Как работает воздушный компрессор – Устройство автомобиля. Как работает компрессор?
alexxlab | 10.06.2020 | 0 | Разное
Устройство автомобиля. Как работает компрессор?
Как работает компрессорС момента изобретения двигателя внутреннего сгорания автомобильные инженеры, любители скорости и проектировщики гоночных автомобилей все время находились в поисках путей увеличения мощности моторов. Один из способов увеличения мощности – построение двигателя большого внутреннего объема. Но большие двигатели, которые больше весят и обходятся существенно дороже в производстве и обслуживании, не всегда однозначно лучше.
Другой путь добавления мощности – это создание двигателя нормального размера, но более эффективного. Вы можете достичь этого, нагнетая больше воздуха в камеру сгорания. Большее количество воздуха дает возможность подать в цилиндр дополнительное количество топлива, что обозначает, что будет произведен более сильный взрыв и будет достигнута большая мощность. Добавление компрессора к впускной системе является отличным способом достижения усиленной подачи воздуха. В этой статье мы объясним, что такое компрессоры (их также еще называют нагнетателями), как они работают и чем отличаются от турбокомпрессоров (турбонаддува).
Различие между данными агрегатами заключается в способе получения энергии. Турбокомпрессоры приводятся в действие за счет плотного потока выхлопных газов, вращающих турбину. Компрессоры работают за счет энергии, передаваемой механическим путем через ременный или цепной привод от коленчатого вала двигателя.
В следующем разделе мы подробно рассмотрим, как компрессор выполняет свою работу.
Основы компрессора
Обычный четырехтактный двигатель внутреннего сгорания использует один из тактов для впуска воздуха. Этот такт можно разделить на три шага:
- Поршень перемещается вниз
- Это создает разрежение
- Воздух под атмосферным давлением засасывается в камеру сгорания
Подача большего количества топливно-воздушной смеси в заряд будет порождать более сильные взрывы. Но вы не можете просто так подать больше топлива в двигатель, так как требуется строго определенное количество кислорода для сжигания определенного количества топлива. Химически-верная смесь – 14 частей воздуха к одной части топлива – имеет очень большое значение для эффективной работы двигателя. Итог – чтобы сжечь больше топлива, придется подать больше воздуха.
Рис.1 ProCharger D1SC – центробежный компрессор
В отличие от турбокомпрессоров, которые используют отработанные газы для вращения турбины, механические компрессоры приводятся в действие непосредственно от коленчатого вала двигателя. Большинство из них приводятся в движение с помощью приводного ремня, который обернут вокруг шкива, который подключен к ведущей шестерне. Ведущая шестерня, в свою очередь, вращает шестерню компрессора. Ротор компрессора может быть по-разному спроектирован, но, не смотря на это, в любом случае его работа сводится к захвату воздуха, сжатию воздуха в меньшем пространстве и сбросу его во впускной коллектор. Для того чтобы создавать давление воздуха, компрессор должен вращаться быстрее, чем сам двигатель. Создание ведущей шестерни большей, чем шестерни компрессора, заставляет компрессор вращаться быстрее. Компрессоры способны вращаться со скоростью, превышающей 50,000-60,000 оборотов в минуту. Компрессор, вращающийся со скоростью 50,000 оборотов в минуту, способен повысить давление с шести до девяти дюймов на квадратный дюйм (PSI). Это дополнительная прибавка с шести до девяти фунтов на квадратный дюйм. Атмосферное давление на уровне моря составляет 14,7 фунтов на квадратный дюйм, так что типичный эффект от применения компрессора – это увеличение подачи воздуха в двигатель примерно на 50 процентов.
Далее мы рассмотрим различные типы компрессоров.
Роторный компрессор Roots
Существует три вида компрессоров: роторный, двухвинтовой и центробежный. Главное отличие между ними заключается в способе подачи воздуха во впускной коллектор двигателя. Роторный и двухвинтовой компрессоры используют различные типы кулачковых валов, а центробежный компрессор – крыльчатку, которая увлекает воздух внутрь. Хотя все эти конструкции обеспечивают прибавку мощности, они значительно отличаются по своей эффективности. Каждый из этих типов компрессоров может быть доступен в различных размерах, в зависимости от того, какого результата хотите вы достичь – просто повысить мощность автомобиля или подготовить его к участию в гонках.
