Системи повітряних компресорів для промислового застосування та лазерного різання

Цикл стиснення роторного гвинта

Ротаційний гвинтовий повітряний компресор працює за принципом позитивного об'ємного компресора, використовуючи два взаємопов'язані гвинтові ротори — чоловічий та жіночий — які обертаються в протилежних напрямках у прецизійно обробленому корпусі. Атмосферне повітря надходить через впускний клапан і затримується між лопатями ротора та стінкою корпусу. У міру обертання роторів затримуваний об'єм поступово зменшується вздовж осі ротора, стискаючи повітря безперервно та плавно без пульсацій, властивих конструкціям поршнів зі зворотно-поступальним рухом. Стиснута повітряно-масляна суміш скидається в розділювальну ємність, де відцентрова сила та коалесцентна фільтрація видаляють введену олію до залишкового рівня перенесення, зазвичай нижче 3 мг/м³. Цей механізм стиснення безперервного потоку ідеально підходить для застосувань лазерного різання, які вимагають постійного потоку повітря без імпульсів на межі розділу сопел.

Інтеграція частотно-регульованого приводу

Технологія частотно-регульованого приводу втручається між мережею живлення та двигуном компресора, модулюючи електричну частоту — і, отже, швидкість двигуна — у режимі реального часу на основі зворотного зв'язку щодо тиску в системі. Коли лазерний різак знаходиться у фазі прорізання або тимчасово простоює, частотно-регульований перетворювач (ЧРП) зменшує швидкість ротора до мінімального стійкого рівня, пропорційно скорочуючи споживання енергії. Коли відновлюється повне навантаження на різання, привід плавно розганяється, усуваючи механічне навантаження від прямого запуску. Система керування постійно контролює тиск у системі відносно вузької заданої точки нечутливості — зазвичай ±0,1 бар — гарантуючи, що в контурі допоміжного газу лазера ніколи не буде падінь тиску, які можуть погіршити геометрію різу або якість поверхні. Для об'єктів у Великій Британії, що працюють у кілька змін, інтеграція ЧРП також спрощує інтеграцію системи управління будівлею, забезпечуючи дистанційний моніторинг через протоколи Modbus або CAN-open.

Ланцюг очищення та обробки повітря

Необроблене стиснене повітря, що виходить з гвинтового елемента, містить масляні аерозолі, водяну пару та тверді частинки, несумісні з лазерною оптикою та контурами допоміжного газу. Ланцюг очищення починається з додаткового охолоджувача — зазвичай це теплообмінник з повітряним дуттям, який знижує температуру нагнітання до 10°C від навколишнього середовища — де конденсується основна волога та видаляється автоматичним зливом. Потім охолоджувальний або адсорбційний осушувач знижує точку роси до -20°C та -40°C залежно від ступеня застосування. Коалесцентні фільтри, що встановлюються нижче за течією, з розміром пор 0,01 мкм видаляють залишки масляного аерозолю до рівня нижче 0,01 мг/м³, що відповідає стандарту ISO 8573-1 Клас 1, який вимагається більшістю виробників волоконних лазерів. Заключні етапи полірування активованим вугіллям усувають будь-які сліди парів вуглеводнів, які в іншому випадку могли б покрити фокусуючу лінзу та з часом погіршити якість променя.

Ізотермічна ефективність завдяки впорскуванню оливи

Масло, що впорскується безпосередньо в камеру стиснення, поглинає тепло стиснення, підтримуючи температуру ротора нижче 80°C та забезпечуючи одноступеневе співвідношення тиску до 14:1 без проміжного охолодження. Це усуває механічну складність та втрати тиску двоступеневих поршневих конструкцій, зберігаючи при цьому ефективність стиснення вище 85% у всьому робочому діапазоні швидкостей.

Надзвичайно низький рівень шуму у виробничому середовищі

Ротаційно-шнекові машини досягають рівня звукового тиску 62–75 дБ(А) на відстані 1 метр — зазвичай на 15–20 дБ тихіше, ніж поршневі альтернативи еквівалентної потужності. У межах майстерень у Великій Британії, що регулюються Правилами контролю шуму на робочому місці 2005 року, це безпосередньо знижує ризик перевищення нижнього значення дії впливу 80 дБ(А), спрощуючи оцінку акустичного ризику та зменшуючи потребу в дорогих модифікаціях акустичних кожухів існуючих машинних установок.

