Компрессора высокого давления принцип работы: Компрессоры высокого давления: принцип работы и нюансы покупки

alexxlab | 12.02.1973 | 0 | Разное

Содержание

Компрессоры высокого давления: принцип работы и нюансы покупки

По принципу работы компрессоры высокого давления практически не отличаются от приборов среднего и низкого давлений. Главное различие в использовании многоступенчатого метода сжатия воздуха, при котором процесс дублируется многократно, в результате чего достигается конечное давление в нужных параметрах.

Из всех типов компрессоров чаще пользуются поршневыми. Принцип действия у них следующий:

  • работающий электродвигатель вращает компрессорный вал, который задаёт в цилиндре возвратно-поступательное движение поршню;
  • в нижнем положении поршня происходит открытие всасывающего клапана и внутрь цилиндра попадает очищенный в фильтрах воздух;
  • при верхнем направлении движения поршень вытесняет воздух в коллектор, который потом опускается по трубе в ресивер и выталкивается под давлением на выход;
  • воздух обратно вернуться в цилиндр не может, потому что путь ему прикрывает обратный клапан.

Весь цикл преобразования воздуха под высоким давлением в компрессоре контролирует прессостат, или специальное реле давления. Возникающее при работе избыточное давление сбрасывается особенным клапаном, расположенным рядом с реле. А остатки масла и конденсата удаляются через специальные сливные клапаны.

Купить компрессоры высокого давления можно, ориентируясь на самые важные рабочие параметры:

  • давление – его максимальная величина отражает рабочие способности конкретного агрегата;
  • потребление воздуха – производительность аппарата зависит от того, сколько воздуха расходует компрессор на входе и выходе. Как правило, эти характеристики отражаются в документации раздельно. Для выбора подходящей модели по этим параметрам достаточно знать, сколько требует объёма самое мощное оборудование из имеющихся и прибавить к нему «запасные» 25%;
  • объём бака или ресивера – каждый компрессор хранит в них запас сжатого воздуха или газа, чтобы избежать скачков давления при пуске и аварийной остановке;
  • мощность потребляемой энергии имеет немаловажное значение для бесперебойной эксплуатации агрегата. Ошибочный выбор мощного агрегата чреват последствиями, к примеру, домашняя электросеть не выдержит нагрузку. Бытовые модели потребляют в пределах 2 кВт электроэнергии и подключаются к обычной бытовой электросети.

Выбирают компрессоры высокого давления ещё по категории масляные или безмасляные.

У первых более мощные двигатели, они, в сравнении с безмасляными, обладают более длительным сроком службы и даже считаются долговечными. Но они требуют частой замены расходных элементов, потребляют много масла, сильно шумят. Поэтому все эти нюансы необходимо учитывать при выборе аппарата и отдать предпочтение тому, который полностью соответствует вашим запросам.

Компрессор. Принцип действия, устройство, виды компрессоров.

Компрессор (от латинского слова compressio - сжатие) - энергетическая машина или устройство для повышения давления (сжатия) и перемещения газообразных веществ.

Компрессорная установка - это совокупность компрессора, привода и вспомогательного оборудования (газоохладителя, осушителя сжатого воздуха и т. д.).

Общепринятая классификация механических компрессоров по принципу действия, под принципом действия понимают основную особенность процесса повышения давления, зависящую от конструкции компрессора. По принципу действия все компрессоры можно разделить на две большие группы: динамические и объёмные.


Объёмные компрессоры

В компрессорах объёмного принципа действия рабочий процесс осуществляется в результате изменения объёма рабочей камеры. Номенклатура компрессоров данного типа разнообразна (более десятка видов), основные из которых: поршневые, винтовые, роторно-шесте-рён- чатые, мембранные, жидкостно-кольцевые, воздуходувки Рутса, спиральные, компрессор с катящимся ротором.



Рис. 1. Классификация объемных компрессоров

Поршневые компрессоры (рис. 2-3) могут быть одностороннего или двухстороннего действия, крейцкопфные и бескрейцкопфные, смазываемые и без применения смазки (сухого трения или сухого сжатия), при высоких давлениях сжатия применяются также плунжерные.

Роторные компрессоры - это машины с вращающим сжимающим элементом, конструктивно подразделяются на винтовые, ротационнопластинчатые, жидкостно-кольцевые, бывают и другие конструкции.

 



Рис. 2.

Схема работы поршневого компрессора



Рис. 3. Поршневой компрессор: 1 - коленчатый вал; 2 - шатун; 3 - поршень; 4 - рабочий цилиндр; 5 - крышка цилиндра; 6 - нагнетательный трубопровод; 7 - нагнетательный клапан; 8 - воздухозаборник; 9 - всасывающий клапан; 10 - труба для подвода охлаждающей воды



Рис. 4. Одноступенчатый поршневой компрессор одинарного действия

Поршневой компрессор в основном состоит из рабочего цилиндра и поршня; имеет всасывающий и нагнетательный клапаны, расположенные обычно в крышке цилиндра. Для сообщения поршню возвратно-поступательного движения в большинстве поршневых компрессорах имеется кривошипно-шатунный механизм с коленчатым валом. Поршневые компрессоры бывают одно и многоцилиндровые, с вертикальным, горизонтальным, V или W - образным и другим расположением цилиндров, одинарного и двойного действия (когда поршень работает обеими сторонами), а также одноступенчатого или многоступенчатого сжатия.

Действие одноступенчатого воздушного поршневого компрессора (рис. 3) заключается в следующем. При вращении коленчатого вала 1 соединённый с ним шатун 2 сообщает поршню 3 возвратные движения. При этом в рабочем цилиндре 4 из-за, увеличения объёма, заключённого между днищем поршня и крышкой цилиндра 5, возникает разрежение и атмосферный воздух, преодолев своим давлением сопротивление пружины, удерживающей всасывающий клапан 9, открывает его и через воздухозаборник (с фильтром) 8 поступает в рабочий цилиндр. При обратном ходе поршня воздух будет сжиматься, а затем, когда его давление станет больше давления в нагнетательном патрубке на величину, способную преодолеть сопротивление пружины, прижимающей к седлу нагнетательный клапан 7, воздух открывает последний и поступает в трубопровод 6. При сжатии газа в компрессоре его температура значительно повышается.

Для предотвращения самовозгорания смазки компрессоры оборудуются водяным (труба 10 для подвода воды) или воздушным охлаждением. При этом процесс сжатия воздуха будет приближаться к изотермическому (с постоянной температурой), который является теоретически самым выгодным. Одноступенчатый компрессор, исходя из условий безопасности и экономичности его работы, целесообразно применять со степенью повышения давления при сжатии до b = 7 - 8. При больших сжатиях применяются многоступенчатые компрессоры, в которых, чередуя сжатие с промежуточным охлаждением, можно получать газ очень высоких давлений - выше 10 Мн/м2. В поршневых компрессорах обычно предусматривается автоматическое регулирование производительности в зависимости от расхода сжатого газа для обеспечения постоянного давления в нагнетательном трубопроводе. Существует несколько способов регулирования. Простейший из них - регулирование изменением частоты вращения вала.

Принципы действия ротационного и поршневого компрессора в основном аналогичны и отличаются лишь тем, что в поршневом все процессы происходят в одном и том же месте (рабочем цилиндре), но в разное время (из-за чего и потребовалось предусмотреть клапаны), а в ротационном компрессоре всасывание и нагнетание осуществляются одновременно, но в различных местах, разделенных пластинами ротора. Известны другие конструкции ротационного компрессора, в том числе винтовые, с двумя роторами в виде винтов. Для удаления воздуха с целью создания разрежения в каком-либо пространстве применяют роторные водокольцевые вакуумнасосы. Регулирование производительности ротационного компрессора осуществляется обычно изменением частоты вращения их ротора.

Ротационные компрессоры имеют один или несколько роторов, которые бывают различных конструкций. Значительное распространение получили ротационные пластинчатые компрессоры (рис. 5), имеющие ротор 2 с пазами, в которые свободно входят пластины 3, ротор расположен в цилиндре корпуса 4 эксцентрично. При его вращении по часовой стрелке пространства, ограниченные пластинами, а также поверхностями ротора и цилиндра возрастать корпуса, в левой части компрессора будут возрастать, что обеспечит всасывание газа через отверстие 1. В правой части компрессора объёмы этих пространств уменьшаются, находящийся в них газ сжимается и затем подаётся из компрессора в холодильник 5 или непосредственно в нагнетательный трубопровод. Корпус ротационного компрессора охлаждается водой, для подвода и отвода которой предусмотрены трубы 6 и 7. Степень повышения давления в одной ступени пластинчатого ротационного компрессора обычно бывает от 3 до 6.



Рис. 5. Ротационный пластинчатый компрессор: 1 - отверстие для всасывания воздуха; 2 - ротор; 3 - пластина; 4 - корпус; 5 - холодильник; 6 и 7 - трубы для отвода и подвода охлаждающей воды


Винтовые компрессоры

Конструкция винтового блока состоит из двух массивных винтов и корпуса. При этом винты во время работы находятся на некотором расстоянии друг от друга, и этот зазор уплотняется масляной пленкой. Трущихся элементов нет.

Таким образом, ресурс винтового блока практически неограничен и достигает более чем 200-300 тысяч часов. Регламентной замене подлежат лишь подшипники винтового блока.


Пластинчато-роторные компрессоры

Конструкция пластинчато-роторного блока состоит из одного ротора, статора и минимум восьми пластин, масса которых, а соответственно и толщина ограничены. На пластину в процессе работы действуют силы: центробежная и трения/упругости масляной пленки.

Так как масляная пленка нормализуется и становится равномерной и достаточной лишь после нескольких минут работы компрессора, то во время стартов и остановов идет трение пластин о статор и соответственно повышенный их износ и выработка.

Чем большее давление должен нагнетать такой блок, тем большая разницы давлений в соседних камерах сжатия, и тем большая должна быть центробежная сила для недопущения перетоков сжимаемого воздуха из камеры с большим давлением в камеру с меньшим. В свою очередь, чем больше центробежная сила, тем больше и сила трения в моменты пуска и остановки и тем тоньше масляная пленка во время работы - это является основной причиной, почему данная технология получила широкое распространение в области вакуума (то есть давление до 1 бара) и в области нагнетания давления до 0,3-0,4 МПа.

Так как масляная пленка между пластинами и статором имеет толщину всего несколько микрон, то любая пыль, тем более твердые частички крупнее размеров, выступают как абразив, который царапает статор и делает выработку по пластинам. Это приводит к тому, что возникают перепуски сжимаемого воздуха из одной камеры сжатия в другую и производительность заметно падает.

В отличие от небольших вакуумных насосов, где широко применяется пластинчато-роторная технология, в компрессорах большой производительности и давлением выше 0,5 МПа со временем необходимо будет менять весь блок в сборе, так как замена отдельно пластин эффективна лишь в случае восстановления геометрии статора, а такие большие статоры восстановлению (шлифовке) не подлежат.

Производители обычно не дают никаких данных по ресурсу пластинчато-роторного блока, так как он очень сильно зависит от качества воздуха и режима работы компрессора. Для газовых компрессоров, качающих газ практически не останавливаясь круглый год, ресурс может действительно достигать и более 100 тысяч часов потому, что масляная пленка равномерна и достаточна все время работы без остановок.

А при промышленном использовании, где разбор воздуха крайне неравномерен и компрессор запускают и останавливают десятки раз в день, большую часть времени нормальной для работы масляной пленки внутри блока нет, что является причиной агрессивного износа пластин. В таком случае ресурс блока не более 25 тысяч часов.


Динамические компрессоры

В компрессорах динамического принципа действия газ сжимается в результате подвода механической энергии от вала, и дальнейшего взаимодействия рабочего вещества с лопатками ротора. В зависимости от направления движения потока и типа рабочего колеса такие компрессоры бывают центробежные (рис. 6) и осевые (рис. 7).


Рис. 6. Центробежный компрессор: 1 - вал; 2, 6, 8, 9, 10 и 11 - рабочие колёса; 3 и 7 - кольцевые диффузоры; 4 - обратный направляющий канал; 5 - направляющий аппарат; 12 и 13 - каналы для подвода газа из холодильников; 14 - канал для всасывания газа

Центробежный компрессор в основном состоит из корпуса и ротора, имеющего вал 1 с симметрично расположенными рабочими колёсами. Центробежный 6-ступенчатый компрессор разделён на три секции и оборудован двумя промежуточными холодильниками, из которых газ поступает в каналы 12 и 13. Во время работы центробежного компрессора частицам газа, находящимся между лопатками рабочего колеса, сообщается вращательное движение, благодаря чему на них действуют центробежные силы. Под действием этих сил газ перемещается от оси компрессора к периферии рабочего колеса, претерпевает сжатие и приобретает скорость. Сжатие продолжается в кольцевом диффузоре из-за снижения скорости газа, то есть преобразования кинетической энергии в потенциальную. После этого газ по обратному направляющему каналу поступает в другую ступень компрессор и т.д.

Получение больших степеней повышения давления газа в одной ступени (более 25-30, а у промышленных компрессоров - 8-12) ограничено главным образом пределом прочности рабочих колёс, допускающих окружные скорости до 280-500 м/сек. Важная особенность центробежных компрессоров (а также осевых) - зависимость давления сжатого газа, потребляемой мощности, а также КПД от его производительности. Характер этой зависимости для каждой марки компрессоров отражается на графиках, называемых рабочими характеристиками.

Регулирование работы центробежных компрессоров осуществляет различными способами, в том числе изменением частоты вращения ротора, дросселированием газа на стороне всасывания и другими.

Рис. 7. Осевой компрессор: 1 - канал для подачи сжатого газа; 2 - корпус; 3 - канал для всасывания газа; 4 - ротор; 5 - направляющие лопатки; 6 - рабочие лопатки

Осевой компрессор (рис. 7) имеет ротор 4, состоящий обычно из нескольких рядов рабочих лопаток 6, на внутренней стенке корпуса 2 располагаются ряды направляющих лопаток 5, всасывание газа происходит через канал 3, а нагнетание через канал 1. Одну ступень осевого компрессора составляет ряд рабочих и ряд направляющих лопаток. При работе осевого компрессора вращающиеся рабочие лопатки оказывают на находящиеся между ними частицы газа силовое воздействие, заставляя их сжиматься, а также перемещаться параллельно оси компрессора (откуда его название) и вращаться. Решётка из неподвижных направляющих лопаток обеспечивает главным образом изменение направления скорости частиц газа, необходимое для эффективного действия следующей ступени. В некоторых конструкциях осевых компрессорах между направляющими лопатками происходит и дополнительное повышение давления за счёт уменьшения скорости газа. Степень повышения давления для одной ступени осевого компрессора обычно равна 1,2-1,3, то есть значительно ниже, чем у центробежных компрессоров, но КПД у них достигнут самый высокий из всех разновидностей компрессоров.

