ТОО "Азия Пром Комплект"
+7 (7232) 21-54-72
+7 (7232) 21-54-72показать+7 (7232) 21-54-72
ЖеланияКорзина
Компрессоры: принцип работы

Компрессоры: принцип работы

Принцип действия компрессора

Применение компрессорного оборудования необходимо практически в любой сфере деятельности. В случае необходимости в сжатом воздухе в отдаленных районах или же по другой причине, исключающей возможность применять компрессорные установки с электроприводом, используют агрегаты с дизельным двигателем.

 Самыми распространенными среди компрессоров воздушных сегодня оказались поршневые и винтовые модели. Благодаря своей неприхотливости в обслуживании, высоким показателям и отличным характеристикам в любых климатических условиях, их применение как мобильных устройств стало особенно популярным. Устройство работы компрессоров такого типа позволяет использовать их в технологических процессах различных типов.

Винтовой компрессор, к тому же, имеет малую металлоемкость и внешне выглядит как единый блок, словно специально создан для постоянной транспортировки. В конструкцию винтового компрессора входят два червячновидных вала, заключенных в корпус. Корпус, в свою очередь, имеет два патрубка – всасывающий (через который, поступает воздух внутрь камеры сжатия) и нагнетательный патрубок (сквозь который происходит выхлоп уже сжатой среды).

pic_67bce6e285c6ea2_700x3000_1.jpg

Валы вращаются навстречу друг другу. Синхронность вращения валов достигается благодаря наличию внешнего синхронизатора. Один из валов имеет выпуклые нарезы, второй вогнутые. Валы по всей длине соприкасаются контурами винтовых нарезов, образуя точное смежное слияние. Вращение валов, в какой-то момент, образует замкнутое пространство между внутренней частью корпуса и кромками винтов. По сути, это пространство является камерой сжатия винтового компрессора. Попавшая туда порция воздуха неизбежно начинает вытесняться в сторону нагнетательного патрубка. В зависимости от длины вала зависит количество витков собственно и количество таких своеобразных камер сжатия. Между валами специально оставляют минимальный зазор, так как соприкосновение валов не допустимо. Чтобы сократить потери компрессии сквозь этот зазор, на валы подается масло, которое покрывает поверхности всех элементов, образуя масленую пленку, тем самым заполняя просвет между подвижными деталями. Также это масло используется в качестве охлаждающей жидкости и, разумеется, в качестве смазки.

Винтовой компрессор относят к группе объемных компрессоров, но его принцип работы очень напоминает динамические машины. Принцип работы компрессоров винтовых, а также их технические характеристики имеют свою уникальность. Показатели степени сжатия довольно таки высоки, что не удивительно для объемного типа агрегата, но также высоки показатели производительности, словно перед нами компрессор динамической группы. К тому же он может эксплуатироваться без остановки длительное время. Так же, как и динамические аналоги, винтовой компрессор создает непрерывный ровный поток сжатой среды, что позволяет обойтись без дополнительного оборудования, такого как: ресивер, клапана и другие устройства призванные уменьшить пульсацию. Благодаря своей конструкции, винтовой компрессор не страшится пыльного воздуха, и обходится без ремонта основных элементов до трехсот тысяч мото часов. Периодической замене подвергаются только подшипники и жидкости.

Поршневые компрессоры также широко применяются в качестве мобильных установок. Простота эксплуатации и ремонта таких агрегатов, понятный и сравнительно простой принцип работы компрессоров данного вида – это, пожалуй, одни из основных причин их популярности. Хорошо известный принцип действия поршневого механизма считается очень эффективным в случаях, где необходимость в сжатом воздухе не постоянная или нет потребности в большом количестве непрерывной сжатой среды.

