Из чего состоит компрессор: Устройство, работа поршневого компрессора

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 %.

Воздушные компрессоры: устройство, принцип работы, назначение

Воздушный компрессор представляет собой установку, действие которой основано на сжатии воздуха и подачи его под определенным давлением в пневматическое оборудование. Выбирая компрессорное оборудование для выполнения различных видов работ, необходимо учитывать устройство компрессора, его конструктивные особенности, а также технические и рабочие характеристики установки.

Конструктивные особенности, принцип действия и устройство воздушного компрессора зависят от типа установки. Современные компрессоры имеют несколько классификаций, главной из которых является различие компрессоров по принципу действия. Сегодня производители компрессорного и пневматического оборудования предлагают большое количество данных установок различного типа, наиболее распространенными среди которых являются винтовые и поршневые установки.

Поршневые компрессоры

Винтовые компрессоры

Все виды компрессоров имеют, как общие элементы, так и различия в конструкции. Кроме того, в зависимости от типа оборудования могут быть использованы различные материалы при изготовлении тех или иных составляющих компрессоров.

Устройство компрессоров винтового типа

В промышленных отраслях наиболее распространено использование винтовых воздушных компрессоров, которым характерны высокие технические характеристики. Устройство компрессора воздушного винтового отличается от аналогичных установок наличием винтового блока, в состав которого входят два ротора с ведущим и ведомым типом. Винтовой блок является основным рабочим элементом данного оборудования.

В момент работы данного компрессора, воздух, который проходит через систему фильтрации и клапан, поступает блок с винтами, где происходит смешивание воздуха с маслом. Использование масла необходимо для устранения пузырей воздуха и уплотнения пространства.

Далее воздушно-масляная смесь нагнетается винтовым блоком в пневматическую систему. На следующем этапе смесь поступает в сепаратор, где воздух отделяется от масел и, через систему радиатора, подается в ресивер или же на пневматическое оборудование.

Так как блок, в котором расположены винты, является главным рабочим элементом компрессора, принцип его работы необходимо рассмотреть отдельно. Зубья роторов – ведущего и ведомого, находятся в зацепленном состоянии. Корпус винтового блока и открытые полости роторов создают объем, в который, при вращении винтов, поступает воздух. Вращение роторов имеет противоположные направления. При этом происходит закрытие открытых полостей, что приводит к уменьшению объема между ними и увеличению давления нагнетания.

Подобное устройство винтового компрессора и его принцип действия обеспечивает высокую эффективность работы всей установки, бесперебойную подачу сжатого воздуха на пневмооборудование и возможность интенсивной эксплуатации данной системы на протяжении длительного времени.

Устройство поршневого компрессора и принцип его действия

Другим видом компрессорных систем, широко используемых в быту и на небольших предприятиях, является оборудование поршневого типа. Главным отличием такой установки от винтового и других типов оборудование является достаточно простое устройство поршневого компрессора и принцип его работы.

Основные элементы данной установки можно разделить на группы в зависимости от выполняемых функций:

• цилиндровая группа;
• поршневая группа;
• механизмы движения;
• системы регулирования, представляющие собой элементы, регулирующие производительность оборудования – трубопроводы, вспомогательные клапаны;
• системы смазки;
• элементы охлаждения;
• детали для установки оборудования.

Конструктивно поршневой компрессор представляет собой корпус, выполненный из чугуна, алюминия или же другого материала и оснащенный цилиндром, расположение которого может быть как вертикальным, так и горизонтальным. Основную подвижную и рабочую часть компрессора составляет сам поршень и два клапана, выполняющие всасывающие и нагнетательные функции.

Основу работы данного оборудования составляет движение поршня – поступательные движения приводят к всасыванию воздуха в цилиндр, а при возвратном действии воздух сжимается. Данный процесс и приводит к увеличению силы давления. В этот момент происходит закрытие клапана всасывающего действия, а нагнетательный клапан подает в магистраль сжатый воздух. Данный цикл повторяется на протяжении всего периода работы оборудования, обеспечивая пневмоинструменты воздухом под давлением необходимого уровня. Устройство компрессора воздушного поршневого отличается своей сравнительной простотой в сочетании с высокими рабочими и эксплуатационными характеристиками.

Учитывая устройство компрессоров поршневых и винтовых, их конструктивные, технические и эксплуатационные особенности, можно легко выбрать наиболее подходящий тип оборудования в соответствии с предъявляемыми к ним требованиями и для использования с различными пневмоинструментами при проведении как промышленных, так и бытовых работ.

Устройство воздушного компрессора и его особенности

Компрессоры — это устройства, предназначенные для сжатия разнообразных рабочих сред до определенного давления. В современной промышленности применяют кислородные, азотные, фреоновые и другие агрегаты. Но наибольшее распространение получило оборудование, которое производит сжатый воздух. Такие установки применяют во всех отраслях промышленности, а также в энергетике, строительстве, авторемонте, фармакологии, медицине и других направлениях деятельности.

Важно отметить, что эффективность агрегата напрямую зависит от того, насколько он соответствует конкретным условиям эксплуатации. А это значит, что перед покупкой следует изучить устройство компрессора и его характеристики. Это позволит сделать правильный выбор и приобрести ту установку, которая максимально полно отвечает потребностям того или иного предприятия.

Особенности оборудования

Современные производители предлагают потребителям широчайший модельный ряд техники. Поэтому прежде чем говорить о том, как устроен воздушный компрессор, отметим, что установки значительно различаются по конструкции, техническим характеристикам, принципу действия и другим особенностям. Так, к примеру, агрегаты можно классифицировать по таким признакам, как:

• Тип привода. Наиболее распространены дизельные и электрические устройства, причем последние также делятся на два вида — с питанием от сети 220 и 380 вольт.
• Конструкция блока, в котором происходит сжатие воздуха. По данному признаку различают поршневые и винтовые компрессоры.
• Давление в системе. В зависимости от мощности и устройства, компрессоры могут сжимать воздух как до 8-10, так и до 100 и более атмосфер.

Что касается других отличий, то к их числу стоит отнести тип охлаждения, производительность, область применения и т.д. Логично предположить, что в каждом случае конструкция агрегата будет различаться. А это значит, что без уточнения деталей нельзя ответить на вопрос о том, как устроен воздушный компрессор. Именно поэтому ниже мы приводим только базовое строение механизма, которое в зависимости от модели может быть дополнено теми или иными деталями и узлами.

Конструкция оборудования для производства сжатого воздуха

Итак, основными конструкционными элементами компрессора являются:

• Двигатель. Как мы уже отмечали выше, агрегаты оснащают электродвигателями и ДВС (бензиновыми и дизельными). Среди бытовых и полупрофессиональных моделей широко распространены установки, работающие от сети напряжением 220 вольт. Если же говорить о промышленном применении, то здесь наиболее востребовано дизельное оборудование, а также компрессоры, предназначенные для подключения к сети 380 вольт. И только в ограниченном числе случаев используют турбины, которые работают на газе или паре.
• Блок сжатия воздуха. Данный узел может быть как поршневым, так и винтовым. Кроме того, для некоторых отраслей промышленности можно купить компрессоры мембранного, роторно-пластинчатого, шестеренчатого и других типов. Но поскольку их используют довольно редко, мы остановимся подробнее только на двух разновидностях:

  1. Устройство поршневого компрессора предлагает наличие одного или нескольких цилиндров, в которых происходит сжатие воздуха. При движении поршня по направлению от впускного клапана создается разряжение, вследствие которого воздух наполняет цилиндр. При обратном движении происходит сжатие рабочей среды. Когда давление достигает заданного значения, воздух преодолевает усилие пружины нагнетательного клапана и попадает в ресивер.

  2. Если поршневые агрегаты сжимают рабочую среду за счет возвратно-поступательного движения, то винтовые машины для этой цели используют вращение ведущего и ведомого ротора. Плоскости винтов и внутренняя поверхность корпуса создают воздушные камеры, объем которых попеременно увеличивается и уменьшается. За счет этого происходит наполнение камер воздухом, а затем его сжатие.
• Ресивер. Это металлический сосуд, который оснащен входным и выходным патрубком, а также предохранительным клапаном для защиты от перегрузок. Применение воздухосборников позволяет одновременно решить несколько задач. Во-первых, с их помощью устраняют пульсацию сжатого воздуха, которая возникает вследствие особенностей устройства и принципа работы поршневых компрессоров. Во-вторых, ресивер служит для дополнительного охлаждения рабочей среды, а также ее очистки от конденсата. И наконец, резервуары используют для накопления сжатого воздуха. Небольшой запас позволяет справиться с пиковыми нагрузками на предприятии и обеспечивает работу пневмооборудования в моменты кратковременных отключений агрегатов.

Остались вопросы по устройству компрессоров, предназначенных для сжатия воздуха? Специалисты нашей компании готовы подробно рассказать обо всех особенностях бытовых и промышленных установок. Чтобы получить консультацию, достаточно связаться с нами по телефону, указанному на сайте.

Подготовлено: Елизавета Семёнова

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.

Компрессор. Виды и устройство. Работа и применение. Как выбрать

Компрессор представляет собой прибор, предназначенный для перекачки сжатого воздуха или газа. Он используется для обеспечения работы пневматического инструмента, циркуляции охлаждающего хладагента в замкнутом контуре и накачки давления в различные емкости. Данное оборудование широко используется в медицине, промышленности и быту. Его наличие позволяет выполнять широкий спектр действий.

Конструкция и разновидности по строению

Компрессор представляет собой воздушный насос, работающий в автоматическом режиме. Он обеспечивает подачу воздуха или газа с избыточным давлением. Устройство может работать от электрического мотора или двигателя внутреннего сгорания. Конструкция нагнетателя часто предусматривает не только насос, но и специальный металлический ресивер для нагнетания давления.

По принципу действия самого насоса, устройство может быть:

• Винтовым.
• Поршневым.
• Мембранным.

Существует также еще несколько технологических разновидностей устройств для нагнетания воздуха, но они являются более редко применимыми, в связи с дороговизной производства или низкой эффективностью работы.

Винтовой

Винтовой является дорогостоящей конструкцией, применяемой на промышленных объектах. В его основе лежит специальный шнек, который захватывает воздух или другой газ по принципу винта мясорубки. Для обеспечения более эффективного забора воздуха он смешивается с маслом, находящимся внутри нагнетателя. Получаемая смесь подается под давлением, после чего фильтруется и очищенный воздух подается на выход. Также существует более дорогие безмасляные конструкции, используемые химической и фармакологической промышленностью, а также в стоматологических клиниках, где важна чистота воздуха без наличия микрочастиц масла.