Рис.2 Роторный компрессор
Так как кулачковые валы вращаются, воздух, находящийся в пространстве между кулачками, оказывается между стороной наполнения и напорной стороной. Большое количество воздуха перемещается во впускной коллектор и создает условия для образования положительного давления. По этой причине рассматриваемая конструкция является не чем иным, как объемным нагнетателем, а не компрессором, при этом термин «нагнетатель» по-прежнему часто используется для описания всех компрессоров.
Роторные компрессоры, как правило, имеют довольно большие размеры и располагаются в верхней части двигателя. Они популярны в автомобилях дрэгстеров и роддеров, поскольку зачастую выступают за габариты капотов. Тем не менее, они являются наименее эффективными компрессорами по двум причинам:
- Они существенно увеличивают вес транспортного средства.
- Они создают дискретный прерывистый воздушный поток, а не сглаженный и непрерывный.
Двухвинтовой компрессор
Двухвинтовой компрессор работает, проталкивая воздух через два ротора, напоминающих набор червячных передач. Как и в роторном компрессоре, воздух внутри двухвинтового компрессора оказывается в полостях между лопастями роторов. Но двухвинтовой компрессор сжимает воздух внутри корпуса роторов. Это происходит за счет того, что роторы имеют коническую форму, при этом воздушные карманы уменьшаются в размерах по мере продвижения воздуха из стороны наполнения в напорную сторону. Воздушные полости сжимаются, и воздух выдавливается в меньшее пространство.
Рис.3 Двухвинтовой компрессор
Это делает двухвинтовой компрессор более эффективным, но они стоят дороже, потому что винтовые роторы требуют дополнительной точности в ходе процесса производства. Некоторые типы двухвинтовых компрессоров располагаются над двигателем, подобно роторному компрессору типа Roots. Они также порождают много шума. Сжатый воздух на выходе из компрессора издает сильный свист, который следует приглушить с помощью специальных методов поглощения шума.
Центробежный компрессор
Центробежный компрессор – это крыльчатка, напоминающая собой ротор, которая вращается с очень высокой скоростью и нагнетает воздух в небольшой корпус компрессора. Скорость вращения крыльчатки может достигать 50,000-60,000 оборотов в минуту. Воздух, попадающий в центральную часть крыльчатки, под действием центробежной силы увлекается к ее краю. Воздух покидает крыльчатку с высокой скоростью, но под низким давлением. Диффузор – множество стационарно расположенных вокруг крыльчатки лопаток, которое преобразует высокоскоростной поток воздуха с низким давлением в поток воздуха с малой скоростью, но высоким давлением. Скорость молекул воздуха, встретивших на своем пути лопатки диффузора, уменьшается, что влечет за собой увеличение давления воздуха.
Рис.4 Центробежный компрессор
Центробежные компрессоры являются наиболее эффективными и самым распространенными устройствами из всех систем принудительного повышения давления. Они компактные, легкие и устанавливаются на передней части двигателя, а не сверху. Они также издают характерный свист по мере роста количества оборотов двигателя, способный заставить случайных прохожих на улице поворачивать головы в сторону вашего автомобиля.
Далее мы узнаем обо всех преимуществах компрессора, установленного в ваш автомобиль.
Преимущества компрессора
Самое главное преимущество компрессора – это увеличение мощности двигателя, измеряемой в лошадиных силах. Добавьте компрессор к любому обычному автомобилю или грузовику, и он станет вести себя как автомобиль с двигателем большего внутреннего объема или просто как с более мощным двигателем. Но как узнать, какой из нагнетателей выбрать – механический компрессор или турбокомпрессор? Этот вопрос горячо обсуждался авто инженерами и энтузиастами, но, в целом, механические компрессоры имеют несколько преимуществ над турбокомпрессорами. Механические компрессоры лишены такого недостатка как лага (отставания) двигателя – термина, используемого для описания времени, прошедшего с момента нажатия водителем педали газа до момента ответа двигателя на это внешнее воздействие. Турбокомпрессоры, к сожалению, подвержены явлению отставания, постольку поскольку требуется некоторое время, прежде чем выхлопные газы достигнут скорости, достаточной для полноценного раскручивания крыльчатки турбины. Механические компрессоры не имеют такого лага, так как они приводятся в действие непосредственно от коленчатого вала двигателя. Одни компрессоры наиболее эффективны при работе в диапазоне низких скоростей вращения коленчатого вала, в то время как другие раскрывают весь свой потенциал лишь на высоких оборотах. Например, роторный и двухвинтовой компрессоры обеспечивают большую мощность на низких оборотах. Центробежные компрессоры, которые становятся все более эффективными по мере роста скорости вращения крыльчатки, обеспечивают большую мощность в диапазоне высоких оборотов.