Зависимость давления, потребляемой мощности и кпд от производительности для нескольких постоянных частот вращения ротора при одинаковой температуре всасываемого газа представляют в виде рабочих характеристик. Регулирование осевых компрессоров осуществляется так же, как и центробежных. Осевые компрессоры применяют в составе газотурбинных установок.

Техническое совершенство осевых, а также ротационных, центробежных и поршневых компрессоров оценивают по их механическому КПД и некоторым относительным параметрам, показывающим, в какой мере действительный процесс сжатия газа приближается к теоретически самому выгодному в данных условиях.

Струйные компрессоры по устройству и принципу действия аналогичны струйным насосам. К ним относят струйные аппараты для отсасывания или нагнетания газа или парогазовой смеси. Струйные компрессоры обеспечивают более высокую степень сжатия, чем струйные насосы. В качестве рабочей среды часто используют водяной пар.

Турбокомпрессоры - это динамические машины, в которых сжатие газа происходит в результате взаимодействия потока с вращающейся и неподвижной решётками лопастей.

Прочие классификации

По назначению компрессоры классифицируются по отрасли производства, для которых они предназначены (химические, холодильные, энергетические, общего назначения и т. д.). По роду сжимаемого газа (воздушный, кислородный, хлорный, азотный, гелиевый, фреоновый, углекислотный и т. д.). По способу отвода теплоты - с жидкостным или воздушным охлаждением.

По типу приводного двигателя они бывают с приводом от электродвигателя, двигателя внутреннего сгорания, паровой или газовой турбины. Дизельные газовые компрессоры широко используются в отдаленных районах с проблемами подачи электроэнергии. Они шумные и требуют вентиляции для выхлопных газов. С электрическим приводом компрессоры широко используются в производстве, мастерских и гаражах с постоянным доступом к электричеству. Такие изделия требуют наличия электрического тока, напряжением 110-120 Вольт (или 230-240 Вольт). В зависимости от размера и назначения, компрессоры могут быть стационарными или портативными. По устройству компрессоры могут быть одноступенчатыми и многоступенчатыми.

По конечному давлению различают:

- вакуум-компрессоры, газодувки - машины, которые отсасывают газ из пространства с давлением ниже атмосферного или выше. Воздуходувки и газодувки подобно вентиляторам создают поток газа, однако, обеспечивая возможность достижения избыточного давления от 10 до 100 кПа (0,01-0,1 МПа), в некоторых специальных исполнениях - до 200 кПа (0,2 МПа). В режиме всасывания воздуходувки могут создавать разрежение, как правило, 10-50 кПа, а в отдельных случаях - до 90 кПа и работать как вакуумный насос низкого вакуума;

- компрессоры низкого давления, предназначенные для нагнетания газа при давлении от 0,15 до 1,2 МПа;

- компрессоры среднего давления - от 1,2 до 10 МПа;

- компрессоры высокого давления - от 10 до 100 МПа.

- компрессоры сверхвысокого давления, предназначенные для сжатия газа выше 100 МПа.

Рис. 8. Пример чертежей компрессора


Производительность компрессоров

Производительность компрессоров обычно выражают в единицах объёма газа сжатого в единицу времени (м3/мин, м3/час). Производительность обычно считают по показателям, приведённым к нормальным условиям. При этом различают производительность по входу и по выходу, эти величины практически равны при маленькой разнице давлений между входом и выходом, но при большой разнице, например, у поршневых компрессоров, выходная производительность может при тех же оборотах падать более чем в 2 раза по сравнению с входной производительностью, измеренной при нулевом перепаде давления между входом и выходом. Компрессоры называются дожимающими, если давление всасываемого газа заметно превышает атмосферное.


Агрегатирование компрессоров

Агрегатирование представляет собой процесс установки компрессора и двигателя на раму. В связи с тем, что компрессоры поршневого типа характеризуются неравномерной тряской, результатом которой при отсутствии соответствующего основания или опоры становится чрезмерная вибрация, агрегатирование должно выполняться с учетом качественно спроектированного фундамента.

Компрессоры высокого давления: классификация, характеристики и особенности

В чем заключается основное предназначение компрессоров? Чем полезно это устройство на производстве, в промышленности, строительстве и даже в быту? Чем отличаются компрессоры высокого, среднего и низкого давления? Когда уместно использовать тот или иной тип агрегатов? Ответы на все эти и много других вопросов о компрессорных устройствах можно отыскать в данной статье. С чего начнем?

В первую очередь, следует все-таки «расшифровать» понятие компрессор. Компрессор – это электрическое устройство, основная «миссия» которого – сжатие воздуха, а также подача его (или какого-либо другого газа) под давлением. Компрессор – это незаменимый помощник во всех сферах производства и народного хозяйства. Более того, компрессорные устройства используются и на маленьких промышленных предприятиях, и даже в быту, а специализированные компании предоставляют услуги аренды компрессоров.

А вы знаете? Одна из самых популярных сфер применения компрессоров – это авторемонтные базы и сервисы. Здесь без них просто не обойтись – даже элементарная подкачка колес требует использования особого оборудования, что уж говорить о профессиональной покраске или механической обработке авто.

Типы компрессоров: какие бывают устройства?

В зависимости от эксплуатационных характеристик, особенностей конструкции и механизма функционирования компрессоры можно разделить на такие группы:

  • Объемные (многоступенчатые и одноступенчатые) устройства.
  • Турбокомпрессоры – динамические устройства.

Их основное отличие – принцип действия, а также особенности функционирования основных механизмов, которые используются в процессе сжатия воздуха.

Компрессоры высокого давления: об основных отличиях и не только

Это только на первый взгляд кажется, что компрессоры высокого давления – это достаточно ограниченная группа устройств. На самом деле «бывалые» знают, что существуют десятки разновидностей таких компрессоров. Отличаются они не только внутренне, но и внешне: габаритами, количеством «запчастей» и рабочих узлов. Ключевым отличием различных типов компрессоров высокого давления все-таки является принцип работы.

Механизм функционирования компрессоров высокого давления на деле не так уж и сильно отличается от принципа работы устройств среднего и даже низкого давления. Главное (хоть и далеко не единственное) преимущество высокомощных приборов – это применение системы многоступенчатого сжатия газов. Простыми словами, у компрессоров с низким давлением процесс сжатия газа или воздуха происходит однократно, а с высоким, соответственно, многократно. Наличие нескольких рабочих камер позволяет сжимать «сырье» до необходимого давления и состояния. Иногда сырье сжимается еще до момента подачи его в компрессор – все это делается с целью экономии энергии. Чаще всего процесс предварительного сжатия заменяет первую стадию работы компрессора.

Уход за компрессором: основные рекомендации

Некоторые разновидности компрессоров высокого давления требуют индивидуального подхода и особого ухода. Элементы механизма многих компрессоров необходимо смазывать специальными маслами во избежание перегрева устройства и порчи металлических поверхностей. Детали компрессора часто «стираются», потому к вопросу смазывания рабочих поверхностей следует подходить очень ответственно. Важно своевременно проверять наличие масла в механизме, однако не стоит забывать и о том, что избыточное количество смазочного вещества (также, как и его недостаток) может привести к плачевным последствиям.

Поршневые компрессоры: особенности, устройство, принцип работы

Пневматическое оборудование применяют на производственных предприятиях, строительных площадках, станциях технического обслуживания. Для получения сжатого воздуха используют компрессоры. Широкое распространение получили поршневые модели. Это оборудование отличается высоким КПД, надежностью и низкой ценой. Поршневые компрессоры рекомендуют использовать при рабочем давлении не менее 1 МПа. Один из главных критериев современной техники высокая мощность, поэтому компрессоры, генерирующие сжатый воздух с давлением более 1 МПа пользуются широким спросом.


Устройство поршневого компрессора

 

Простое устройство воздушного поршневого компрессора – гарантия надежной работы оборудования. Выпускают однопоршневые и двухпоршневые модели. Конструктивные особенности наглядно можно рассмотреть на оборудовании с одним поршнем. Главные узлы:

  • поршень;

  • цилиндр;

  • нагнетающий клапан;

  • всасывающий клапан;

  • коленчатый вал;

  • шатун.

Выполняется работа поршневого компрессора при вращении коленчатого вала. Он передает момент вращения шатуну, который производит ограниченные движения поршня в камере сжатия. Объем воздуха между клапанами, расположенными в верхней части камере и поршнем увеличивается. В результате воздух в камере разряжается, это позволяет атмосферному воздуху преодолеть сопротивления пружины клапана. При сжатии поршня, объем камеры уменьшается, а давление увеличивается и воздух попадает в нагнетательный клапан.

 

Такое устройство воздушного поршневого компрессора позволяет эффективно нагнетать воздух в режиме пульсации. Чтобы исключить возможность перебоев, оборудование комплектуется ресиверами. Двухпоршневые модели в них не нуждаются, конструктивные особенности позволяют стабилизировать поток нагнетаемого воздуха. Два поршня работают поочередно: на противофазе воздух сжимается, после этого подается в нагнетающую часть оборудования.

 

Поршни располагаются в чугунном корпусе. В движение поршни приводятся электродвигателем или двигателем внутреннего сгорания. Двухпоршневые модели могут комплектоваться цилиндрами разного размера. При этом устройство и работа поршневого компрессора усложняется. Между камерами поршня устанавливается медная трубка, выполняющая роль охладителя. Из камеры поршня большего диаметра, воздух через охладитель попадает в цилиндр меньшего размера. Здесь воздух дожимается, что позволяет получить максимальное давление.

Виды поршневых компрессоров

 

Поршневые компрессоры классифицируют по типу привода, количеству поршней и ступеней сжатия, расположению цилиндров и установленному двигателю. По типу привода выделяют модели:

  • с прямым приводом – имеют высокий КПД, потребляют меньше энергии, отличаются низким показателем уровня шума;

  • с ременным приводом – характеризуются низким уровнем нагрузки на основные узлы при запуске, что увеличивает срок службы.

 

По уровню давления оборудование классифицируют на три группы:

  • компрессоры низкого давления – рабочий диапазон от 5 до 12 бар;

  • агрегаты среднего давления – работают в диапазоне от 2 до 100 бар;

  • компрессоры высокого давления – максимальный уровень достигает 1000 бар.

 

По расположению цилиндров агрегаты делят на три группы:

В угловых моделях цилиндры расположены под небольшим наклоном, имеют V-образную или W-образную компоновку.

 

По исполнению выделяют стационарные и передвижные компрессоры. Стационарные применяются на производственных предприятиях, модели с низким давлением – на строительных площадках. Мобильные агрегаты высокого и среднего давления используют в дорожном строительстве, на возведении промышленных и муниципальных объектов.

 

В зависимости от типа установленного силового агрегата компрессоры делят на три группы:

  • электрические – комплектуются однофазными или трехфазными электродвигателями. Преимущества – отсутствие вредных выбросов, минимальный уровень шума, регулировка рабочих параметров в широком диапазоне. Компрессоры используют при работе в помещениях;

  • дизельные – комплектуются экономичными двигателями, предназначенными для интенсивной эксплуатации на протяжении рабочего дня. Установка моторов большой мощности позволяет решать сложные производственные задачи, работать с любым пневматическим инструментом;

  • бензиновые – установленные двигатели отличаются пониженным уровнем шума, высокой мощностью, незначительным уровнем вредных выбросов. Агрегаты легко запускаются при отрицательной температуре воздуха.

В каждой категории выпускаются агрегаты разной мощности и комплектации. Это позволяет выбрать компрессор в зависимости от требований производства.

 


Где используются поршневые компрессоры

 

Сфера применения поршневых компрессоров постоянно расширяется. Оборудование используется в автосервисах для накачки шин, раскручивания гаек. В пищевой промышленности агрегаты применяют при упаковке продуктов питания, при производстве напитков. При строительных работах используют гайковерты, дрели и перфораторы. При отделочных работах краскопульты и пескоструйные аппараты, работающие на сжатом воздухе. В дорожном строительстве используют мобильные агрегаты, которые приводят в действие отбойные молотки.

 

Мощные поршневые компрессоры устанавливают на металлургических производствах для подачи сжатого воздуха. Здесь используют бесмасленные модели. Аналогичное оборудование применяют на предприятиях по производству электроники. Предприятия машиностроительной отрасли, мебельные производства используют агрегаты на линиях покраски, сборки.

 

Преимущества поршневых компрессоров

 

Оборудование этого класса используется в разных отраслях промышленности более 70 лет. Это объясняют преимущества поршневых компрессоров:

  • простая конструкция;

  • продолжительный срок службы при регулярном техобслуживании;

  • низкая цена;

  • широкий ассортимент моделей позволяет выбрать технику для любой отрасли;

  • возможность эксплуатации в сложных климатических условиях.

Поршневые компрессоры рассчитаны на интенсивную эксплуатацию. Это делает технику удачным выбором для производственных предприятий и строительных компаний.

 

Среди недостатков оборудования – повышенный уровень шума. Это компенсируется установкой мощных компрессоров в отдельных помещениях. При использовании на улице персонал использует индивидуальные средства защиты.

 

Производители поршневых компрессоров

 

При покупке оборудования для пневматической техники эксперты рекомендуют остановить выбор на поршневых компрессорах. Среди агрегатов этого класса можно подобрать модель для всех видов работ. Поршневые компрессоры используют в различных сферах – от аэрографии до металлургических производств. Везде это оборудование демонстрирует надежность и удобное обслуживание. Доступная стоимость техники и продолжительный срок эксплуатации сделали применение компрессоров рентабельным на производственных предприятиях.