Винтовая конструкция является очень надежной, но в случае поломки затраты на ремонт могут достигать половина стоимости самого агрегата. Хотя прибор и имеет такой недостаток, но все же его преимущества довольно большие:

• Низкий уровень шума.
• Минимальный нагрев.
• КПД доходит почти до 98%.
• Низкое потребление энергии.

Поршневой

Поршневая конструкция является более бюджетной, поэтому большинство компрессоров сделаны именно по ее принципу. Она представляет собой двигатель, который при вращении поршня засасывает поток в камеру сжатия, после чего перекачивает его дальше по контуру. Специальный клапан в месте забора не позволяет воздуху выйти обратно через вход. Поршневое устройство являются менее надежными, но не дорогим при покупке и обслуживании.

Если сравнивать поршневую конструкцию с винтовой, то она проигрывает по всем параметрам, кроме габаритов и стоимости. Нужно отметить, что разница в цене между двумя видами настолько велика, что поршневой вариант выбирают даже несмотря на его недостатки:

• Высокий уровень шума.
• Низкий КПД.
• Постоянный перегрев.
• Вибрация при работе.
• Частые поломки.

Мембранный

Мембранный компрессор в отличие от первых двух разновидностей применяется преимущественно на промышленных объектах для работы с различными газами. В быту такую конструкцию можно встретить в холодильных установках и на мини аэрографах. Очень редко в продаже можно увидеть и обычные бытовые нагнетатели данного типа. Принцип их действия заключается в том, что в результате колебательных движений двигателя осуществляется дребезжание гибких мембран, которые сжимают и разжимают газы, обеспечивая их передачу под высоким давлением. Данная конструкция является очень успешной. Она имеет ряд достоинств:

• Компактный размер.
• Создание высокого давления.
• Предотвращение подачи механических примесей.
• Не сложное техническое обслуживание.
• Надежный корпус для предотвращения утечек газа.

Несмотря на перечисленные преимущества, такой тип, хотя и не является сложным и дорогостоящим в обслуживании, все же требует периодической замены мембраны, которая теряет свою эластичность, особенно при работе с агрессивными газами. Стоит также отметить, что хотя промышленные машины и имеют сравнительно небольшие габариты, но их корпус выполнен из толстостенной стали, что существенно влияет на массу оборудования.

Целевая разновидность компрессоров

Компрессоры отличаются между собой не только по принципу действия, но и по целевому предназначению. По данному критерию они делятся на следующие виды:

• Газовые.
• Воздушные.
• Циркуляционные.

Газовые применяются для перекачки чистых газов и их смесей. Они устанавливаются на заправочных станциях для закачки баллонов кислородом, водородом и прочими веществами. Они не предназначены для работы с воздухом и имеют специальную конструкцию, которая не допускает образование электрической искры, что может быть опасным при работе с некоторыми взрывоопасными газами.

Воздушный компрессор является самым распространенным. Его можно встретить в автомастерских и на шиномонтаже. Именно такое устройство обеспечивает накачку колес автомобилей, а также подает сжатый воздух в краскопульт, применяемый для малярных задач. От воздушного нагнетателя работает пневматические инструменты, используемые строителями и автомеханиками.

Циркуляционные компрессоры являются узконаправленной разновидностью, основная задача которой состоит в обеспечении непрерывной перекачки воздуха или газа по замкнутому контуру. Такое устройство не имеет накопительного ресивера. Зачастую такие приборы используются для обеспечения циркуляции фреона или другого хладагента в холодильном оборудовании. Чаще всего для данных целей используется мембранная конструкция.

Какой компрессор выбрать для дома или работы

Для домашнего использования, применения в автомастерские или для решения строительных задач преимущественно выбираются воздушные поршневые компрессоры с накопительным ресивером. Они хотя и уступают стальным конструкциям по долговечности, но является сравнительно дешевыми и легкими. Большинство моделей, которые применяются для частных целей, можно с легкостью разместить в багажнике автомобиля.

Выбирая поршневой, или другой бытовой компрессор, следует обратить внимание на его рабочие характеристики:

• Объем ресивера.
• Производительность.
• Мощность.
• Давление.
• Уровень шума.

Что касается объема ресивера, то он подбирается индивидуально в зависимости от использования устройства. Если планируется, что агрегат будет применяться исключительно для накачивания колес и редких несложных покрасочных работ, то вместительности в 24 л будет более чем достаточной. Если компрессор используется профессионально для масштабных малярных задач, когда важно поддержание заданного давления, то лучше всего выбирать устройства с ресивером от 50 л и выше. Это правило касается подключения пневматического строительного или слесарного оборудования. В противном случае после нескольких секунд работы, накопленный насосом воздух в ресивере выйдет, что позволит продолжить работу только после возобновления требуемого для инструмента давления.

Немаловажным фактором является и производительность. Если она высокая, то даже агрегат с небольшим ресивером станет вполне пригодным для выполнения профессиональных задач. Для комфортной работы не стоит брать оборудование, производительность которого ниже 150 л/минуту.

Чем мощнее компрессор, тем лучше. Стоит учитывать, что при увеличении данного показателя возрастает и уровень шума. Для домашнего устройства оптимальной считается мощность 1,5 кВт. Если объем ресивера составляет 50 литров и более, и если оборудование будет эксплуатироваться для выполнения профессиональных задач, то лучше отдать предпочтение прибору мощностью 2-2,5 кВт. Конечно, он не будет избыточно производительным, но в соотношении цены и эффективности этот вариант является оптимальным.

Что касается давления, то подавляющее большинство бытовых компрессоров нагнетают 8 бар. Этого более чем достаточно для выполнения практически любых задач. К примеру, для использования компрессора в покрасочных целях давления на выходе ставится 4-6 бар, то же самое касается и пневматического инструмента. Ну а если использовать прибор исключительно для накачки колес, то для легкового транспорта было бы достаточно компрессора с возможностью нагнетания давления до 3 бар. Также при выборе стоит обратить внимание, что чем мощнее прибор, тем он объемней, громче и тяжелее. Делая покупку, не стоит гнаться за производительностью, а отталкивается от целей, которые будут стоять перед оборудованием.

Как продлить жизнь компрессора

Для того чтобы оборудование работало как можно дольше, оно нуждается в несложном уходе. В первую очередь не рекомендовано оставлять ресивер под давлением после завершения работы. Для этого следует спустить закаченный воздух, что позволит увеличить срок службы прокладок и кранов.

Периодически, особенно в холодное время, необходимо выкручивать специальное сливное отверстие внизу ресивера для слива конденсата, который выделяется из пара. Особенно это важно, если компрессор используется для подключения краскопульта. В противном случае вместе с воздухом из него будут вылетать капли воды, что совершенно неприемлемо при малярных работах. Отсутствие влаги в ресивере надежная защита от коррозии. Ржавые частицы быстро забивают фильтрующие элементы, что снижают эффективность работы оборудования. При значительном появлении конденсата внутри ресивера создается характерный хлюпающий звук при раскачивании.

Еще одним немаловажным фактором, который негативно влияет на сохранение работоспособности компрессора, является перегрев. Поршневая конструкция является далеко не совершенной, поэтому при работе устройства создается сильное трение, что нагревает рабочие части прибора. Существенный перегрев может стать критичным, поэтому следует чередовать работу с перерывами. Мембранные и шнековые конструкции чувствительны к морозу, поэтому их лучше не включать при минусовой температуре.

Похожие темы:

Из чего состоит воздушный компрессор

Воздушные компрессоры чаще всего используют на производственных предприятиях для подачи сжатого воздуха и запуска различного оборудования. Таким устройствами могут быть балансировочные станки, посты накачивания шин, шиномонтажные стенды, различные металлообрабатывающие станки и агрегаты.

Виды воздушных компрессоров

Воздушные компрессоры могу быть:

Винтовые компрессоры являются самыми мощными по свои характеристикам, широко применяют на крупных предприятиях в производственных цехах, а поршневые, к примеру, используют в автосервисах и различных ремонтных мастерских. Достаточно популярным становится передвижной вид компрессора, его мобильность позволяет сэкономить на транспортных расходах по его доставке.

Давайте рассмотрим, из чего состоит воздушный компрессор на примере поршневой модели.

Устройство поршневого воздушного компрессора

Главный элемент в устройстве поршневого компрессора – это компрессорная головка, которая по своему строению напоминает двигатель внутреннего сгорания. Давайте рассмотрим схему аппарата, в которой отлично показано устройство компрессорной головки.

Поршневой компрессор состоит из:

• цилиндра, в котором сжимается воздух;
• поршня, который всасывает воздух и сжимает его;
• поршневых колец, которые необходимы для повышения компрессии;
• шатуна, который взаимодействует с коленчатым валом и передает ему возвратно-поступательные движения;
• коленчатого вала, который двигает шатун вверх и вниз;
• впускной и нагревательный клапаны, которые отличаются от клапанов двигателя внутреннего сгорания тем, что их открытие происходит не принудительно, как в ДВС, а вследствие перепадов давления в цилиндре.

Электродвигатель, при помощи ременного или прямого привода, приводит в движение коленчатый вал. Также, важным элементом в конструкции поршневого компрессора является ресивер. Он представляет из себя емкость для накопления воздуха, которая способна поддерживать давление на нужном уровне и равномерно его расходовать.

Дополнительно, все компрессоры должны быть укомплектованы аварийным клапаном сброса и реле давления. Клапан срабатывает при повышении давления до критических значений. Реле давления необходимо для работы оборудования в автоматическом режиме.

Устройство и принцип работы поршневых компрессоров

К числу востребованных компрессорных установок относится активно используемый в настоящее время поршневой компрессор. Благодаря его рабочим характеристикам и возможности усиленной эксплуатации в любых условиях, его применяют для работы в промышленных масштабах и на небольших производственных участках.

Такие установки имеют разную конструкцию, различие может быть в принципе их действия, зависящего от их типа. Они делятся на одно-, двух- и многоцилиндровые модели, если в них соответственно 1, 2 или большее количество цилиндров. По тому, каким образом цилиндры расположены в компрессоре, их обозначают как V, W-образные или называют рядными.

В зависимости от того, сколько ступеней для сжатия воздуха имеет компрессорная установка, она бывает одноступенчатой или многоступенчатой. Несмотря на эти отличия, все типы установок имеют одинаковое базовое оснащение.

