Вибір між гвинтовим и поршневим компресором: що потрібно знати

Ротаційні гвинтові компресори — популярний вибір для безперервної роботи та великих обсягів повітря. Вони відомі своєю енергоефективністю, надійністю та меншою потребою в технічному обслуговуванні, ніж поршневі компресори.

Для безперервної роботи та великих об’ємів повітря краще підходять ротаційні гвинтові компресори «Атлас Копко». Ми радимо використовувати ротаційні гвинтові компресори з упорскуванням масла серії GA, оскільки вони надійні та енергоефективні. Ці компресори можуть працювати за температури до 46 градусів за Цельсієм і зберігати ефективність протягом тривалого часу.

Нижче наведено деякі особливості, які слід ураховувати, вибираючи гвинтовий компресор.

Енергоефективність

Ротаційні гвинтові компресори, як правило, більш енергоефективні, ніж поршневі, особливо якщо вони оснащені приводом із регулюванням швидкості (VSD). VSD регулюють швидкість двигуна відповідно до потреби в повітрі, зменшуючи втрати енергії.

Ізоентропійний коефіцієнт корисної дії — це показник ефективності компресора, вищий відсоток якого свідчить про кращу продуктивність. Найвищий ізоентропійний ККД для гвинтових компресорів становить близько 92 %, що забезпечує значну економію енергії.

Ціна та загальна вартість володіння

Хоча початкова вартість гвинтового компресора може бути вищою, ніж у поршневого, його загальна вартість володіння часто є нижчою завдяки підвищеному ККД і меншим витратам на технічне обслуговування. Загальна вартість володіння охоплює ціну придбання, споживання енергії, технічне обслуговування та будь-які витрати на простої.

Надійність і довговічність

Гвинтові компресори відомі своєю надійністю та довговічністю. Вони мають менше рухомих частин, що означає менше зношування і стабільнішу роботу в довгостроковій перспективі.

Ця надійність може мати вирішальне значення у складних промислових умовах, де простої можуть призводити до значних витрат.

Рівень шуму

Рівень шуму є важливим фактором на робочому місці. Гвинтові компресори зазвичай працюють тихіше за поршневі, що дозволяє розміщувати їх ближче до робочих місць, не створюючи значних шумових перешкод.

Технічне обслуговування

Обслуговування гвинтових компресорів є простішим завдяки їхній конструкції, яка має менше рухомих частин. Завдяки цьому зменшуються витрати на технічне обслуговування та потреба в сервісному обслуговуванні. Однак важливо враховувати наявність технічних спеціалістів і запчастин для обраної марки та моделі.

Ротаційні гвинтові компресори — популярний вибір для безперервної роботи та великих обсягів повітря. Вони відомі своєю енергоефективністю, надійністю та меншою потребою в технічному обслуговуванні, ніж поршневі компресори.

Для безперервної роботи та великих об’ємів повітря краще підходять ротаційні гвинтові компресори «Атлас Копко». Ми радимо використовувати ротаційні гвинтові компресори з упорскуванням масла серії GA та GA FLX, оскільки вони надійні та енергоефективні. Ці компресори можуть працювати за температури до 46 градусів за Цельсієм і зберігати ефективність протягом тривалого часу.

Нижче наведено деякі особливості, які слід ураховувати, вибираючи гвинтовий компресор.

Енергоефективність

Ротаційні гвинтові компресори, як правило, більш енергоефективні, ніж поршневі, особливо якщо вони оснащені приводом із регулюванням швидкості (VSD). VSD регулюють швидкість двигуна відповідно до потреби в повітрі, зменшуючи втрати енергії. Однак якщо початкові інвестиційні витрати на ці інтелектуальні VSD-компресори занадто високі, то серія двошвидкісних компресорів GA FLX є ідеальною енергоефективною альтернативою.  

Ізоентропійний коефіцієнт корисної дії — це показник ефективності компресора, вищий відсоток якого свідчить про кращу продуктивність. Найвищий ізоентропійний ККД для гвинтових компресорів становить близько 92 %, що забезпечує значну економію енергії.

