Двухступенчатые маслоохлаждаемые винтовые компрессоры FPM+-T с ПМ-ЧРП

Энергозатраты сжатого воздуха по своей сути происходят от самого «сжатия газа до целевого давления». При одноступенчатом сжатии вся степень сжатия сразу приходится на одну пару роторов: в процессе сжатия температура растёт быстро, степень сжатия в одной ступени высока, а вместе с этим увеличивается и обратный переток газа между роторами (внутренние утечки), из-за чего эффективность ограничена. Чем больше мощность, тем заметнее эта проблема.

Двухступенчатый винтовой компрессор ESSENCE FPM+-T с масляным охлаждением, постоянными магнитами и частотным регулированием решает эту задачу идеей «сжатия по участкам». Он охватывает три модели — FPM+55A/W-*T, FPM+75A/W-*T и FPM+90A/W-*T, мощность 55–90 kW, рабочее давление 0.7–1.25 MPa, производительность 3.76–20.80 m³/min, применяется пуск с частотным регулированием и передача через муфту.

Двухступенчатое сжатие: разбить одно сжатие на два

Двухступенчатое сжатие означает, что процесс сжатия воздуха выполняется в два этапа с охлаждением между ними. Его преимущества можно разложить на три пункта:

• Снижение степени сжатия в одной ступени: каждая ступень несёт меньший перепад давления, нагрузка на роторы распределяется равномернее;
• Межступенчатое охлаждение: горячий газ после сжатия сначала охлаждается, а затем поступает во вторую ступень, температура на входе второй ступени ниже, и процесс сжатия ближе к изотермическому;
• Меньше внутренних утечек: после снижения степени сжатия в одной ступени уменьшается обратный переток газа между роторами, и полезная производительность возрастает.

Иными словами, двухступенчатое сжатие — это не «лишняя операция», а более мягкий способ сделать то же самое, возвращая ту часть эффективности, которая иначе терялась бы на высокой температуре и обратных перетоках.

Двигатель с масляным охлаждением и постоянными магнитами: снимаем «страх высокой температуры» заранее

FPM+-T применяет пуск с частотным регулированием и масляное охлаждение. Двигатель с постоянными магнитами довольно чувствителен к температуре: при длительной работе при высокой температуре его эффективность и надёжность могут пострадать. Масляное охлаждение как раз и удерживает нагрев двигателя в разумных пределах, позволяя преимуществам привода с постоянными магнитами стабильно проявляться при долгой непрерывной работе.

Вместе с частотным регулированием скорость агрегата может меняться вместе с расходом воздуха: при малом расходе скорость снижается, энергозатраты падают; при большом расходе скорость растёт, и производительность успевает за потребностью, что исключает потери на холостом ходу, свойственные режиму «загрузка-разгрузка» машин с постоянной частотой.

Габариты и масса: то, что нужно продумать до монтажа

В отличие от малых агрегатов, модели мощностью выше 55 kW требуют планирования уже на этапе монтажа. Масса нетто трёх моделей FPM+-T составляет 2350 kg, 2520 kg и 2950 kg, а габариты (длина × ширина × высота) — 2250×1344×1694 mm, 2250×1344×1694 mm и 2300×1450×1750 mm соответственно.

Это значит, что несущую способность основания, проезд для завоза и условия подъёма нужно уточнить до закупки. Занимаемая площадь у трёх моделей близка, но модель 90 kW немного больше по длине, ширине, высоте и массе, поэтому схему размещения следует рассчитывать по фактической модели, а не по минимальному значению серии. Эти, казалось бы, не связанные с производительностью детали как раз и определяют, удастся ли благополучно установить оборудование.

Три модели, компактная лестница мощностей

Ступени мощности FPM+-T — 55, 75 и 90 kW, модели соответственно FPM+55A/W-*T, FPM+75A/W-*T и FPM+90A/W-*T. Например, при 0.8 MPa трём моделям соответствуют производительности 4.80–12.00, 6.60–16.50 и 8.00–20.00 m³/min; разрыв между соседними ступенями довольно равномерен.

Такая «немногочисленная, но точная» линейка моделей соответствует чётко очерченному целевому режиму: мощность сосредоточена в диапазоне 55–90 kW, который как раз является основной зоной мощности главных машин компрессорных станций многих средних заводов. Вместо длинного перечня моделей лучше сделать каждый уровень мощности в этом диапазоне основательно — это распространённый подход к продукту у двухступенчатых моделей.

Технические характеристики

Например, для модели 90 kW при 0.7 MPa производительность составляет 8.32–20.80 m³/min, при 0.8 MPa — 8.00–20.00 m³/min, при 1.0 MPa — 6.76–16.90 m³/min, при 1.25 MPa — 5.84–14.60 m³/min. Снижение расхода при повышении давления по-прежнему имеет место, и логика подбора та же, что у одноступенчатых моделей: сначала давление, потом расход.

Кому подходит

• Средним и крупным заводам с длительной непрерывной работой: разница в энергоэффективности будет постоянно накапливаться;
• Сценариям с высокой долей электроэнергии и чёткими требованиями к энергосбережению: двухступенчатое сжатие и частотное регулирование вместе влияют на эксплуатационные затраты;
• Линиям с заметными колебаниями расхода воздуха: постоянные магниты и частотное регулирование меняют подачу вслед за потребностью;
• Новым и модернизируемым проектам с условиями для планирования монтажа: массу и габариты агрегата нужно заранее учесть в схеме размещения.

Рекомендации по подбору

1. Сначала определите уровень давления: при 0.7–1.25 MPa производительность на разных ступенях различается заметно, берите значение по фактической потребности;
2. Проверьте условия монтажа: заранее уточните несущую способность основания, проезд для завоза и схему подъёма;
3. Оцените выгоду от частотного регулирования: чем больше колебания расхода, тем очевиднее экономичность частотного регулирования;
4. Учтите подготовку воздуха и трубопроводы в общем проекте: выход — G2 и квадратный фланец DN80, диаметр труб должен соответствовать агрегату.

Заключение

Ценность двухступенчатого сжатия не в лишней строке в таблице параметров, а в том, что оно уменьшает потери энергии, исходя из самого принципа сжатия. Для средних и крупных агрегатов диапазона 55–90 kW, работающих непрерывно круглый год, такая эффективность, «сэкономленная с самого источника», действует прямее, чем любые запоздалые меры.

Для такого оборудования длительной непрерывной работы каждый сэкономленный киловатт-час со временем накапливается в заметную разницу — это и есть причина, по которой при подборе стоит разобраться в принципе.