Установка турбокомпрессора требует обширной переделки выпускной системы двигателя, в том время как механические компрессоры могут быть легко привинчены к передней части двигателя или сверху. Это делает их дешевле в установке и проще в эксплуатации и обслуживании.
Наконец, при использовании компрессора не требуется никакой специальной процедуры остановки двигателя. Это обусловлено тем, что они не смазываются моторным маслом и могут быть остановлены привычным образом. Турбокомпрессоры должны отработать на холостом ходу 30 секунд и более для того, чтобы дать возможность моторному маслу остыть. С учетом сказанного, для компрессоров имеет важное значение предварительный прогрев, так как они работают наиболее эффективно при нормальной рабочей температуре двигателя.
Компрессоры являются характерной составляющей частью двигателей внутреннего сгорания самолетов. Это имеет смысл, если учесть, что самолеты проводят большую часть своего времени на больших высотах, где значительно меньше кислорода доступно для сгорания. Внедрение компрессоров позволило самолетам летать на большей высоте без снижения производительности двигателя.
Компрессоры, установленные на авиационные двигатели, работают на основе тех же самых принципов, которые заложены в конструкцию автомобильных компрессоров. Компрессоры получают энергию непосредственно от вала двигателя и способствуют подаче в камеру сгорания смеси, находящейся под давлением.
Далее рассмотрим некоторые недостатки компрессоров.
Недостатки компрессоров
Самый большой недостаток компрессоров является также и их определяющей характеристикой: постольку поскольку компрессор приводится в движение коленчатым валом двигателя, он отнимает несколько лошадиных сил у двигателя. Компрессор может потреблять до 20 процентов общей выходной мощностью двигателя. Но так как компрессор способен прибавить до 46 процентов мощности, большинство автолюбителей склоняется к тому, что игра стоит свеч. Компрессор дает дополнительную нагрузку на двигатель, который должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать дополнительный импульс и более сильные взрывы в камере сгорания. Большинство производителей учитывают это и создают усиленные узлы для двигателей, предназначенных для работы в паре с компрессором. Это в свою очередь удорожает автомобиль. Компрессоры также дороже в обслуживании, а большинство производителей предлагают использовать высокооктановое горючее премиум класса.
Несмотря на свои недостатки, нагнетатели по-прежнему являются наиболее экономически эффективным способом увеличения количества лошадиных сил. Компрессор может дать от 50 до 100 процентов увеличения мощности, что делает его находкой для гоночных автомобилей, автомобилей, перевозящих тяжелые грузы, а также для водителей, желающих получить от вождения своего автомобиля новую порцию острых ощущений.
Источник: http://auto.howstuffworks.com/supercharger1.htm
www.exist.ru
Принцип работы и устройство воздушного компрессора
Сжатый воздух является непременным участником большинства технологических процессов, поэтому трудно найти отрасль, в которой не использовалось бы компрессорное оборудование. При этом важно отметить, что эффективность установки во многом зависит от того, насколько правильно она подобрана. Именно поэтому, планируя приобрести компрессор, следует изучить устройство и принцип работы агрегата.
Коротко о типах компрессоров
Оборудование для производства сжатого воздуха начали использовать в промышленности около двух веков назад. За прошедшее время установки не раз дорабатывали и совершенствовали. Как следствие, современный модельный ряд техники насчитывает множество типов агрегатов, различающихся назначением, сферой применения, техническими характеристиками и другими особенностями. Впрочем, в соответствии с устройством и принципом работы компрессоры можно разделить всего на две группы — поршневые и винтовые. Предлагаем вам подробнее рассмотреть каждый тип, чтобы понять, чем они отличаются друг от друга и какой агрегат будет выгоднее в тех или иных условиях. Это поможет купить компрессор, максимально соответствующий потребностям конкретного предприятия.
