Когтевые компрессоры

Подбор Компрессор


до 584от 0.16
м3/мин



до 25от 0.1
бар








 Когтевые компрессоры – это одна из новейших разработок для нагнетания давления. Также их иногда называют когтевыми воздушными насосами. Относят их к компрессорам безмаслянного или сухого типа, потому что частицы смазочных материалов не проникают в перекачиваемую среду, обеспечивая её… Читать далее
  • Когтевые компрессоры Busch Mink
    От 62 до 300 м3/час Давление до 2 бар
    4 - 18,5 кВт Цена от 230164р.
  • Когтевые компрессоры Elmo Rietschle Zephyr C-DLR
    От 50 до 500 м3/час Давление до 2,2 бар
    3 - 30 кВт Цены по запросу

Когтевые компрессоры - справочная информация

Когтевые компрессоры – это одна из новейших разработок для нагнетания давления. Также их иногда называют когтевыми воздушными насосами. Относят их к компрессорам безмаслянного или сухого типа, потому что частицы смазочных материалов не проникают в перекачиваемую среду, обеспечивая её исключительную чистоту. Поэтому их можно применять там, где предъявляются строгие требования к химическому составу нагнетаемого воздуха, например, в химической промышленности на производстве пористых материалов. Конструкция этих компрессоров обеспечивает высокую производительность, что позволяет быстро нагнетать высокое давление даже в крупном трубопроводе. Они широко используются в любых процессах, проходящих при повышенном давлении. Например, это может понадобиться при течении некоторых химических реакций. Обычно производительность этих компрессоров составляет от 2 до 500 м3/ч, а нагнетаемое давление составляет до 2,5 бар.
 
Разнообразие когтевых компрессоров
 
Рис. 1 – Разнообразие когтевых компрессоров
 
Когтевые компрессоры сложно обслуживать, потому что в них важна точность сборки. Они не были бы столь популярны, если бы не могли долго работать без единой поломки. Этот тип техники до сих пор активно развивается, в нем используются новые конструктивные решения и различные инновационные композитные материалы. Они не имеют изнашиваемых частей. Поэтому поломки возможны только в случае неправильной эксплуатации, либо при нарушении технических условий, указанных производителем.
 
Принцип действия и принципиальная схема устройства
 
1. Принцип работы
Основными рабочими органами насоса является пара кулачков особой формы, которые называют когтями из-за схожей формы профиля. Несмотря на сложную линию, они рассчитаны таким образом, что при вращении зазор между ними минимален. Поэтому такой компрессор нельзя ронять или ударять, иначе точный механизм может сбиться. Трение между когтями исключено, поэтому и попадание металлической стружки и пыли в нагнетаемый воздух также не произойдёт. Сначала газ поступает в нагнетательную камеру, затем его подбирают когти, и заключают в замкнутый объём. В процессе вращения когти уменьшают объём в пространстве между друг другом и поэтому давление в порции захваченного когтями газа сильно возрастает.
 
Принцип работы когтевых компрессоров
 
Рис.2 – Принцип работы когтевых компрессоров
 
Далее вместе с вращением когтевидных кулачков порция газа движется по направлению к выпускному патрубку. Потом когда движутся за новой порцией газа. КПД этих насосов очень высок, потому что перетекания газа не происходит. Могут использоваться как двухкогтевые, так и трехкогтевые кулачки, в зависимости от модели. Газ в процессе сжатия может сильно нагреваться. Охлаждение осуществляется за счёт змеевика, который обычно обмотан вокруг корпуса и проходит под теплоотводящим кожухом.
 
2. Принципиальная схема устройства
Основной частью когтевого компрессора, как и любого другого насоса объёмного типа – это его корпус. Толщина стенок корпуса обычно невелика, потому что основное давление испытывают именно поверхности когтей. Защиту от разрыва корпуса в случае закупорки шлангов высокого давления осуществляет специальный клапан. Входящий патрубок обычно просто располагается над насосом, но если требуется нагнетание давления любого другого газа, то для этих целей может использоваться фланцевое соединение с мягким уплотнителем. Для компрессора необходимо использовать только толстостенные армированные шланги, потому что нагнетаемое давление очень велико.
 