Ціна та загальна вартість володіння

Хоча початкова вартість гвинтового компресора може бути вищою, ніж у поршневого, його загальна вартість володіння часто є нижчою завдяки підвищеному ККД і меншим витратам на технічне обслуговування. Загальна вартість володіння охоплює ціну придбання, споживання енергії, технічне обслуговування та будь-які витрати на простої.

Надійність і довговічність

Гвинтові компресори відомі своєю надійністю та довговічністю. Вони мають менше рухомих частин, що означає менше зношування і стабільнішу роботу в довгостроковій перспективі.

Ця надійність може мати вирішальне значення у складних промислових умовах, де простої можуть призводити до значних витрат.

Рівень шуму

Рівень шуму є важливим фактором на робочому місці. Гвинтові компресори зазвичай працюють тихіше за поршневі, що дозволяє розміщувати їх ближче до робочих місць, не створюючи значних шумових перешкод.

Технічне обслуговування

Обслуговування гвинтових компресорів є простішим завдяки їхній конструкції, яка має менше рухомих частин. Завдяки цьому зменшуються витрати на технічне обслуговування та потреба в сервісному обслуговуванні. Однак важливо враховувати наявність технічних спеціалістів і запчастин для обраної марки та моделі.

Порівнюючи поршневі та гвинтові компресори, важливо розуміти їхні експлуатаційні відмінності і те, як вони впливають на придатність компресорів до виконання конкретних завдань. Поршневі компресори зазвичай використовують для завдань, які потребують коротких, інтенсивних викидів повітря. На відміну від них, гвинтові компресори призначені для завдань, які потребують постійного потоку повітря протягом тривалого часу.

Експлуатаційні відмінності

Поршневі компресори всмоктують повітря в циліндр і стискають його за допомогою поршня, який здійснює зворотно-поступальні рухи. Як правило, вони найкраще підходять для роботи з невеликими об’ємами повітря і мають робочий цикл близько 60–70 %, тобто їх потрібно періодично вимикати, щоб запобігти перегріванню.

З іншого боку, гвинтові компресори використовують два сполучених ротори для стиснення повітря і мають рідинне охолодження, що забезпечує робочий цикл 100 % і безперервну роботу без ризику перегрівання.

Енергоефективність

Гвинтові компресори, як правило, більш енергоефективні, ніж поршневі, оскільки постачають більше повітря на одиницю споживаної енергії. Наприклад, поршневі компресори зазвичай забезпечують продуктивність 3–4 кубічних фути на хвилину (0,0014–0,0019 м³/с) на одну кінську силу (к.с.), тоді як гвинтові компресори — 4–5 кубічних футів (0,0019–0,0024 м³/с) на одну к.с. Така ефективність особливо вигідна в умовах високих цін на електроенергію.

Якість повітря

Ще одним фактором є якість стисненого повітря. Поршневі компресори працюють за вищих внутрішніх температур, що може спричинити збільшення вмісту вологи в стисненому повітрі. Це може призвести до необхідності використання додаткових компонентів для висушування та очищення повітря. Гвинтові компресори працюють за нижчих температур і часто оснащені вбудованими доохолоджувачами для зниження температури повітря, що забезпечує кращу якість повітря.

Технічне обслуговування та довговічність

Гвинтові компресори мають менше рухомих частин, ніж поршневі, що означає менші зношування і потребу в технічному обслуговуванні. Попри те, що поршневі компресори мають простішу конструкцію і можуть бути простішими в технічному обслуговуванні, вони, як правило, потребують частішого обслуговування через більшу кількість рухомих частин.

Вимоги до рівня шуму та площі

Гвинтові компресори працюють тихіше й потребують менше місця порівняно з поршневими компресорами, що робить доцільним їхнє розміщення в безпосередній близькості до робочих місць.

Загальна вартість володіння

Початкова вартість гвинтового компресора може бути вищою, але загальна вартість володіння може бути нижчою завдяки підвищеній ефективності та меншим витратам на технічне обслуговування з часом. Це охоплює ціну покупки, енергоспоживання, витрати на технічне обслуговування та простої.