Принцип работы поршневого компрессора
Одноцилиндровое оборудование — это наиболее простой тип поршневых компрессорных станций. Основными конструкционными элементами такого устройства являются цилиндр, поршень, всасывающий и нагнетательный клапаны. В процессе работы установки двигатель (электрический или ДВС) через коленвал и шатун передает движение на поршень. При его подъеме возникает разряжение, вследствие которого атмосферный воздух преодолевает сопротивление пружины всасывающего клапана и поступает в цилиндр. Далее поршень начинает движение вниз, в результате чего воздух сжимается. Когда давление рабочей среды превышает сопротивление пружины нагнетательного клапана, последний открывается и воздух поступает в выходной патрубок.
Принцип работы поршневого компрессора прост. Однако, как это видно из описания, при прямом подключении к пневмосистеме предприятия, сжатый воздух будет поступать импульсно. Чтобы устранить проблему пульсации используют различные решения. Самым простым является установка ресивера. В этом случае сжатый воздух поступает из выходного патрубка в воздухосборник и лишь затем попадает в пневмосистему. Еще один способ, позволяющий выровнять давление — использование двухцилиндровой станции. Принцип работы такого компрессора не отличается от описанного выше. При этом он имеет два цилиндра, которые работают в противофазе. Когда один цилиндр всасывает воздух, второй его нагнетает. За счет этого удается минимизировать пульсацию и стабилизировать давление в системе.
Принцип работы винтового компрессора
Отличительной особенностью винтовых установок является более сложное устройство. Их конструкция предусматривает наличие:
- фильтра, очищающего поступающий воздух от различных загрязнений и примесей;
- входного клапана, оснащенного пневматическим управлением;
- винтового блока, который состоит из ведущего и ведомого ротора;
- системы впрыска масла, служащей, как для смазки, так и для охлаждения;
- сепаратора, выполняющего очистку сжатого воздуха от примесей масла;
- трубопроводов, по которым осуществляет движение воздуха и масла.
Принцип работы винтового компрессора основывается на вращательном движении роторов, которое сообщается им с помощью ременной передачи от ДВС или электрического двигателя. Очищенный воздух поступает в винтовую пару, где его смешивают с маслом. При вращении роторов объем камеры, образуемой их поверхностями и стенками корпуса, уменьшается, вследствие чего происходит сжатие воздушно-масляной смеси. Далее она поступает в сепаратор, где воздух отделяют от масла, охлаждают и подают на выход компрессора. Что же касается масла, то его фильтруют и направляют в винтовой блок для повторного использования.
Важно сказать, что принцип работы воздушного компрессора винтового типа обуславливает стабильную подачу сжатого воздуха, без пульсаций в пневмосистеме. Из других преимуществ стоит отметить высокую производительность, возможность непрерывной эксплуатации, длительный рабочий ресурс.
В заключение
Ознакомившись с принципом работы воздушного компрессора, вы сможете подобрать установку, соответствующую потребностям предприятия по всем параметрам, включая мощность, производительность, расход топлива и т.д. Если же у вас возникли какие-либо затруднения, приглашаем воспользоваться помощью технических специалистов компании «Энергопроф». Они подробно проконсультируют вас по всем вопросам и помогут сделать правильный выбор.
Автор: Виталий Шаров
www.compressortyt.ru
Как работает воздушный компрессор
В данной статье мы расскажем, как же работает такое чудо экономичной выработки энергии из воздуха, как специальный воздушный компрессор. Прочитав эту статью, вы узнаете, как же работает этот агрегат. Если у вас с ним проблемы и необходим ремонт воздушного компрессора, помочь с этим вам сможет мастер. 
Связаться с профессионалом вы сможете на сайте megatechnika.com. Итак, приступим к разбору устройства действия данного аппарата.
Как устроен воздушный компрессор
Чтобы лучше понять, как работает компрессор, важно знать их разновидность:
- поршневые компрессоры;
- компрессоры работающие роторно;
- компрессоры, принцип работы которых основан на мембране.