Когтевой механизм компрессора
 
 
Рис. 3 – Когтевой механизм компрессора
 
 
Место, в котором располагается выводной патрубок компрессора – усилено, потому что в этом месте давление особенно сильно. Корпус компрессора может быть снабжен специальными ребрами, которые эффективно отводят тепло. Охлаждение может понадобится при нагнетании давления агрессивных сред, потому что при нагревании реакции окисления могут протекать значительно быстрее.
 
Материалы, используемые для производства
 
- Сталь AISI 308.  Аустенитная сталь высокого качества. Обладает повышенной вязкостью, которая не теряется даже при температурах до -196 градусов. Используется для производства корпусов вакуумных насосов. Не образует усталостных трещин даже при длительном воздействии вибрации.
PTFE (Тефлон). Это сложный фторсодержащий полимер, запатентованный французской компанией DuPont. Может использоваться в когтевых компрессорах для покрытия поверхностей деталей, контактирующих с агрессивными средами.
- Карбид вольфрама.  Простое химическое соединение, которое получается в процессе многоступенчатой реакции. Его температура плавления составляет 2575 градусов. Из этого материала часто изготавливают когти компрессора, а также вал. Полиэтилен. Гибкий полимер изготовленный из простейшего органического газа – этилена. В когтевых компрессорах этот материал может использоваться в качестве материала одного из слоев теплоизолирующего кожуха.
- Резина и качук.  Натуральный каучук сейчас практически не используют, его заменил синтетический аналог – латекс. Он используется в когтевых насосах наравне с резиной для создания различных прокладок и уплотнений. Эти материалы могут разрушаться при нагревании свыше 60 градусов по Цельсию.
- NBR.  Нитрильный каучук, материал, который получается при активном азотировании каучука в процессе вулканизации. Рабочие температуры у NBR начинаются с -40 градусов и до +120 градусов по Цельсию, при которых он сохраняет свою пластичность. Используется для создания уплотнений и патрубков.
- Сталь AISI 303.  Нержавеющая кислотостойкая сталь, содержащая не менее 11% никеля, 20% хрома и 3% марганца.
Бронза. Для того, чтобы создавать корпуса насосов, используется пластичная бронза, которая содержит в своём составе от 0.5 до 1.5% фосфора или его соединений. Также этот сплав очень текучий, благодаря чему можно воссоздать сложную форму с высокой степенью точности, что особенно актуально для корпусов когтевых компрессоров.
Фторопласты. Могут использоваться в этом типе компрессоров в качестве уплотнений и втулок.
 
Сфера использования
 
- Эти насосы используются везде, где необходима какая-либо аэрация смесей. Например, они могут устанавливаться в установке по газированию напитков, шампанского, для создания технической газированной воды, используемой для промывки овощей от грязи в цехах консервации и т.д.
- В производстве любых пористых материалов. Когтевые компрессоры нагнетают давление в пузырьковые установки для создания пор в пенобетоне, твердых сортах пенопласта.
 
Когтевой компрессор с кулачками нестандартной формы
 
 
Рис. 4 – Когтевой компрессор с кулачками нестандартной формы
 
- Когтевые компрессоры используются в печах, которые используют метод обжарки воздухом. Также они могут применяться в сублимационных установках для производства экстрактов, сухих соков или даже растворимого кофе.
- Когтевые компрессоры могут строго выдерживать заданное давление, поэтому они используются в различных медицинских барокамерах.
- Высокое нагнетаемое давление позволяет использовать когтевые компрессоры для нагнетания давления в системах пневматической обкатки двигателей внутреннего сгорания.
- На химических промышленных линиях, для реакций, проходящих только в условиях повышенного давления. Например, при помощи этих насосов нагнетается воздух для получения так называемого полиэтилена высокого давления. Поэтому они незаменимы на производстве любых пластмасс.
- Любое моделирование, включая обдувание цветным дымом моделей фюзеляжей и скоростных автомобилей.
- Могут использоваться для работы высокоточного пневматического инструмента, который применяется на различных производствах, а также в хирургии.
- Используются для нагнетания давления для холодной сушки овощей, фруктов, трав, в покрасочной промышленности.
- Широко применяются в рыбном хозяйстве для создания потоков аэрации воды, а также для имитации горных рек при искусственном выращивании форели и даже на жемчужных фермах.
- Могут использоваться в промышленности для формования пластиковой тары, выравнивания бочек и прочих мелких емкостей.
- Эти насосы можно применять для создания краскопультов повышенной готовности в покрасочных цехах.
- Когтевые компрессоры применяются для промышленных пескоструйных машин.
- Эти аппараты можно использовать для пневматической сортировки различных материалов.
- Широко используются в сельском хозяйстве для очистки зерна от мусора, а также для нагнетания давления в стационарных пневмотранспортерах.
 