 

Технику выпускают отечественные и зарубежные машиностроительные предприятия. Популярные производители поршневых компрессоров:

  • FUBAG – немецкая компания, предлагающая широкий выбор техники для небольших производственных предприятий, строительных компаний и частного использования. Оборудование используют для покраски стен, аэрографии, на станциях техобслуживания и в кузовных цехах;

  • FIAC – итальянская компания, выпускающая компрессоры разной конструкции и производительности. Продукция привлекает качеством сборки, продолжительным интервалом между плановыми техническими обслуживаниями;

  • KRONVUZ – чешская компания, предлагающая качественную технику по доступной цене;

  • REMEZA – белорусский бренд, привлекающий качеством оборудования, доступностью расходных материалов, легким обслуживанием моделей;

  • KRAFTMAN – немецкая компания, предлагающая компрессоры со сроком службы 20-25 лет. В модельном ряду техника для разных отраслей промышленности;

  • ABAC – итальянский производитель, имеющий 70-летний опыт выпуска компрессоров, признанных одними из лучших в мире с момента своего появления. Среди преимуществ – доступная цена, надежность, высокая производительность.

На вершине профессионального рейтинга машиностроительные компании Италии и Германии. Эти производители постоянно совершенствуют модельный ряд и тщательно следят за требованиями, пожеланиями потребителей.

 

"Пневматическое оборудование применяют на производственных предприятиях, строительных площадках, станциях технического обслуживания. Для получения сжатого воздуха используют компрессоры. Широкое распространение получили поршневые модели. Это оборудование отличается высоким КПД, надежностью и низкой ценой. Поршневые компрессоры рекомендуют использовать при рабочем давлении не менее 1 МПа. Один из главных критериев современной техники высокая мощность, поэтому компрессоры, генерирующие сжатый воздух с давлением более 1 МПа пользуются широким спросом.

"

Устройство поршневого компрессора

 

Простое устройство воздушного поршневого компрессора – гарантия надежной работы оборудования. Выпускают однопоршневые и двухпоршневые модели. Конструктивные особенности наглядно можно рассмотреть на оборудовании с одним поршнем. Главные узлы:

  • поршень;

  • цилиндр;

  • нагнетающий клапан;

  • всасывающий клапан;

  • коленчатый вал;

  • шатун.

Выполняется работа поршневого компрессора при вращении коленчатого вала. Он передает момент вращения шатуну, который производит ограниченные движения поршня в камере сжатия. Объем воздуха между клапанами, расположенными в верхней части камере и поршнем увеличивается. В результате воздух в камере разряжается, это позволяет атмосферному воздуху преодолеть сопротивления пружины клапана. При сжатии поршня, объем камеры уменьшается, а давление увеличивается и воздух попадает в нагнетательный клапан.

 

Такое устройство воздушного поршневого компрессора позволяет эффективно нагнетать воздух в режиме пульсации. Чтобы исключить возможность перебоев, оборудование комплектуется ресиверами. Двухпоршневые модели в них не нуждаются, конструктивные особенности позволяют стабилизировать поток нагнетаемого воздуха. Два поршня работают поочередно: на противофазе воздух сжимается, после этого подается в нагнетающую часть оборудования.

 

Поршни располагаются в чугунном корпусе. В движение поршни приводятся электродвигателем или двигателем внутреннего сгорания. Двухпоршневые модели могут комплектоваться цилиндрами разного размера. При этом устройство и работа поршневого компрессора усложняется. Между камерами поршня устанавливается медная трубка, выполняющая роль охладителя. Из камеры поршня большего диаметра, воздух через охладитель попадает в цилиндр меньшего размера. Здесь воздух дожимается, что позволяет получить максимальное давление.

Виды поршневых компрессоров

 

Поршневые компрессоры классифицируют по типу привода, количеству поршней и ступеней сжатия, расположению цилиндров и установленному двигателю. По типу привода выделяют модели:

  • с прямым приводом – имеют высокий КПД, потребляют меньше энергии, отличаются низким показателем уровня шума;

  • с ременным приводом – характеризуются низким уровнем нагрузки на основные узлы при запуске, что увеличивает срок службы.

 

По уровню давления оборудование классифицируют на три группы:

  • компрессоры низкого давления – рабочий диапазон от 5 до 12 бар;

  • агрегаты среднего давления – работают в диапазоне от 2 до 100 бар;

  • компрессоры высокого давления – максимальный уровень достигает 1000 бар.

 

По расположению цилиндров агрегаты делят на три группы:

В угловых моделях цилиндры расположены под небольшим наклоном, имеют V-образную или W-образную компоновку.

 

По исполнению выделяют стационарные и передвижные компрессоры. Стационарные применяются на производственных предприятиях, модели с низким давлением – на строительных площадках. Мобильные агрегаты высокого и среднего давления используют в дорожном строительстве, на возведении промышленных и муниципальных объектов.

 

В зависимости от типа установленного силового агрегата компрессоры делят на три группы:

  • электрические – комплектуются однофазными или трехфазными электродвигателями. Преимущества – отсутствие вредных выбросов, минимальный уровень шума, регулировка рабочих параметров в широком диапазоне. Компрессоры используют при работе в помещениях;

  • дизельные – комплектуются экономичными двигателями, предназначенными для интенсивной эксплуатации на протяжении рабочего дня. Установка моторов большой мощности позволяет решать сложные производственные задачи, работать с любым пневматическим инструментом;

  • бензиновые – установленные двигатели отличаются пониженным уровнем шума, высокой мощностью, незначительным уровнем вредных выбросов. Агрегаты легко запускаются при отрицательной температуре воздуха.

В каждой категории выпускаются агрегаты разной мощности и комплектации. Это позволяет выбрать компрессор в зависимости от требований производства.

 


Где используются поршневые компрессоры

 

Сфера применения поршневых компрессоров постоянно расширяется. Оборудование используется в автосервисах для накачки шин, раскручивания гаек. В пищевой промышленности агрегаты применяют при упаковке продуктов питания, при производстве напитков. При строительных работах используют гайковерты, дрели и перфораторы. При отделочных работах краскопульты и пескоструйные аппараты, работающие на сжатом воздухе. В дорожном строительстве используют мобильные агрегаты, которые приводят в действие отбойные молотки.

 

Мощные поршневые компрессоры устанавливают на металлургических производствах для подачи сжатого воздуха. Здесь используют бесмасленные модели. Аналогичное оборудование применяют на предприятиях по производству электроники. Предприятия машиностроительной отрасли, мебельные производства используют агрегаты на линиях покраски, сборки.

 

Преимущества поршневых компрессоров

 

Оборудование этого класса используется в разных отраслях промышленности более 70 лет. Это объясняют преимущества поршневых компрессоров:

  • простая конструкция;

  • продолжительный срок службы при регулярном техобслуживании;

  • низкая цена;

  • широкий ассортимент моделей позволяет выбрать технику для любой отрасли;

  • возможность эксплуатации в сложных климатических условиях.

Поршневые компрессоры рассчитаны на интенсивную эксплуатацию. Это делает технику удачным выбором для производственных предприятий и строительных компаний.

 

Среди недостатков оборудования – повышенный уровень шума. Это компенсируется установкой мощных компрессоров в отдельных помещениях. При использовании на улице персонал использует индивидуальные средства защиты.

 

Производители поршневых компрессоров

 

При покупке оборудования для пневматической техники эксперты рекомендуют остановить выбор на поршневых компрессорах. Среди агрегатов этого класса можно подобрать модель для всех видов работ. Поршневые компрессоры используют в различных сферах – от аэрографии до металлургических производств. Везде это оборудование демонстрирует надежность и удобное обслуживание. Доступная стоимость техники и продолжительный срок эксплуатации сделали применение компрессоров рентабельным на производственных предприятиях.

 

Технику выпускают отечественные и зарубежные машиностроительные предприятия. Популярные производители поршневых компрессоров:

  • FUBAG – немецкая компания, предлагающая широкий выбор техники для небольших производственных предприятий, строительных компаний и частного использования. Оборудование используют для покраски стен, аэрографии, на станциях техобслуживания и в кузовных цехах;

  • FIAC – итальянская компания, выпускающая компрессоры разной конструкции и производительности. Продукция привлекает качеством сборки, продолжительным интервалом между плановыми техническими обслуживаниями;

  • KRONVUZ – чешская компания, предлагающая качественную технику по доступной цене;

  • REMEZA – белорусский бренд, привлекающий качеством оборудования, доступностью расходных материалов, легким обслуживанием моделей;

  • KRAFTMAN – немецкая компания, предлагающая компрессоры со сроком службы 20-25 лет. В модельном ряду техника для разных отраслей промышленности;

  • ABAC – итальянский производитель, имеющий 70-летний опыт выпуска компрессоров, признанных одними из лучших в мире с момента своего появления. Среди преимуществ – доступная цена, надежность, высокая производительность.

На вершине профессионального рейтинга машиностроительные компании Италии и Германии. Эти производители постоянно совершенствуют модельный ряд и тщательно следят за требованиями, пожеланиями потребителей.

 

Устройство, работа поршневого компрессора

В этой статье мы рассмотрим устройство и работу поршневого компрессора, который чаще всего применяется в пневматической системе автосервисов и шиномонтажей.

Что же такое компрессор? – по своему устройству это машина, предназначенная для сжатия и транспортировки газов с повышением давления на соотношение более чем 1,1. В наше время область применения и работа поршневых компрессоров очень широка, они необходимы на всех предприятиях, где в качестве источника энергии используют сжатый воздух. Компрессор можно встретить на заводах, газозаправочных станциях, автосервисах, медицинских учреждениях и даже мастерских по ремонту обуви.

На сегодняшний день наиболее распространенными типами устройств являются поршневые и винтовые компрессоры. Так как винтовые компрессоры имеют более высокую стоимость, то на небольших предприятиях, в том числе и СТО, широко применяются в работе поршневые компрессоры. Потребителями сжатого воздуха в автосервисе служат пневмогайковерты, пневмодрели, краскопульты, шиномонтажные станки, установки вакуумного отбора масла и т. д.

Устройство поршневого компрессора

Основным элементом устройства поршневого компрессора является компрессорная головка (поршневой узел). Ее конструкция напоминает двигатель внутреннего сгорания. Она состоит из цилиндра, поршня, поршневых колец компрессора, шатуна, коленчатого вала, а также впускного и нагнетательного клапанов. В отличие от ДВС, клапаны в компрессоре представляют собой пластинку с пружиной и при работе поршневого компрессора приводятся в действие не принудительно, а от перепада давлений. Для смазки устройства поршневого компрессора, в частности трущихся деталей, в компрессорную головку заливают масло.

В случае если необходимо получить сжатый воздух высокой чистоты и без примесей масла (например, в медицинских учреждениях) применяют безмасляные компрессоры. В таком устройстве поршневого компрессора кольца выполнены с полимерных материалов, а для надежной работы поршневого компрессора применяют графитовую смазку.

Для достижения более высокой производительности поршневого компрессора компрессорные головки изготавливают с несколькими цилиндрами, которые могут иметь рядное, V-образное или оппозитное устройство.

В движение коленчатый вал приводится от электродвигателя, что обеспечивает работу поршневого компрессора. В зависимости от способа соединения с электродвигателем различают компрессоры поршневые с ременным и прямым приводом.

  1. При прямом приводе головка и двигатель расположены на одной оси и их валы в устройстве поршневого компрессора соединены напрямую.
  2. В компрессорах поршневых ременного типа привод головки и мотор расположены параллельно друг другу, а движение предается через ременную передачу. На шкиве привода головки установлены лопасти, которые обеспечивают охлаждение поршневого узла.

Другим важным элементом в устройстве и работе поршневого компрессора является ресивер, который представляет собой стальную емкость и предназначен для поддержания постоянного давления и равномерного расхода воздуха. В ресивере также установлен клапан для сброса давления в случае если будет превышено его допустимое значение.

Для обеспечения работы поршневого компрессора в автоматическом режиме в устройстве поршневого компрессора находится прессостат (реле давления), который при достижении заданного давления размыкает контакты и останавливает двигатель, а при снижении давления ниже некоторого значения замыкает контакты и запускает компрессор.

Работа поршневого компрессора

Работа поршневого компрессора осуществляется по следующему принципу: при движении поршня вниз в цилиндре создается разрежение, в результате чего открывается впускной клапан. Так как в цилиндре давление ниже атмосферного, то через клапан поступает воздух. Для очистки поступающего воздуха в устройстве поршневого компрессора применяют фильтры. Во время движения поршня вверх при работе поршневого компрессора оба клапана закрыты. При сжатии воздуха возрастает давление в цилиндре и открывается нагнетательный клапан, через который воздух поступает в ресивер. Работающие по такому принципу поршневые компрессоры носят название одноступенчатых.

Одним из недостатков устройств поршневых одноступенчатых компрессоров является ограниченное рабочее давление. Работа поршневого компрессора данного типа возможна с повышением давления только до 10 атмосфер. Это объясняется тем, что при больших давлениях сильно возрастает температура в цилиндре и может загореться масло, которое используется для смазки деталей.

Для достижения более высоких давлений в работе поршневых компрессоров применяют многоступенчатый принцип, в котором воздух поочередно сжимается в каждой ступени до определенного значения, после чего охлаждается в холодильнике и подается в цилиндр следующей ступени, где сжимается до более высокого давления. В качестве холодильника в устройстве поршневого компрессора используют медную трубку с ребрами охлаждения.

Работа поршневых компрессоров на небольших предприятиях наиболее часто основывается на двухступенчатой установке с двумя цилиндрами. Цилиндр первой ступени, как правило, имеет больший диаметр чем второй.

При выборе поршневого компрессора необходимо в первую очередь учитывать характеристики потребителей сжатого воздуха. Ведь работа поршневого компрессора не должна быть постоянной. При правильном подборе компрессорной головки и ресивера время работы компрессора должно быть равным времени отдыха.

Стоит учесть, что все производители указывают на своих компрессорах производительность в л/мин только на входе. Так как при повышении давления нагнетания производительность снижается, то для того чтобы узнать ее значение на выходе нужно от указанных данных отнять 30 %.

Выбираем вместе компрессоры высокого и низкого давления, их главные отличия

Множество технологических процессов основано на использовании сжатого воздуха. Самым простым из них является накачивание автомобильных шин. Для выполнения этой операции используют специальное оборудование. Однако это не единственный пример использования специальных машин, посредством которых получают сжатый воздух. Одной из них является компрессор высокого давления. Он используется во многих сферах жизнедеятельности человека, в том числе в медицине, промышленности, сельском хозяйстве.