Збільшені інтервали технічного обслуговування

Високоякісні синтетичні мастила на основі поліолійно-алюмінесцентних масел (PAO) у поєднанні з датчиками якості оливи, що виявляють забруднення, які зараз є стандартними для гвинтових компресорів вищого класу, збільшують інтервали заміни оливи до 6000–8000 годин — до чотирьох разів довше, ніж рекомендовано для мінеральної оливи. Платформи дистанційної діагностики Інтернету речей (IoT) дозволяють сервісним інженерам у Великій Британії дистанційно аналізувати спектри вібрації, температурні тенденції та перепад тиску фільтрів, плануючи заплановані втручання, не порушуючи виробничі вікна.

Стабільність точного тиску

Різальні головки волоконного лазера, що працюють з допоміжним газом азотом або стисненим повітрям, надзвичайно чутливі до коливань тиску на сопло. Системи, що інтегрують компресор з частотно-регульованим приводом та буферний ресивер правильного розміру (розрахований за формулою розміру резервуара V = (Q × T × P1) / (P1 – P2)), забезпечують регулювання тиску в межах ±0,05 бар при номінальній витраті, запобігаючи дрейфу фокусної точки та зміні ширини різу, що характерні для систем з недостатніми характеристиками.

✍ Застосування: різання волоконним лазером у виробництві листового металу — Шеффілд і Ротерем

🚗 Застосування: Штампування кузовних панелей та пневматична обробка інструментів — Бірмінгем та Ковентрі

Ланцюг поставок автомобільної промисловості Вест-Мідлендса, зосереджений у Бірмінгемі та Ковентрі, використовує стиснене повітря для живлення надзвичайно різноманітних пневматичних пристроїв: ударних гайковертів, затягнутих відповідно до специфікацій складання, продувних пістолетів на пресувальних лініях, пневматичних затискачів, що утримують збірки панелей під час точкового зварювання, та контурів повітря для фарбувальних цехів, що вимагають безмасляного постачання відповідно до стандартів ISO 8573-1 класу 0. Добре спроектована мережа стисненого повітря, що обслуговує постачальника автомобільної продукції першого рівня в Ковентрі, може поєднувати центральний гвинтовий компресор з частотно-регульованою частотою (ЧРП) потужністю 90 кВт для базового навантаження та налагоджувальну машину потужністю 45 кВт, що обробляє періоди пікового навантаження під час зміни змін. Кільцева розподільча система трубопроводів розміром від 65 мм до 100 мм з номінальним отвором, розмір якої дозволяє утримувати падіння тиску нижче 0,1 бар на кільці, гарантує, що кожен пневматичний інструмент отримує живлення в межах специфікації незалежно від його положення відносно компресорної станції. Можливості моніторингу енергії, вбудовані в сучасні контролери компресорів з ЧРП, безпосередньо взаємодіють із системами управління енергією ISO 50001, які все частіше вимагаються програмами аудиту ланцюгів поставок виробників оригінального обладнання для автомобільної промисловості.

✈ Застосування: Механічна обробка аерокосмічних компонентів — Брістоль та Дербі

Виробничі кластери аерокосмічної галузі навколо Брістоля та Дербі вимагають стандартів чистоти стисненого повітря, які перевищують стандарти більшості інших галузей промисловості. Підшипники повітряних шпинделів у п'ятиосьових обробних центрах, пневматичні приводи в автоматизованих системах обробки матеріалів та машини для вимірювання повітряних підшипників вимагають постачання за стандартом ISO 8573-1 класу 1 або класу 0, з кількістю частинок нижче 0,1 мкм та вмістом олії нижче 0,01 мг/м³. На заводах Rolls-Royce в Дербі та в ланцюжку поставок Airbus навколо Брістоля системи стисненого повітря зазвичай підтримуються повним циклом очищення: високоефективним охолоджувачем, охолоджувальним осушувачем до -20°C PDP, двома ступенями коалесцентної фільтрації та ступенем полірування активованим вугіллям. Гвинтовий компресор, що живить цей ланцюг, працює під тиском 10 бар, забезпечуючи тиск у системі, що дозволяє падіння тиску фільтруючого циклу — зазвичай 0,3–0,5 бар сумарно — при цьому забезпечуючи подачу інструменту на необхідному мінімумі 9,5 бар. Резервування не підлягає обговоренню; конфігурації компресорів n+1 з автоматичним перемиканням з режиму роботи на резервний гарантують, що відмова жодного компонента не перерве виробництво.