Небольшой список элементов, из которых состоит узел компрессора:
- цилиндрическая область;
- поршневая прокладка, которая работает по принципу «туда-обратно», помогая или набрать воздух в цилиндрическое пространство, или сжать его там;
- дополнительные поршневые кольца, которые помогают поршню работать эффективнее;
- шатуновое крепление, которое обеспечивает соединение поршня и валовой детали, обеспечивающей набор и компрессию воздуха;
- валовая деталь, которая является основной в механизме, ведь именно благодаря ей обеспечивается набор и сдавливание воздуха в цилиндрической области;
- клапанные ворота обеспечивающие вход/выход воздуха из всей конструкции.
Дополнительные детали и особенности
Чтобы минимизировать силу трения, обеспечив высокую прочность конструкции, между дополнительными кольцами поршня и цилиндрическим пространством используется машинное масло. Однако, это является палкой о двух концах, ведь тогда при выбросе воздуха в атмосферу попадают частички масла. Для обеспечения чистоты воздуха используют специальную деталь, обеспечивающую сепарирование масла и воздуха отдельно.
Также возможны варианты воздушных компрессоров, не подразумевающих применения масла в конструкции, ведь это так важно на предприятиях, где масляная смазка недопустима. Медицина и производство электроники не терпит загрязнений жирами. Смазка из графита в сочетании с полимерными поршневыми кольцами обеспечивает чистоту окружающего пространства и сохраняет от выброса продуктов машинного масла.
Вся эта конструкция приводится в движение коленчатым валом, который в свою очередь, работает от электричества, приводя напрямую или посредством ременного привода от электродвигателя.
Твитнутьpostroyka.org
устройство и принцип работы, характеристики, критерии выбора
Для выполнения специфических видов работ, связанных с подачей воздуха под высоким давлением, необходимо оборудование, обеспечивающее этот процесс. В частных хозяйствах такие агрегаты просто необходимы, ведь с их помощью можно без труда покрасить любую поверхность методом распыления средства, равномерно нанести абразивные и масляные смеси, накачать шины и др.
Поможет в этом бытовой электрический компрессор. Основное их назначение заключается в снабжении пневматического оборудования необходимым воздушным потоком. Чтобы определиться с критериями выбора стоит ознакомиться с техническими характеристиками, рекомендациями специалистов.
Посмотрите видео как выбрать компрессор
Устройство и принцип работы электрического компрессора
Для бытовых нужд чаще используются компрессоры поршневого типа. Главным отличительным качеством такого агрегата от промышленного (винтового) типа является простота конструкции. Устройство состоит из следующих основных узлов:
• цилиндров;
• поршней;
• двигательных механизмов;
• системы регулирования;
• системы смазки;
• устройства охлаждения;
• монтажных деталей.
Корпусная часть установки изготавливается из чугуна, алюминия или другого сплава. Цилиндр внутри корпуса может иметь вертикальное и горизонтальное расположение. На функциональность системы тип размещения не влияет. Подвижная и рабочая часть оборудования состоит из поршня и двух клапанов, которые выполняют функции всасывания и нагнетания.Принцип работы устройства заключается в двигательных функциях поршней, которые приводят к захвату и доставке воздуха в зону цилиндров. При возвратном процессе воздух сжимается, вследствие чего увеличивается сила давления. После достижения нужного показателя происходит закрытие всасывающего клапана, в то время как нагнетательный элемент открывает движение сжатого воздуха в магистраль. Такой цикл повторяется на протяжении работы агрегата.
Преимущества и недостатки
Бытовые компрессоры обладают неоспоримыми преимуществами:
• имеют небольшие габариты и массу;
• обеспечивают хорошую производительность;
• простота устройства позволяет осуществлять замену отдельных узлов;
• возможность подключения к различному оборудованию;
• высокий показатель давления в одной ступени сжатия;
• широкая область применения;
• агрегат легко переносит частые переключения режимов вкл./выкл.;
• функционирует даже в запылённых помещениях.
Как и любые приборы, поршневой компрессор имеет некоторые изъяны:• быстрый износ поршней и колец, который влечёт дополнительные траты в период эксплуатации;
• возможны пульсации потоков во всасывающем и нагнетательном трубопроводе;
• в сравнении с винтовым оборудованием показатель КПД у поршневой системы ниже.