Устройство и работа поршневых компрессоров

Действие такого оборудования основано на получении сжатого воздуха в результате работы поршней. Самой простой считается одноцилиндровая установка. Она состоит из поршня, одного цилиндра и 2-х клапанов, находящихся в цилиндровой крышке. Один из клапанов предназначен для нагнетания воздуха, а другой служит для его всасывания.

Работает такая установка по принципу возвратно-поступательных движений своих элементов. С помощью шатуна, который соединён с коленчатым валом, поршню устройства передаётся поступательное движение по камере ступени сжатия. Это ведёт к тому, что увеличивается воздушный объём, который находится между клапанами и нижней частью поршня. Пружина, закрывающая клапан для всасывания, под действием воздуха ослабляет своё сопротивление, позволяет его открыть и дать атмосферному потоку проникнуть в цилиндр по всасывающему патрубку.  

Во время возвратного движения поршня воздух сжимается, возрастает уровень его давления. Движущийся под высоким давлением сжатый воздух открывает клапан для нагнетания, также удерживаемый пружиной, что позволяет ему попасть в нагнетательный патрубок.

Устройство и принцип работы поршневых компрессоров таковы, что они не только предполагают положительный эффект от работы оборудования, но и обуславливают их основной недостаток — поступление сжатого воздуха из такой установки в виде импульсов вместо необходимого равномерного потока. Чтобы сгладить такую подачу воздуха, а его давление выровнять, в комплекте с этими компрессорами применяют ресиверы, не допускающие перебоев в их работе.

Питается такое поршневое оборудование от электрического двигателя. Возможна подпитка от бензинового или дизельного двигателя.

Особенности компрессоров поршневого типа

Установки с более сложным устройством, в составе которых свыше одного цилиндра и ступени сжатия воздуха, мощнее, их производительность значительно выше. Если рассматривать поршневой компрессор с 2-мя цилиндрами и одной ступенью, то в основе его действия лежит работа в противоположной фазе двух цилиндров, размеры которых одинаковы. За счёт такого действия воздух всасывается по очереди, происходит его сжатие с наибольшим давлением и выталкивание в ту часть компрессора, где он нагнетается.  

Для двухцилиндровой установки, имеющей 2 ступени сжатия, предусматривается оснащение цилиндрами разного размера. Принцип её действия состоит в следующем. Сначала воздушный поток сжимается до определённой величины в цилиндре первой ступени, потом он оказывается в межступенчатом охладителе, где его температура снижается до нужного значения. Уже внутри цилиндра второй ступени он дожимается до  максимальной величины давления воздуха.

Роль межступенчатого охладителя в компрессоре отведена медной трубке, охлаждающей воздух в области между цилиндрами, расположенными на двух ступенях, что позволяет оптимально сжать воздух, повысить качество работы установки.Преимущества поршневых компрессоров

Наибольшими плюсами из установок такого типа обладают двухступенчатые модели. По сравнению с теми, что имеют одну ступень, они затрачивают на сжатие воздушного потока одного объёма значительно меньше энергии, несмотря на одинаковую мощность двигателя в обеих системах. Благодаря этому они признаются более эффективными.

Другое преимущество двухступенчатых установок по сравнению с одноступенчатыми собратьями — более низкая температура в цилиндрах. Это способствует лучшему функционированию всего компрессора в целом и его поршней, в частности. В отличие от других установок этого типа, двухступенчатые устройства работают с более высокой, (примерно на 20%), производительностью.  

Простота конструкции поршневых компрессоров, сочетающаяся с их эффективностью, надёжностью, возможностью использовать их интенсивно в течение долгого времени сделала их очень популярными для применения во многих областях жизни — как в быту, так и в промышленности.

Каталог поршневых компрессоров, реализуемых ООО «Торговый Дом АЭРО»:

Дизельные и бензиновые

 Электрические

Компрессор

— обзор | Темы ScienceDirect

Динамический анализ системы

Компрессор подает газ из системы трубопроводов и сосудов под давлением всасывания в систему трубопроводов и сосудов под давлением нагнетания. Поскольку газ сжимаемый, трубы и сосуды могут хранить газ. Это означает, что, хотя объем труб и сосудов обычно постоянен, количество (масса) газа, которое может храниться, зависит от давления и температуры газа.Таким образом, у нас есть система, в которой трубопроводы и резервуары определяют давление всасывания и нагнетания, которое будет видеть компрессор, и компрессор реагирует на эти условия (и в зависимости от доступной мощности, скорости компрессора или некоторых других настроек управления компрессором) с помощью определенное количество потока.

Работа центробежных газовых компрессоров определяется тремя рабочими параметрами: скоростью, напором и расходом. Центробежные компрессоры имеют максимальный напор, который может быть достигнут при заданной скорости.На этом пиковом напоре имеется соответствующий поток. Это предел устойчивости. Компрессор работает стабильно, если напор ниже (меньшее сопротивление последовательно с компрессором) и расход больше этих значений, то есть система стабильна, пока уменьшение напора приводит к увеличению расхода. Помпаж возникает при достижении максимального напора компрессора и дальнейшем уменьшении расхода. В зависимости от динамического поведения системы сжатия, помпаж системы может происходить при несколько более высоких или, редко, более низких расходах, чем максимальный напор.Это особая проблема в системах с низкочастотными пульсациями. Когда компрессор больше не может соответствовать напору, обусловленному условиями всасывания и нагнетания (которые налагаются системой сжатия), поток меняет направление.

На рис. 11.6 показана карта компрессора, включая обратный поток, и поведение, когда компрессор переходит из нормального режима работы в полностью реверсивный поток.

Рис. 11.6. Поведение одноступенчатого центробежного компрессора при положительном и отрицательном потоке, показывающее коэффициент изоэнтропического напора в зависимости отрасход для машинных чисел Маха от 0,57 до 0,85 [15].

Когда компрессор приближается к пределу помпажа, некоторые из его компонентов (диффузоры, крыльчатка) могут начать работать с остановкой. Скачок напряжения — конечный результат нестабильности системы. Помпаж — это то, что происходит после превышения предела устойчивости системы сжатия. Это не только вредно для достижения целей процесса, возникающее в результате осевое и радиальное перемещение ротора может вызвать повреждение, иногда серьезное, компрессора. Помпажа можно избежать, убедившись, что поток через компрессор не снижается ниже значения потока при пиковом напоре.

Система предотвращения помпажа предотвращает помпаж путем регулирования регулирующего (байпасного) клапана вокруг компрессора. Типичная система состоит из датчиков давления и температуры на линиях всасывания и нагнетания компрессора, датчика перепада давления потока на расходомере компрессора, алгоритма в системе управления и клапана регулирования помпажа с соответствующими принадлежностями.

Системный динамический анализ выполняется для оценки станций центробежных компрессоров и / или трубопроводов, которые подвержены переходным событиям, таким как аварийные остановки, уплотнение линии или события выравнивания или сброса давления.Доступны различные коммерчески доступные инструменты моделирования для прогнозирования переходного поведения системы. Анализ переходных процессов должен включать эффекты накопления, потери на трение в трубопроводе, скорость звука, теплопередачу в трубах и охладителях, динамическое поведение клапанов, компрессоров и поведение соответствующих систем управления. Анализ переходных процессов можно применить к системе контроля помпажа центробежного компрессора, динамике всей станции, одной вентиляционной линии или охватить весь трубопровод.

Переходный скачок в центробежных компрессорных системах

Система управления компрессором защищает компрессоры и инициирует быстрое отключение или отключение при возникновении сильных вибраций, превышения скорости, потери смазочного масла, присутствия взрывоопасных газовых смесей или других аварийных условий . Во время этих случаев быстрого отключения предпочтительно, чтобы компрессор не подвергался помпажу, чтобы избежать повреждения компонентов с малым зазором или подшипников компрессора.

Затем система создает определенное давление всасывания и нагнетания на компрессор, а мощность, которая поддерживает работу компрессора после отключения привода, исходит от инерции трансмиссии.Мгновенная скорость компрессора является результатом взаимодействия (Курц и Уайт [16]; Мур и др. [17]).

В трубопроводах и резервуарах системы хранится определенная масса сжимаемого газа, которая создает давление всасывания и нагнетания на компрессор. Компрессор реагирует на эти условия доступной мощностью, скоростью или другими настройками для создания определенного заданного расхода. Этот поток может затем изменить массу, хранящуюся в трубопроводах и сосудах, создавая таким образом динамическую сложную систему. Следовательно, моделирование для прогнозирования поведения системы и определения того, будет ли она реагировать достаточно быстро, чтобы избежать помпажа во время внезапного отключения компрессора, работающего с полной нагрузкой или в условиях высокого напора, необходимо для точного определения размера антипомпажного клапана. трубопроводы и система управления Геометрия системы трубопроводов, характеристики потока рециркуляционных и обратных клапанов, скорость выбега компрессора, карта производительности компрессора и логика управления являются основными параметрами для оценки динамического поведения.Поскольку существует так много переменных, с которыми можно поиграть, анализ чувствительности размеров клапана, показанный на рис. 11.7, измененное время открытия клапана, время задержки выбега и различные другие последовательности могут предоставить ряд вариантов, позволяющих избежать событий помпажа. Это позволяет пользователю принять обоснованное решение при проектировании системы защиты от помпажа, выборе размера клапана рециркуляции и выборе последовательности останова.

Рис. 11.7. Измерения локусов кратковременного останова при 19800 об / мин.

Что такое компрессоры и каковы их типы?

Что такое компрессор и как он работает?

Компрессор HVACR — это газовый насос хладагента, в котором испаритель подает газообразный хладагент с низким давлением и увеличивает его до большего давления.После сжатия температура и давление пара повышаются. Газообразный хладагент подается в конденсатор под давлением, при котором происходит конденсация при соответствующей температуре.

Компрессор состоит из двух компонентов: источника питания и механизма сжатия (поршня, лопасти и т. Д.). В случае воздушного компрессора механизм сжатия фактически сжимает атмосферный воздух. Воздушный компрессор работает следующим образом:

Воздух поступает в поршень или лопасть, и он сжимается, увеличивая его давление и одновременно уменьшая его объем.Как только давление достигает максимума, установленного оператором или производителем, механизм переключения предотвращает дальнейшее поступление воздуха в компрессор. Используется сжатый воздух, и уровни давления снижаются. Как только давление достигает минимума, который также устанавливается оператором или производителем, переключатель позволяет воздуху поступать в компрессор. Эта процедура повторяется, пока используется компрессор.