Для чего нужны компрессоры

Существует две разновидности таких машин: высокого и низкого давления. Первые предназначены для нагнетания сжатого воздуха в специальные баллоны. Вторые называют воздуходувками. Они представляют собой что-то среднее между вентиляторами и компрессорами высокого давления.

И те, и другие относятся к промышленному оборудованию и используются для проведения следующих работ:

  • Строительных;
  • Ремонтных;
  • Шахтных;
  • При добыче нефти, газа;
  • При прокладке оптоволоконных линий.

Виды и их отличительные особенности

Оборудование, производящее сжатый воздух, классифицируется по различным признакам, начиная от принципа действия и заканчивая способом отвода тепла. В зависимости от конечного рабочего давления они делятся на:

  1. Вакуумные;
  2. Воздушные (высокого, низкого, среднего).

При этом сжатие воздуха в вакуумных моделях происходит при напоре выше или ниже атмосферного.

Подразделяются приборы на промышленные и бытовые. Используемые на предприятиях могут иметь общее или специальное назначение. Говоря о компрессорах высокого давления, стоит отметить, что они обеспечивают объекты сжатым воздухом и могут использоваться как часть нефтедобывающих установок.

Исходя из конструктивных особенностей оборудование делится на:

  • Винтовое;
  • С ременным или прямым приводом;
  • Безмасляное.

Первые чаще всего используются на предприятиях, где требуется сжатый воздух в объемах от 0,5 до 26 м³/мин при 15 бар. Их главным отличием является отсутствие частей, совершающих возвратно-поступательные движения, что позволило добиться низкого уровня шума. Такие компрессоры с высоким давлением считаются одними из наиболее приспособленных для длительного непрерывного функционирования.

Приборы с ременным приводом оснащаются осушителем воздуха или преобразователем частоты и имеют двухступенчатую систему маслоотделения. Это позволяет снизить содержание масла в воздушных массах.

Безмасляные компрессоры – это устройства низкого давления. Их главным отличием является высокая надежность, длительный ресурс эксплуатации. В устройство таких приборов входят датчик контроля загрязнения фильтра, система автоматизированного управления.

 

Смотрим видео, сравнение масляных и бесмасляных агрегатов:

Но так как компрессоры низкого давления обходятся без внутреннего сжатия, то они отличаются невысокой производительностью, создавая при этом избыточного напора. Поэтому они получили название воздуходувок. Оборудование этого вида считается одним из самых востребованных. Сфера его использования распространяется на:

  • Транспортировку сыпучих веществ: от цемента до муки;
  • Аэрацию воды.

Также они применяются в качестве пылесосов и вакуумных подъемных устройств. Еще одним плюсом компрессоров низкого давления является из низкая цена.

Устройство и принцип действия машин

Устройство агрегата с высоким давление

Имеются некоторые отличия в работе компрессоров высокого, среднего и низкого давления. В самых мощных машинах используется многоступенчатое сжатие, чего нет в менее сильных агрегатах.

Оно заключается в многократном дублировании процесса, что приводит к повышению напора воздуха до необходимого уровня, что контролируется реле давления для компрессора купить которое можно отдельно. При этом вещество сначала попадает в первую камеру, где происходит его сжатие, затем оно дожимается во второй и так далее.

Чтобы сократить затраты энергии среда может подаваться в машину уже под давлением. Оборудование состоит из нескольких узлов, одним из них являются вращающиеся подшипники или скольжения, а также реле давления. Они находятся под постоянной нагрузкой и снабжаются маслом зубчатым насосом.

Элементы компрессора высокого давления, участвующие в сжатии воздуха, требуют постоянной смазки, чтобы избежать трения металлов. Но излишки его могут привести к поломкам, поэтому нанесение масленой пленки осуществляется путем впрыскивания.

В состав оборудования обязательно включается система охлаждения, действие которой направлено на предупреждение перегрева. Конструктивные особенности некоторых компрессоров низкого давления очень восприимчивы к грязи и пыли, чтобы избежать их попадания внутрь используют фильтры. Через них пропускается воздух, который впоследствии подвергается сжатию.

Обязательным элементом является регулятор давления для компрессоров. Он используется для защиты двигателя прибора от перегрузок, которые могут возникнуть во время пуска после длительных простоев.

Модели агрегатов высокого и низкого давления

Определившись с типом оборудования переходят к выбору конкретного прибора. Здесь в первую очередь обращают внимание на марку изделия, стараясь выбрать недорогие и в то же время наиболее популярные агрегаты.

Среди агрегатов с низким давлением или воздуходувок к таким можно отнести продукцию компаний:

Они выпускаются отечественными производителями и считаются относительно недорогими. Компрессоры ВФ низкого давления использую для компрессии газов, очищенных от механических примесей и не имеющих в составе капельной жидкости. Они представляют собой машину с двумя турбинами объемного действия. Кроме нее в состав устройства входит электродвигатель. Между собой узлы соединяются при помощи корпуса с приводом, через жесткую муфту.

Хотя приборы этой модели производятся с горизонтальным положением, они могут устанавливаться и вертикально, поэтому такие компрессоры высокого давления можно купить для монтажа на любой поверхности. Сфера применения оборудования достаточно широка.

Оно используется для выполнения следующих процессов:

  • Аэрации водоемов;
  • Промывки фильтров в аквапарках;
  • В фильтрующих линиях на заводах и типографиях;
  • В системах вентилирования;
  • Транспортировки легкосыпучих составов;
  • Обработки посевов;
  • Тушения пожаров.

Если сравнивать компрессор низкого давления ВФ с другими моделями, то он отличается легкостью в обслуживании и эксплуатации и не требует повышенного внимания.

Еще одна довольно популярная модель воздуходувов выпускается ООО ТехМаш под маркой ЗАФ. Они предназначены для транспортирования воздуха без влаги и примесей. В комплектацию прибора включены рама и глушитель, что позволяет использовать их в качестве стационарных устройств. Главным отличием компрессоров низкого давления ЗАФ является сверхвысокая эффективность и удобство в эксплуатации.

Модель Watt WT-2024A

Они используются для транспортировки зерна и продуктов его помола, в системах, где требуется большой расход воздуха при малом давлении. Допускается эксплуатация компрессоров при температуре от минус 10 до плюс 35°C.

Наиболее популярным оборудованием высокого давления является модель Watt WT-2024A. Этот компрессор предназначен для применения в условиях, где требуется мобильность и высокое давление. Чаще всего их используют при производстве покрасочных и аварийно-восстановительных работ. Они могут комплектоваться регулятором воздуха для компрессоров.

Отличительными чертами таких приборов являются невысокая стоимость, хорошая ремонтопригодность. При грамотном обслуживании они способны служить достаточно длительные сроки.

8 основных видов компрессоров - назначение и принцип работы воздушного компрессора

Компрессоры это механические устройства, используемые для увеличения давления в различных сжимаемых жидкостях или газах (чаще это воздух). Они используются во всех отраслях промышленности для обеспечения помещений или приборов воздухом. Для питания пневматических инструментов, распылителей краски, фазового сдвига хладагентов, кондиционирования воздуха и охлаждения, доставки газа по трубопроводам и т. д.

Как и насосы, компрессоры делятся на центробежные (динамические или кинетические) и объемные типы. Однако в отличие от преобладания динамического типа насосов компрессоры чаще встречаются объемного типа. Размеры могут варьироваться от насоса, который надувает шины, до гигантских поршневых или турбокомпрессорных машин, использующиеся в трубопроводном обслуживании.

Компрессоры различаются по методу генерации сжатого воздуха или газа.
  • Поршневой
  • Мембранный
  • Винтовой
  • Пластинчатый
  • Спиральный
  • Роторный
  • Центробежный
  • Осевой


Поршневые компрессоры полагаются на возвратно-поступательное действие одного или нескольких поршней для сжатия газа в цилиндре (или цилиндрах) и выгрузки его через клапан в резервуары высокого давления. Во многих случаях резервуар и компрессор монтируются в общую раму или полозья в виде сборочного блока.

В то время как главная функция поршневых типов - это производство сжатого воздуха как источник энергии, они также используются для передачи природного газа по трубопроводу. Выбор агрегатов такого типа, как правило, основывается на необходимом давлении и скорости потока.

Для достижения более высокого давления одноступенчатого компрессора не хватит, поэтому используются двухступенчатые. Сжатый воздух, проходя через вторую ступень, заранее охлаждается при прохождении через первую ступень.

Говоря о температуре, многие поршневые компрессоры предназначены для работы по включению, а не непрерывно. Такие циклы позволяют нивелироваться теплу, произведенному во время деятельности, в большинстве случаев, через охладительные каналы.

Поршневые типы выпускаются двух видов конструкций: масляные и безмасляные. Безмасляные типы подходят для случаев, когда требуется воздух без примесей наилучшего качества.


Мембранный компрессор похож внешне на поршневые модели и использует концентрически расположенный двигатель, который колеблет гибкий диск. Он попеременно расширяет и сжимает компрессионную камеру. Как и мембранный насос, привод герметизируется от попадания жидкости гибким диском, и, таким образом, никакая жидкость не сможет контактировать с газом.

Воздушные мембранные типы – это агрегаты малой емкости, которые применяются при необходимости в очень чистом воздухе без примесей, например, в лабораториях или медицинских учреждениях.


Винтовые компрессоры это роторные машины, которые могут работать в течение всего дня, что делает их хорошим вариантом для применений в строительстве или прокладки дорог. Он цепляет ведущие и ведомые роторы, которые втягивают газ внутри в сторону привода, сжимают его до тех пор, пока роторы не сформируют клетку, и газ не выйдет вдоль по оси через отверстие на конце аппарата.

Роторное действие винтового типа делает его более тихим по сравнению с поршневыми компрессорами вследствие уменьшенной вибрации. Еще одним преимуществом такого вида над поршневым типом является функция выпуска воздуха без вибрации. Такие аппараты могут использовать в качестве смазки масло или воду. Однако при использовании масла агрегату может потребоваться частая диагностика.


Пластинчатый компрессор работает с помощью серии пластин, установленных в роторе, которые движутся вдоль внутренней стенки аппарата. Лопасти, по мере того как они вращаются от стороны входа к стороне выхода газа, сокращают радиус по которому крутятся, сжимая захваченный газ (воздух). Лопасти скользят по масляной пленке, которая образуется на стенке внутренней полости аппарата, обеспечивая герметизацию.

Пластинчатый тип не сможет производить безмасляный воздух, но они способны обеспечивать сжатый воздух без колебаний и толчков. Они относительно тихие, надежные, и способны работать без перерыва довольно долгое время. Компрессоры используются во многих «безвоздушных» видов работ, например, в нефте- и газо- и других обрабатывающих промышленностях.

Рекомендуемые товары


Спиральные компрессоры используют неподвижные и вращающиеся спирали, которые уменьшают расстояние друг между другом по мере того как подвижные спирали обводят неподвижные. Вход газа осуществляется на внешнем крае спиралей, и газ выходит рядом с центром. Из-за того, что спирали не контактируют, дополнительная смазка не требуется, что позволяет такому типу производить безмасляный воздух.

Однако, поскольку масло не используется для снижения температуры после сжатия, как в других типах, мощности спиральных компрессоров несколько ограничены. Спирали часто используются в маломощных агрегатах и домашних кондиционерах.


Роторные компрессоры - высокообъемные, приборы низкого давления более известные как воздуходувки. Два ротора вращаются в противоположном направлении. По мере того как каждый ротор проходит мимо места входа воздуха, он зацепляет его и несет к месту выхода. Во время того как газ подходит к месту выхода он сжимается под давлением и вытесняется.

Роторно-пластинчатый тип включает в себя два сцепленных между собой ротора, смонтированных на параллельных валах. В двухлопастном компрессоре каждый ротор имеет две пластины (четыре пластины на аппарат). В трехлопастной машине каждый ротор имеет три пластины (шесть пластин на аппарат).


Центробежные компрессоры работают на высокоскоростных насосообразных турбинах для того чтобы придать скорость газам для увеличения давления. Они применяются в основном в высокообъемных работах, например, коммерческих холодильных аппаратах мощностью больше 100 л.с.

Почти идентичные по конструкции центробежным насосам, центробежные типы увеличивают скорость газа, выбрасывая его наружу под действием вращающейся турбины. Газ расширяет в спиральной камере, где уменьшается скорость движения и увеличивается давление.

Центробежные компрессоры имеют низкий коэффициент сжатия, но они захватываю большие объемы газа. Большинство центробежных типов используют несколько этапов для того чтобы улучшить коэффициент компрессии. В этих многоступенчатых компрессорах газ обычно проходит через промежуточный охладитель между ступенями.


Осевой компрессор достигает самых больших объемов производимого воздуха, колеблясь от 8 тысяч до 13 миллионов кфм в промышленных агрегатах. Реактивные двигатели используют компрессоры такого рода для производства объемов в еще более широком диапазоне.

В большей степени, чем центробежные компрессоры, осевые используют многоступенчатую конструкцию из-за их относительно низких коэффициентов сжатия. Как и центробежные, осевые типы увеличивают давление, сперва увеличивая скорость газа. Осевые компрессоры затем замедляют газ, пропуская его через изогнутые неподвижные лопасти, что увеличивает его давление.

Воздушные компрессоры могут работать от электричества, как правило на 12 вольтах или 24 вольтах постоянного тока. Компрессоры также работают от стандартных уровней напряжения переменного тока в 120В, 220В, или 440В.

Также существуют аппараты, работающие от двигателя на горючем топливе, таком как бензин или дизельное топливо. Как правило, аппараты с электроприводом желательно использовать в тех случаях, когда важно обеспечить работу без выхлопных газов или когда использование или наличие горючего топлива нежелательно. Шум также играет определенную роль в выборе варианта топлива, поскольку электрические воздушные компрессоры обычно показывают более низкие показатели шума по сравнению с двигателями на горючем топливе.

Также, некоторые типы агрегатов могут быть приведены в действие гидравлически, без использования горючего топлива и выбросов выхлопных газов.

В этой статье были описаны все виды воздушных компрессоров их принципы работы, преимущества и недостатки. Также можно сделать выводы, что выбор типа компрессора, необходимость смазки и варианты топлива очень сильно влияют на конечный выбор аппарата. Для работы, например, в помещении можно взять маломощный безмасляный компрессор, работающий от электричества.