Оптимальные технические характеристики электрического компрессора
Работоспособность агрегата обеспечивают следующие технические показатели:
• рабочее давление в диапазоне 8-12 атм.;
• мощность около 2 кВт;
• объём ресивера не менее 50 л;
• защитное автоматическое отключение;
• наличие охладительных элементов, которые увеличивают срок эксплуатации асинхронного двигателя;
• ременной привод.
Как выбрать бытовой электрический компрессор?
Среди основных критериев выбора агрегата – его мобильность. От показателей веса и габаритов зависит, насколько быстро и просто будет осуществляться транспортировка оборудования к месту работы, выполняться подключение. Ещё более значимым аргументом считается мощность компрессора, так как от неё зависит продолжительность функционирования и сила давления воздушного потока.
При ознакомлении с техническими характеристиками модели стоит обратить внимание на производительность. Этот показатель определит результативность обработки какого-либо материала за определённый промежуток времени.
Также следует учесть важные факторы, влияющие на параметры выбора:
• в каких целях планируется использовать агрегат;
• продолжительность работы системы;
• будет ли оборудование перемещаться с одного объекта на другой;
• количество переключений режимов за одну смену;
• особенности условий эксплуатации.
В техническом описании модели нужно обратить внимание на наличие охладительной системы. Она не позволит перегреваться компрессору и предотвратит выход из строя отдельных узлов.Предпочтительно, чтобы конструкция была целостной, ведь в процессе эксплуатации происходит колебание всех элементов, что может разбалансировать отдельные модули. Ременной привод в устройстве обеспечит надёжную работу агрегата и сокращение потерь КПД.
Одним из самых долговечных и удачных двигателей считается асинхронный тип, который питается от сети 220 В. Многолетний опыт эксплуатации показывает, что поломки механизма случаются редко, а конструкция имеет простое устройство, не требующее особого ухода.
Безопасность использования компрессора обеспечит автоматическое аварийное отключение питания. Защита срабатывает мгновенно при достижении максимально допустимой температуры отдельных узлов.
Тем, кто планирует применять длительный режим работы, рекомендуется обратить внимание на объём ресивера. Показатель отразит время, на протяжении которого можно использовать оборудование без остановок.
Поделиться:Рекомендуем прочитать:
nastroike.com
Зачем нужен компрессор
Современная промышленность практически не имеет таких отраслей, где не используются компрессоры. Причем потребность в них абсолютно не зависит от объемов производства: применяются лишь разные по производительности и мощности агрегаты. Главной задачей воздушного компрессорного оборудования является производство сжатого газа или воздуха, который применяется в качестве движущей силы или для иных производственных процессов.
Однако сегодня существует огромная разновидность типов данной техники, разработка которых была обусловлена требованиями разных отраслей. И лидерами по популярности являются винтовые и поршневые воздушные компрессоры. Альтернативой им обоим считаются устройства центробежного типа, однако они обладают некоторыми особенностями в обслуживании и эксплуатации, что пока негативно отражается на их востребованности.
Сфера применения поршневых компрессоров
Это наиболее распространенная группа компрессоров, которые используются в деревообработке, металлургической, косметической, медицинской, нефтеперерабатывающих отраслях и на иных производствах. Их популярность обусловлена невысокой стоимостью и сравнительной простотой ремонта и обслуживания. В зависимости от требований производственного процесса эксплуатируются две основные группы компрессоров поршневого типа. Если необходимо высокое качество сжатого воздуха, в котором исключено содержание иных примесей, то используются безмасляные агрегаты. Их используют чаще всего в мебельной промышленности, в автомобиле и машиностроении на участках покраски готовой продукции. К тому же подобная техника применяется только тогда, когда требуется небольшой объем сжатого газа или воздуха, т.к. она характеризуется невысокой мощностью (не более 1,5 кВт).
В остальных случаях экономически оправданным считается использование масляных устройств, которые отличаются максимально низкой стоимостью и в сравнении с безмасляными аналогами способны служит намного дольше. В силу этого в течении последних ста лет воздушные компрессоры поршневого типа были чуть ли не единственными агрегатами, производящими сжатый воздух. Однако их основным недостатком является масляный фильтр, которому требуется регулярная очистка.