Поршневые компрессоры имеют очень высокие показатели степени сжатия. Принцип действия основан на возвратно-поступательном движении поршня внутри цилиндра. Для максимальной компрессии зазор между внутренней стенкой цилиндра и наружной поверхности поршня уплотняется несколькими компрессионными кольцами. Цилиндр имеет головку с всасывающим и нагнетательным патрубками, которые в свою очередь имеют клапана, позволяющие регулировать поступление и выход воздуха в необходимый момент. Движение поршня обеспечивает шатун, который двигается благодаря кривошипному механизму переданного им от коленчатого маховика.

pic_a8147597dc80e29_700x3000_1.jpg

С воздухом происходит следующее: изначально он оказывается в воздушном фильтре, где пыль и другие частицы остаются захваченными фильтром. Затем движение поршня вниз вызывает всасывание воздуха сквозь открытый в это время клапан. Достигая нижней точки, поршень устремляется вверх, всасывающий клапан на этот момент закрывается. Давление поршня на воздух, оказавшийся в изолированной среде, приводит к уменьшению его объема и увеличению внутреннего давления. Нагнетательный клапан открывается в момент критической близости верхней мертвой точки движения поршня и происходит высвобождение сжатой среды. Так цикл за циклом, компрессор накачивает воздухом ресивер до необходимого уровня давления. Избытки давления стравливаются через сбросной клапан. Оборудование, нуждающееся в сжатом воздухе, питается непосредственно от ресивера. При необходимости линия на выходе из компрессора может оснащаться дополнительным оборудованием, таким как масленые фильтры, сепараторы, всевозможные выравниватели давления.

Мобильные дизельные установки имеют в своей комплектации раму, на которой монтируется компрессор, двигатель, аккумуляторы для пуска, топливный бак, систему соединительной муфты, на некоторых моделях редуктор в качестве трансмиссии и ресивер также на некоторых моделях. Не стоит забывать и об электрической части, благодаря которой можно обеспечить тщательный контроль за работой, точное безошибочное диагностирование неполадок агрегата, осуществлять мониторинг моточасов и количество произведенного продукта. Под рамой располагаются одна пара или же большее количество колес. Плавность хода обеспечивается рессорными или другого типа амортизаторами. Агрегат и все дополнительное оборудование скрывается под капотом. Капот (кожух) так же служит дополнительной шумоизоляцией и придает мобильной компрессорной станции эстетический вид. Рама имеет дышло и в конечном сборе выглядит как небольшой прицеп для автомобиля. В верхней центральной части такой установки, как правило, имеется металлическая петля для поднятия и погрузки ее на борт грузовой автомашины грузоподъемным краном.

Так, устройство работы компрессоров мобильных винтового и поршневого типа позволяет использовать их практически в любых условиях и при проведении работ различного типа.

Подробнее о поршневых компрессорах

Поршневой компрессор является одним из первых видов компрессорных установок, который широко используется и на сегодняшний день. Его высокие рабочие показатели и возможность интенсивной эксплуатации при больших объемах производительности позволяют использовать поршневой компрессор в промышленном назначении и на небольших производствах.

 Устройство и принцип работы поршневых компрессоров зависит от типа данных установок, которые могут быть различны:

  • по количеству в оборудовании цилиндров – бывают одно-, двух- и многоцилиндровые;
  • по виду расположения в установке цилиндров – W, V-образные, а также рядные;
  • в зависимости от количества ступеней для сжатия воздуха в поршневом компрессорном оборудовании – многоступенчатые, одноступенчатые.

Однако, вне зависимости от своего типа, установки поршневые имеют базовое оснащение, характерное всем типам данных установок.

 Поршневые компрессоры и их устройство

Устройство поршневых компрессоров является наиболее простым в одноцилиндровых установках. В состав данного оборудования входят такие элементы, как поршень, цилиндр, два клапана - для нагнетания и всасывания воздуха, которые находятся в крышке цилиндра. При работе установки, шатун, соединенный с вращающимся коленчатым валом, передает на поршень ограниченные движения по камере сжатия. В данном процессе происходит увеличение объема, находящегося между клапанами и нижней части поршня, что приводит к разрежению.

pic_bdcc5b5d8f9c25e_700x3000_1.png

Превышая сопротивление пружины, которая закрывает клапан, выполняющий всасывающие функции, атмосферный воздух открывает его и поступает в цилиндр по всасывающему патрубку.

Возвратное действие поршня приводит к сжиманию воздуха и возрастанию его давления. Нагнетательный клапан, который также удерживается пружиной, открывается потоком воздуха, находящегося под высоким давлением, после чего сжатый воздух попадает в нагнетательный патрубок. При этом питание оборудование может осуществляться от электродвигателя или же автономного двигателя, который может быть дизельным или бензиновым.

