Благодаря плавной работе винтового блока в воздушном компрессоре производство получает достаточно сжатого воздуха для пневмоинструмента, автоматических линий и контрольно-измерительных приборов. Однако винтовые блоки чувствительны к перегреву. Повышение температуры масла в винтовом блоке выше критического порога приводит к разрушительным последствиям, останавливает производство и запускает цепную реакцию негативных последствий.
Невидимые причины термического стресса
Основной источник проблемы при перегреве винтовых блоков часто скрывается в системе смазки и охлаждения. Масло в винтовом компрессоре выполняет тройную функцию:
- смазывает роторы,
- уплотняет зазоры между ними
- отводит тепло.
Загрязнение масла продуктами износа или углеродистыми отложениями резко снижает его теплоемкость и теплопроводность. Старое масло, отработавшее свой ресурс, превращается из теплоносителя в теплоизолятор.
Забитый масляный фильтр создает сопротивление циркуляции, уменьшая объем масла в винтовом блоке. Аналогичный эффект (снижение циркуляции) можно наблюдать при износе самого масляного насоса. В летний период или в горячих цехах система охлаждения, рассчитанная на определенный температурный диапазон, может не справляться с нагрузкой. Загрязненные ребра воздушного радиатора или известковые отложения в трубках водяного охлаждения снижают эффективность теплообмена на десятки процентов.
Отдельного внимания заслуживает термостат. Если его заклинивает в закрытом положении, что случается не так ж и редко, масло не может пройти через охладитель, и горячий поток неохлажденного масла поступает напрямую в винтовой блок.
Еще одна причина перегрева – эксплуатация компрессора на пределе производительности, когда время работы под максимальным давлением превышает рекомендуемые нормы.
Цепная реакция разрушений
Последствия перегрева носят кумулятивный и необратимый характер. Первой жертвой становится само масло. При температурах свыше 100 градусов Цельсия начинается его интенсивное окисление и коксование. Масло теряет смазывающие свойства, а образующиеся твердые частицы абразива действуют как наждак на прецизионные поверхности роторов и корпуса.
Высокая температура нарушает строгие расчетные тепловые зазоры между роторами и между роторами и статором. Металл расширяется, витки закусывают. Это ведёт к катастрофическому износу или полному заклиниванию блока. Просто ремонт в такой ситуации не имеет смысла, требуется замена всего узла, а его стоимость составляет до трети стоимости всего компрессора.
Уплотнительные материалы (тефлоновые или композитные прокладки и кольца) деградируют и теряют эластичность, отсюда утечки масла и падение давления. Постоянный перегрев ускоряет старение подшипников роторов. В один прекрасный момент они останавливаются, а значит, останавливается сам компрессор.
Косвенные последствия бьют по карману не менее ощутимо. Компрессор с перегревающимся винтовым блоком потребляет на 10-20 процентов больше электроэнергии из-за возросшего трения и сниженного объемного КПД. Частые остановки по аварийному термодатчику парализуют технологические процессы. Все это – финансовые потери, которых могло не быть.
Стратегия охлаждения и профилактики
Эффективная защита строится на трех китах: мониторинг, обслуживание и правильная эксплуатация.
Установка дополнительных температурных датчиков на выходе из винтового блока дает ценную информацию в реальном времени. Современные системы телеметрии позволяют отслеживать этот параметр дистанционно, предупреждая техников о тенденции к росту температуры до достижения аварийных значений.
Соблюдение интервалов замены масла и фильтров с использованием продуктов, рекомендованных производителем, и регулярная очистка охладителей от загрязнений, особенно в запыленных помещениях, должны стать обязательными процедурами. Так же, как и проверка и калибровка термостата во время планового обслуживания.
Важно обеспечить компрессору правильные условия и в плане достаточного притока чистого прохладного воздуха к воздухоохладителям.
При необходимости, можно рассмотреть установку компрессора с запасом по производительности или с дополнительной системой охлаждения.