Факторы производительности для компрессоров

Факторы, влияющие на производительность компрессоров:

• скорость вращения
• давление на всасывании
• давление на выходе и
• тип используемого хладагента

Подобные компрессоры могут работать с разной производительностью, варьируя их хладагенты и потребляемую мощность компрессора.При покупке компрессора любого типа покупатель должен проверить определенные характеристики, которые включают конфигурацию машины, тип работы, цену и эксплуатационные расходы. В любом случае он должен проверить производительность компрессора и проконсультироваться с производителем о наиболее подходящем и безопасном компрессоре с учетом его бюджета и требований.

Типы компрессоров

На изображении выше показаны доступные типы компрессоров. Наиболее распространенные из них, используемые в холодильной технике, описаны ниже:

Роторные: Компрессоры роторного типа, как правило, представляют собой оборудование малой мощности, обычно используемое в домашних холодильниках и морозильных камерах и не используемое для кондиционирования воздуха.Эти компрессоры могут состоять из одной лопасти, которая помещена в корпус и уплотнена относительно ротора, или многолопастного роторного типа с лопатками, расположенными в роторе.

Центробежные компрессоры: Эти компрессоры вращаются с высокой скоростью, и хладагент сжимается за счет приложения центробежной силы. Эти компрессоры обычно используются с хладагентами, имеющими более высокие удельные объемы, которые требуют более низких степеней сжатия. Многоступенчатые блоки могут использоваться для достижения более высоких давлений нагнетания, а количество ступеней определяется температурой нагнетания газа на выходе из ротора.Эти компрессоры используются для охлаждения воды в системах кондиционирования воздуха и для низкотемпературного замораживания.

Поршневой компрессор: Эти компрессоры имеют поршни и перемещаются в цилиндрах. Типы поршневых компрессоров:

• Открытые компрессоры : Один конец коленчатого вала выдвинут из картера, благодаря чему с компрессором можно использовать несколько приводов. Торцевое уплотнение используется для проверки внешнего просачивания хладагента и масла, а также утечки воздуха внутрь.Эти компрессоры приводятся в действие электродвигателями или двигателями внутреннего сгорания. При ременном приводе изменения скорости достигаются за счет изменения размеров шкивов, в то время как в агрегатах с прямым приводом компрессор должен работать со скоростью двигателя.

• Герметичные компрессоры : Эти компрессоры являются обслуживаемыми герметичными, в которых двигатель и компрессор заключены в один и тот же корпус, в то время как в сварном герметичном исполнении компрессор и двигатель герметизированы в сварной стальной корпус.

Кредиты изображений

4 типа воздушных компрессоров

Воздушные компрессоры — одни из самых необходимых устройств на строительных площадках, так как их можно использовать в качестве источника питания для электроинструментов. Существует множество различных типов воздушных компрессоров, каждый из которых имеет свои уникальные возможности и недостатки.

Воздушные компрессоры классифицируются как с принудительным рабочим объемом или с динамическим рабочим объемом , в зависимости от их внутренних механизмов.Вы увидите четыре наиболее распространенных типа воздушных компрессоров:

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

Ниже мы рассмотрим, для чего лучше всего использовать каждый из них, чтобы вы могли принять обоснованное решение для своего проекта.

Компрессоры прямого вытеснения

Компрессоры прямого вытеснения включают в себя множество различных воздушных компрессоров, которые вырабатывают энергию за счет вытеснения воздуха.Воздушные компрессоры этой категории работают с разными внутренними механизмами, но принцип работы у каждого одинаковый. Полость внутри машины хранит воздух, поступающий извне, а затем медленно сжимает полость, чтобы увеличить давление воздуха и потенциальную энергию.

Винтовые компрессоры

Распространенный тип поршневых компрессоров, роторно-винтовые компрессоры — одни из самых простых в уходе типов воздушных компрессоров, поскольку они оснащены внутренней системой охлаждения и не требуют особого обслуживания.Как правило, это большие машины промышленного размера, которые можно смазывать маслом или работать без масла.

Винтовые воздушные компрессоры генерируют энергию через два внутренних ротора, которые вращаются в противоположных направлениях. Воздух попадает между двумя противоположными роторами и создает давление внутри корпуса. Благодаря внутренней системе охлаждения эти воздушные компрессоры предназначены для непрерывного использования и имеют мощность от 5 до 350 лошадиных сил.

Поршневые компрессоры

Другой популярный тип поршневого компрессора — поршневой компрессор.Обычно их можно найти на небольших рабочих площадках, например, в гаражах и при строительстве домов. В отличие от винтового компрессора, поршневой компрессор не предназначен для непрерывного использования. Поршневой воздушный компрессор имеет больше движущихся частей, чем ротационный винтовой компрессор, и эти части смазываются маслом для более плавного движения.

Эти типы воздушных компрессоров работают через поршень внутри цилиндра, который сжимает и вытесняет воздух для создания давления. Поршневые компрессоры могут быть одноступенчатыми или многоступенчатыми, что влияет на диапазон давления, которого они могут достичь.

Если вам нужно больше мощности, вам подойдет многоступенчатый компрессор . В то время как одноступенчатые компрессоры подходят для небольших проектов, таких как деревообработка и металлообработка, многоступенчатые компрессоры обеспечивают мощность, необходимую для интенсивного строительства, такого как сборка и техническое обслуживание автомобилей. Многоступенчатые поршневые компрессоры могут достигать мощности до 30 лошадиных сил.

Динамические компрессоры

Динамические воздушные компрессоры генерируют мощность, нагнетая воздух с помощью быстро вращающихся лопастей и затем ограничивая воздух для создания давления.Затем кинетическая энергия сохраняется в компрессоре в статическом виде.

Осевые компрессоры

Осевые воздушные компрессоры обычно не используются в строительных проектах, но вместо этого используются в высокоскоростных двигателях на кораблях или самолетах. Они имеют высокий КПД, но намного дороже, чем другие типы воздушных компрессоров, и могут развивать мощность до многих тысяч лошадиных сил, поэтому они в основном предназначены для аэрокосмических исследований.

Центробежные компрессоры

Центробежные воздушные компрессоры замедляют и охлаждают поступающий воздух через диффузор для накопления потенциальной энергии.Благодаря многофазному процессу сжатия центробежные компрессоры могут вырабатывать большое количество энергии в относительно небольшой машине.

Они требуют меньшего обслуживания, чем ротационные винтовые или поршневые компрессоры, а некоторые типы могут производить безмасляный воздух. Они обычно используются на стройплощадках с более высокими требованиями, таких как химические заводы или сталеплавильные центры, так как они могут достигать мощности около 1000 лошадиных сил.

Как выбрать правильные типы воздушных компрессоров?

В дополнение к механизмам выработки энергии и уровням выработки энергии, описанным выше, существует несколько других факторов, которые следует учитывать при выборе правильных типов воздушных компрессоров.

Учитывайте качество воздуха в безмасляных компрессорах

В чистой производственной среде использование масляных воздушных компрессоров может создать проблемы. Большинство воздушных компрессоров используют масло для смазки внутренних механизмов, а пары могут загрязнять воздух, что может привести к повреждению продукции или производственных процессов. При использовании безмасляного воздушного компрессора этот риск значительно снижается.

Хотя безмасляные компрессоры, как правило, дороже, они являются единственным вариантом для предприятий, которые гарантируют чистое производство.Масло все еще может быть необходимо для смазки машины, но внутренние механизмы безмасляных компрессоров содержат другой механизм уплотнения, чтобы гарантировать, что масло не попадет в сам компрессор. Помимо чистого воздуха, безмасляные компрессоры часто имеют более низкие эксплуатационные расходы, поскольку детали не нужно менять так часто.

Эффективное использование энергии

Если вы работаете над длительным строительным проектом, приобретение самого энергоэффективного воздушного компрессора может в конечном итоге окупить дополнительные затраты.Ниже приведены несколько типов энергоэффективных компрессоров.

Компрессоры с фиксированной скоростью и компрессоры с регулируемой скоростью

Компрессоры

с регулируемой скоростью (VSD) экономят энергию и деньги за счет увеличения или уменьшения производительности по запросу. Для сравнения: двигатели компрессоров с фиксированной скоростью постоянно работают с одинаковой скоростью. Это нормально, пока компрессор работает, но по мере замедления агрегата двигатель продолжает работать до полной остановки агрегата.Энергия тратится впустую во время этого периода охлаждения, поскольку компрессор все еще работает, но мощность не генерируется.

Воздушные компрессоры природного газа

В определенных промышленных условиях компрессор природного газа хорошо работает с электроинструментами и оборудованием. Примеры включают химические заводы, нефтеперерабатывающие заводы и производственные предприятия. Эти агрегаты работают на природном газе вместо дизельного топлива или электричества. Воздушные компрессоры природного газа часто работают более эффективно, чем другие варианты, даже при частичной нагрузке.Они также обладают лучшими возможностями рекуперации тепла, чем электрические компрессоры. Если ваши главные цели — эффективность и экономия энергии, лучшим вариантом может быть установка на природном газе.

Выяснить ограничения переносимости

Если вы перевозите воздушный компрессор между объектами, переносной блок — хороший вариант. Маленькие и легкие устройства по-прежнему могут передавать энергию, но в компактном корпусе. Хотя они не будут такими мощными, как более крупные агрегаты, портативные компрессоры могут быть идеальными для небольших строительных проектов.Некоторые устройства можно даже подключить к автомобильному адаптеру питания для заправки инструмента для рисования аэрографом или инструмента для накачивания шин!

Определите потребность в дополнительных функциях

Существует множество надстроек и дополнительных функций, которые можно использовать с различными типами воздушных компрессоров. Например, несколько соединителей или разветвители воздушных шлангов позволяют подключать несколько инструментов к вашему воздушному компрессору, поэтому вам не нужно подключать и отключать, когда вы постоянно меняете задачи.Воздушные компрессоры с тепловой защитой Надстройки отслеживают внутренний нагрев и останавливают повреждение двигателя при перегрузке машины.

Некоторые воздушные компрессоры имеют системы с ременным приводом , а не с прямым приводом, что обеспечивает более тихую работу. Если вы думаете, что вам понадобятся какие-либо из этих дополнительных функций, вы должны убедиться, что типы воздушных компрессоров, которые вы выбираете, будут совместимы с этими инструментами.