Експлуатаційні витрати та енергоефективність

Гвинтові компресори зазвичай мають нижчі експлуатаційні витрати і в довгостроковій перспективі є більш енергоефективними, особливо для сценаріїв безперервного використання. Однак поршневі компресори можуть забезпечити економію для менших або менш частих застосувань.

Серія GA компресорів «Атлас Копко» з технологією VSD рекомендована завдяки своїй енергоефективності. Зокрема модель GA 5-37 VSDˢ здатна досягти значної економії електроенергії та завдяки своїй конструкції зводить енергоспоживання до мінімуму.

Робочий цикл повітряного компресора є вирішальним фактором, який слід ураховувати, вибираючи компресор для своїх потреб. Це відсоток часу, протягом якого компресор може безперервно працювати без зупинення для охолодження. Цей аспект є особливо важливим під час порівняння різних типів компресорів, як-от гвинтові та поршневі компресори, оскільки він безпосередньо впливає на їхню доцільність використання в різних сферах застосування.

Визначення та важливість

Робочий цикл розраховують шляхом поділу часу роботи компресора на загальну тривалість циклу (час роботи плюс час відпочинку), виражену у відсотках. Наприклад, якщо компресор працює 6 хвилин і відпочиває 4 хвилини в 10-хвилинному циклі, то його робочий цикл становить 60 %. Розуміння робочого циклу має ключове значення для уникнення перевантаження компресора, що може призвести до перегрівання та потенційної несправності.

Ротаційні гвинтові компресори

Гвинтові компресори відрізняються здатністю працювати з робочим циклом 100 %, що робить їх ідеальними для застосування у сферах, де потрібен безперервний потік повітря. Такі компресори розроблені для безперервної роботи без перегрівання, що забезпечують механізми охолодження, як-от впорскування масла. Це особливо вигідно для промислових підприємств, де стиснене повітря потрібне протягом тривалого часу, наприклад у виробничих процесах, харчовій та фармацевтичній галузях.

Поршневі компресори

Поршневі компресори, з іншого боку, краще підходять для завдань з меншим робочим циклом. Зазвичай вони мають робочий цикл від 25 % до 75 %, тобто потребують періодів відпочинку для охолодження між циклами.

Ці компресори ідеально підходять для застосувань, які потребують коротких, інтенсивних потоків повітря, а не безперервної роботи. Це можуть бути аматорські проєкти, невеликі майстерні або будь-які сценарії з періодичною потребою в повітрі.

Вибір правильного компресора

Вибираючи повітряний компресор, необхідно враховувати його робочий цикл відповідно до конкретної потреби в повітрі. Для безперервного подавання або великих об’ємів повітря краще підійде гвинтовий компресор із робочим циклом 100 %. Для періодичного використання або менших об’ємів повітря може підійти поршневий компресор з меншим робочим циклом.

Якщо порівнювати ротаційні гвинтові та поршневі компресори, то ключова відмінність полягає в кількості рухомих частин кожного типу компресорів. Ця відмінність суттєво впливає на вимоги до технічного обслуговування, термін служби та загальну надійність.

Ротаційні гвинтові компресори: менше рухомих частин

Ротаційні гвинтові компресори відрізняються двома сполученими роторами, які стискають повітря під час його проходження через компресор. Ці компресори мають менше рухомих частин порівняно з поршневими компресорами, що надає їм низку нижченаведених переваг.

• Зменшення зносу. Що меншою є кількість деталей у русі, то меншою є ймовірність їхнього зношення. Це збільшує термін служби та потенційно знижує витрати на технічне обслуговування з часом.
  

• Підвищена надійність. Простота конструкції ротаційного гвинта сприяє його надійності. Менша кількість рухомих частин означає меншу кількість компонентів, які можуть вийти з ладу, завдяки чому ці компресори є надійним вибором для безперервної роботи.
  

• Спрощене технічне обслуговування. Хоча технічне обслуговування залишається необхідним, частота і складність сервісного обслуговування гвинтових компресорів зазвичай менша, ніж у поршневих. Завдяки цьому можна знизити довгострокові витрати на технічне обслуговування.
  