Сфера применения винтовых компрессоров
Винтовой компрессор в рабочем модуле имеет два ротора с разнонаправленным движением. Такие агрегаты отличаются повышенной шумностью, поэтому для их эксплуатации лучше всего оборудовать на производственном участке отдельное помещение. Это обусловлено еще и тем, что подобное оборудование характеризуется высокой производительностью внушительными рабочими характеристиками, вследствие чего одна установка способна обеспечивать достаточно крупный производственный процесс.
Очевидно, что подобные агрегаты более эффективно применять в тех случаях, когда требуется сжатый газ или воздух в больших объемах, а не для обеспечения работоспособности нескольких шуруповертов или иных пневматических инструментов. К примеру, компрессор Kraftmann способен поддерживать производственный процесс, в котором есть потребность в большом расходе сжатого воздуха.
Для удобства эксплуатации можно подобрать компрессор с прямой передачей или ременным приводом, а также с уже встроенными системами воздухоподготовки и очистки. Также применение такого класса устройств обусловлено и их энергоемкостью, что немаловажно в выпуске рентабельной продукции. Как показывает практика, винтовые компрессоры способны снизить энергопотребление на треть.
all-generators.ru
Принцип работы компрессора
Категория:
Устройство автокомпрессоров
Публикация:
Принцип работы компрессора
Читать далее:
Принцип работы компрессора
В основу работы компрессора положены законы технической ; термодинамики. Название термодинамика происходит от греческих слов «термос» — тепло и «динамика» — сила. Техническая термодинамика изучает процессы превращения теплоты в механическую работу и обратно. Компрессоры сообщают газам полезную энергию (потенципльную и кинематическую), предопределяя изучение тепловой формы движения газообразных сред.
Газ может находиться в различных состояниях. В качестве основных термодинамических параметров для газов приняты давление, температура и удельный объем или плотность.
Давление (р) – это отношение силы Р к поверхности площадью F. Когда сила нормальная и равномерно распределена по поверхности, p—P/F. Поэтому очевидно, что давление – это сила, которая действует на единицу поверхности. Давление может быть выражено в различных единицах измерения — техническая атмосфета (ат), паскаль (Па), миллиметры ртутного столба. Все они находятся в определенной зависимости: 1ат=1кгс/см2=98 100 Па=0,0981 Мпа=735,5 мм.рт.ст. Кроме того, существует понятие барометрическое (атмосферное) давление (Рбар) — давление, которое создает атмосферный воздух. Для измерения атмосферного давления используют приборы, называемые барометрами. Если давление газа выше атмосферного, то его измеряют манометрами, показывающими разность между действительным и барометрическим давлениями газа. Замеренное манометром давление обычно называют избыточным. Значит, если необходимо определить действительное (абсолютное) давление газа, нужно к показаниям барометра прибавить показания манометра и получить результат по формуле Рабс=Рбар+Ризб.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Температура характеризует энергию движущихся молекул. Ее из- : меряют с помощью термометров, имеющих определенную температурную шкалу. В технике используют две температурные шкалы: практическую с единицей градус Цельсия (°С) и термодинамическую с единицей Кельвина (К). При построении шкалы Цельсия температура плавления льда при нормальном давлении принимается за 0°С, а температура кипения воды – за 100°С. В природе существует самая низкая температура, называемая абсолютным нулем температуры. По шкале Цельсия абсолютный ноль равен 273°С. Шкала Кельвина является основной температурной шкалой в системе СИ. За К принимается абсолютный ноль температуры, а в качестве опорной точки используется температура тройной точки воды, которой придано численное значение 273 К.
Удельный объем V — это объем единицы массы U=V/m, где V — объем, занимаемый газом, мз; m — масса этого груза, кг. Плотность – это масса единицы объема. Плотность является обратной величиной удильного объема q=m/V.
Чтобы проследить особенности и выявить закономерности протекания тепловых процессов в компрессоре, вводится понятие — идеальный компрессор. Приняв для идеального компрессора допустимый ряд упрощений, можно все процессы в нем охарактеризовать простыми зависимостями между термодинамическими параметрами. Различают три процесса, протекающих в идеальном компрессоре: всасывание, повышение давления, нагнетание.
