліктегі бұрандалы ауа компрессорларының жеті негізгі техникалық артықшылығы
Өнімнің артықшылықтары — Неліктен VFD бұрандалы технологиясы тұрақты жылдамдықты және поршеньді баламалардан асып түседі
ISO 8573-1 Оптикалық қорғаныс үшін 1-сыныпты ауа тазалығы
Тиісті төменгі ағынды сүзу желісімен — біріктіретін алдын ала сүзгі, белсендірілген көмір сүзгісі және мембраналық немесе тоңазытқыш кептіргішпен — жұптастырылған бұл компрессорлық жүйелер бөлшектер мен май құрамы бойынша 1-сыныптағы майсыз ауа сапасын қамтамасыз етеді. Бұл тазалық деңгейі жоғары қуатты талшықты лазерлік жүйелерде бір данасының құны 800 фунт стерлингтен 3500 фунт стерлингке дейін болатын лазерлік кесу бастарының ішіндегі фокустау линзалары мен қорғаныш терезелерді қорғау үшін талқыланбайды.
Қашықтан бақылау мүмкіндігі бар интеллектуалды PLC басқаруы
Заманауи қондырғылар сенсорлық экранды HMI панельдерімен, Modbus RTU/TCP байланыстарымен және SCADA интеграциясын қолдайтын қосымша IoT шлюздерімен Siemens немесе Schneider PLC контроллерлерін біріктіреді. Ұлыбританияның көп салалы өндірушілері үшін зауыт желісі бойынша шығару қысымын, ауа температурасын, майдың қызмет ету мерзімін, сүзгі дифференциалды қысымын және қозғалтқыш тогын орталықтандырылған қашықтықтан бақылау болжамды техникалық қызмет көрсету кестесін жасауға мүмкіндік береді — бұл 5 жылдық активтің қызмет ету мерзімі ішінде реактивті бұзылу қоңырауларын және артық жұмыс уақытындағы техникалық қызмет көрсету шығындарын айтарлықтай азайтады.
CE белгісімен белгіленген — UK PSSR 2000 және UKCA дайын
Ұлыбританияға жеткізілетін әрбір компрессорлық жүйе 2000 жылғы қысым жүйелерінің қауіпсіздік ережелеріне сәйкес келуі және тиісті сәйкестік белгілерін болуы керек. Brexit-тен кейінгі нормативтік сәйкестендіру UKCA белгісінің Ұлыбритания нарығына орналастырылатын қысым ыдыстары үшін стандартты талапқа айналуын білдіреді. Біздің жүйелеріміз толық техникалық құжаттама пакеттерімен, жазбаша тексеру схемасының үлгілерімен және заңды қысым сынағы сертификаттарымен қамтамасыз етіледі, бұл PSSR сәйкестігіне жауапты Ұлыбритания зауыт менеджерлерінен айтарлықтай әкімшілік ауыртпалықты алып тастайды.
Техникалық сипаттама параметрлері — Өнеркәсіптік ауа компрессорының сипаттамаларының кестесі
Қуат диапазонындағы негізгі көрсеткіштер — 7,5 кВт-тан 250 кВт-қа дейінгі модельдер
| Модель / Қуат | Тегін әуе жеткізу (м³/мин) | Жұмыс қысымы (бар) | Қозғалтқыш қуаты (кВт) | Шу деңгейі дБ(А) | Мұнайдың ауысуы (ppm) | Ротор материалы | Диск түрі | ISO тазалық класы |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| EP-7.5A | 0,85 – 1,1 | 7 / 8 / 10 | 7.5 | <62 | <3 | Шойын / Қосылған шойын | Белдік / Тікелей | 1-2 сынып |
| EP-15VF | 1.6 – 2.4 | 7 – 13 | 15 | <63 | <3 | Шойын / Қосылған шойын | VFD Direct | 1-сынып |
| EP-37VF | 4.2 – 6.8 | 7 – 13 | 37 | <65 | <3 | Қорытпалы болат / хром | VFD Direct | 1-сынып |
| CM160PVF | 18.0 – 28.0 | 7 – 13 | 160 | <72 | <2 | Қорытпалы болат / DLC | VFD Direct | 1-сынып |
| EP-250VF | 28.0 – 44.0 | 7 – 10 | 250 | <75 | <2 | Соғылған болат / хром | VFD Direct | 1-сынып |
ISO 1217 Ed.4 стандартына сәйкес 20°C температурада, 1 бар(а), 0% салыстырмалы ылғалдылықта өлшенген барлық FAD мәндері. ISO 8573-1:2010 стандартына сәйкес тазалық класы сәйкес сүзу желісімен.