При этом принцип работы поршневых компрессоров позволяет получить максимально эффективную работу оборудования. Однако есть и один незначительный минус – сжатый воздух, подаваемый данной установкой, поступает в виде импульсов, а не ровным потоком. Для выравнивания давления сжатого воздуха и его пульсации, поршневые компрессоры используются преимущественно с ресиверами, позволяющими исключить возможность перебоев, как в давлении подаваемого воздуха, так и в работе всего оборудования.

Также необходимо рассмотреть особенности конструкции и действия двухцилиндровых установок поршневого типа. В данном случае установка является одноступенчатой и оснащенной двумя одинаковыми по размеру цилиндрами. Работа цилиндров происходит в противофазе, в результате чего они всасывают воздух поочередно. Далее воздух сжимается до максимального уровня давления и вытесняется в нагнетающую часть оборудования.

pic_ad111dcf0629378_700x3000_1.png

В случае с двухступенчатыми двухцилиндровыми установками, оборудование оснащено цилиндрами различных размеров. Сжатие воздуха до определенного значения происходит в цилиндре первой ступени. Далее он переходит в межступенчатый охладитель, где охлаждается до необходимого уровня. Затем, попадая в цилиндр второй ступени, воздух дожимается, что позволяет получить максимально высокий уровень давления воздуха.

В качестве межступенчатого охладителя используется медная трубка, обеспечивающая охлаждение находящегося под давлением воздуха на промежутке между цилиндрами двух ступеней. Охлаждение воздуха позволяет оптимизировать процесс его сжатия и значительно повысить КПД всей установки. При этом специальным образом подбираются размеры обоих цилиндров – так, чтобы одинаковая работа проводилась на всех ступенях сжатия воздуха.

pic_f6a93f8fb51fc62_700x3000_1.png

Двухступенчатые поршневые компрессоры, устройство которых позволяет получить более эффективный уровень работы оборудования, в сравнении с одноступенчатыми установками, имеют большое количество важных преимуществ. В первую очередь – это затрачивание минимального количества энергии при одинаковой мощности двигателя. Так при одноступенчатом сжатии воздуха требуется большее количество энергии, чем для сжатия этого же объема воздуха двухступенчатым оборудованием.

Кроме того, температура в цилиндрах двухступенчатых установок имеет значительно более низкий показатель, чем в компрессорах одноступенчатого класса. Низкая температура обеспечивает надежность и эффективность работы всего оборудования, а также повышает ресурс поршневой группы. При этом двухступенчатые установки имеют производительность на 20% выше, нежели компрессоры других типов.

Особенности конструкции и принцип действия компрессоров поршневого типа отличаются своей сравнительной простотой в сочетании с высокой эффективностью работы оборудования, его практичностью и длительным сроком эксплуатации при интенсивном использовании. Эти преимущества сделали установки данного типа одними из наиболее популярных, как в быту, так в полупромышленном и промышленном использовании.

Источник: ТехМаш
Комментарии
Пока нет отзывов
Другие статьи
Консольные насосы
04.09.2017
Что такое консольный насос и как его выбрать. Подробная информация в нашей статье
КАК ВЫБРАТЬ ВИНТОВОЙ КОМПРЕССОР?
25.07.2017
Винтовые установки используются в химической промышленности, на деревообрабатывающих предприятиях и на автоматических линиях различных производств. Естественно, у всех промышленных объектов разные производственные мощности и, соответственно, свои требования к установкам для сжатия воздуха. По каким же параметрам подбирают винтовой компрессор?
Контакты
ТОО "Азия Пром Комплект"
Контактное лицо:
Дмитриенко Алёна
Контакты:
+7 (7232) 21-54-72показать+7 (7232) 21-54-72 все+7 (7232) 21-54-72 +7 (777) 849-27-01
Адрес:
Казахстан, Восточно-Казахстанская область, Усть-Каменогорск, Пр. Абая 152/1 офис 22 на карте
График работы:
Пн-Пт 9:00 - 18:00 без перерывов;
Сб, Вс выходные
Витрина
Включен режим редактирования. Выйти из режима редактирования
наверх