При этом для идеального компрессора справедливы три допущения:
1) в процессе повышения давления имеется постоянное количество газа, т.е. какая масса газа будет всасываться, такая же масса выталкивается из компрессора в процессе нагнетания с изменением объема всасываемого газа;
2) температура и давление газа для процессов всасывания и нагнетания остаются неизменными для всего периода работ компрессора;
3) все процессы при сжатии внутри компрессора протекают без трения.
Работа действительного компрессора во многом отличается от упрощенной модели идеального компрессора.
В действительном компрессоре одновременно протекают разнообразные термодинамические процессы, влияющие на производительность и потребляемую мощность. Причем, интенсивность этих процессов в различных точках рабочей полости изменяется в течении оборота вала, периодически повторяясь.
Компрессоры, предназначенные для сжатия воздуха, называются воздушными. В автокомпрессорах применяют воздушные поршневые, винтовые, ротационно-пластинчатые компрессорные установки.
Принцип действия поршневого воздушного компрессора основан на изменении объема воздуха в цилиндре при движении поршня от верхней мертвой точки (в.м.т.) вниз к нижней мертвой точке (н.м.т.). Благодаря создавшейся разности давлений вне цилиндра и внутри его автоматически открывается всасывающий клапан и атмосферный воздух поступает в цилиндр. При этом нагнетательный клапан остается открытым. При обратном ходе поршня к в.м.т воздух сжимается и давление в цилиндре повышается, всасывающий клапан автоматически закрывается, а нагнетательный — открывается и сжатый воздух выталкивается из поршня. Таким образом, в компрессоре при одном ходе поршня происходит всасывание воздуха, а при другом — сжатие.
В винтовом компрессоре воздух сжимается в процессе вращения двух роторов, установленных в корпусе компрессора. На роторе нарезаны зубья специального профиля, которые называются винтами. Всасываемый воздух порциями последовательно перемещается в винтовой нарезке впадин при вращении роторов, образуя непрерывный рабочий цикл сжатия. Главным требованием к профилю зубьев ротора (винта) является обеспечение непрерывности линии контакта.
В ротационно-пластинчатом компрессоре на роторе нарезаны пазы, в которых установлены пластины. Воздух, попадая в ячейки между рабочими пластинами, при вращении ротора сжимается. Сжатие воздуха происходит путем уменьшения объема рабочих полостей, заключенных между пластинами вращающегося ротора и цилиндром — статором компрессора. В процессе сжатия в полость всасывания компрессора впрыскивается масло, которое охлаждает воздух, смазывает трущиеся детали и улучшает компрессию, образуя масло-воздушную смесь. Сжатая в цилиндре I ступени масло-воздушная смесь, нагнетается во II ступень компрессора, далее, еще раз сжимаясь, поступает в маслосборник, где отделяется основная часть масла. Окончательно воздух отделяется от масла в маслоотделителе. Очищенный сжатый воздух поступает в воздухосборник и через раздаточные вентили направляется к потребителям.
Рассмотрим принципиальную схему действия.автокомпрессора АПКС-6 с приводом от двигателя базового автомобиля (рис.172). На раме 13 базового автомобиля установлен компрессор 4, воздухосборник 1 и холодильник 2. Холодильник обдувается потоком воздуха, подаваемого вентилятором 3, установленным на валу компрессора. Привод компрессора осуществляется от двигателя автомобиля посредством промежуточных карданных валов 10 и 12 через коробку отбора мощности 11. Вал компрессора приводится от карданных валов через редуктор 7 и эластичную муфту 5. Компрессор включают с помощью рычага 9 из кабины машиниста (водителя). Для контроля за работой компрессора предусмотрен щит 6 с приборами. Компрессор и механизмы станции закрыты капотом 8 с открывающимися боковыми щитами. На раме автомобиля установлен ящик для хранения инструмента, приспособлений и комплект раздаточных шлангов.
Рис. 172. Автокомпрессор АПКС-6:
1 – воздухосборник; 2 – холодильник; 3 – вентилятор; 4 — компрессор; 5 — муфта; 6 — щит с измерительными приборами; 7 – редуктор; 8 – капот; 9 – рычаг; 10, 12 – передний (нижний) и верхний карданные валы; 11 – коробка отбора мощности; 13 – рама автомобиля.
Рекламные предложения:
Читать далее: Поршневые компрессоры
Категория: – Устройство автокомпрессоров
Главная → Справочник → Статьи → Форум
stroy-technics.ru