Ұлыбританиядағы жоғары өнімді ауа компрессорларының өнеркәсіптік қолданылу сценарийлері
Қолдану сценарийлері — лазерлік кесу элементтерінен бастап автомобиль штамптау қондырғыларына дейін
Автокөлік штамптау және кузов панельдерін өндіру — Ковентри және Шығыс Мидлендс OEM Tier Plants
Midlands автомобиль кластері — Jaguar Land Rover жеткізу нысандарын, Geely-Lotus компоненттерін жеткізушілерді және 2-деңгейлі штамптау зауыттарының тығыз желісін қамтитын — штамптау престерін, роботтандырылған нүктелік дәнекерлеу желілерін және бояуды алдын ала өңдеу туннельдерін басқарады, олар 7-10 бар қысымда үлкен көлемді сығылған ауаны талап етеді. Айнымалы көлемді буферлік қабылдағышпен дұрыс өлшемделген 185 кВт-тан 250 кВт-қа дейінгі VFD бұрандалы ауа компрессоры жүйесі жоғары жылдамдықты штамптау циклдері кезінде бірнеше пневматикалық жетектердің бір уақытта жұмыс істеуі кезінде қысымның ауыспалы ауытқуларының алдын алады — құрал-саймандарға инвестиция салуды қорғайды және корпус панелінің өлшемдік дәлдігін А класының беткі сапасы үшін қажетті 0,1 мм төзімділік шегінде сақтайды.
Азық-түлік және сусындарды қаптау — Солтүстік-Батыс Англия өңдеу зауыттарындағы гигиеналық сығылған ауа
Үлкен Манчестер мен Чеширдегі тамақ өндірісі нысандары Британдық сығылған ауа қоғамының (BCAS) гигиеналық нұсқауларына және Британдық бөлшек сауда консорциумының (BRC) жаһандық стандарт талаптарына сәйкес келетін сығылған ауа жүйелерін қажет етеді. Қолданылуына құрғақ ингредиенттерге арналған пневматикалық конвейерлер, пішінді толтыратын тығыздағыш орау машинасының жетектері, бөтелкеге құю желісін үрлейтін қалыптау және өнімге жанасатын CO2 цилиндрін толтыруға арналған қосалқы құрылғылар кіреді. Тиісті түрде жобаланған және сертификатталған төменгі ағынды сүзгілеу мүмкіндігі бар маймен бүркілетін бұрандалы компрессорлар - ISO 8573-1 стандартына сәйкес 0 класты май құрамын шығарады - тамақпен жанасатын көршілес қолданбаларда қабылданады, мұнда шынайы майсыз компрессорлар ROI негізінде ақталмайтын шығындарды көтереді.
Медициналық құрылғылар және фармацевтикалық өндіріс — Кембридж және Стивенидждегі таза бөлме ауасымен қамтамасыз ету
Кембридж-Стивенидж өмір туралы ғылымдар дәлізі Ұлыбританияның техникалық тұрғыдан ең күрделі сығылған ауа қолдану салаларының бірі болып табылады. Фармацевтикалық өндірушілер мен медициналық құрылғыларды өндірушілер Еуропалық Фармакопея 2.1.7 сәйкес D немесе E дәрежелі фармацевтикалық сығылған ауаны талап етеді, онда су құрамына (7 барда шық нүктесі ≤ -20°C), май құрамына (≤ 0,1 мг/м³) және бөлшектердің жүктемесіне шектеулер қойылған. Кіріктірілген мембраналық немесе жылусыз құрғатқыш кептіргіштері, 0,01 микрондық соңғы сүзгілеу және тот баспайтын болаттан жасалған құбырларды таратуы бар ультра құрғақ VFD бұрандалы жүйелері осы орталарда Дәрілік заттар мен денсаулық сақтау өнімдерін реттеу агенттігінің (MHRA) GMP күтулеріне сәйкес келеді.