Если вы не хотите покупать воздушный компрессор для строительных работ, у BigRentz есть несколько типов воздушных компрессоров, которые вы можете арендовать для следующей работы.От небольших портативных устройств до промышленных — теперь у вас будет вся необходимая информация, чтобы сделать лучший выбор для вас.

Похожие сообщения

Общие сведения о компрессорах — типы, области применения и критерии выбора

Компрессоры — это механические устройства, используемые для повышения давления в различных сжимаемых жидкостях или газах, наиболее распространенным из которых является воздух. Компрессоры используются в промышленности для подачи воздуха в цех или КИП; на электроинструмент, краскораспылители и абразивно-струйное оборудование; для фазового сдвига хладагентов для кондиционирования воздуха и охлаждения; для транспортировки газа по трубопроводам; и т.п.Как и насосы, компрессоры делятся на центробежные (динамические или кинетические) и поршневые; но там, где насосы преимущественно представлены центробежными разновидностями, компрессоры чаще бывают поршневого типа. Они могут быть по размеру от перчаточного ящика, который накачивает шины, до гигантских поршневых машин или турбокомпрессоров, используемых на трубопроводе. Компрессоры прямого вытеснения можно разделить на возвратно-поступательные типы, где преобладает поршневой тип, и роторные типы, такие как винтовой винтовой и роторно-лопастной.

Большой поршневой компрессор в газовой среде

Изображение предоставлено: нефтегазовый фотограф / Shutterstock.com

В этом руководстве мы будем использовать термины «компрессоры» и «воздушные компрессоры» для обозначения в основном воздушных компрессоров, а в некоторых особых случаях будем говорить о более конкретных газах, для которых используются компрессоры.

Типы воздушных компрессоров

Компрессоры

можно охарактеризовать по-разному, но обычно их можно разделить на типы в зависимости от функционального метода, используемого для выработки сжатого воздуха или газа.В следующих разделах мы кратко описываем и представляем общие типы компрессоров. Охватываемые типы включают:

• Поршень
• Мембрана
• Винт со спиральной головкой
• Скользящая лопасть
• Свиток
• Лепесток вращения
• Центробежный
• Осевой

Из-за особенностей конструкции компрессоров, существует также рынок для восстановления воздушных компрессоров, и восстановленные воздушные компрессоры могут быть доступны в качестве опции вместо недавно приобретенного компрессора.

Поршневые компрессоры

Поршневые компрессоры или поршневые компрессоры основаны на возвратно-поступательном движении одного или нескольких поршней для сжатия газа внутри цилиндра (или цилиндров) и выпуска его через клапаны в приемные резервуары высокого давления. Во многих случаях резервуар и компрессор монтируются на общей раме или салазке как так называемый комплектный блок. В то время как основное применение поршневых компрессоров — обеспечение сжатым воздухом в качестве источника энергии, поршневые компрессоры также используются операторами трубопроводов для транспортировки природного газа.Поршневые компрессоры обычно выбираются по требуемому давлению (фунт / кв. Дюйм) и расходу (ст. Куб. Футов в минуту). Типичная система заводского воздуха обеспечивает сжатый воздух в диапазоне от 90 до 110 фунтов на квадратный дюйм с объемами от 30 до 2500 кубических футов в минуту; эти диапазоны, как правило, достигаются с помощью готовых коммерческих единиц. Системы заводского воздуха могут быть рассчитаны на единицу или могут быть основаны на нескольких более мелких установках, которые расположены по всему предприятию.

Пример поршневого воздушного компрессора.

Изображение предоставлено: Energy Machinery, Inc.

Для достижения более высокого давления воздуха, чем может обеспечить одноступенчатый компрессор, доступны двухступенчатые агрегаты. Сжатый воздух, поступающий во вторую ступень, обычно заранее проходит через промежуточный охладитель, чтобы отвести часть тепла, выделяемого во время цикла первой ступени.

Говоря о нагреве, многие поршневые компрессоры предназначены для работы в пределах рабочего цикла, а не непрерывно. Такие циклы позволяют теплу, генерируемому во время работы, рассеиваться, во многих случаях, через ребра с воздушным охлаждением.

Поршневые компрессоры

доступны как в масляной, так и в безмасляной конструкции. Для некоторых применений, где требуется безмасляный воздух высочайшего качества, лучше подходят другие конструкции.

Мембранные компрессоры

Мембранный компрессор представляет собой несколько специализированную возвратно-поступательную конструкцию, в которой установлен концентрический двигатель, приводящий в движение гибкий диск, который попеременно расширяется и сжимает объем камеры сжатия. Как и в случае с диафрагменным насосом, привод изолирован от технологической жидкости гибким диском, что исключает возможность контакта смазки с каким-либо газом.Мембранные воздушные компрессоры — это машины с относительно небольшой производительностью, которые используются там, где требуется очень чистый воздух, например, во многих лабораторных и медицинских учреждениях.

Винтовые компрессоры

Винтовые компрессоры — это роторные компрессорные машины, известные своей способностью работать в 100% рабочем цикле, что делает их хорошим выбором для мобильных приложений, таких как строительство или дорожное строительство. Используя зубчатые, зацепляющиеся штыревые и охватывающие роторы, эти блоки втягивают газ на приводном конце, сжимают его, когда роторы образуют ячейку, и газ перемещается по их длине в осевом направлении, и выпускают сжатый газ через выпускное отверстие на неприводной стороне. корпуса компрессора.Работа винтового компрессора делает его тише, чем поршневой компрессор, за счет уменьшения вибрации. Еще одно преимущество винтового компрессора перед поршневым — это отсутствие пульсации нагнетаемого воздуха. Эти агрегаты могут смазываться маслом или водой, или они могут быть спроектированы так, чтобы воздух не содержал масла. Эти конструкции могут удовлетворить требования критически важных безмасляных сервисов.

Показанный винтовой компрессор в разрезе показывает один из сдвоенных, вращающихся в противоположных направлениях винта.

Изображение предоставлено: Сергей Рыжов / Shutterstock.ком

Лопастные компрессоры

Шиберный компрессор основан на серии лопаток, установленных в роторе, которые перемещаются вдоль внутренней стенки эксцентриковой полости. Лопатки, вращаясь от стороны всасывания к стороне нагнетания эксцентриковой полости, уменьшают объем пространства, мимо которого они проносятся, сжимая газ, захваченный в этом пространстве. Лопатки скользят по масляной пленке, которая образуется на стенке эксцентриковой полости, обеспечивая уплотнение. Пластинчатые компрессоры нельзя использовать для подачи безмасляного воздуха, но они способны подавать сжатый воздух без пульсаций.Они также не допускают попадания загрязняющих веществ в окружающую среду благодаря использованию втулок, а не подшипников, и их относительно медленной работе по сравнению с винтовыми компрессорами. Они относительно тихие, надежные и способны работать со 100% -ным рабочим циклом. Некоторые источники утверждают, что роторно-пластинчатые компрессоры в основном вытеснили винтовые компрессоры в воздушных компрессорах. Они используются во многих безвоздушных применениях в нефтегазовой и других обрабатывающих отраслях.

Спиральные компрессоры

В спиральных воздушных компрессорах

используются стационарные и вращающиеся спирали, которые уменьшают объем пространства между ними, поскольку вращающиеся спирали отслеживают путь неподвижных спиралей.Впуск газа происходит на внешнем крае спиралей, а выпуск сжатого газа — ближе к центру. Поскольку спирали не соприкасаются, смазочное масло не требуется, что делает компрессор практически безмасляным. Однако, поскольку для отвода тепла сжатия не используется масло, как в других конструкциях, производительность спиральных компрессоров несколько ограничена. Они часто используются в компрессорах низкого уровня и компрессорах домашних систем кондиционирования воздуха.

Роторно-лопастные компрессоры

Роторные компрессоры — это крупногабаритные устройства низкого давления, которые более целесообразно классифицировать как воздуходувки.Чтобы узнать больше о воздуходувках, загрузите бесплатное руководство по покупке Thomas Blowers.

Центробежные компрессоры

В центробежных компрессорах

используются высокоскоростные лопастные колеса, подобные насосу, которые сообщают газам скорость, вызывая повышение давления. Они используются в основном в крупномасштабных приложениях, таких как коммерческие холодильные установки мощностью 100+ л.с. и на крупных перерабатывающих предприятиях, где они могут достигать 20 000 л.с. и обеспечивать объемы в диапазоне 200 000 куб. Почти идентичные по конструкции центробежным насосам, центробежные компрессоры увеличивают скорость газа, выбрасывая его наружу под действием вращающейся крыльчатки.Газ расширяется в улитке корпуса, где его скорость замедляется, а давление повышается.

Центробежные компрессоры имеют более низкую степень сжатия, чем поршневые компрессоры, но они обрабатывают большие объемы газа. Многие центробежные компрессоры используют несколько ступеней для улучшения степени сжатия. В этих многоступенчатых компрессорах газ обычно между ступенями проходит через промежуточные охладители.

Стандартный одноступенчатый центробежный компрессор подает большое количество сжатого воздуха.

Изображение предоставлено: wattana / Shutterstock.com

Осевые компрессоры

Осевой компрессор обеспечивает максимальные объемы подаваемого воздуха, от 8000 до 13 миллионов кубических футов в минуту в промышленных машинах. В реактивных двигателях используются компрессоры такого типа для производства объемов в еще более широком диапазоне. Осевые компрессоры в большей степени, чем центробежные компрессоры, имеют тенденцию к многоступенчатой ​​конструкции из-за их относительно низких степеней сжатия. Как и в центробежных установках, осевые компрессоры увеличивают давление, сначала увеличивая скорость газа.Затем осевые компрессоры замедляют газ, пропуская его через изогнутые неподвижные лопасти, что увеличивает его давление.

Осевой компрессор с неподвижными и подвижными лопатками, вид изнутри.

Изображение предоставлено: Vasyl S / Shutterstock.com

Варианты питания и топлива

Воздушные компрессоры могут иметь электрическое питание, обычно это воздушные компрессоры на 12 В постоянного тока или воздушные компрессоры на 24 В постоянного тока. Также доступны компрессоры, которые работают от стандартных уровней переменного напряжения, таких как 120 В, 220 В или 440 В.