Существует большое количество различных видов компрессоров, вариантов топлива и их применения. Компрессоры отличаются производимым давлением, скоростью, производительностью и рабочей средой. Каждый компрессор имеет свои особенности конструкции, технические  характеристики и области применения.


Что такое воздушные компрессоры высокого давления

Размещено компанией Compressed Air Systems | Оставить комментарий

Используемые в широком спектре отраслей промышленности, решения для воздушных компрессоров высокого давления используются в приложениях, где требуется постоянно высокое давление и дополнительные фунты на квадратный дюйм (фунт / кв. Дюйм) - обычно около 650 фунт / кв. Дюйм или выше - для выполнения определенных задач. Бустеры компрессора также доступны в качестве дополнений к существующим системам.

В компании Compressed Air Systems мы часто задаем вопросы о различных типах систем высокого давления, их конкретных свойствах и преимуществах.Ниже мы рассмотрели некоторые из наиболее часто задаваемых вопросов.

Как работают воздушные компрессоры высокого давления?

Есть два основных типа компрессоров, подпадающих под категорию высокого давления: стандартные воздушные компрессоры высокого давления и дожимные компрессоры высокого давления.

Сложные и универсальные воздушные компрессоры высокого давления пропускают окружающий воздух через несколько ступеней сжатия, чтобы обеспечить постоянное давление до 6000 фунтов на квадратный дюйм. Воздух охлаждается по мере прохождения каждой ступени, чтобы сжать как можно сильнее.Это обеспечивает оптимальное давление.

С другой стороны, системы повышения давления

требуют стандартного давления и входных отверстий не менее 125 фунтов на квадратный дюйм, чтобы обеспечить диапазоны давления нагнетания от 450 до 640 фунтов на квадратный дюйм. Используя предварительно сжатый воздух из существующих систем, эти надстройки созданы для конкретных точек использования; они наиболее часто используются в ситуациях, когда технологический воздух необходим для большинства услуг, но для других требуется гораздо более высокое давление.

Большинство промышленных предприятий способны выдерживать давление от 90 до 100 фунтов на квадратный дюйм, поэтому бустеры имеют решающее значение для выполнения многих промышленных задач; они служат рентабельной альтернативой оборудованию всей установки для более высоких давлений.Например, выдувное формование полиэтилентерефталата требует очень высокого давления, поэтому заводы могут использовать бустерные системы для улучшения существующих систем, используемых для других применений, для большинства из которых не потребуется почти такое же давление.

Комплексные высококачественные компрессорные системы также будут иметь элементы управления, обеспечивающие автоматическое наполнение и удаленный мониторинг, что, в свою очередь, позволяет создавать интегрированные системы мониторинга в масштабах всего предприятия. После этого можно быстро выявить и устранить любые проблемы.

Хотите узнать больше о компрессорах высокого давления, которые мы предлагаем? Нажмите кнопку ниже, чтобы загрузить наше руководство!

Когда вам нужно его использовать?

Для многих операций по сжатию воздуха требуется 6000 фунтов на квадратный дюйм или больше, что намного выше диапазона давления большинства стандартных систем.Разработанные для использования в любом приложении, требующем 650 фунтов на квадратный дюйм или более, воздушные компрессоры высокого давления (или, в некоторых случаях, бустеры) обеспечивают постоянную подачу высокого давления.

В чувствительных приложениях, таких как SCUBA или SCBA, например, поддержание постоянного и надежного высокого давления имеет решающее значение для обеспечения того, чтобы пользователи получали как можно больше воздуха для дыхания из одного баллона.

Из чего состоит система воздушного компрессора высокого давления?

Компрессорные системы высокого давления состоят из воздушного компрессора, заправочных станций и резервуаров, а также заправочных станций баллонов.Эти системы также могут подавать воздух в блок цилиндров, обеспечивая подачу воздуха в ситуациях пиковой нагрузки, когда давление, превышающее то, с которым может работать компрессор, необходимо в течение ограниченного периода времени.

Как укомплектованные воздушные компрессорные системы, так и бустеры включают многоступенчатые промежуточные охладители, чтобы обеспечить оптимальное охлаждение между каждым этапом процесса, обеспечивая создание оптимального давления.

Где я могу купить?

Чтобы обеспечить постоянное и надежное давление для вашего приложения, очень важно сотрудничать со знающим поставщиком, который может помочь вам в процессе выбора и работать с вами по любым вопросам или проблемам, которые могут у вас возникнуть.

Compressed Air Systems - гордый поставщик ведущих в отрасли систем высокого давления от Kaeser, Arctic Air и Sauer, и наша команда экспертов всегда готова помочь клиентам с их потребностями в повышенном давлении. Чтобы узнать больше об этих системах или помочь в определении того, какой тип системы подходит вам, обратитесь к команде сегодня.

Как работают воздушные компрессоры?

В современном мире пневматики воздушные компрессоры жизненно важны для работы заводов и мастерских по всему миру.Но так было не всегда. Воздушные компрессоры - относительно недавнее изобретение в контексте истории машинного века.

До появления воздушных компрессоров многие инструменты получали питание от сложных систем с ремнями, колесами и другими крупными компонентами. Это оборудование было массивным, тяжелым и дорогостоящим и, как правило, было недоступно для многих небольших операций. Сегодня воздушные компрессоры бывают разных форм и размеров, и вы можете найти их в больших цехах, автомастерских и даже в гараже вашего соседа.В этом руководстве мы обсудим воздушные компрессоры и то, как они работают.

Для чего используются воздушные компрессоры?

Воздушные компрессоры можно использовать для самых разных задач. Они могут подавать воздух для заполнения таких предметов, как шины или надувные игрушки для бассейнов, или они могут обеспечивать питание рабочих инструментов. Некоторое оборудование, которое хорошо работает с мощностью сжатого воздуха, включает:

  • Сверла
  • Пистолеты для гвоздей
  • Шлифовальные машины
  • Пистолеты-распылители
  • Сандерс
  • Степлеры

От дрелей до блоков переменного тока - многие универсальные пневматические инструменты и машины отвечают за комфорт, укрытие, автоматизацию и эффективность повседневной жизни.Сами компрессоры более компактны и легки, чем другие централизованные источники питания. Они также долговечны, требуют меньше обслуживания и их легче перемещать, чем другое старомодное оборудование.

Функциональность поршневого воздушного компрессора

Итак, как воздушный компрессор получает воздух? Для тех, кто использует поршни, он состоит из двух частей: повышения давления и уменьшения объема воздуха. В большинстве компрессоров используется поршневая технология с возвратно-поступательным движением.

Обычно в воздушном компрессоре используется:

  • Электрический или газовый двигатель
  • Впускной и выпускной клапаны для всасывания и выпуска воздуха
  • Насос для сжатия воздуха
  • Накопительный бак

Компрессор втягивает воздух и создает разрежение для уменьшения его объема.Вакуум выталкивает воздух из камеры в резервуар для хранения. Когда в накопительном баке достигается максимальное давление воздуха, компрессор выключается. Этот процесс называется рабочим циклом. Компрессор снова включится, когда давление упадет ниже определенного значения.

Воздушные компрессоры не нуждаются в резервуарах для хранения, и некоторые из более мелких вариантов отказываются от них в пользу портативности.

Что такое вытеснение воздуха?

В основе каждого воздушного компрессора лежит вытеснение воздуха.Для сжатия воздуха внутренние механизмы компрессора перемещаются, проталкивая воздух через камеру. Для этой цели используются два основных типа вытеснения воздуха:

Объемный объем: В большинстве воздушных компрессоров используется этот метод, при котором воздух втягивается в камеру. Там машина уменьшает объем камеры для сжатия воздуха. Затем его перемещают в резервуар для хранения и сохраняют для дальнейшего использования.

Динамическое смещение: Этот метод, также называемый неположительным смещением, использует крыльчатку с вращающимися лопастями для подачи воздуха в камеру.Энергия, создаваемая движением лопастей, создает давление воздуха за более короткий промежуток времени. Динамическое смещение можно использовать с турбокомпрессорами, потому что оно работает быстро и генерирует большие объемы воздуха. В турбонагнетателях автомобилей часто используются воздушные компрессоры с динамическим рабочим объемом.

Типы объемных воздушных компрессоров

Поскольку объемные воздушные компрессоры являются более распространенным методом сжатия воздуха, существует большое разнообразие воздушных компрессоров прямого вытеснения.Однако каждый работает по-своему. Некоторые из них лучше подходят для промышленного использования, а другие подходят для домашних проектов и небольших приложений. Вот некоторые из различных типов объемных воздушных компрессоров:

Винтовой компрессор: Винтовой компрессор типичен для промышленного использования и имеет размеры, подходящие для многих областей применения. У этих компрессоров есть два винта внутри двигателя, которые непрерывно вращаются в противоположных направлениях. Движение винтов создает вакуум, который всасывает воздух.Этот воздух застревает между резьбой винтов и сжимается, когда он проталкивается между ними. Наконец, его отправляют через выход или в резервуар сдерживания.

Пластинчато-роторный компрессор: Пластинчато-роторный компрессор или вакуумный насос работает по принципу, аналогичному ротационному винту. В случае поворотной лопасти двигатель размещен не по центру внутри закругленной полости. Двигатель имеет лопасти с автоматически регулируемыми рычагами. По мере приближения рычагов к воздухозаборнику они удлиняются, образуя большую воздушную полость.По мере того как двигатель вращается, перемещая вместе с собой воздух, рычаги подходят к выходу и уменьшаются, создавая меньшее пространство между лопатками и круглым корпусом, который сжимает воздух. Роторы с лопастным приводом маленькие и простые в использовании, что делает их идеальным выбором для домовладельцев и подрядчиков.

Поршневой / поршневой: В поршневом воздушном компрессоре вращается ротор, заставляя поршень двигаться вверх и вниз. Когда поршень опускается, автономный воздух втягивается в камеру.Затем воздух сжимается и выталкивается наружу, когда поршень поднимается обратно. В некоторых компрессорах, называемых одноступенчатыми компрессорами, используется только один поршень. Другие, называемые двухступенчатыми компрессорами, используют два поршня и могут создавать большее давление воздуха. Поршневой тип воздушного компрессора - один из самых распространенных.

Механика воздушного компрессора

Принцип работы воздушных компрессоров зависит от конструкции. Поршневые воздушные компрессоры могут иметь один из двух типов циклов сжатия:

Одноступенчатый: Поршень сжимает воздух за один ход.Ход - это один полный оборот коленчатого вала, приводящего в движение поршень. Простая одноступенчатая конструкция делает многие из этих компрессоров идеальными для частных проектов.

Двухступенчатый: Первый поршень сжимает воздух, прежде чем перемещать его в меньший цилиндр, где другой поршень сжимает его дальше. Такая конструкция позволяет компрессору создавать более высокое давление. Поскольку кинетическая энергия, которая сжимает воздух, генерирует тепло, многие двухступенчатые системы также охлаждают воздух при его перемещении между каждым цилиндром.Охлаждение воздуха позволяет компрессору перемещать больше воздуха без перегрева.

Как работает регулятор воздушного компрессора?

Регулятор присоединяется к выпускному отверстию для воздушного резервуара вашего компрессора и имеет регулируемую заслонку и индикатор давления. Когда вы поворачиваете ручку против часовой стрелки, она нажимает на пружину, которая ограничивает клапан, что снижает давление за счет уменьшения подачи воздуха, поступающего в регулятор. Когда вы поворачиваете ручку по часовой стрелке, пружина и клапан освобождаются, пропуская через выход больше воздуха под высоким давлением.

Для многих одноступенчатых воздушных компрессоров предварительно установленный предел давления составляет 125 фунтов на кв. Дюйм. Когда этот предел достигнут, реле давления срабатывает, чтобы остановить двигатель и производство сжатого воздуха. В большинстве операций вам не нужно достигать этого предела давления, поэтому многие компрессоры подключают воздушные линии к регулятору. С помощью регулятора вы можете ввести соответствующий уровень давления для данного инструмента.

Когда давление, необходимое для приведения в действие вашего инструмента, ниже, чем давление в вашем баллоне с давлением воздуха, регулятор регулирует давление для вас.Хотя регулятор не может поднять давление выше того, что уже находится в вашем баллоне, он обеспечивает постоянный поток воздуха с правильным давлением в инструмент.

Когда достигается заданное давление, регулятор отключает насос в любой момент своего цикла, что означает, что поршень может пройти половину хода со сжатым воздухом в камере, когда он остановится. Этот воздух может оказывать чрезмерное давление на цепь запуска, которой требуется больше мощности для запуска двигателя. Разгрузочный клапан - это простое дополнение, которое выпускает захваченный воздух, чтобы избежать этой проблемы.

Регулятор снабжен двумя манометрами: один для контроля давления в баллоне, а другой - для контроля давления в воздушной линии. Также на баке есть аварийный клапан, который срабатывает при выходе из строя реле давления.

Что такое поршневой поршень?

Поршень возвратно-поступательного действия состоит из следующих частей:

  • Коленчатый вал
  • Шатун
  • Цилиндр
  • Поршень
  • Головка клапана

Работает аналогично двигателю внутреннего сгорания в автомобиле.Шток коленчатого вала поднимает поршень в цилиндре и выталкивает воздух в камеру сжатия, уменьшая объем воздуха и увеличивая давление. Поршень закрывается, нагнетая сжатый воздух в резервуар для хранения. Затем поршень снова открывается, чтобы втянуть больше воздуха и начать процесс заново.

Компрессоры

, в которых используются поршни, могут быть громче, чем некоторые другие конструкции, из-за того, как компоненты машины движутся и создают трение. Но новые технологии и прогрессивные конструкции создают модели с двумя и несколькими поршнями, которые могут сделать работу тише, разделив рабочую нагрузку.

Винтовой воздушный компрессор

Поршневой компрессор не подходит для многих промышленных приложений, работающих в тяжелых условиях. Для более высоких давлений, необходимых для сложных пневматических и мощных инструментов, профессионалы обычно выбирают ротационные винтовые воздушные компрессоры.

В то время как поршневой воздушный компрессор использует пульсацию и переменную природу поршневой механики, роторный винтовой компрессор работает непрерывно. Пара роторов сцепляется вместе, чтобы втягивать воздух и сжимать его, когда он движется по спирали.Вращательное движение перемещает воздух через камеру и выбрасывает ее. Высокая скорость вращения может минимизировать утечку.