Айнымалы жиіліктегі бұрандалы ауа компрессорының өнімдері
Ұлыбританиядағы B2B сатып алулары үшін жоғары тиімді VFD модельдері қолжетімді
CM160PVF айнымалы жиіліктегі бұрандалы ауа компрессоры
CM160PVF – көп басты лазерлік кесу ұяшықтарын, автомобиль штамптау желілерін және аэроғарыштық пневматикалық құрал тізбектерін қоса алғанда, ірі көлемді үздіксіз жұмыс қолданбаларына арналған 160 кВт өнеркәсіптік деңгейдегі айнымалы жиілікті бұрандалы ауа компрессоры. Оның тұрақты магнитті синхронды қозғалтқышы (PMSM) IE4 супер-премиум тиімділік классификациясына қол жеткізеді, 7-ден 13 барға дейінгі жұмыс қысымы диапазонында 18,0-ден 28,0 м³/мин дейінгі еркін ауа жеткізуді қамтамасыз етеді. Кіріктірілген VFD сұраныстың ауытқуына қарамастан ±0,1 бар шегінде шығару қысымының тұрақтылығын қамтамасыз етеді – бұл тот баспайтын болат пен алюминийді өңдейтін жоғары қуатты талшықты лазерлік жүйелерде заманауи сапа тұрақтылығын сақтаудың маңызды параметрі. Шығарылатын майдың ағып кетуі 2 ppm-ден төмен бағаланады, бұл оптикалық компоненттерді және сүзгілеу инвестицияларын қорғайды. UKCA талаптарына сәйкес келетін техникалық құжаттама стандарт ретінде кіреді.
Айнымалы жылдамдықты жетекті бұрандалы ауа компрессоры
Айнымалы жылдамдықты жетекті бұрандалы ауа компрессоры сериясы 7,5 кВт-тан 132 кВт-қа дейінгі әмбебап қуат диапазонын ұсынады, бұл оны қуаттылықты шамадан тыс қамтамасыз етпей, бірнеше өндіріс сценарийлеріне бейімделе алатын бір компрессорлық шешімге мұқтаж Ұлыбритания өндірушілері үшін таңдаулы таңдау етеді. Кіріктірілген жиілік түрлендіргіші қозғалтқыш жылдамдығын 25 Гц-тен 70 Гц-ке дейін үздіксіз реттейді, шығысты миллисекундтық жауап беру уақытымен нақты уақыт режиміндегі жүйенің сұранысына сәйкестендіреді. Бұл бекітілген жылдамдықтағы жүктеме/түсіру циклімен байланысты энергия шығынын жояды және қайталанатын тікелей іске қосудың механикалық кернеуін жояды. Бұл серия, әсіресе, CO2 лазерінен талшықты лазер технологиясына ауысатын Ұлыбританиядағы металл парақ шеберханаларына өте қолайлы, мұнда технологияны жаңарту циклі кезінде сығылған ауаны тұтыну үлгілері айтарлықтай өзгереді. 65 дБ(А)-дан төмен тыныш шатыр дизайны арнайы акустикалық қоршауларсыз ашық жоспарлы шеберхана интеграциясын қолдайды.
Тұтынушының табыс тарихы: Precision Fabrication Ltd — Шеффилд, Оңтүстік Йоркшир
Аэроғарыш саласындағы қосалқы келісімшарт бойынша қысқарту | Тәулік бойы үш ауысымдық жұмыс | 37% энергиясын азайтуға қол жеткізілді
Шеффилдтің Аттерклифф өнеркәсіптік ауданында орналасқан 47 жылдық қосалқы мердігерлік лазерлік кесу және су ағынды профильдеу маманы Precision Fabrication Ltd компаниясы үш 12 кВт талшықты лазерлік жүйелер мен екі 4 кВт CO2 машинасын қамтитын 12 басты лазерлік кесу еденіне қызмет көрсету үшін каскадтық құрылымдағы үш ескірген 75 кВт тұрақты жылдамдықты бұрандалы компрессорларды пайдаланған. Сығылған ауаға байланысты ай сайынғы электр энергиясының шығындары шамамен 14 200 фунт стерлингті құрады — бұл көрсеткішті операциялық директор «бірінші деңгейлі аэроғарыштық клиенттермен жасалған қазіргі келісімшарттық баға белгілеу құрылымымызға сәйкес келмейді» деп сипаттады.
