В процессе сжатия воздуха двухступенчатый компрессор выделяет значительное количество тепловой энергии. В первой ступени температура воздуха достигает 110-130°C, после промежуточного охлаждения снижается до 40-50°C, а во второй ступени вновь повышается до 90-110°C. Традиционное воздушное охлаждение не всегда справляется с такой тепловой нагрузкой, особенно при работе в условиях высокой температуры окружающей среды.
Двухступенчатый компрессор с водяным охлаждением оснащен замкнутым контуром циркуляции жидкости. Основные элементы системы включают:
- пластинчатые теплообменники для каждой ступени сжатия;
- циркуляционный насос с регулируемой производительностью;
- расширительный бак;
- блок автоматического поддержания температуры;
- фильтры для очистки теплоносителя.
Теплоноситель (обычно вода или водно-гликолевая смесь) последовательно проходит через охладители первой и второй ступеней, эффективно отводя тепло от сжатого воздуха.
Преимущества охлаждения водой:
- Теплоемкость воды в 4 раза выше, чем у воздуха;
- Температура теплоносителя стабильнее и не зависит от окружающих условий;
- Точнее поддерживается оптимальный температурный режим (60-80°C для масла);
- Меньшие габариты теплообменников при той же эффективности;
- Возможность утилизации тепла для технологических нужд.
Компрессор с системой водяного охлаждения сохраняет стабильные параметры работы даже при +40°C в помещении.
Обслуживание двухступенчатого компрессора с водяным охлаждением требует:
- Регулярного контроля уровня и качества теплоносителя;
- Промывки теплообменников 1 раз в 2 года;
- Проверки герметичности контура;
- Контроля работы циркуляционного насоса;
- Анализа состояния антифриза (при его использовании).
Интервалы замены масла увеличиваются на 15-20% благодаря стабильному тепловому режиму.
Сравнение производительности
Двухступенчатый компрессор с водяным охлаждением демонстрирует:
- На 8-12% более высокий КПД при номинальной нагрузке;
- Меньшие колебания производительности при длительной работе;
- Снижение энергопотребления на 5-7%;
- Увеличенный на 20-25% ресурс винтовой пары.
Воздушное охлаждение проще в монтаже и дешевле в обслуживании, но уступает по стабильности параметров при работе в тяжелых условиях. Водяное охлаждение предпочтительнее для компрессоров производительностью свыше 30 м3/мин и при работе в жарком климате.