🏭 Застосування: Переробка харчових продуктів та напоїв — Лідс та Манчестер

Виробники харчових продуктів та напоїв у Західному Йоркширі та Великому Манчестері — від великих хлібопекарських та молочних підприємств Лідса до пивоварного та безалкогольного секторів Манчестера — використовують стиснене повітря в контактних та безконтактних системах, починаючи від пневматичних розливних головок та видування ПЕТ-пляшок до конвеєрних приводів та підвищення тиску в контурах CIP. Там, де повітря безпосередньо контактує з продуктом або використовується в упаковці в модифікованій атмосфері (MAP), стиснене повітря повинно відповідати вимогам Глобального стандарту безпеки харчових продуктів BRCGS, що вимагає використання безмасляної компресорної технології або перевіреного обладнання з впорскуванням оливи класу 0 з повністю валідованими очисними лініями. Керівництво Британського товариства стисненого повітря (BCAS) щодо стисненого повітря харчового класу, на яке широко посилаються у відповідних рамках виробництва харчових продуктів у Великій Британії, вказує, що чистота 1 класу для частинок, води та оливи є мінімально допустимою для непрямого контакту з продуктом. Безмасляні гвинтові компресори повністю усувають відповідальність за обслуговування коалесцируючого фільтра, зменшуючи ризик невідповідності під час циклів аудиту BCAS.

Вибраний виробничий партнер

Ever Power — точна інженерія масштабу

Компанія Ever Power об'єднує понад два десятиліття досвіду точного машинобудування з виробничою інфраструктурою, яка охоплює обробку на верстатах з ЧПК, шліфування роторів, термічну обробку, динамічне балансування та комплексне випробування складання. Наш завод працює за двозмінною виробничою моделлю зі спеціалізованими станціями контролю якості на кожному етапі виробництва, що гарантує, що кожен гвинтовий елемент, посудина під тиском та вузол керування, що залишають наш об'єкт, пройшли перевірку розмірів, тиску та функціональності перед відправкою. Ми маємо сертифікат ISO 9001:2015 як операційну базову модель, що підтверджується документацією щодо відповідності директивам щодо обладнання під тиском, що забезпечує безперебійне маркування CE для експорту на всі європейські ринки — маршрут, який досі активно використовується британськими імпортерами, які закуповують продукцію через усталені канали дистрибуції після Brexit.

Наша можливість налаштування – це аспект послуг Ever Power, який британські системні інтегратори та партнери OEM постійно виділяють як відмінну рису. Стандартні каталожні гвинтові компресори добре обслуговують більшість застосувань, але найвимогливіші – азотні бустери високого тиску для лазерного різання, безмасляні конфігурації для фармацевтичних середовищ, багатоступеневі системи надвисокого тиску для спеціалізованих застосувань промислових газів – вимагають інженерного діалогу перед замовленням. Команда інженерів-практиків Ever Power працює безпосередньо з британськими покупцями, щоб визначити геометрію ротора, оптимізовану для цільового співвідношення тиску, вибрати специфікації підшипників та ущільнень, що відповідають робочому циклу, та налаштувати систему керування для бажаного покупцем протоколу польової шини. Терміни поставки індивідуальних пакетів зазвичай становлять 6–10 тижнів, при цьому для портів Великої Британії доступні умови DDP Incoterms, і ми підтримуємо контакт технічної підтримки у Великій Британії для допомоги у введенні в експлуатацію.

✉ Запит індивідуальної специфікації — Отримати цінову пропозицію

Гвинтовий повітряний компресор зі змінною частотою CM160PVF

Верстат CM160PVF розроблений для високопродуктивних лазерних різальних установок, що потребують стабільної потужності номінальної потужності 160 кВт з повним керуванням частотним приводом у діапазоні швидкостей 20–100%. Його прецизійно шліфовані профілі ротора забезпечують питому потужність 5,6 кВт/(м³/хв) за номінальних умов, що робить його однією з найбільш енергоефективних машин у своєму класі потужності. Вбудований контролер із сенсорною панеллю забезпечує реєстрацію енергії в режимі реального часу, сповіщення про прогнозне технічне обслуговування на основі напрацьованих годин та аналізу тенденцій параметрів, а також повне підключення Modbus TCP/IP для інтеграції в загальнозаводські системи управління енергоспоживанням. Доставка DDP до портів Великої Британії є стандартною для оптових замовлень.