Недостатки
 
- У этих компрессоров очень высокий уровень шума, поэтому их нельзя использовать в помещении, где работают люди, либо необходимо обеспечить качественную изоляцию.
- Слишком мелкие зазоры делают эти компрессоры очень чувствительными к любой перекачиваемой среде, поэтому возможно использование фильтров грубой очистки. Иначе можно получить полное заклинивание компрессора и даже задиры на когтях.
- Для перекачивания взрывоопасных газов возможно использование систем дополнительного охлаждения.
- Хотя ремонт и требуется очень редко, но он практически невозможен в условиях обычных ремонтных цехов.
- Компрессор не может реагировать на моментальные изменения вязкости и состава перекачиваемой среды. Поэтому устройство может отклоняться от нормы давления.
- Когтевые насосы совершенно не предназначены для реверса. Т.е. откачать газ из ёмкости посредством этого компрессора не получится.
 
Точность зазоров между когтями
 
 
Рис. 5 – Точность зазоров между когтями
 
- Профилактические работы с этим типом насосов необходимы, но они очень сложны из-за сложной формы рабочей камеры. Также сложна сборка и разборка из-за высокой точности подгонки деталей.
- Кулачковые когтевые компрессоры имеют сильные ограничения по температуре перекачиваемой среды, потому что когти могут подвергнуться тепловому расширению и заклинить.
 
Преимущества
 
- КПД этих компрессоров составляет от 70 до 85%. Такой большой разброс значений получается из-за различий в конструкции самих когтей.
- Так как рабочие части компрессора не соприкасаются между собой, можно использовать эти аппараты для нагнетания давления воспламеняющихся и взрывоопасных газов.
- Хотя для этих компрессоров и рекомендуют использовать шумопоглощающие камеры, всё равно они считаются достаточно тихими, и при правильной звукоизоляции они соответствуют всем санитарным нормам.
- Когтевые компрессоры относят к безмасляным компрессорам, поэтому можно использовать их для нагнетания давления химически чистых веществ на точных производствах. Например, их можно использовать в производстве лекарств.
- Когтевая конструкция позволяет очень плавно нагнетать давление, благодаря чему можно использовать её для лабораторных испытаний замкнутых оболочек, например, бытовых баллонов.
 
Рабочая часть когтевого компрессора
 
Рис. 6 – На рабочей части когтевого компрессора хорошо видно радиатор, охлаждающий патрубки
 
- Эти компрессоры демонстрируют высокую выносливость и износостойкость, поэтому можно рассматривать их в качестве элемента производственных линий.
- Это одни из самых компактных компрессоров, позволяющих в течение такого длительного времени нагнетать такое высокое давление.
- Их можно считать лучшим решением для постоянного нагнетания давления, потому что они работают безотказно.
- Вероятность появления механического мусора в перекачиваемой среде равна нулю.
- Стабильно высокая производительность компрессора вне зависимости от условий эксплуатации.
- Корпус компрессора газонепроницаемый, поэтому он может использоваться в качестве элемента циркуляционной системы, например, в мощных промышленных вентиляциях.
- Давление нагнетается очень равномерно, без пульсации или непредвиденных скачков, поэтому когтевые компрессоры могут использоваться для тестирования моделей в дозвуковых аэродинамических трубах.