Поршневі компресори: більше рухомих деталей

Поршневі компресори працюють за допомогою зворотно-поступального руху поршня, який стискає повітря в циліндрі. Така конструкція передбачає більшу кількість рухомих деталей, зокрема поршні, шатуни та клапани, що впливає на їхню роботу в кількох наведених нижче аспектах.

• Збільшення зношення. Більша кількість рухомих деталей призводить до посиленого зношення. Це може скоротити термін служби компресора і призвести до необхідності частішого технічного обслуговування та замінювання деталей.
  

• Вищі вимоги до технічного обслуговування. Унаслідок особливостей конструкції вони нерідко потребують частішого технічного обслуговування для запобігання зношенню численних рухомих компонентів. Хоча завдяки своїй конструкції вони зазвичай простіші в технічному обслуговуванні, загальні вимоги до їхнього технічного обслуговування можуть бути вищими.

• Можливості для підвищення надійності в умовах нерегулярного використання. Незважаючи на ці особливості, компресори такого типу можуть бути дуже надійними в системах, які не потребують безперервної роботи. Вони добре підходять для середовищ, де компресор може відпочивати і охолоджуватися між циклами використання.

Оцінюючи вплив на енергоспоживання між гвинтовими та поршневими компресорами, важливо враховувати ефективність кожного типу, особливо в контексті безперервного використання.

Ротаційні гвинтові компресори: вища енергоефективність

Ротаційні гвинтові компресори зазвичай більш енергоефективні, ніж поршневі компресори, особливо в умовах безперервної роботи. Ця ефективність зумовлена кількома факторами.

• Привід із регулюванням швидкості (VSD). Ротаційні гвинтові компресори з VSD можуть регулювати частоту обертання двигуна відповідно до потреби в повітрі, що значно зменшує втрати енергії.
  

• Безперервна експлуатація. Ротаційні гвинтові компресори розраховані на робочий цикл 100 % і можуть працювати безперервно, без необхідності перерв на відпочинок, зберігаючи ефективність протягом усього терміну експлуатації.
  

• Нижчі внутрішні температури. Ротаційні гвинтові компресори працюють за нижчих температур, що дозволяє знизити витрати енергії на процеси охолодження та очищення повітря.
  

Поршневі компресори: менш ефективні для безперервного використання

Поршневі компресори, придатні для періодичного використання, стають менш енергоефективними за умов безперервної роботи. Це пов’язано з наведеними нижче аспектами.

• Переривчастий робочий цикл. Вони призначені для коротких періодів роботи з перервами на відпочинок, що може призвести до неефективності під час безперервного використання.
  

• Вищі робочі температури. Вищі внутрішні температури можуть призвести до збільшення споживання енергії на охолодження та очищення повітря.
  

Методи зменшення енергоспоживання

Нижче наведено рекомендації щодо зменшення енергоспоживання.

• Уникайте витоку. Уникайте будь-яких витоків у системі стисненого повітря та максимально знижуйте робочий тиск. З кожним баром зниження тиску в системі споживання енергії зменшується приблизно на 7 %.
• Попереднє охолодження повітрозабірника. Зниження температури на вході може зменшити енергоспоживання: зниження температури на 1 °C зменшує енергоспоживання на 0,65 %.
  

• Регулярне технічне обслуговування. Замінення фільтрів і технічне обслуговування компресора відповідно до рекомендованого графіка допоможе зберегти рівень його енергоефективності.
  

• Оптимізація фільтрації. Ефективні компоненти фільтрації в ротаційних гвинтових компресорах можуть сприяти підвищенню загальної ефективності системи та економії енергії.
  

Енергоефективні вирішення компанії «Атлас Копко»

Ротаційний гвинтовий компресор GA 5-37 VSDˢ компанії «Атлас Копко» є провідним прикладом енергоефективності на ринку. Ця модель здатна досягти економії енергії до 60 % порівняно з моделями з фіксованою швидкістю. Запорукою його ефективності є технологія приводу з регулюванням швидкості (VSD), яка дозволяє компресору автоматично регулювати частоту обертання електродвигуна відповідно до потреби в повітрі, що значно зменшує втрати електроенергії.