Варианты альтернативного топлива включают воздушные компрессоры, которые работают от двигателя, работающего от источника горючего топлива, такого как бензин или дизельное топливо. Как правило, компрессоры с электрическим приводом желательны в случаях, когда важно устранить выхлопные газы или обеспечить работу в условиях, когда использование или присутствие горючего топлива нежелательно. Соображения по поводу шума также играют роль при выборе варианта топлива, поскольку воздушные компрессоры с электрическим приводом обычно демонстрируют более низкий уровень акустического шума по сравнению с их аналогами с приводом от двигателя.

Кроме того, некоторые воздушные компрессоры могут иметь гидравлический привод, что также позволяет избежать использования источников горючего топлива и связанных с этим проблем с выхлопными газами.

Выбор компрессорной машины в промышленных условиях

При выборе воздушных компрессоров для общего использования в мастерских, выбор обычно сводится к поршневому компрессору или винтовой компрессор. Поршневые компрессоры, как правило, дешевле винтовых, требуют менее сложного обслуживания и хорошо выдерживают грязные рабочие условия.Однако они намного шумнее, чем винтовые компрессоры, и более подвержены попаданию масла в систему подачи сжатого воздуха, явление, известное как «унос». Поскольку поршневые компрессоры при работе выделяют много тепла, их размеры должны соответствовать рабочему циклу — практическое правило предписывает 25% покоя и 75% работы. Радиально-винтовые компрессоры могут работать 100% времени и почти предпочитают это. Однако потенциальная проблема с винтовыми компрессорами заключается в том, что увеличение их размера с целью увеличения его мощности может привести к проблемам, поскольку они не особенно подходят для частого запуска и остановки.Тесный допуск между роторами означает, что компрессор должен оставаться при рабочей температуре для достижения эффективного сжатия. При выборе размера нужно уделять больше внимания использованию воздуха; Поршневой компрессор может быть увеличен без подобных опасений.

Автомастерская, которая постоянно использует воздух для окраски, может найти радиально-винтовой компрессор с его более низкой скоростью уноса и желанием постоянно эксплуатировать актив; Обычный ремонт автомобилей с более редким использованием воздуха и низким уровнем заботы о чистоте подаваемого воздуха может быть лучше обслуживаться поршневым компрессором.

Независимо от типа компрессора, сжатый воздух обычно охлаждается, осушается и фильтруется перед его распределением по трубам. Специалистам систем заводского воздуха необходимо будет выбрать эти компоненты в зависимости от размера системы, которую они проектируют. Кроме того, им необходимо будет рассмотреть возможность установки фильтров-регуляторов-лубрикаторов на точках подачи.

Компрессоры для крупных строительных площадок, установленные на прицепах, обычно представляют собой винтовые компрессоры с приводом от двигателя. Они предназначены для непрерывной работы независимо от того, используется ли воздух или сбрасывается.

Несмотря на то, что спиральные компрессоры доминируют в низкопроизводительных холодильных системах и воздушных компрессорах, они начинают проникать на другие рынки. Они особенно подходят для производственных процессов, требующих очень чистого воздуха (класс 0), таких как фармацевтика, продукты питания, электроника и т. Д., А также для чистых помещений, лабораторий и медицинских / стоматологических помещений. Производители предлагают агрегаты мощностью до 40 л.с., которые обеспечивают почти 100 кубических футов в минуту при давлении 145 фунтов на кв. Дюйм. Агрегаты большей мощности обычно включают в себя несколько спиральных компрессоров, так как технология не масштабируется после 3-5 л.с.

Если приложение связано со сжатием опасных газов, разработчики часто рассматривают диафрагменные или пластинчатые компрессоры, а для очень больших объемов сжатия — кинетические.

Дополнительные соображения по выбору

Некоторые дополнительные факторы выбора, на которые следует обратить внимание, следующие:

• Масло по сравнению с маслом за вычетом
• Расчет компрессора
• Качество воздуха
• Органы управления

Нефть по сравнению с нефтью за вычетом

Масло играет важную роль в работе любого компрессора, поскольку оно служит для отвода тепла, выделяемого в процессе сжатия.Во многих конструкциях масло также обеспечивает уплотнение. В поршневых компрессорах масло смазывает подшипники кривошипа и пальца, а также боковины цилиндра. Как и в поршневых двигателях, кольца на поршне обеспечивают герметизацию камеры сжатия и регулируют поступление в нее масла. Винтовые компрессоры впрыскивают масло в корпус компрессора, чтобы герметизировать два бесконтактных ротора и, опять же, отводить часть тепла процесса сжатия. В роторно-лопастных компрессорах масло заполняет мельчайшее пространство между кончиками лопастей и отверстием корпуса.Спиральные компрессоры обычно не используют масло, поэтому их меньше называют масляными, но, конечно, их мощность несколько ограничена. Центробежные компрессоры не вводят масло в поток сжатия, но они находятся в другой лиге, чем их братья с прямым вытеснением.

При создании безмасляных компрессоров производители используют ряд тактик. Производители поршневых компрессоров могут использовать цельные узлы поршень-кривошип, которые устанавливают коленчатый вал на эксцентриковые подшипники. Когда эти поршни совершают возвратно-поступательное движение в цилиндрах, они качаются внутри них.Эта конструкция исключает наличие подшипника пальца кисти на поршне. Производители поршневых компрессоров также используют различные самосмазывающиеся материалы для уплотнительных колец и гильз цилиндров. Производители винтовых компрессоров уменьшают зазоры между винтами, устраняя необходимость в масляном герметике.

Однако есть компромиссы с любой из этих схем. Повышенный износ, проблемы с отводом тепла, снижение производительности и более частое техническое обслуживание — это лишь некоторые из недостатков безмасляных воздушных компрессоров.Очевидно, что определенные отрасли промышленности готовы пойти на такие уступки, потому что безмасляный воздух является обязательным условием. Но там, где допустимо фильтровать масло или просто жить с ним, имеет смысл использовать обычный масляный компрессор.

Примеры безмасляных воздушных компрессоров.

Изображение предоставлено: Energy Machinery, Inc.

Расчет компрессора

Если вы работаете с отбойными молотками весь день, выбрать компрессор несложно: сложите количество операторов, которые будут использовать компрессор, определите кубические футы в минуту их инструментов и купите винто-винтовой компрессор непрерывного действия, который может удовлетворить спрос и который проработает 8 часов на одном баке.Конечно, на самом деле это не так просто — могут быть ограничения среды, которые следует учитывать, — но идею вы поняли.

Если вы пытаетесь обеспечить сжатым воздухом небольшой магазин, все становится немного сложнее. Пневматические инструменты можно разделить по использованию: либо прерывистого действия — скажем, гаечного ключа с трещоткой, либо непрерывного — распылителя краски. Диаграммы доступны, чтобы помочь в оценке потребления различных инструментов магазина. После того, как они определены и рассчитано использование на основе среднего и непрерывного использования, можно приблизительно определить общую мощность воздушного компрессора.

Типовой винтовой компрессор на строительной площадке.

Изображение предоставлено: Baloncici / Shutterstock.com

Определение мощностей компрессоров для производственных мощностей происходит примерно так же. Например, упаковочная линия, вероятно, будет использовать сжатый воздух для приведения в действие цилиндров, продувочных устройств и т. Д. Обычно производитель оборудования указывает нормы расхода для отдельных машин, но в противном случае расход воздуха в цилиндрах легко оценить, зная диаметр цилиндра, ход и частота вращения каждого пневматического устройства.

Очень крупные производственные предприятия и перерабатывающие предприятия, вероятно, будут иметь столь же большие потребности в сжатом воздухе, который может обслуживаться резервированными системами. Для таких операций постоянное наличие воздуха оправдывает затраты на несколько систем сжатого воздуха, чтобы избежать дорогостоящих остановок или остановок линий. Даже небольшие операции могут выиграть от некоторого уровня резервирования. Это вопрос, который необходимо задать при определении размеров небольшой производственной воздушной системы: лучше ли выполнять операцию с помощью одного компрессора (меньше обслуживания, меньше сложности) или несколько компрессоров меньшего размера (избыточность, возможности для роста) обеспечат лучшее соответствие ?

Качество воздуха

Компрессор забирает воздух из атмосферы и, сжимая, добавляет в смесь тепло, а иногда и масло, и, если всасываемый воздух не очень сухой, генерирует много влаги.Для некоторых операций эти дополнительные компоненты не влияют на конечное использование, и инструменты работают без проблем с производительностью. По мере того, как процессы с пневматическим приводом становятся более сложными или более важными, обычно уделяется больше внимания улучшению качества выходящего воздуха.

Сжатый воздух обычно довольно горячий, и первый шаг к уменьшению этого тепла — собрать воздух в резервуаре. Этот шаг не только позволяет воздуху остыть, но и позволяет конденсироваться некоторой части влаги в нем. Приемные баки воздушного компрессора обычно имеют ручные или автоматические клапаны, позволяющие слить скопившуюся воду.Дальнейшее тепло можно отвести, пропустив воздух через доохладитель. В трубопровод подачи воздуха можно добавить осушители на основе хладагента и адсорбционные осушители, чтобы улучшить удаление влаги. Наконец, может быть установлена ​​фильтрация для удаления любой увлеченной смазки из приточного воздуха, а также любых твердых частиц, которые могли попасть в результате какой-либо фильтрации на впуске.

Сжатый воздух обычно распределяется по нескольким каплям. При каждом падении стандартная передовая практика заключается в установке FRL (фильтр, регулятор, лубрикатор), которые регулируют воздух в соответствии с потребностями конкретного инструмента и позволяют смазке течь к любым инструментам, которые в этом нуждаются.

Элементы управления

Когда дело доходит до управления поршневым компрессором, не так уж много вариантов. Наиболее распространено управление пуском / остановом: компрессор питает бак с верхним и нижним порогами. Когда достигается нижняя уставка, компрессор включается и работает до достижения верхней уставки. Вариант этого метода, получивший название управления постоянной скоростью, позволяет компрессору работать в течение некоторого времени после достижения верхнего заданного значения, нагнетаемого в атмосферу, в случае, если накопленный воздух используется с более высокой, чем обычно, скоростью.Этот процесс сводит к минимуму количество запусков двигателя в периоды высокой нагрузки. Выбираемая система двойного управления, обычно доступная только в системах мощностью 10+ л.с., позволяет пользователю переключаться между этими двумя режимами управления.