Многие типы компрессоров испытывают некоторую тряску, которая может повредить оборудование и требует принятия мер для минимизации вибрации. В отличие от этого, большинство винтовых компрессоров работают плавно, обеспечивая равномерную работу без вибрации.

Винтовые компрессоры могут варьироваться в широких пределах, от 10 кубических футов в минуту до значений в диапазоне от 4 до 5. Схемы управления включают:

  • Стоп / пуск: Этот подход либо обеспечивает питание двигателя, либо нет, в зависимости от приложения.
  • Загрузка / разгрузка: Компрессор работает непрерывно, с золотниковым клапаном, который уменьшает емкость бака, когда удовлетворяется определенная потребность в сжатии. Эта схема распространена в заводских условиях, и если она включает таймер остановки, она называется схемой с двойным управлением.
  • Модуляция: Модуляция также использует скользящий клапан для регулировки давления путем дросселирования / закрытия впускного клапана, чтобы производительность компрессора соответствовала потребности. Эти настройки менее эффективны для винтовых компрессоров, чем для других типов.Даже при установке на нулевую мощность компрессор все равно будет потреблять около 70 процентов своей полной мощности. Тем не менее, модуляция применима для операций, в которых частая остановка компрессора невозможна.
  • Переменный рабочий объем: Эта схема управления регулирует объем воздуха, который втягивается в компрессор. В винтовых компрессорах этот метод может использоваться вместе с регулируемыми впускными клапанами для повышения эффективности и точности регулирования давления.
  • Переменная скорость: Переменная скорость - это эффективный способ управления производительностью роторного компрессора, хотя она может по-разному реагировать на разные типы воздушных компрессоров.Он изменяет скорость двигателя, что влияет на выходную мощность. Это оборудование обычно более хрупкое, чем другие конструкции, поэтому оно может не подходить для работы в особенно жарких или пыльных условиях.

Как работает смазка в воздушных компрессорах: маслозаполненные и безмасляные

Одна из самых важных вещей, которые нужно знать при обслуживании воздушного компрессора, - это принцип работы смазки. Когда вы смотрите на масляные насосы, вы имеете дело с двумя категориями:

  • Насосы с масляной смазкой: В этой конструкции масло разбрызгивается на стенки и подшипники внутри цилиндра.Этот метод также называется масляной смазкой, и он обычно более долговечный. Поршневое кольцо - это кусок металла на поршне, который помогает создать уплотнение внутри камеры сгорания. Это кольцо может помочь предотвратить попадание масла в сжатый воздух, но иногда оно все еще может просачиваться в резервуар.
  • Безмасляные насосы: Безмасляные насосы получают специальную долговечную смазку, которая устраняет потребность в масле. Во многих отраслях, где загрязнение недопустимо, таких как пивоваренные заводы, производство продуктов питания и фармацевтика, безмасляные насосы являются отличным вариантом.Они гарантируют, что масло не загрязняет воздух, который они используют в своем процессе или продукте.

Насосы, залитые нефтью, представляют собой нечто неоднозначное. Для электроинструментов, нуждающихся в смазке, наличие масла в воздушном потоке может быть полезным. Для инструментов, которым требуется масло, встроенные источники могут распределять масло в равных количествах. С другой стороны, многие инструменты могут перестать работать правильно, если в воздушном потоке присутствует даже незначительное количество масла.

При покраске или обработке дерева масло может прервать весь процесс.Это может препятствовать равномерному высыханию или равномерной отделке покрытий. Масло в воздухе может даже испортить поверхность деревянных конструкций.

К счастью, существуют инструменты, предотвращающие попадание масла в резервуар, такие как воздушные фильтры и маслоотделители, но когда безмасляный воздух имеет решающее значение для работы, безмасляные компрессоры и их постоянная смазка являются лучшим вариантом.

Номинальная мощность воздушного компрессора

: что такое CFM?

Когда мы говорим о мощности воздушного компрессора, мы обычно говорим о мощности, но есть много других способов определить, какое давление может обеспечить машина.Мы используем кубические футы в минуту (CFM), чтобы обсудить скорость и объем, с которыми машина сжимает воздух. Но скорость поступления наружного воздуха в цилиндр зависит от тепла, влажности и ветра в окружающей атмосфере.

Чтобы учесть эти внутренние и внешние факторы, производители используют стандартные кубические футы в минуту (SCFM), которые объединяют CFM с такими внешними факторами, как давление и влажность.

Другой рейтинг, который вы можете увидеть, - это объемный кубический фут / мин, который оценивает эффективность компрессорного насоса.Он извлекает информацию из числа оборотов двигателя в минуту (RPM) и объема воздуха, который цилиндр может вытеснить. Это число является скорее теоретическим измерением, в то время как вы также можете измерить CFM с точки зрения подаваемого воздуха или фактического количества выбрасываемого воздуха. Это число называется CFM FAD, что означает бесплатную доставку воздуха и используется для измерения доставки к определенным инструментам.

Насосы и компрессоры: два инструмента для удержания воздуха

Существует некоторая путаница между словами «насос» и «компрессор», и многие считают, что это одно и то же.На самом деле, различие между ними является важной частью обсуждения воздушных компрессоров:

  • Насос забирает жидкости или газы и перемещает их между местами.
  • Компрессор принимает газ, сжимает его до меньшего объема и более высокого давления и отправляет в другое место.

Наиболее существенное отличие состоит в том, что насос может работать с жидкостями, а компрессор - нет. Жидкости сжимать намного сложнее. Вы можете найти насос внутри компрессора, например, в поршневом воздушном компрессоре - часть, которая выполняет сжатие, является насосом.Функции насосов и компрессоров могут перекрываться на машинах, где давление повышается с каждым оборотом.

Возьмем, к примеру, насос для шин. Хотя он выполняет обе задачи - перемещает воздух и уменьшает его объем, - его цель - переместить наружный воздух в другое место, в воздухонепроницаемое пространство шины. Поскольку его целью не является уменьшение объема, технически он не считается компрессором. Альтернативным примером может быть использование пневматических инструментов, для которых требуется сжатый воздух. Устройство, уменьшающее объем воздуха, представляет собой компрессор.

Воздушные насосы обычно делятся на две категории:

  • Поршневые насосы с возвратно-поступательным движением. Велосипедный насос - это поршневой насос, в котором цилиндр втягивает наружный воздух возвратно-поступательным движением и перемещает его в шину.
  • Ротационные насосы, также называемые центробежными насосами, которые вращаются. Ротационный насос использует крыльчатку, которая в основном представляет собой закрытый гребной винт. У него есть лопасти, которые перемещают поступающую жидкость и направляют ее через выпускное отверстие с высокой скоростью.Этот насос использует моторизованную энергию для перемещения жидкостей из одного места в другое, и его не следует путать с турбиной, которая улавливает жидкости, которые уже движутся.

Сжатый воздух в повседневной жизни

От пневматических дрелей и тормозных систем до блоков HVAC - широкий спектр пневматических инструментов и машин делает повседневную жизнь комфортной, безопасной и эффективной. Почти в каждом здании, через которое вы проходите или проходите в определенный день, воздушные инструменты помогали кому-то шлифовать дерево, красить стены и забивать балки и гипсокартон на место.В цехах по всему миру люди используют сжатый воздух для нанесения слоя краски и удаления пыли и мусора.

Ничего удивительного в том, что человечество открыло способ использовать окружающий воздух, возможно, самый богатый ресурс на планете, и преобразовать его в моторное оборудование для самых разных целей.

Quincy Compressor предлагает высококачественные воздушные компрессоры во многих стилях, включая винтовые, поршневые и безмасляные. Воспользуйтесь нашим поисковиком по продажам и обслуживанию, чтобы найти ближайшего к вам дилера.

Принцип работы компрессора

- Новости

Компрессор

- это пассивная гидравлическая машина, которая переводит газ низкого давления в газ высокого давления, является сердцем холодильной системы. Он всасывает хладагент с низкой температурой и низким давлением из всасывающей трубы, приводит в движение поршень через двигатель для его сжатия, отводит хладагент с высокой температурой и высоким давлением в выхлопную трубу и обеспечивает мощность для цикла охлаждения.

Для достижения сжатия → конденсации (экзотермической) → расширения → испарения (поглощения тепла) холодильного цикла.Компрессор делится на поршневые компрессоры, винтовые компрессоры, центробежные компрессоры, линейные компрессоры и так далее. Представлены принцип работы, классификация, принадлежности, технические характеристики, эксплуатационные требования, производство компрессора, общие неисправности и требования к окружающей среде, принцип выбора, условия установки и тенденции развития компрессора.

Компрессор по своему принципу можно разделить на компрессор объемного типа и компрессор скоростного типа.Объемный тип делится на: поршневые компрессоры, роторные компрессоры; Скоростные компрессоры делятся на: осевые компрессоры, центробежные компрессоры и смешанные компрессоры.

Сегодня домашние холодильники и кондиционеры представляют собой объемные купоны, которые можно разделить на возвратно-поступательные и поворотные. В поршневых компрессорах используются поршни, кривошипы, шатуны или поршни, кривошипы, трубные механизмы, роторные компрессоры используют главным образом компрессоры с роликовым ротором. В коммерческих системах кондиционирования воздуха используется центробежный, спиральный, винтовой тип.

В зависимости от области применения можно разделить на низкое противодавление, противодавление, тип с высоким противодавлением. Низкое противодавление (температура испарения -35 ~ -15 ℃), обычно используется для бытовых холодильников, морозильников для пищевых продуктов и т. Д. В противодавлении (температура испарения -20 ~ 0 ℃), обычно используется для счетчиков холодных напитков, молока и других холодильных контейнеров. Высокое противодавление (температура испарения -5 ~ 15 ℃), обычно используется для комнатных кондиционеров, осушителей, тепловых насосов и т. Д.

принцип работы

Используется в воздушном компрессоре в основном для регулировки запуска и остановки воздушного компрессора, путем регулировки давления внутри резервуара, чтобы обеспечить время простоя воздушного компрессора, техническое обслуживание машины в заводском вводе в эксплуатацию воздушного компрессора, в соответствии с Заказчику необходимо отрегулировать до указанного давления, а затем установить перепад давления. Например, компрессор начинает запускаться, чтобы резервуар развеселился, до давления 10 кг, выключение или разгрузка воздушного компрессора, когда давление до 7 кг, когда воздушный компрессор запускается, здесь есть разница давления, этот процесс может позволить компрессору отдохнуть, чтобы защитить роль воздушного компрессора.

Приводимый двигателем непосредственно к компрессору, коленчатый вал совершает вращательное движение, ведомый шатун совершает возвратно-поступательное движение поршня, вызывая изменение объема цилиндра. Из-за изменения давления в цилиндре через впускной клапан воздух через воздушный фильтр (глушитель) в цилиндр, в процессе сжатия, из-за уменьшения объема цилиндра, сжатый воздух через выпускной клапан, выхлопную трубу, клапан (обратный клапан) в бензобак, когда давление выхлопа достигает номинального давления 0.7 МПа с помощью реле давления и автоматически отключается. Когда давление в баллоне падает до 0,5 - 0,6 МПа, когда реле давления автоматически подключается к запуску.

Компрессорное производство

Компрессоры производятся конвейерным способом. В цехе механической обработки (в том числе отливки) для создания цилиндра, поршня (вала), клапана, шатуна, коленчатого вала, торцевых крышек и других деталей; в моторном заводе сборка ротора, статора; в штамповочном цехе для создания оболочки.А затем в сборочном цехе для сборки, сварки, очистки и сушки и, наконец, испытания на квалифицированной фабрике упаковки.

Большинство производителей компрессоров не производят пускатели и устройства тепловой защиты, а закупаются на рынке по мере необходимости. Компрессоры от имени предприятий: Meizhi, Mitsubishi, Embraco и так далее.

Типы воздушных компрессоров: принцип работы, применение (PDF)

Из этой статьи вы узнаете, что такое воздушный компрессор ? Его Работа, применение, различия и типы воздушных компрессоров .Вы также можете скачать PDF-файл этой статьи в конце.

Что такое воздушный компрессор?

Воздушный компрессор , как следует из названия, представляет собой устройство для сжатия воздуха и повышения его давления. Воздушный компрессор поглощает воздух из атмосферы и сжимает его. Затем его отправляют в емкость для хранения под высоким давлением.

Из резервуара для хранения его можно транспортировать по трубопроводу к месту, где требуется подача сжатого воздуха. Поскольку для сжатия воздуха необходимо проделать некоторую работу, компрессор должен приводиться в движение каким-либо первичным двигателем.

Сжатый воздух применяется для различных целей, таких как пневматические дрели, заклепочники, дорожные буровые установки, распыление краски, пусковые установки, реактивные двигатели и пневмодвигатели и т. Д.

Он также используется в работе подъемников, гидроцилиндров, насосов и многого другого оборудования. В промышленности сжатый воздух используется для создания дутья в доменных печах и конвертерах Бессемера.

Читайте также: Список деталей автомобильного двигателя: его функции (изображения) PDF

Типы воздушных компрессоров

Ниже приведены типы воздушных компрессоров:

  1. Поршневой воздушный компрессор
  2. Ротационный воздушный компрессор
  3. Центробежный воздушный компрессор
  4. Осевой воздушный компрессор

1.Поршневой воздушный компрессор

Поршневой воздушный компрессор - это тип компрессора прямого вытеснения, в котором используется поршень. Поршень приводится в движение коленчатым валом для передачи газов высокого давления в цилиндр.

В этих типах воздушных компрессоров газ сначала поступает через всасывающий коллектор. Этот газ проходит через цилиндр сжатия, где он сжимается прикрепленным к нему поршнем. Он приводится в возвратно-поступательное движение с помощью коленчатого вала и отпускается.

Типичный поршневой компрессор обычно используется в автомобильной промышленности для выработки мощности от 5 до 30 лошадиных сил. Поршневой компрессор большого типа создает мощность до 1000 лошадиных сил, что равняется 750 кВт, и используется в крупной нефтяной промышленности.

По сравнению с обычным мембранным компрессором он имеет более длительный срок службы и требует бесшумного обслуживания из-за непрерывного использования. Поршневой компрессор используется в газопроводах, на химических заводах, в установках кондиционирования воздуха и холодильных установках.