Барлық өндірістік ауысымдар бойынша 72 сағаттық ағынды тіркеуді қоса алғанда, егжей-тегжейлі сығылған ауа аудитінен кейін Ever Power компаниясының қолданбалы инженерлік тобы үш ескі қондырғыны дүйсенбіден жұмаға дейінгі күндізгі ауысымда 38 м³/мин ең жоғары сұранысты қанағаттандыруға арналған екі CM160PVF айнымалы жиілікті бұрандалы ауа компрессорларымен ауыстыруды ұсынды, ал демалыс күндері қысқартылған техникалық қызмет көрсету кезеңдерін қамтитын бір төмен жылдамдықты қондырғыға ауысады. Толық жүйеге ISO 1 класы стандартына сәйкес келетін екі Ever Power тот баспайтын болаттан жасалған дәлдік сүзгілері және өндіріс циклі бойы жүйенің қысымын 9,5 барда тұрақты ұстап тұратын 3000 литрлік 316L тот баспайтын қабылдағыш ыдыс кірді.
Орнатудан кейінгі энергия мониторингі жеткізілген сығылған ауаның текше метріне тұтынылатын киловатт-сағаттың 37,2% төмендеуін тіркеді, бұл орнату алдындағы бастапқы деңгеймен салыстырғанда жылдық 52 800 фунт стерлинг үнемдеуге тең. 3 мм тот баспайтын болаттан жасалған жоғары сапалы бас тарту көрсеткіштері бірінші өндіріс айында 18%-ге төмендеді, бұл бір мезгілде көп басты кесу тізбектері кезінде ескі бекітілген жылдамдықты каскад жүйесінде болған ±1,2 бар қысым ауытқуларының жойылуымен тікелей байланысты. Орнату Ұлыбритания үкіметінің энергия үнемдейтін технологиялар тізімі бойынша Enhanced Capital Allowance (ECA) схемасы бойынша белгіленуге құқылы болды, бұл Precision Fabrication Ltd компаниясына жүйеге толық инвестиция салу бойынша бірінші жылдық капиталдық алымды бірден берді.
«CM160PVF қондырғылары біздің кесу еденінің энергия профилімізді шынымен өзгертті. Біз болжамды үнемдеуге күмәнмен қарадық, бірақ іске қосқаннан кейінгі 72 сағаттық бақылау деректері аудит болжағаннан гөрі көбірек үнемдеп жатқанымызды көрсетті. Лазер басындағы қысымның тұрақтылығы мінсіз болды — аэроғарыш саласындағы тұтынушыларымыздан шеткі сапа туралы шағымдар енді түскен жоқ».
«Ever Power техникалық тобы біздің нақты сұраныс профилімізді бұрын жұмыс істеген кез келген жеткізушіге қарағанда жақсы түсінді. 9,5 бардың арнайы орнатылған конфигурациясы және тот баспайтын болаттан жасалған сүзгі сипаттамасы біздің тот баспайтын болаттан және алюминийден жасалған кесу қоспамызға дәл сәйкес келді. Он төрт айлық үздіксіз жұмыс барысында компрессорға байланысты бірде-бір жоспарланбаған тоқтау болған жоқ».
«PSSR құжаттама пакеті толық және біздің сақтандыру компаниямыздың тексеруші инженері үшін бірден қабылданды — бұл бізге бұрынғы жеткізушімен болған үш апталық келіспеушіліктерді үнемдеуге мүмкіндік берді. Ever Power командасы британдық нормативтік сәйкестіктің тек теория жүзінде ғана емес, іс жүзінде де нені білдіретінін нақты түсінді. Жеткізу уақытында болды және орнатуды іске қосу бойынша қолдау өте жақсы болды».
Жиі қойылатын сұрақтар — Лазерлік кесуге арналған Ұлыбританияның өнеркәсіптік ауа компрессорлары
Ұлыбританияның сатып алу топтарына арналған дауыстық іздеуді оңтайландырған техникалық және коммерциялық жиі қойылатын сұрақтар
Сығылған ауа жүйесін оңтайландыруға дайынсыз ба?
Бүгін Ever Power қолданбасының инженерімен сөйлесіңіз. Біз жүйенің өлшемдерін тегін, энергия үнемдеу есептеулерін және егжей-тегжейлі техникалық бағаны ұсынамыз — Ұлыбританияның толық сәйкестік құжаттамасын қоса алғанда.
gzl арқылы өңдеу