Для винтовых компрессоров доступны дополнительные опции. В дополнение к управлению пуском / остановом и постоянной скоростью винтовые компрессоры могут использовать управление нагрузкой / разгрузкой, модуляцию впускного клапана, золотниковый клапан, автоматическое двойное управление, привод с регулируемой скоростью и, для установок с несколькими агрегатами, последовательность компрессоров.Управление загрузкой / разгрузкой использует клапан на стороне нагнетания и клапан на стороне впуска, которые соответственно открываются и закрываются, чтобы уменьшить поток через систему. (Это очень распространенная система на безмасляных винтовых компрессорах.) Модуляция впускного клапана использует пропорциональное управление для регулирования массового расхода воздуха, поступающего в компрессор. Управление с помощью скользящего клапана эффективно сокращает длину винтов, задерживая начало сжатия и позволяя некоторому количеству всасываемого воздуха обходить сжатие, чтобы лучше соответствовать потребностям.Автоматическое двойное управление переключает между пуском / остановом и управлением с постоянной скоростью в зависимости от характеристик нагрузки. Привод с регулируемой скоростью замедляет или увеличивает частоту вращения ротора за счет электронного изменения частоты сигнала переменного тока, вращающего двигатель. Последовательность работы компрессоров позволяет распределять нагрузку между несколькими компрессорами, назначая, например, один блок для непрерывной работы для обработки базовой нагрузки и варьируя запуск двух дополнительных блоков, чтобы минимизировать штраф за перезапуск.

При выборе любой из этих схем управления идея состоит в том, чтобы найти наилучший баланс между удовлетворением спроса и стоимостью холостого хода по сравнению с расходами на ускоренный износ оборудования.

Технические характеристики

При выборе компрессорного оборудования специалисты по спецификации должны учитывать три основных параметра в дополнение ко многим пунктам, изложенным выше. Эти технические характеристики воздушного компрессора включают:

• объем
• допустимое давление
• мощность станка

Хотя компрессоры обычно оцениваются в лошадиных силах или киловаттах, эти меры не обязательно дают представление о том, сколько будет стоить эксплуатация оборудования, поскольку это зависит от эффективности машины, ее рабочего цикла и т. Д.

Объемная емкость

Объемная производительность определяет, сколько воздуха машина может подавать в единицу времени. Кубические футы в минуту — наиболее распространенная единица измерения этого показателя, хотя то, что это такое, может варьироваться у разных производителей. Попытка стандартизировать эту меру, так называемый scfm, кажется, зависит от того, чьим стандартам вы следуете. Институт сжатого воздуха и газа принял определение стандартного кубического фута в минуту (стандарт ISO) как сухой воздух (относительная влажность 0%) при давлении 14,5 фунтов на кв. Дюйм и 68 ° F.Фактический кубический метр в минуту — еще одна мера объемной емкости. Он относится к количеству сжатого воздуха, подаваемого к выпускному отверстию компрессора, которое всегда будет меньше рабочего объема машины из-за потерь от прорыва через компрессор.

Допустимое давление

Допустимое давление в фунтах на квадратный дюйм в значительной степени зависит от потребностей оборудования, с которым будет работать сжатый воздух. Хотя многие пневмоинструменты предназначены для работы при нормальном давлении воздуха в цехе, для специальных применений, таких как запуск двигателя, требуется более высокое давление.Таким образом, при выборе поршневого компрессора, например, покупатель найдет одноступенчатый агрегат, который обеспечивает давление до 135 фунтов на квадратный дюйм, достаточный для питания повседневных инструментов, но хотел бы рассмотреть двухступенчатый агрегат для специальных применений с более высоким давлением.

Мощность машины

Мощность, необходимая для привода компрессора, будет зависеть от объема и давления. Специалисту также необходимо учитывать потери в системе при определении производительности компрессора: потери в трубопроводах, перепады давления в осушителях и фильтрах и т. Д.Покупатели компрессоров также могут принять решения по приводам, например, с ременным или прямым приводом двигателя, с бензиновым или дизельным двигателем и т. Д.

Производители компрессоров

часто публикуют кривые производительности компрессоров, чтобы дать возможность специалистам по спецификациям оценить производительность компрессора в диапазоне рабочих условий. Это особенно верно для центробежных компрессоров, которые, как и центробежные насосы, могут быть рассчитаны на выдачу различных объемов и давлений в зависимости от скорости вала и размера рабочего колеса.

The Dept.of Energy принимает энергетические стандарты для компрессоров, в соответствии с которыми некоторые производители компрессоров публикуют спецификации. Поскольку все больше производителей публикуют эти данные, покупателям компрессоров будет легче разбираться в потреблении энергии сопоставимыми компрессорами.

Приложения и отрасли

Компрессоры

находят применение в различных отраслях промышленности, а также широко используются в установках, знакомых обычным потребителям. Например, портативный электрический воздушный компрессор 12 В постоянного тока, который часто переносится в бардачке или багажнике автомобиля, является типичным примером простой версии воздушного компрессора, который находит применение среди потребителей для накачивания шин до нужного давления.

Некоторые из наиболее распространенных областей применения и отраслей, в которых используются компрессоры, включают следующее:

• Компрессоры, устанавливаемые на грузовиках и автомобилях
• Применение в медицине и стоматологии
• Сжатие лабораторных и специальных газов
• Приложения для производства продуктов питания и напитков
• Нефтегазовая промышленность

Автомобильные компрессоры

Использование воздушных компрессоров в транспортных средствах и общие автомобильные приложения включают электрические воздушные компрессоры, установленные на грузовиках, дизельные воздушные компрессоры или другие воздушные компрессоры, устанавливаемые на транспортных средствах.Например, пневматические тормозные системы на грузовиках используют для работы сжатый воздух, поэтому для перезарядки тормозной системы требуется встроенный воздушный компрессор. Для служебных транспортных средств могут потребоваться бортовые воздушные компрессоры для выполнения необходимых функций или для обеспечения мобильности компрессора и возможности развертывания по мере необходимости на различных рабочих площадках или местах. Например, пожарные машины могут включать в себя компрессоры пригодного для дыхания воздуха на борту для обеспечения возможности наполнения резервуаров воздухом для пополнения резервуаров пригодного для дыхания воздуха для пожарных и служб быстрого реагирования.

Применение в медицине и стоматологии

Компрессоры

находят применение также в медицине и стоматологии.

Стоматологические воздушные компрессоры

являются источником чистого сжатого воздуха для выполнения стоматологических процедур, а также для питания стоматологических инструментов с пневматическим приводом, таких как дрели или зубные щетки. Выбор правильного стоматологического воздушного компрессора требует нескольких соображений, включая требуемую мощность и давление.

Применение компрессора

в медицинских целях включает в себя создание источника воздуха для дыхания, который не зависит от других газов, хранящихся в газовых баллонах, и может использоваться, например, в качестве опции для пациентов, которые могут быть чувствительны к кислородному отравлению.Медицинские компрессоры воздуха для дыхания могут быть портативными или стационарными в больнице или медицинском учреждении. Другое использование медицинского воздушного компрессора может включать подачу воздуха в специализированное оборудование пациента, такое как компрессионные манжеты, где сжатый воздух необходим для оказания давления на конечности пациента, чтобы предотвратить скопление жидкости в конечностях в результате ослабленной сердечной функции.

Компрессия лабораторных и специальных газов

Лабораторные воздушные компрессоры и воздушные компрессоры для других специализированных промышленных применений используются для обработки и выработки запасов специальных газов, таких как водород, кислород, аргон, гелий, азот или газовые смеси (например, аммиачные компрессоры) или диоксид углерода, если его можно использовать в пищевой промышленности и производстве напитков.Гелиевые компрессоры будут подавать газ в резервуары для хранения для использования в лабораторных целях, таких как точное обнаружение утечек, в то время как другие газовые компрессоры, такие как кислородные компрессоры, могут удовлетворять потребности в резервуарах с кислородом для использования в больницах и медицинских учреждениях.

Приложения для производства продуктов питания и напитков

Пищевые воздушные компрессоры играют важную роль в пищевой промышленности и производстве напитков. Эти компрессоры находят применение на протяжении всего производственного цикла, они могут использоваться для облегчения технологических операций, таких как сортировка, подготовка, распределение, упаковка и консервация.Кроме того, сжатый воздух можно использовать для поддержания санитарных условий, необходимых при производстве расходных материалов.

Нефтегазовые приложения

Использование компрессоров также широко распространено в нефтегазовой промышленности, где компрессоры природного газа используются для выработки сжатого природного газа для хранения и транспортировки. Некоторые из этих операций сжатия газа требуют использования компрессоров высокого давления, где давление нагнетания может составлять от 1000 до 3000 фунтов на квадратный дюйм и выше, с возможным диапазоном от 10000 до 60000 фунтов на квадратный дюйм, в зависимости от области применения.

Краткое описание компрессорной машины

Это руководство дает общее представление о разновидностях компрессоров, вариантах мощности, особенностях выбора, областях применения и промышленном использовании. Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим нашим статьям и руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Источники

1. http://www.cagi.org
2. https://www.federalregister.gov/documents/2016/05/19/2016-11337/energy-conservation-program- стандарты энергосбережения для компрессоров
3. https: // www.dft-valves.com/blog/common-problems-with-pumps-and-compressors/
4. https://airmaticcompressor.com/compressed-air-gas-treatment/

Другие статьи по теме

Другие товары от Machinery, Tools & Supplies

Типы воздушных компрессоров

Существует несколько способов сжатия газа, и за прошедшие годы для этого было изобретено множество различных типов компрессоров. Их гениальная конструкция позволяет создавать давление в атмосферном воздухе, и есть три распространенных способа сделать это.Три наиболее распространенных воздушных компрессора — это поршневой, винтовой и центробежный.

Поршневые воздушные компрессоры считаются машинами прямого вытеснения, что означает, что они увеличивают давление воздуха за счет уменьшения его объема. По сути, машина всасывает последовательные объемы воздуха, который находится в замкнутом пространстве и поднимает воздух до высокого давления. Поршень внутри цилиндра помогает в этом. Эти типы воздушных компрессоров доступны с воздушным или водяным охлаждением в конфигурациях со смазкой или без смазки, а также предлагаются с различным давлением и мощностью.

Другой тип воздушного компрессора — это винтовой компрессор прямого вытеснения. Наиболее распространенным роторным воздушным компрессором является одноступенчатый винтовой воздушный компрессор со спиральными или спиральными лопастями, заполненный маслом. Этот тип воздушного компрессора состоит из двух роторов, которые находятся в корпусе, и роторы сжимают воздух внутри. Эти агрегаты имеют масляное охлаждение, где масло закрывает внутренние зазоры и не имеет клапанов.