Компресор GA FLX компанії «Атлас Копко» є найефективнішим компресором без VSD, оскільки він може заощадити до 20 % енергії порівняно з традиційними моделями з фіксованою частотою обертання. 

Особливості, що сприяють енергоефективності

• Привід із регулюванням швидкості (VSD). Технологія VSD є відмінною рисою ротаційних гвинтових компресорів «Атлас Копко», що дозволяє їм точно узгоджувати енергоспоживання з потребою в повітрі й значно економити енергію.

• Низьке винесення масла. Масляне обладнання «Атлас Копко» вирізняється низьким рівнем винесення масла (до 3 проміле), що забезпечує менші енерговитрати на процеси сепарації оливи.
  

• Компактна конструкція. Невеликі розміри цих компресорів, особливо в "повнофункціональних" версіях із вбудованими осушувачами холодоагенту, зменшують необхідний простір для встановлення та, відповідно, споживану енергію.
  

• Передові моторні та приводні системи. Завдяки використанню в деяких компресорах «Атлас Копко» внутрішнього приводу з постійними магнітами та інверторних систем можна заощадити до 50 % енергії порівняно зі звичайними конструкціями з фіксованою частотою обертання.

Що стосується вибору повітряних компресорів, то рівень шуму і якість повітря є важливими факторами, особливо для приміщень. Ротаційні гвинтові компресори «Атлас Копко» розроблені для ефективного вирішення цих питань.

Рівень шуму

Ротаційні гвинтові компресори «Атлас Копко» працюють безшумно, що робить їх придатними для використання в приміщеннях, де рівень шуму є критичним. Наприклад, компресори VSD+ від «Атлас Копко» можуть працювати з рівнем шуму до 62 децибел, тобто тихіше за звичайну розмову.

Настільки низький рівень шуму досягається завдяки кільком наведеним нижче конструктивним особливостям.

• Інноваційна технологія VSD+. Компресори VSD+ оснащені повним або частковим кожухом, який поглинає звук, знижуючи рівень шуму до 60 дБ, що дозволяє розміщувати їх поруч із виробничими лініями, не створюючи перешкод для операторів.
  

• Зниження механічного шуму. Між двигуном і гвинтовим елементом немає муфти або редукторного приводу , що сприяє безшумній роботі цих компресорів.

Якість повітря

Компресори від «Атлас Копко» не лише тихо працюють, але й забезпечують високу якість повітря, що має вирішальне значення для багатьох застосувань. Лінійка масляних ротаційних гвинтових компресорів серії GA містить версії, що відповідають різним стандартам якості повітря, зокрема версії з фіксованою швидкістю, двошвидкісні та з регульованою швидкістю обертання приводу.

Нижче наведено основні характеристики, які впливають на якість повітря.

• Впорскування масла. Масляні гвинтові компресори потребують масла для виконання декількох функцій, зокрема охолодження, змащування та шумопоглинання, що впливає на загальну якість повітря.
  

• Удосконалене очищення повітря. «Атлас Копко» пропонує вдосконалені технології очищення повітря, як-от холодильне осушення для низьких точок роси та осушення з використанням осушувача для ще нижчих точок роси, забезпечуючи відповідність повітря визначеним класам чистоти.
  

Переваги для використання в приміщенні

Поєднання низького рівня шуму та високої якості повітря робить гвинтові компресори «Атлас Копко» особливо вигідними для використання в приміщеннях. Їх можна розміщувати ближче до робочих місць, не створюючи шуму й не порушуючи чистоту повітря, що важливо для застосування в медичних установах, лабораторіях і харчовій промисловості.

Специфічні рівні шуму

«Атлас Копко» надає детальну інформацію про рівень шуму своїх компресорів, що дозволяє клієнтам ухвалювати зважені рішення, враховуючи конкретні вимоги. Наприклад, серія G/GX — тихіша альтернатива поршневим компресорам зі зниженням рівня шуму до 13 %.