Переглянути деталі продукту →

Гвинтовий повітряний компресор зі змінною швидкістю

Асортимент гвинтових повітряних компресорів зі змінною швидкістю обертання охоплює потужність від 11 кВт до 90 кВт, що пропонує покупцям у Великій Британії виняткову гнучкість для точного підбору виробництва стисненого повітря відповідно до змінних профілів попиту. Вбудований датчик тиску та PID-регулятор швидкості із замкнутим контуром підтримують тиск у системі в межах ±0,1 бар у всьому робочому діапазоні, усуваючи характерні коливання тиску для машин із фіксованою швидкістю, що працюють з постійним навантаженням/розвантаженням. Стандартний акустичний корпус забезпечує рівень шуму до 66 дБ(А) на відстані 1 метр, що дозволяє встановлювати компресори у відкритих майстернях без акустичних перегородок. Додаткові пакети рекуперації тепла дозволяють уловлювати до 80% електроенергії у вигляді гарячої води, що використовується для використання, забезпечуючи вторинний потік енергії, який безпосередньо компенсує витрати на опалення приміщень протягом зимових місяців у Великій Британії.

Переглянути деталі продукту →

Meridian Steel Technologies Ltd, сімейне підприємство з прецизійного виготовлення, що працює на об'єкті площею 3500 м² на околиці Шеффілда, у 2022 році інвестувало у два верстати волоконного лазерного різання потужністю 4 кВт для обслуговування ринків архітектурних металоконструкцій та компонентів систем опалення, вентиляції та кондиціонування повітря. Їхня існуюча система стисненого повітря — пара старіючих поршневих компресорів з фіксованою швидкістю потужністю 22 кВт — створювала хронічні проблеми: перепади тиску під час одночасної роботи верстатів, протікання вологи, що спричиняло забруднення лінз на одному з лазерів, та рахунки за електроенергію, які директор з операційної діяльності назвав «бентежними, враховуючи отримувану нами продуктивність».

Після аудиту об'єкта, проведеного британським дистриб'ютором Ever Power, інженерна рекомендація полягала в тому, щоб використовувати один гвинтовий компресор серії CM потужністю 45 кВт зі змінною швидкістю, з'єднаний з адсорбційним осушувачем з температурою точки роси -40°C, ресивером з нержавіючої сталі об'ємом 750 літрів та двоступеневим фільтраційним ланцюжком, що відповідає стандарту ISO 8573-1 класу 1 якості повітря. Систему було введено в експлуатацію протягом одного вікенду, щоб уникнути порушення графіка виробництва в понеділок вранці — вимоги логістичної координації, з якою команда постачання Ever Power вже двічі справлялася для клієнтів у районі Шеффілда. Введення в експлуатацію тривало шість годин, включаючи підключення труб, введення в експлуатацію систем керування та випробування під тиском. Протягом першого місяця роботи Meridian зафіксувала зниження споживання енергії стисненим повітрям на 381 TP5T порівняно з попередньою системою, що підтверджено даними вимірювальних приладів. Інтервали очищення лінз на обох лазерних різальних машинах збільшилися з двотижневих до тримісячних, а показники повторної обробки, пов'язані з варіаціями якості різання, знизилися з 2,11 TP5T до менш ніж 0,41 TP5T оброблених деталей.

«Для нашої нової лазерної різальної камери ми замовили гвинтовий компресор з частотним приводом потужністю 45 кВт від Ever Power. Стабільність тиску справді вражає — ми виміряли коливання тиску на сопловій головці менше 0,08 бар під час повних циклів різання маловуглецевої сталі товщиною 10 мм. Економія енергії порівняно з нашою старою машиною з фіксованою швидкістю окупила різницю в капіталі менш ніж за два роки за поточними цінами на електроенергію у Великій Британії».

«Послуга налаштування Ever Power – це те, що відрізняє їх від інших. Нам потрібна була система подвійного тиску – 13 бар для наших схем лазерного різання та 7 бар для загальної пневматики – в одному компактному корпусі. Їхня команда з розробки застосувань визначила таку схему приймального колектора, яку наш штатний інженер ніколи б не запропонував. Час виконання замовлення до поставки DDP на нашому об'єкті в Манчестері становив вісім тижнів, що точно відповідало програмі проекту».

«Фільтри прецизійної якості з нержавіючої сталі, що постачаються разом із нашим компресорним агрегатом, безперервно експлуатуються протягом 14 місяців без втручання в технічне обслуговування. Показники перенесення оливи, отримані за результатами наших щоквартальних випробувань якості повітря, постійно залишаються нижче 0,01 мг/м³, що задовольняє аудиторів наших субпідрядників з аерокосмічної галузі. Пакет документації Ever Power — сертифікати випробувань, сертифікати матеріалів, декларації CE — був повним і надійшов раніше за обладнання, що не кожному постачальнику вдається».