В отличие от двух других, центробежный воздушный компрессор представляет собой динамический компрессор, который основан на передаче энергии от вращающегося рабочего колеса воздуху.Этот компрессор рассчитан на более высокую производительность, поскольку поток через компрессор непрерывный. Центробежные воздушные компрессоры не содержат масла, а ходовая часть с масляной смазкой отделена от воздуха уплотнениями вала и вентиляционными отверстиями.

Поскольку воздушные компрессоры требуют регулярного обслуживания и периодического ремонта, необходимо проводить профилактическое обслуживание, чтобы поддерживать их работу на максимальной мощности. Arizona Pneumatic предоставляет программы ремонта и профилактического обслуживания воздушных компрессоров.

Газовый компрессор

: типы, размеры и функции | by Helmi Wicaksono Muchammad

Компрессор двойного действия Ariel

Во время моего визита в блок Rokan в Дури, Риау, я обнаружил пару газовых компрессоров типа «Ariel».Он используется для перемещения природного газа по трубе от скважины к потребителю путем увеличения давления газа за счет уменьшения его объема. Сам компрессор является основным двигателем газа и воздуха в обрабатывающих отраслях промышленности. Они используются для увеличения статического давления газа и подачи его при заданном давлении и скорости потока в технологическом процессе.

Принцип работы компрессоров аналогичен насосам, оба увеличивают давление на жидкость и оба транспортируют жидкость по трубе. Поскольку газы сжимаются, компрессор также уменьшает объем газа.Жидкости относительно несжимаемы, поэтому основное действие насоса — перекачивание жидкостей.

Типы газовых компрессоров

Типы компрессоров

Как описано в таблице, компрессоры делятся на две отдельные категории: динамические и объемные.

Во всех объемных машинах определенный объем газа на входе ограничен заданным пространством и впоследствии сжимается за счет уменьшения этого ограниченного пространства или объема. При этом повышенном давлении газ затем выталкивается в нагнетательный трубопровод или систему резервуара.

Хотя компрессоры прямого вытеснения имеют широкий спектр конфигураций и геометрических форм, наиболее важными технологическими машинами являются поршневые компрессоры и винтовые вращающиеся машины. Хотя существует ряд других, включая диафрагменные и лопастные компрессоры, подавляющее большинство значительных технологических газовых поршневых машин явно являются поршневыми и двухшнековыми винто-вращающимися или вращательно-винтовыми машинами.

Поршневой компрессор

Поршневой компрессор — это компрессор прямого вытеснения, который использует движение поршня внутри цилиндра для перемещения газа с одного уровня давления на другой (более высокий) уровень давления.

Типы поршневых компрессоров включают следующие:

a) Простой одноцилиндровый : Поскольку один цилиндр имеет одну зону всасывания, сжатия и нагнетания. Конструкции цилиндров двустороннего действия имеют две зоны всасывания, сжатия и нагнетания.

b) Многоцилиндровый : Некоторые поршневые компрессоры могут иметь до шести цилиндров. Поршни, соединенные с коленчатым валом, используются для сжатия газа.

c) Многоступенчатая конструкция : Многоступенчатая ступень сжатия отбирает пар и сжимает его в

Ротационные компрессоры

Винтовой компрессор представляет собой объемную машину прямого вытеснения и имеет различные рабочие фазы: всасывание, сжатие и нагнетание.В корпусе компрессора расположены два спиральных винта, вращающихся в противоположных направлениях; Форсунки входа и выхода газа находятся на противоположных концах. Винтовые компрессоры

, скорее всего, станут предпочтительным оборудованием для безмасляного или смачиваемого маслом сжатия воздуха в горнодобывающей промышленности, строительстве, промышленном холодильном оборудовании или во множестве других применений, где ценятся их относительная простота, общая надежность и высокая доступность. Винтовые компрессоры одинаково подходят для сжатия технологических газов.

Придание скорости потоку газа и последующее преобразование этой скорости в энергию давления. Эти компрессоры часто называют турбокомпрессорами, а центробежные машины составляют около 80% или более динамических компрессоров. Остальные 20% или меньше — это машины с осевым потоком, предназначенные для приложений с более высоким расходом и более низким давлением.

Центробежный компрессор

Центробежный компрессор — это динамическая машина, в которой сжатие достигается за счет приложения к газу инерционных сил (ускорение, замедление и вращение) с помощью вращающихся крыльчаток.Центробежный компрессор состоит из

Axial Flow Compressor

Axial Flow Compressor может обрабатывать большие объемы потока в относительно небольших корпусах и с приемлемыми требованиями к мощности. Диапазон давления для осевого компрессора от низкого до среднего.

Узел компрессора турбодетандера

Турбодетандер

Турбодетандер, также называемый турбодетандером, представляет собой центробежную или осевую турбину, через которую газ под высоким давлением расширяется для создания работы, используемой для привода компрессора.

Термин «турбодетандер», как показано на рисунке, обычно используется для обозначения машины детандера / компрессора как единого блока. Он состоит из двух основных компонентов; радиальное расширение притока и центробежный (бустерный) компрессор, объединенный в виде узла. Его колеса соединены на едином валу. Турбодетандер — это силовой агрегат, а компрессор — это приводной агрегат.

Турбодетандер на газоперерабатывающем заводе предназначен для эффективного выполнения двух совершенно разных, но взаимодополняющих функций в одной машине.Основная функция — эффективное создание холода в потоке технологического газа. Это делается со стороны расширительной турбины за счет эффективного извлечения

Как работает холодильный компрессор

Компрессор является сердцем холодильной системы. Компрессор действует как насос, перемещающий хладагент по системе. Датчики температуры запускают работу компрессора. Системы охлаждения охлаждают объекты посредством повторяющихся циклов охлаждения.

Прежде чем мы продолжим, вот несколько терминов, которые вам следует знать.

1. Компрессор: Компрессор — это насос, обеспечивающий поток хладагента. Компрессор работает за счет увеличения давления и температуры испаренного хладагента. Существуют различные типы компрессоров для холодильного оборудования. Поршневые, ротационные и центробежные компрессоры являются наиболее распространенными среди холодильных установок.

2. Конденсатор: Конденсатор представляет собой комплект спиральных труб. В домашнем холодильнике вы найдете компрессор на задней стороне прибора.Конденсатор охлаждает испарившийся хладагент, превращая его обратно в жидкость.

3. Испаритель: Испаритель является охлаждающим элементом холодильной системы. Он поглощает тепло от содержимого охлаждающего устройства. В бытовом холодильнике испаритель находится в морозильной камере.

4. Расширительный клапан: Это устройство регулирует поток жидкого хладагента. Расширительный клапан термостатический. Он реагирует на установленную вами температуру.

Холодильный цикл

Хладагент течет из змеевика испарителя через компрессор. Этот поток повышает давление охлаждающей жидкости. Затем испарившийся хладагент поступает в конденсатор, где превращается в жидкость. Когда хладагент конденсируется в жидкость, он выделяет тепло. Это объясняет, почему конденсатор относительно горячий при прикосновении к нему.

Из конденсатора хладагент течет к расширительному клапану. Падение давления в расширительном клапане.От расширительного клапана хладагент поступает в испаритель. Жидкий хладагент забирает тепло из окружающей среды испарителя. Это тепло испаряет жидкий хладагент.

Испаренный хладагент возвращается в компрессор, где цикл продолжается.

Как работают разные компрессоры

1. Поршневой компрессор

В этом компрессоре используется возвратно-поступательное движение поршня для сжатия испарившегося хладагента. Другое название поршневого компрессора — поршневой компрессор.Этот компрессор состоит из двигателя, коленчатого вала и нескольких поршней.

Двигатель вращает коленчатый вал, который затем толкает поршни.

При каждом обороте коленчатого вала совершаются действия: всасывание, сжатие и нагнетание. Все эти действия идут по порядку. В результате вытеснение газа прерывистое и вызывает вибрацию.

Поршневые компрессоры одностороннего действия — это компрессоры, в которых хладагент действует с одной стороны. В компрессорах двойного действия хладагент действует с двух сторон поршня.

Типы компрессоров одностороннего действия включают;

• Компрессоры открытого типа
• Обслуживаемые полугерметичные компрессоры
• Полугерметичные компрессоры с болтовым креплением
• Сварные герметичные компрессоры

Эти поршневые компрессоры бывают для низких, средних и высоких рабочих температур. Вы найдете поршневые компрессоры в бытовых холодильниках и морозильниках (сварные герметичные компрессоры). В коммерческих системах охлаждения и кондиционирования бывают полугерметичные и герметичные сварные компрессоры.

2. Роторно-пластинчатый компрессор

Лопатка разделяет цилиндр на всасывающую и нагнетательную секции. Поршни вращаются для увеличения и уменьшения объемов секций. Непрерывное вращение обеспечивает всасывание, сжатие и выпуск газа.

Работа пластинчато-роторного компрессора включает пять действий. Эти действия: начало, всасывание, сжатие, нагнетание, затем конец. Каждое вращение коленчатого вала выполняет все эти пять действий.

Пластинчато-роторные компрессоры можно найти в бытовых холодильных установках и кондиционерах.Они также используются в тепловых насосах.

3. Винтовой компрессор

В этом компрессоре используются винтовые винтовые роторы для сжатия больших объемов хладагента. Сжатие включает двигатель, а также охватываемый и охватывающий роторы.

Двигатель вращает охватываемый ротор через коленчатый вал. Рабочий ротор перемещает охватывающий ротор, когда роторы сцепляются друг с другом.

Зацепляющиеся роторы выталкивают хладагент через всасывающий патрубок компрессора. Сжатый хладагент выходит через выпускное отверстие под более высоким давлением.

Винтовой компрессор конкурирует с большими поршневыми и маленькими центробежными компрессорами. Винтовые компрессоры можно найти в коммерческих и промышленных системах охлаждения и кондиционирования воздуха.

4. Центробежный компрессор

Другое название центробежного компрессора — турбо или радиальный компрессор. Эта машина сжимает хладагент кинетической энергией через вращающиеся колеса. При вращении крыльчатки они проталкивают хладагент через впускную лопатку.Чем выше частота вращения крыльчатки, тем выше давление.

Затем хладагент высокого давления проходит через диффузор. В диффузоре газовый объем хладагента увеличивается при уменьшении скорости. Центробежные компрессоры преобразуют кинетическую энергию высокоскоростного хладагента под низким давлением. В результате получается низкоскоростной газ под высоким давлением.