2. Ротационный воздушный компрессор

Ротационный воздушный компрессор, который является самым простым компрессором, состоит из двух роторов с лопастями, вращающимися в герметичном кожухе с входным и выходным портами. Его действие напоминает шестеренчатый насос.

Есть много конструкций колеса, но обычно они имеют два или три выступа. Лепестки сделаны так, что они обеспечивают герметичное соединение в точке контакта.

Механическая энергия передается от одного внешнего источника к одному из роторов, в то время как вторая шестерня приводится в действие заранее.При вращении роторов воздух при атмосферном давлении задерживается в карманах, образованных между лопастями и корпусом.

Вращательное движение лепестков подает поступающий воздух в ресивер. Таким образом, больший поток воздуха в ресивере увеличивает его давление. Наконец, воздух поступает из ресивера под высоким давлением.

3. Центробежный воздушный компрессор

Центробежный компрессор с вентилятором является распространенным типом, имеет ротор (или рабочее колесо), в котором несколько типов изогнутых лопаток расположены симметрично.Ротор вращается в герметичном корпусе с точками входа и выхода.

В этих типах воздушных компрессоров корпус компрессора сконструирован таким образом, что кинетическая энергия воздуха преобразуется в энергию давления до того, как он покинет корпус, как показано на рисунке. Механическая энергия передается на ротор от внешнего источника.

При вращении ротор впитывает воздух через проушину, увеличивает давление за счет центробежной силы и подталкивает воздух к диффузору.Давление воздуха увеличивается еще больше во время его обтекания диффузором.

Наконец, в ресивер подается воздух под высоким давлением. Было бы интересно узнать, что воздух входит в рабочее колесо в радиальном направлении и выпускает лопасть в осевом направлении.

4. Осевой воздушный компрессор

Осевой компрессор в своей простейшей форме имеет ряд вращающихся лопастей, прикрепленных к вращающемуся барабану. Барабан вращается внутри герметичного кожуха, к которому прикреплены ряды лопаток статора, как показано на рисунке.

Лопасти изготовлены из профильной секции для снижения потерь, вызванных турбулентностью и разделением границ. Механическая энергия передается вращающемуся валу, который вращает барабан.

Воздух поступает с левой стороны компрессора. Когда барабан начинает вращаться, воздух проходит через статор и ротор. Когда воздух течет от одного набора статоров и роторов к другому, он сжимается.

Таким образом, при последовательном сжатии воздуха во всех наборах статора и ротора воздух подается под высоким давлением в точке выхода.

Разница между поршневым и ротационным воздушными компрессорами

Ниже приведены основные моменты сравнения поршневых и ротационных воздушных компрессоров:

Баллон с большим давлением достигать 1000 кг / см 2 в поршневом воздушном компрессоре.
Поршневой воздушный компрессор Ротационный воздушный компрессор Давление нагнетания больше 10 кг / см 2 только в роторном воздушном компрессоре.
При этом максимальный расход воздуха составляет около 300 м 3 / мин. При этом максимальный расход воздуха достигает 3000 м 3 / мин.
Они подходят для низкого расхода воздуха при очень высоком давлении. Они подходят для больших выпусков воздуха при низком давлении.
Скорость воздушного компрессора низкая. Скорость воздушного компрессора высокая.
Подача воздуха прерывистая. Подача воздуха непрерывная.
Размер воздушного компрессора большой для данного нагнетания. Размер воздушного компрессора невелик для данного нагнетания.
Балансировка - серьезная проблема. Проблем с балансировкой нет.
Воздуховод загрязнен, так как контактирует со смазочным маслом. Подаваемый воздух чище, так как он не контактирует со смазочным маслом.
Смазочная система сложная. Смазочная система проста.
В этом случае изотермическая эффективность применяется для всех видов расчетов. При этом изоэнтропическая эффективность применяется для всех видов вычислений.

Различия между центробежными и осевыми воздушными компрессорами

Ниже приведены основные моменты сравнения центробежных и осевых воздушных компрессоров:

Осевое движение Компрессор воздуха перпендикулярно оси компрессора.
Центробежный компрессор 352 Движение воздуха параллельно оси компрессора.
Он имеет низкие производственные и эксплуатационные расходы. Он имеет высокие производственные и эксплуатационные расходы.
Центробежный компрессор требует низкого пускового момента. Осевой компрессор требует высокого пускового момента.
Не подходит для многоэтапного режима. Подходит для многоэтапной обработки.
Для данной скорости потока требуется большая фронтальная площадь. Для данной скорости потока требуется небольшая передняя поверхность. Это делает компрессор пригодным для использования в самолетах.

Применение воздушного компрессора

Воздушные компрессоры, используемые в таких отраслях, как нефтеперерабатывающие заводы, заводы по переработке природного газа, нефтехимические и химические заводы и аналогичные крупные промышленные предприятия, где требуется быстрое сжатие.

Он также используется в холодильных установках и кондиционерах для отвода тепла в контурах хладагента.В газотурбинных установках также используются воздушные компрессоры для сжатия всасываемого воздуха при сгорании.

Пневматические инструменты требуют сжатого воздуха для многих промышленных, производственных и строительных процессов. Воздушные компрессоры также применяются в самолетах для поддержания давления в кабине на высоте.

Турбокомпрессоры и нагнетатели - это компрессоры, улучшающие характеристики двигателя внутреннего сгорания за счет увеличения массового расхода воздуха внутри цилиндра. Следовательно, двигатель может сжигать больше топлива и, следовательно, обеспечивает большую мощность.

Воздушный компрессор обычно используется в рельсовом и автомобильном транспорте для приведения в действие тормозов рельсового или автомобильного транспорта.

Как выбрать воздушный компрессор?

Если вы выберете неправильный воздушный компрессор для своей установки, это может стоить вам сотен или тысяч долларов потерь энергии и производственного времени.

Это очень важно при выборе правильного воздушного компрессора, потому что единственный фактор, определяемый этим термином, - это кубические футы в минуту воздушного потока, необходимого для установки.

При выборе компрессора для мобильного использования возникает множество факторов. Эти факторы включают в себя такие факторы, как начальная цена покупки, простота и стоимость обслуживания, размер, доступность, воздушный поток и долговечность.

Знание того, что компрессор удовлетворяет вашим требованиям, является важным шагом в окончательной доработке вашей промышленной компрессорной системы.

Заключение

Воздушный компрессор - наиболее полезная машина во многих отраслях промышленности, поэтому изучение различных типов воздушных компрессоров поможет вам понять, как они работают.Итак, пока я надеюсь, что вы узнали о различных типах воздушных компрессоров типа .

Если у вас есть вопросы или сомнения по поводу этой статьи, вы можете задать их в комментариях. Если вам понравилась эта статья, поделитесь ею со своими друзьями.

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать уведомления, когда мы загружаем новые сообщения. Это бесплатно.

Загрузите PDF-файл этой статьи отсюда:

Подробнее в нашем блоге:

  1. Что такое Steam Engine? Его части, типы, принцип работы и многое другое
  2. Конденсатор пара: детали, типы, работа, преимущества и недостатки
  3. Составной паровой двигатель: типы, работа, преимущества и многое другое

Как работает воздушный компрессор

Много лет назад в магазинах было обычным делом иметь центральный источник энергии, который приводил в действие все инструменты через систему ремней, колес и приводных валов.Электроэнергия передавалась по рабочему пространству с помощью механических средств. Хотя ремни и валы могут исчезнуть, многие магазины по-прежнему используют механическую систему для перемещения энергии по цеху. Он основан на энергии, хранящейся в воздухе, находящемся под давлением, а сердцем системы является воздушный компрессор.

Вы найдете воздушные компрессоры, используемые в самых разных ситуациях - от угловых заправочных станций до крупных производственных предприятий. И все больше и больше воздушных компрессоров находят применение в домашних мастерских, подвалах и гаражах.Модели, рассчитанные на любую работу, от надувных игрушек для бассейнов до электроинструментов, таких как гвозди, шлифовальные машины, дрели, гайковерты, степлеры и краскопульты, теперь доступны в местных домашних центрах, у дилеров инструментов и в каталогах по почте.

Большим преимуществом пневмоэнергетики является то, что для каждого инструмента не нужен собственный громоздкий двигатель. Вместо этого один двигатель компрессора преобразует электрическую энергию в кинетическую. Это позволяет создавать легкие, компактные, простые в обращении инструменты, которые работают бесшумно и содержат меньше изнашиваемых деталей.

Типы воздушных компрессоров

Хотя существуют компрессоры, в которых для создания давления воздуха используются вращающиеся рабочие колеса, компрессоры объемного действия более распространены и включают модели, используемые домовладельцами, деревообработчиками, механиками и подрядчиками. Здесь давление воздуха увеличивается за счет уменьшения размера пространства, содержащего воздух. Большинство компрессоров, с которыми вы столкнетесь, выполняют эту работу с возвратно-поступательным поршнем.

Как и небольшой двигатель внутреннего сгорания, обычный поршневой компрессор имеет коленчатый вал, шатун и поршень, цилиндр и головку клапана. Коленчатый вал приводится в движение электродвигателем или газовым двигателем. Хотя есть небольшие модели, которые состоят только из насоса и двигателя, у большинства компрессоров есть воздушный резервуар для удержания количества воздуха в пределах заданного диапазона давления. Сжатый воздух в резервуаре приводит в движение пневматические инструменты, а мотоцикл включается и выключается, чтобы автоматически поддерживать давление в резервуаре.

В верхней части цилиндра вы найдете головку клапана, которая удерживает впускной и выпускной клапаны. Оба являются просто тонкими металлическими заслонками - одна установлена ​​под ней, а другая - наверху тарелки клапана. По мере того, как поршень движется вниз, над ним создается разрежение. Это позволяет наружному воздуху при атмосферном давлении открыть впускной клапан и заполнить область над поршнем. Когда поршень движется вверх, воздух над ним сжимается, удерживает впускной клапан закрытым и толкает выпускной клапан. Воздух движется из выпускного отверстия в резервуар.С каждым ходом в бак поступает больше воздуха, и давление повышается.

Типичные компрессоры выпускаются в 1- или 2-цилиндровых версиях, в зависимости от требований к оборудованию, которое они приводят в действие. На уровне домовладельца / подрядчика большинство двухцилиндровых моделей работают так же, как и одноцилиндровые, за исключением того, что на один оборот приходится два хода, а не один. Некоторые коммерческие 2-цилиндровые компрессоры представляют собой 2-ступенчатые компрессоры: один поршень нагнетает воздух во второй цилиндр, что дополнительно увеличивает давление.

Компрессоры

используют реле давления для остановки двигателя, когда давление в баллоне достигает заданного предела - около 125 фунтов на квадратный дюйм для многих одноступенчатых моделей.Однако в большинстве случаев такое давление не требуется. Следовательно, в воздуховоде будет регулятор, который вы настроите в соответствии с требованиями к давлению используемого вами инструмента. Манометр перед регулятором контролирует давление в баллоне, а манометр после регулятора контролирует давление в воздушной линии. Кроме того, в баке есть предохранительный клапан, который открывается при выходе из строя реле давления. Реле давления может также включать разгрузочный клапан, который снижает давление в баллоне при выключенном компрессоре.

Многие компрессоры с шарнирно-поршневыми поршнями смазываются маслом. То есть они имеют масляную ванну, которая смазывает подшипники и стенки цилиндра разбрызгиванием при вращении кривошипа. Поршни имеют кольца, которые помогают удерживать сжатый воздух наверху поршня и удерживают смазочное масло от воздуха. Однако кольца не совсем эффективны, поэтому некоторое количество масла попадет в сжатый воздух в виде аэрозоля.

Наличие масла в воздухе не обязательно является проблемой. Многие пневмоинструменты требуют смазки, и встроенные масленки часто добавляются для повышения равномерности подачи к инструменту.С другой стороны, эти модели требуют регулярных проверок масла, периодической замены масла, и они должны работать на ровной поверхности. Прежде всего, есть некоторые инструменты и ситуации, в которых требуется безмасляный воздух. Распыление масла в воздушном потоке вызовет проблемы с отделкой. Многие новые инструменты для деревообработки, такие как гвоздезабиватели и шлифовальные машинки, не содержат масла, поэтому нет никаких шансов загрязнить деревянные поверхности маслом. В то время как решения проблемы воздушного масла включают использование маслоотделителя или фильтра в воздушной линии, лучше использовать безмасляный компрессор, в котором вместо масляной ванны используются подшипники с постоянной смазкой.

Разновидностью поршневого компрессора автомобильного типа является модель, в которой используется цельный поршень / шатун. Поскольку пальца отсутствует, поршень наклоняется из стороны в сторону, когда эксцентриковая шейка вала перемещает его вверх и вниз. Уплотнение вокруг поршня поддерживает контакт со стенками цилиндра и предотвращает утечку воздуха.

Там, где потребность в воздухе невысока, может быть эффективен диафрагменный компрессор. В этой конструкции мембрана между поршнем и камерой сжатия изолирует воздух и предотвращает утечку.

Мощность компрессора
Одним из факторов, используемых для определения мощности компрессора, является мощность двигателя. Однако это не лучший показатель. Вам действительно нужно знать количество воздуха, которое компрессор может подавать при определенном давлении.

Скорость, с которой компрессор может подавать объем воздуха, указывается в кубических футах в минуту (куб. Поскольку атмосферное давление играет роль в скорости движения воздуха в цилиндр, куб.футов в минуту будет изменяться в зависимости от атмосферного давления.Он также зависит от температуры и влажности воздуха. Чтобы установить равные условия игры, производители рассчитывают стандартные кубические футы в минуту (scfm) как кубические футы в минуту на уровне моря при температуре воздуха 68 градусов по Фаренгейту и относительной влажности 36%. Номинальные значения стандартных кубических футов в минуту приведены для конкретного давления, например, 3,0 кубических футов в минуту при 90 фунтах на квадратный дюйм. Если уменьшить давление, scfm повышается, и наоборот.

Вы также можете встретить рейтинг под названием displacement cfm. Эта цифра является произведением рабочего объема цилиндра и числа оборотов двигателя. По сравнению с scfm, он обеспечивает показатель эффективности компрессорного насоса.

Номинальные значения кубических футов в минуту и ​​фунтов на квадратный дюйм важны, поскольку они указывают на инструменты, которыми может управлять конкретный компрессор. Выбирая компрессор, убедитесь, что он может подавать такое количество воздуха и давление, которые необходимы вашим инструментам.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на пианино.io

Как работают винтовые воздушные компрессоры?

Воздушные компрессоры - распространенное оборудование на промышленных предприятиях. Причина этого проста; сжатый воздух требуется для выполнения широкого спектра промышленных процессов. В этой статье исследуется принцип работы винтовых воздушных компрессоров, а также их различные типы, преимущества и области применения.

Что такое винтовой воздушный компрессор?

В ротационных винтовых воздушных компрессорах

используется роторный механизм прямого вытеснения, состоящий из косозубых шестерен (винтов), для сжатия воздуха за счет уменьшения объема камеры.Его режим работы отчасти похож на другие типы компрессоров, такие как поршневые и центробежные компрессоры.

Основное отличие ротационного винтового воздушного компрессора от поршневого и центробежного воздушного компрессора заключается в том, что они подают постоянный (не пульсирующий) поток сжатого воздуха и являются машинами со 100% -ным рабочим циклом.

Одновинтовой компрессор против двухвинтового компрессора

Винтовые компрессоры

в зависимости от конструкции делятся на две категории: одновинтовые и двухвинтовые.

  • Одновинтовые воздушные компрессоры (поршневые компрессоры AKA) состоят из одного главного винта, который входит в зацепление с двумя сопряженными роторами с заслонкой в ​​металлическом корпусе.
  • Двухвинтовые компрессоры содержат два винтовых винта (один называется «охватываемый», а другой - «охватывающий»), которые сцепляются друг с другом для сжатия воздуха.

Безмасляные компрессоры и компрессоры с впрыском масла

Для дальнейшей классификации винтовых воздушных компрессоров есть безмасляные и масляные компрессоры с впрыском. Давайте подробнее рассмотрим эти варианты ниже:

Винтовые компрессоры с впрыском масла (также называемые маслозаполненными) содержат смазку (масло) в камере сжатия, которая снижает трение между движущимися частями.Однако масло не только обеспечивает смазку; он также действует как хладагент, понижая температуру сжатого воздуха в камере, и предотвращает утечку, выступая в качестве гидравлического уплотнения. Безмасляные компрессоры не содержат масла в камере сжатия. Скорее, они используют набор синхронизирующих шестерен для вращения, где стыковочные винты не контактируют напрямую друг с другом.

Маслозаполненные компрессоры достигают более высоких фунтов на квадратный дюйм, чем безмасляные компрессоры, и работают более холодно из-за наличия масла в воздушной части, которая служит охлаждающей жидкостью.Однако попадание масла в обработанный воздух может вызвать загрязнение, что делает маслозаполненные компрессоры непригодными для промышленных процессов, где требуется высокая степень чистоты.

Безмасляные винтовые компрессоры обычно имеют более низкое давление на квадратный дюйм, чем компрессоры с впрыском масла, но не загрязняют сжатый воздух - это очень желательное качество в пищевой и фармацевтической промышленности.

Как работает винтовой воздушный компрессор?

Принцип действия винтовых компрессоров заключается в том, что давление воздуха в замкнутом пространстве увеличивается по мере уменьшения объема.Несжатый воздух всасывается в компрессор через впускной клапан. Когда он протекает через камеру сжатия, принудительное смещение зацепляющих винтов создает давление в воздухе за счет быстрого уменьшения объема. Серия фильтров отделяет нежелательную влагу и остатки от сжатого воздуха, выходящего из машины через выпускное отверстие.

Основные компоненты промышленных винтовых воздушных компрессоров

К основным компонентам винтовых воздушных компрессоров относятся:

  • Впускной клапан - Всасывающий клапан, который вводит сухой воздух в камеру сгорания.
  • Выпускной клапан - Клапан, который подает сжатый воздух в систему или процесс.
  • Камера сжатия - Где происходит сжатие воздуха; также называется «воздушной частью».
  • Воздушный фильтр - Воздушные фильтры, присутствующие в компрессорах с впрыском масла, отделяют влагу и остатки масла от сжатого воздуха для получения сухого воздуха на выпускном клапане.
  • Масляный фильтр - Масляные фильтры очищают масло в системе, чтобы предотвратить загрязнение и нежелательное накопление остатков.Они также обеспечивают смазку деталей машин для бесперебойной работы.
  • Маслоотделитель - Маслоотделитель помогает удалить остатки масла / жира из сжатого воздуха.
  • Роторы / ролики - Главный механизм сжатия, состоящий из ответных винтов с несколькими лопастями.
  • Подшипники - Подшипники помогают свести к минимуму силу трения между винтами зацепления, обеспечивая более длительную работу и большую эффективность.

Применение винтовых компрессоров

Многие отрасли промышленности нуждаются в надежном потоке сжатого воздуха для своей работы, что делает винтовые воздушные компрессоры идеальным выбором.В следующих отраслях они используются:

Нефть и газ

В нефтегазовой промышленности винтовые воздушные компрессоры используются для газлифта (вторичной добычи нефти), когда газ под высоким давлением закачивается в окружающий пласт для увеличения добычи углеводородов. Другие области применения включают услуги по техническому обслуживанию трубопроводов, продувку оборудования и очистку газовых трубопроводов.

Производство

На производственных предприятиях, таких как сборочные автомобильные, фармацевтические и химические заводы, операторы используют винтовые воздушные компрессоры для работы с инструментами с приводом от сжатия, такими как пневматические дрели и гидравлические инструменты.Другие области применения включают чистку оборудования и общее обслуживание.

Пищевая упаковка

На предприятиях по производству пищевых продуктов винтовые компрессоры подают сжатый воздух для работы выдувных машин для упаковки пищевых продуктов. Они также используются для упаковки пищевых продуктов с газовой промывкой, сортировки и формования продуктов. Безмасляные винтовые воздушные компрессоры предпочтительны для пищевых продуктов.

Строительство

В строительной отрасли винтовые компрессоры обеспечивают подачу воздуха высокого давления для работы с тяжелыми инструментами, такими как отбойные молотки, пневматические инструменты и пескоструйные аппараты.Сжатый воздух также требуется при выдувании жидкого навоза, продувке грязи / промывных скважин и при укладке строительных свай.

Преимущества винтовых компрессоров

Винтовые воздушные компрессоры

предлагают промышленным операторам следующие преимущества:

  • Непрерывная работа (полный рабочий цикл)
  • Простота обслуживания
  • Более тихая работа по сравнению с другими типами компрессоров
  • Помогите сберечь энергию
  • Может работать в широком диапазоне температур
  • Надежно и удобно

Свяжитесь с NiGen для получения надежных решений по сжатию воздуха!

NiGen предоставляет решения по производству азота и сжатию воздуха на месте для множества отраслей, включая нефтегазовую промышленность, производство, упаковку пищевых продуктов и строительство.Наши портативные винтовые компрессоры с дизельным двигателем мощностью 100-500 фунтов на кв. Дюйм (скорость потока: 400-1500 кубических футов в минуту) позволяют нашим клиентам выполнять свои операции безопасно, надежно и эффективно.

Свяжитесь с командой NiGen сегодня онлайн для получения дополнительной информации о продуктах и ​​услугах NiGen.

Два основных принципа сжатия: сжатие смещения и динамическое сжатие

Поиск по сжатому воздуху вики

Прежде чем вы узнаете о различных компрессорах и методах сжатия, мы сначала должны познакомить вас с двумя основными принципами сжатия газа.После этого мы сравним эти два и рассмотрим различные компрессоры в этих категориях.

Каковы два основных принципа сжатия?

Существует два основных принципа сжатия воздуха (или газа): сжатие с принудительным вытеснением и динамическое сжатие.К первому относятся, например, поршневые (поршневые) компрессоры, орбитальные (спиральные) компрессоры и различные типы роторных компрессоров (винтовые, зубчатые, лопастные). При сжатии с принудительным вытеснением воздух втягивается в одну или несколько камер сжатия, которые затем закрываются от входа. Постепенно объем каждой камеры уменьшается, и воздух сжимается внутри. Когда давление достигает проектной степени встроенного давления, открывается порт или клапан, и воздух выпускается в выпускную систему из-за постоянного уменьшения объема камеры сжатия.

При динамическом сжатии воздух втягивается между лопастями быстро вращающейся крыльчатки сжатия и ускоряется до высокой скорости. Затем газ выпускается через диффузор, где кинетическая энергия преобразуется в статическое давление. Наиболее динамическое сжатие - это турбокомпрессоры с осевым или радиальным потоком.

Что такое компрессоры прямого вытеснения?

Велосипедный насос - это простейшая форма сжатия прямого вытеснения, когда воздух втягивается в цилиндр и сжимается движущимся поршнем.Поршневой компрессор имеет тот же принцип работы и использует поршень, движение которого вперед и назад осуществляется за счет шатуна и вращающегося коленчатого вала. Если для сжатия используется только одна сторона поршня, это называется компрессором одностороннего действия. Если используются как верхняя, так и нижняя стороны поршня, компрессор работает двойного действия.

Степень давления - это соотношение между абсолютным давлением на впускной и выпускной сторонах. Соответственно, машина, которая втягивает воздух при атмосферном давлении (1 бар (абс.) И сжимает его до избыточного давления 7 бар, работает при соотношении давлений (7 + 1) / 1 = 8).

Схема компрессора для компрессоров прямого вытеснения

Два графика ниже иллюстрируют (соответственно) зависимость давления от объема для теоретического компрессора и более реалистичную диаграмму компрессора для поршневого компрессора. Рабочий объем - это объем цилиндра, по которому поршень перемещается на стадии всасывания. Объем зазора - это объем непосредственно под впускным и выпускным клапанами и над поршнем, который должен оставаться в верхней точке поворота поршня по механическим причинам.

Разница между рабочим объемом и объемом всасывания возникает из-за расширения воздуха, остающегося в зазоре перед тем, как всасывание может начаться. Разница между теоретической диаграммой p / V и реальной диаграммой связана с практической конструкцией компрессора, например поршневой компрессор. Клапаны никогда не закрываются полностью, и всегда есть утечка между юбкой поршня и стенкой цилиндра. Кроме того, клапаны не могут полностью открываться и закрываться без минимальной задержки, что приводит к падению давления при прохождении газа по каналам.Благодаря такой конструкции газ также нагревается при поступлении в цилиндр.

Работа на сжатие при изотермическом сжатии:

Работа на сжатие при изоэнтропическом сжатии:

Эти соотношения показывают, что для изоэнтропического сжатия требуется больше работы, чем для изотермического сжатия.

Что такое динамические компрессоры?

В динамическом компрессоре повышение давления происходит во время движения газа. Текущий газ ускоряется до высокой скорости за счет вращающихся лопастей на крыльчатке. Скорость газа впоследствии преобразуется в статическое давление, когда он вынужден замедляться при расширении в диффузоре. В зависимости от основного направления используемого газового потока эти компрессоры называются радиальными или осевыми.По сравнению с поршневыми компрессорами динамические компрессоры имеют особенность, при которой небольшое изменение рабочего давления приводит к большому изменению расхода.

У каждой скорости крыльчатки есть верхний и нижний предел расхода. Верхний предел означает, что скорость потока газа достигает скорости звука. Нижний предел означает, что противодавление становится больше, чем давление в компрессоре, что означает обратный поток внутри компрессора. Это, в свою очередь, приводит к пульсации, шуму и риску механического повреждения.

Компрессия в несколько этапов

Теоретически воздух или газ можно сжимать изоэнтропически (при постоянной энтропии) или изотермически (при постоянной температуре). Любой процесс может быть частью теоретически обратимого цикла. Если бы сжатый газ можно было использовать сразу после его конечной температуры после сжатия, процесс изэнтропического сжатия имел бы определенные преимущества.В действительности воздух или газ редко используются непосредственно после сжатия и обычно перед использованием охлаждают до температуры окружающей среды. Следовательно, предпочтителен процесс изотермического сжатия, поскольку он требует меньше усилий. Обычный практический подход к выполнению этого процесса изотермического сжатия включает охлаждение газа во время сжатия. При эффективном рабочем давлении 7 бар для изоэнтропического сжатия теоретически требуется на 37% больше энергии, чем для изотермического сжатия.

Практический способ уменьшить нагрев газа - разделить сжатие на несколько этапов.Газ охлаждается после каждой ступени перед дальнейшим сжатием до конечного давления. Это также увеличивает энергоэффективность, при этом лучший результат достигается, когда каждая ступень сжатия имеет одинаковую степень сжатия. Увеличивая количество ступеней сжатия, весь процесс приближается к изотермическому сжатию. Однако существует экономический предел количества стадий, которые может использовать проект реальной установки.


В чем разница между турбокомпрессором и компрессором прямого вытеснения?

При постоянной скорости вращения кривая давления / расхода для турбокомпрессора значительно отличается от эквивалентной кривой для компрессора прямого вытеснения.Турбокомпрессоры - это машина с переменным расходом и переменной напорной характеристикой. С другой стороны, объемный компрессор - это машина с постоянным расходом и переменным давлением. Объемный компрессор обеспечивает более высокую степень сжатия даже на низкой скорости. Турбокомпрессоры рассчитаны на большой расход воздуха.


Статьи по теме

Как выбрать идеальный промышленный воздушный компрессор

При выборе воздушного компрессора для вашего бизнеса необходимо учитывать множество факторов.В этой статье мы объясним, какой компрессор лучше всего подходит для вас, исходя из вашего приложения и потребностей.

Что такое сжатый воздух?

Сжатый воздух окружает нас повсюду, но что это такое? Позвольте познакомить вас с миром сжатого воздуха и основными принципами работы компрессора.

Компрессоры воздуха

Ознакомьтесь с нашим широким ассортиментом надежных, энергоэффективных и экономичных воздушных компрессоров для всех ваших применений с низким, средним и высоким давлением.

Безмасляные воздушные компрессоры
  • Абсолютный класс.Абсолютно нулевой класс. Сделайте так, чтобы многолетний опыт работы с безмасляным сжатым воздухом для критически важных приложений работал на вас
Воздушные компрессоры с масляной смазкой
  • Наш ассортимент винтовых компрессоров с масляной смазкой обеспечит вашу систему надежным, энергоэффективным и интеллектуальным решением AIR.Узнать больше
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *