22.11.2024

Отличие компрессора от насоса: Чем отличается компрессор от насоса?

Содержание

Чем отличается компрессор от насоса?

Бытует мнение, что компрессор и насос механизмы с одинаковым функционалом, но это не так. Предлагаем Вам разобраться в их характеристиках, принципе работы и узнать, в чем их разница, а также схожесть.

Механизм работы компрессора

Компрессор в переводе с латинского означает сжатие. Суть его работы заключается в повышении давления и температуры, что и приводить к сжатию воздуха. Так наиболее распространены объемные, поршневые, роторные и винтовые компрессоры. Механизм действия компрессора основан на нагнетании. Посредством увеличения температуры до 70-90 градуса и давления до 15-25 атмосфер происходит сжатие и преобразование газов.

Таблица сравнения компрессоров по их типу

Тип компрессора                    | Предельные параметры          | Область применения               |

       |————————————————————————————————————————————————|

       | Поршневой                             | VВС = 2—5 м3/мин                   | Химическая                            |

       |                                               | РН = 0,3—200 Мн/м2               | промышленность,                    |

       |                                               | (лабораторно до 7000 Мн/м2)  | холодильные установки,         |

       |                                               | n = 60—1000 об/мин               | питание пневматических         |

       |                                               | N до 5500 квт                         | систем, гаражное хозяйство.   |

       |————————————————————————————————————————————————|

       | Ротационный                          | VВС = 0,5—300 м3/мин            | Химическая                            |

       |                                               | РН = 0,3—1,5 Мн/м2                | промышленность, дутье в       |

       |                                               | n = 300—3000 об/мин             | некоторых металлургических  |

       |                                               | N до 1100 квт                         | печах и др.                             |

       |————————————————————————————————————————————————|

       | Центробежный                       | VВС = 10—2000 м3/мин            | Центральные компрессорные  |

       |                                               | РН = 0,2—1,2 Мн/м2                | станции в металлургической,  |

       |                                               | n = 1500—10000 (до 30000)     | машиностроительной,             |

       |                                               | об/мин                                    | горнорудной,                           |

       |                                               | N до 4400 квт (для                  | нефтеперерабатывающей       |

       |                                               | авиационных — до десятков  | промышленности                     |

       |                                               | тысяч квт)                              |                                                |

       |————————————————————————————————————————————————|

       | Осевой                                   | VВС = 100—20000 м3/мин        | Доменные и сталелитейные     |

       |                                               | РН = 0,2—0,6 Мн/м2                | заводы, наддув поршневых     |

       |                                               | n = 2500—20000 об/мин          | двигателей, газотурбинных     |

       |                                               | N до 4400 квт (для                  | установок, авиационных          |

       |                                               | авиационных — до 70000 квт) | реактивных двигателей и др.   |

 

Как работает насос?

Насосом называют механизм, который всасывает различные жидкости через передачу ей потенциальной или кинетической энергии. Важные характеристики насоса:

  • Численность жидкости перемещаемая за единицу времени;
  • КПД насоса;
  • Давление, которое он может выработать;
  • Используемая мощность;
  • Напор.

На нашем сайте представлены следующие виды насосов:бытовые, вакуумные, вихревые, конденсатные, консольные, многоступенчатые, сточные, промышленные, фекальные, химические, сетевые и другие. Рассмотрим принцип работы данного аппарата, на примере центробежного насоса.

Схема центробежного насоса:

Жидкость поступает в центр колеса. За счет применения центробежной силы она попадает к периферии колеса. По окончании оказывается в напорном трубопроводе.

Схожесть и отличия насоса от компрессора

Принципиальное отличие между этими аппаратами это база, за счет которой создается давление. Как описано выше, у насосов это жидкость, а компрессор же использует воздух. Дальше их функциональность, компрессор работает за счет сжатия, а насос перекачивает. Работа компрессора более сложная, об этом свидетельствует термодинамическая природа газов. Что касается износостойкости и исправности, то это преимущество насоса, так как ремонт и восстановления компрессора затратное дело и требует достаточно долгого периода времени. Также при работе с компрессором не стоит забывать о подготовке и детальном инструктаже, в связи с высокой опасностью получить травмы. Общее же между ними является то, что их конструкция состоит из нескольких ступеней, что могут предоставить большой диапазон высокого давления. Вторая схожесть в классификации, и те, и те делят на объемные и динамические механизмы.

Итак, мы наглядно убедились, что существует колоссальная разница между насосом и компрессоров, но и аналогичности они не лишены.

Принципиальные отличия компрессора от насоса

Многие считают, что компрессор и насос – одно и тоже. Но нужно заметить, что это не совсем так. И в нашей сегодняшней статье мы поговорим об этом.

Сначала рассмотрим свойства насоса и свойства компрессора:

Как насос, так и компрессор может обеспечить своих хозяев широким диапазонам производительности, и давления.

Свойства объёмных насосов:

  1. Подача такого насоса происходит не равномерным потоком, а порциями.
  2. Поршневые насосы нужны при низкой производительности и высоком давлении.

Ныне можно найти много объяснений на данную тему, и выбрать то, что вам подойдет не так уж сложно, если во всем разобраться.

И в первом, и втором варианте присутствуют уплотнения, подшипники, смазка, но на этом схожести заканчиваются.

Чтобы не говорить слишком сложным языком, можно всё обобщить и сказать проще: компрессор нужен для создания давления за счет воздуха, а насос для давления жидкости.

Насос перекачивает, а компрессор сжимает.

Надежность

Говоря об электронике нельзя забывать и о надежности, с безопасностью. Ведь нужно учесть все моменты, чтобы после покупки вы не осознали, что совершили ошибку.

Если учитывать, что компрессор более затратен, нежели насос, то можно сделать вывод, что выйдет по цене он не дешево. О надежности:

  • Любая даже самая дорогая вещь в мире, а конкретно компрессор или насос не может дать гарантию долговечности. То есть вы покупаете «кота в мешке».
  • Покупать нужно лишь на проверенных сайтах, в которых вы будете уверенны в долговечности вашего оборудования.
  • В большинстве случаев компрессорная линия должна работать не менее пяти лет.
  • Они обязаны работать без перерыва в течение 5 лет между ремонтными работами. Для достижения такой цели и такого уровня они требуют грамотной постановки, смазки, подшипников и т.д.

Безопасность

Компрессоры являются более травмоопасными нежели насос. Сжатый газ содержит в себе большую потенциальную энергию, к которой нужно относиться должным образом и с бдительностью. Если добавить к этому возгорающуюся смесь, то можно получить взрывоопасную технологию, которая очень опасна для здоровья, если не соблюдать технику безопасности.

В нашем интернет-магазине вы сможете найти рекомендации по применению и также сами насосы, и компрессоры. Мы гарантируем качество, и соблюдение всех технологий производства. Приобретая у нас вещь, вы можете не беспокоиться о качестве, и всегда знать, что он вам будет служить долгое время без сбоев.

Вывод:

Делая вывод можно сказать, что отличия компрессора от насоса заключается в следующем:

  1. Надежная работа.
  2. Безопасность.

Пожалуй это 2 самых главных критерия, по которым можно определить отличие компрессора от насоса.

Второе отличие заключается в том, что далеко не все компрессоры служат так долго, как нам хочется. Если какая-то деталь отсутствует или просто-напросто компрессор сломался, то его ремонт выйдет вам в очень крупную сумму, которую готовы отдать за такую вещь далеко не все. Именно поэтому покупка в большинстве случаев является ненужной и не правильной. Ну и третий момент, конечно это уровень безопасности. Компрессор является более опасным, и всё это лишь потому, что работают они на сжатом воздухе.

Исходя из всего вышеописанного можно сделать вывод, что компрессоры выполняют целый вид заданной работы. У насосов всё гораздо проще. Но качество работы и срок службы могут гарантировать не только влияние внешних факторов, но и имя производителя.

Именно поэтому покупая у нас вы получаете гарантию службы того, что вам нужно и всегда можете обратиться к нам по возникшим вопросам. Мы всегда с радостью подскажем и поможем вам.

Как выбрать компрессор или насос автомобильный, советы по выбору и отзывы

Насос, компрессор – устройство, предназначенное для накачивания шин. Водитель должен контролировать уровень давления в шинах по нескольким причинам:

  • при езде на спущенных шинах увеличивается расход топлива и ускоряется износ самой покрышки;
  • из-за разного давления в шинах ухудшается управляемость автомобиля: его может занести, что чревато аварией (особенно в осенне-зимнее время года).

Проверять давление в шинах необходимо раз в неделю.

  • Автомобильный компрессор
  • Автонасос

Тип

Механический – работает от мышечного усилия человека (руки или ноги). Достоинства: низкая стоимость, простая конструкция, независимость от внешнего источника питания. Недостаток – насос требует от пользователя приложения физических усилий, что неудобно и приводит к усталости спины и ног.

Виды механических насосов.

  • Ручной – представлен в виде Т-образной конструкции с вертикально расположенным цилиндром и ручками. Такой насос довольно громоздкий, поскольку не складывается.
  • Ножной – конструкция выполнена в виде «ножниц», посредине которых находится поршень и цилиндр. В отличие от предыдущего варианта, ножной насос компактнее (складывается).

Электрический (компрессор) – работает от электрического двигателя, который получает энергию от прикуривателя (12В) или непосредственно от клемм аккумулятора (24В). Такой насос избавляет пользователя от приложения физических усилий. Кроме того, компрессор обладает широким функционалом (накачивает лодки, оснащается манометром, фонарем).

Виды компрессоров.

Мембранный (вибрационный) – воздух сжимается посредством движения мембранного резинового полотна. Достоинства: простота конструкции и эксплуатации, ремонтопригодность, компактность. Недостатки: низкая производительность и ухудшение работы зимой (из-за снижения эластичности мембраны). Такие компрессоры хороши для шин с диаметром до 14 дюймов.

Поршневой – сжатие воздуха происходит за счет работы системы цилиндр-поршень. Достоинства: высокая производительность и стабильность работы зимой. Недостатки: сложность конструкции, быстрое нагревание насоса (непрерывно работает не более 15-20 минут), при поломке поршня или цилиндра устройство не пригодно для ремонта. Поршневые компрессоры встречается чаще всего.

Роторный – выигрывает по производительности у предыдущих видов. Кроме того, роторный компрессор характеризуется надежностью и простотой эксплуатации. Недостаток – очень высокая цена. Такое устройство отлично подойдет для накачивания лодок. Роторные компрессоры распространены мало.

Производительность

Этот параметр означает скорость накачивания воздуха и измеряется в литрах в минуту (л/мин). Насос с большей производительностью накачает шину быстрее, чем маломощный аналог.

Производительность зависит от типа насоса:

  • мембранные – обычно в пределах 30-40 л/мин;
  • поршневые – от 30-35 л/мин до 160 л/мин;
  • роторные – 200-300 л/мин.

Стоит знать, электрические насосы требуют перерывов в работе для охлаждения. Чем тяжелее автомобиль, тем более производительный насос потребуется для накачки шин:

  • легковые (универсалы, седаны, малолитражные) – 30-50 л/мин;
  • внедорожники, кроссоверы – 50-70 л/мин;
  • грузовые – 70-160 л/мин.

Насос с показателем 20-40 л/мин накачает шину за 2-5 минут, более производительные устройства с этой же задачей справятся менее чем за 2 минуты.

Производительность насоса подбирается также по диаметру шин:

  • до 14 дюймов – 30-40 л/мин;
  • 15-17 дюймов – 45-55 л/мин;
  • 18-20 дюймов – 65-75 л/мин;
  • от 20 дюймов и более – от 75 л/мин и более.

Важно: более производительное устройство характеризуется и большей надежностью. У таких насосов выше запас прочности, а в конструкции часто предусмотрена система охлаждения.

Максимальное давление

Этот показатель указывает на предельное давление воздуха, которое создает насос.

Для накачивания шин легковых автомобилей достаточно 2-3 атм – такое давление обеспечивает большинство насосов. Водителям грузовиков стоит обратить внимание на насосы с максимальным давлением от 6-8 атм. Модели на 7-10 атм считаются универсальными (подойдут даже для накачивания лодки). Насосы с большим параметром максимального давления надежнее – они лучше выдерживают серьезные нагрузки.

Важно: максимальное давление должно быть с небольшим запасом, чтобы насос преждевременно не вышел из строя от постоянной работы на пределе своих возможностей.

Давление в шинах измеряется с помощью нескольких единиц – атм, бар, кг/см2, кПа, psi (фунт/дюйм2). Помните, что атм, бар, кг/см2 незначительно отличаются друг от друга и приблизительно равняются 14 фунтам/дюйм2 (psi) либо 100 кПа.

Несмотря на то, что некоторые производители указывают максимальное давление в 20 атм или 300 psi, чаще всего предельный показатель в портативном устройстве не превышает 8 атм.

Время непрерывной работы

Этот параметр помогает оценить эффективность насоса. Бюджетные устройства работают без остановки примерно 20 минут. Если потребуется накачать 4 колеса, то подобные аппараты будут функционировать на пределе возможностей. У более дорогих насосов время непрерывной работы возрастает до 30 минут и выше.

Мощность

От этого показателя зависит производительность насоса и нагрузка на бортовую сеть автомобиля. Аппараты мощностью до 180 Вт можно подключать к прикуривателю. Более мощные насосы напрямую подсоединяются к клеммам аккумуляторной батареи.

Питание

12В (прикуриватель) – для насосов производительностью до 45-50 л/мин. Это стандартный вариант подключения этих устройств.

24В – более производительные устройства, которые подсоединяются к клеммам аккумулятора посредством «зажимов-крокодильчиков». Подобные насосы нельзя подключать к бортовой сети авто (12В), чтобы не допустить повреждения проводки и возгорания. Это не относится к грузовым машинам, у которых напряжение сети равняется 24В.

220В – насосы питаются непосредственно от бытовой электросети. Такие компрессоры используются для накачивания шин в гараже или дома. Но по понятной причине эти аппараты малоэффективны в дороге.

12/220В – универсальные варианты.

Дополнительно

Длина шланга – чем длиннее шланг, тем удобнее работать с насосом. На практике для бытовых условий достаточно 1.5-метрового шланга. У более производительных моделей, которые используются в автосервисе, длина шланга – 7 и более метров.

Важно: шланг должен переносить максимальное давление и сохранять на морозе свою эластичность.

Желательно наличие у шланга резьбового штуцера для надежного крепления к ниппелю шины. Быстросъемный переходник, который иногда используется для подсоединения шланга к колесу, должен быть устойчивым к коррозии (хороший вариант – латунь).

Длина кабеля питания – для комфортной работы с устройством составляет не меньше 2 м, а лучше – 2.5-3 м.

Важно: длина шланга и кабеля должна быть достаточной для накачивания любого колеса в машине.

Корпус – оболочка насоса, которая защищает его элементы от внешних воздействий. У бюджетных устройств корпус пластиковый, у аппаратов подороже – более прочный металлический. Характеристики качественного корпуса: устойчивость к ударам и низким температурам, огнеупорность.

Оснащение

Двухцилиндровый – насос оснащен двумя цилиндрами, что вдвое увеличивает производительность. Такой насос рекомендуется для грузовиков, джипов и другой техники с большими колесами.

  • Манометр – измеряет давление в шине. Встречаются два вида манометров.
  • Цифровой –  выводит сведения на ЖК-монитор, характеризуется высокой точностью измерения. В насосах с цифровым манометром предусмотрена функция «авто-стоп». Недостаток: высокая цена. Цифровой манометр встречается в компрессорах.

Аналоговый – отображает данные с помощью циферблата со шкалой. Такой манометр обойдется дешевле, но менее точен и удобен в эксплуатации (в частности, колебания стрелки мешают получить точные данные). Аналоговый насос используется в механических и некоторых электрических насосах.

Если манометра в насосе нет, то в этом случае нельзя определить давление с высокой точностью.

Важно: класс точности манометра указывается цифрами: 0.2; 0.6; 1.2: 2.5; 4.0. Ориентир для пользователя такой: ниже цифра –выше точность.

Комплект насадок – позволяет накачивать велосипедные шины, мячи, игрушки, надувные лодки и матрасы.

Авто-стоп – автоматически отключает компрессор, когда давление в шине достигнет заданного уровня. Смысл этой функции заключается в том, что пользователю не нужно следить за накачиванием колеса. Кроме того, авто-стоп позволяет накачать шину, оставаясь в салоне авто, например, в дождь.

Защита от перегрева (термореле) – автоматически отключает компрессор при достижении им критической температуры. Такая опция понадобится, если требуется быстро накачать одну или несколько шин.

Стравливающий клапан – дает возможность снизить давление в колесах, что актуально при движении по грунтовой дороге.

Откачка воздуха – быстро сдувает лодку или матрас перед сворачиванием.

Аккумулятор – обеспечивает автономную работу компрессора. Батарея заряжается от бытовой сети 220В и ее заряда достаточно для накачки двух или трех колес.

Воздушный фильтр – предотвращает попадание пыли и грязи в компрессор и тем самым продлевает срок его службы. Воздушный фильтр пригодится при работе с устройством в полевых условиях.

Фонарь – освещает рабочую область ночью, что упрощает накачивание колеса. Фонарик работает в двух режимах: обычном (непрерывно светит) и мигающем. Иногда предусматривается аварийное освещение. Варианты исполнения фонарика: съемный и встроенный.

Кейс или чехол – облегчает транспортировку и хранение насоса. Пластиковый кейс с удобной ручкой оберегает аппарат от влаги, грязи и других внешних воздействий. А вот текстильный чехол защитит разве что от пыли.

Советы

  • Приобретайте качественные насосы известных брендов в специализированных магазинах. Требуйте у продавца гарантийный талон. Производители обычно дают гарантию на 1 год.
  • Внимательно осмотрите изделие: у качественного насоса штампы и цифры читабельные, детали лишены дефектов (в том числе заусенцев и зазубрин). Убедитесь, что у кабеля нет трещин и других изъянов.
  • Желательно, чтобы компрессор был компактным и не слишком тяжелым.
  • Не приобретайте поршневые компрессоры с пластиковым поршнем – они быстро выходят из строя.
  • При использовании компрессора мотор двигателя должен быть включенным, чтобы не разрядить аккумулятор авто.
  • Для ухода за насосом достаточно время от времени прочищать штуцер шланга и решетки для воздуха на корпусе устройства.

Мембранный vs Поршневой | Мембранные компрессоры

 

Периодически нам задают вопросы:

 

Какой компрессор лучше выбрать?

 

Поршневой безмасляный или мембранный?

 

Обычно производители поршневых безмасляных компрессоров говорят, что лучше всего подойдет поршневой компрессор. Производители мембранных компрессоров, наоборот, говорят, что их техника «круче».

 

Мы решили разобраться в этом вопросе, и вот что получилось…

 

Сразу скажу, что однозначного ответа нет.

 

Применяемость того или иного типа компрессора зависит от множества факторов. Вот только некоторые из них:

 

  • сжимаемый газ;
  • требуемое рабочее давление;
  • требуемая объемная производительность;
  • требования к чистоте сжатого газа (допустимость примесей масла / паров масла).

 

Что касается рабочего давления и производительности, то условная применяемость компрессоров по типам показана на Рис. 1.

 

Рис.№1. График параметров компрессоров

 

На диаграмме рисунка 1 видно, что поршневые и мембранные компрессоры «перекрывают» бо́льшую часть полных диапазонов производительности и рабочего давления.

 

При высоких рабочих давлениях (более 15 бар изб.) и высокой требуемой производительности (более 1000 Нм3/ч) альтернативы поршневым компрессорам нет.

 

Здесь при выборе компрессора решающими становятся такие факторы, как известность производителя оборудования, соотношение «цена – качество» и т.д.

 

При рабочих давлениях выше 2000 бар изб. альтернативы нет уже мембранным компрессорам.

 

Нас же интересует область, где возможно применение как мембранных, так и поршневых компрессоров (область «перекрытия» соответствующих диаграмм на Рис. 1). Здесь вступают в действие уже более конкретные факторы выбора.

 

Основой мембранного и поршневого компрессоров является заполненный маслом картер, в котором установлен кривошипно-шатунный механизм (КШМ).

 

Число шатунов и поршней равно количеству ступеней сжатия компрессора.

 

Наличие картера и КШМ является, пожалуй, единственной общей чертой поршневого и мембранного компрессоров.

 

Остальные характеристики удобно рассмотреть в виде таблицы.

 

 

Характеристика

 

Поршневые компрессоры

Мембранные компрессоры

Сжимаемый газПеречень сжимаемых газов ограничен. Ограничения зависят от материалов изготовления поршней, поршневых колец, цилиндров и т.д.Применяются для сжатия практически любых газов без ограничений. Сжимаемый газ контактирует только с деталями, изготовленными из высококачественной коррозионностойкой стали.
Тип приводаРеменной или прямой (через муфту с эластичными элементами).Как правило, ременной. Прямой привод применяется редко.
Частота вращения вала компрессораМожет быть различной. При высокой частоте вращения увеличиваются вибрации компрессора и становится необходима установка виброизолирующих опор при установке не фундамент.Низкая. Как правило, не более 500 об/мин. Такая частота вращения характеризуется низкой вибрацией компрессора при работе. Для установки компрессора не требуется виброизоляция от фундамента.
Степень сжатия ступени (отношение давления всасывания к давлению нагнетания каждой ступени компрессора)Как правило, не более 1:8. Бо́льшие значения приводят к чрезмерному нагреву ступени сжатия.Более 1:15. Такое значение степени сжатия позволяет сократить число ступеней для получения высокого выходного давления, по сравнению с поршневыми компрессорами.
ОхлаждениеВоздушное, водяное. В компрессорах с воздушным охлаждением имеет место значительный шум от работающего вентилятора. Кроме того, необходим отвод горячего воздуха из помещения. Цилиндры компрессора с воздушным охлаждением изготавливаются с оребрением, что усложняет и удорожает конструкцию.Водяное. Также может применяться комбинированное охлаждение – охлаждающая жидкость под действием дополнительного насоса циркулирует по замкнутому контуру. Охлаждение жидкости происходит в радиаторе, обдуваемом вентилятором. Такая система имеет недостатки, характерные для классического воздушного охлаждения и высокую стоимость.
Контакт сжимаемого газа с масломПрисутствует в маслосмазываемых компрессорах. Это ограничивает применяемость таких компрессоров для сжатия чистых газов. В безмаслянных компрессорах контакт сжимаемого газа с маслом отсутствует благодаря кольцам или «фонарям», но возможно попадание паров масла или попадания масла в полость сжатия в случае износа колец, ограничивающих полость сжатия от масляного контура. Аварийной защиты от попадания масла нет.Отсутствует.

Масло отделено от сжимаемого газа трехслойной мембраной. Разрыв хотя бы одной мембраны приводит к немедленной аварийной остановке компрессора. Поэтому контакт сжимаемого газа с маслом невозможен в принципе. Благодаря такой конструкции мембранных компрессоров, перечень сжимаемых газов практически неограничен.

Условия работы трущихся деталей.Детали КШМ смазываются разбрызгиванием или принудительно. Для смазки поршней/цилиндров в крейцкопфных компрессорах необходимо применение специальных устройств – лубрикаторов. Требуется постоянный контроль за работой этих устройств, их правильная настройка. Поломка лубрикатора влечет за собой катастрофические последствия для компрессора – «заклинивание» и т.д.

Цилиндры и поршни безмаслянных компрессоров не требуют смазки. Но для их изготовления требуются специальные материалы, а также более сложная система охлаждения.

Детали КШМ смазываются разбрызгиванием или принудительно. Цилиндры и поршни компрессора предназначены только для сжатия гидравлической жидкости (масла). Поэтому при работе данные детали находятся в гораздо менее тяжелых условиях, чем в поршневых компрессорах.
Возможность оперативного регулирования конечного давления сжатия для каждой ступениОтсутствует.В мембранных компрессорах конечное давление сжатия каждой ступени может быть отрегулировано при помощи перепускных клапанов гидравлической системы. Таким образом, можно оперативно изменять характеристику сжатия компрессора на месте эксплуатации.
ГерметичностьГерметичность камер сжатия (цилиндров) обеспечивается как неподвижными (прокладки и т.д.), так и подвижными (сальники и т.д.) уплотнениями.

Подвижные уплотнения подвержены механическому износу, поэтому необходимо принимать меры по контролю за их состоянием.

Герметичность камер сжатия обеспечивается только неподвижными уплотнениями. Механический износ уплотнений отсутствует.
Простота технического обслуживания и ремонтаВ зависимости от количества ступеней сжатия и их конструкции (одинарного или двойного действия), а также наличия дополнительного оборудования (лубрикатор и т.д.) техническое обслуживание компрессора может оказаться достаточно трудоемким и потребовать наличия специальной оснастки и инструмента. Также требуется квалифицированный персонал.Техническое обслуживание компрессора не является трудоемким процессом. Простота конструкции позволяет допускать к обслуживанию/ремонту технический персонал с любым уровнем квалификации.

 

Несколько дополнительных комментариев…

 

Когда лучше использовать мембранные компрессоры?

 

Благодаря отсутствию контакта полости сжатия и полости, где находится масло, а также отсутствию трущихся колец / прокладок / уплотнителей, мембранные компрессоры стоит применять для сжатия чистых / сверх-чистых / токсичных газов, где соприкосновение даже малейших паров масла и полости сжатия недопустимы.

 

Если чистота сжимаемого газа составляет 99.99% и больше, то в этом случае идеальный вариант — это мембранный компрессор.

 

Благодаря тому, что мембранные компрессоры (например Ковинт КСВД-М) имеют реле давления для аварийной остановки при разрыве мембраны, попадание масла в технологическую линию полностью исключено.

 

При использовании поршневых компрессоров и при сильном износе трущихся элементов может оказаться так, что попадание масла вы сможете обнаружить только тогда, когда ваш потребитель перестанет работать, или появится брак выпускаемой продукции.

 

Также стоит отметить, что мембранные компрессоры могут работать с любым входным давлением. Поршневые же, напротив, имеют ограничения.

 

В чем слабые стороны мембранных компрессоров?

 

Сжимаемый газ должен быть сухой и без примесей влаги.

 

Наличие влаги в газе на всасывании может приводить к повышенному износу мембран и преждевременному выходу из строя.

 

Габариты и вес мембранного компрессора больше, чем у поршневого компрессора с аналогичными характеристиками.

 

В завершение отмечу, что мембранный компрессор стоит дороже, чем поршневой компрессор с аналогичными характеристиками.

 

Конечно, стоимость всегда имеет значение…

 

Но если мы сжимаем дорогие, редкие и чистые газы, где примеси или даже пары масла могут привести к колоссальным убыткам, то в в этом случае лучше приобрести мембранный компрессор.

 

На этом все.

 

Все вопросы, связанные с мембранными или поршневыми компрессорами для сжатия газов, можно задать в форме ниже.

 

В этой же форме вы можете прокомментировать эту статью.

 

Мы ответим в течение 1-2 рабочих дней.

 

С уважением,

Константин Широких

 

Вернуться в раздел Полезная информация

P.S. Может быть полезно:

 

Как выбрать компрессор для заправки баллонов высокого давления?

 

Каталог мембранных компрессоров Ковинт КСВД-М

 

Разница между динамическими эквалайзерами и многополосными компрессорами

Узнайте, как работают динамические эквалайзеры и многополосные компрессоры и чем они отличаются друг от друга.

Динамические эквалайзеры и многополосные компрессоры выглядят одинаково, имеют схожие элементы управления и ведут себя одинаково. При таком большом количестве сходств бывает трудно определить, чем они отличаются. Разница между динамическими эквалайзерами и многополосными компрессорами кроется в их конструкции. Динамические эквалайзеры используют входной аудиосигнал в качестве источника боковой цепи для запуска параметрического эквалайзера, который влияет на амплитуду сигнала.Многополосные компрессоры разделяют свой входной аудиосигнал с помощью нескольких фильтров, и сигнал от каждого фильтра проходит через его собственный компрессор; эти сигналы затем суммируются для создания выходного сигнала.

Кажется, длинное и запутанное объяснение, правда? Проблема в том, что если вы попытаетесь еще больше упростить терминологию, вы начнете делать утверждения, которые не являются технически точными.

Как ни странно, попытка упростить различия между динамическими эквалайзерами и многополосными компрессорами может вызвать больше путаницы, чем пояснения.Я расскажу вам о концепции дизайна, которая используется для каждого типа устройства, а затем расскажу о некоторых ситуациях, в которых вы можете использовать один тип устройства вместо другого.

Прежде чем вдаваться в подробности, я хотел бы указать на одно ключевое различие между этими двумя устройствами. Динамический эквалайзер способен уменьшать и расширять динамический диапазон аудиосигнала, в то время как компрессор, который действует как компрессор, а не как расширитель, способен только уменьшать динамический диапазон.

Отлично, так вот в чем разница? К сожалению, не все так просто. Многие многополосные компрессоры позволяют переключать каждую полосу между режимом сжатия и режимом расширения, что делает разницу между динамическими эквалайзерами и многополосными компрессорами столь же запутанной, как и раньше. Постойте, мы разберемся с этим!

Если вы заинтересованы в том, чтобы научиться использовать компрессор, ознакомьтесь с «Полным руководством по сжатию». ‍

Как работают многополосные компрессоры

Базовый поток сигнала многополосного компрессора.

Многополосные компрессоры разделяют входящий аудиосигнал на разные частотные диапазоны или полосы с помощью полосовых или кроссоверных фильтров. Звук от каждого фильтра проходит через собственный компрессор, который позволяет вам управлять такими настройками, как порог, соотношение, атака и восстановление. Затем все сигналы суммируются для создания выходного сигнала.

Например, трехполосный многополосный компрессор потребует трех отдельных фильтров и трех разных компрессоров. Эти дополнительные электронные компоненты делают аналоговые многополосные компрессоры довольно дорогими по сравнению с их полнополосными аналогами (обычными компрессорами).

Когда входящий аудиосигнал разделяется с помощью фильтров, в кроссоверах происходит фазовый сдвиг; точки перекрытия фильтров. Неважно, звучит ли этот фазовый сдвиг «хорошо» или «плохо». Дело в том, что звуковой сигнал каким-то образом изменился.

Я хотел бы отметить, что некоторые плагины, такие как Waves Linear Phase Multiband Compressor и FabFilter Pro-MB, не вызывают сдвига фазы (если установлен режим линейной фазы), но эта функция уникальна для цифрового мира.

Если вы решите использовать многополосный компрессор на дополнительной дорожке, чтобы применить параллельную компрессию, некоторые частоты в точках кроссовера могут быть не в фазе с исходным сигналом. Это не обязательно означает, что «не используйте многополосный компрессор для параллельного сжатия», но об этом следует помнить. Знание таких переменных может помочь вам обнаружить менее очевидные проблемы и принять более обоснованные решения о микшировании.

Как работают динамические эквалайзеры

Основной поток сигналов динамического эквалайзера.

Динамический эквалайзер пропускает входной сигнал через параметрический эквалайзер. Этот параметрический эквалайзер управляется управляющим сигналом, поступающим от его схемы боковой цепи.

Входной сигнал динамического эквалайзера используется как вход боковой цепи и разделяется с помощью фильтров. Каждый сигнал проходит через компонент определения уровня, который реагирует на установленный вами порог, атаку и выпуск.

Если входной сигнал активировал компонент определения уровня, создается управляющий сигнал, который сообщает параметрическому эквалайзеру, как себя вести.В некоторых случаях это может означать применение сокращения, а в других случаях — повышение.

Вы можете заметить на диаграмме, что нет нескольких фильтров, кроме зеленого тракта сигнала, что означает, что ваш входной сигнал останется свободным от фазовых искажений кроссовера, когда нет управляющего сигнала, запускающего параметрический эквалайзер. Это позволяет динамическим эквалайзерам быть более прозрачными, чем многополосные компрессоры.

Узкая полоса пропускания и широкая полоса пропускания

Динамические эквалайзеры, как правило, позволяют устанавливать чрезвычайно узкую полосу пропускания, в то время как многополосные компрессоры этого не делают.Динамические эквалайзеры отлично подходят для хирургических форм обработки. Динамический эквалайзер хорошо подходит для работы с резкими резонансными частотами в вашем аудиосигнале.

Прозрачность и цвет

Кажется, что динамические эквалайзеры часто делают прозрачными. Ведь их дизайн позволяет им быть такими. Красочный динамический эквалайзер кажется почти нелогичным. С появлением плагинов производители больше не связаны физическими ограничениями оборудования, поэтому есть и очень прозрачные многополосные компрессоры.

Многие подключаемые компрессоры смоделированы на основе аналоговых устройств, поэтому они стремятся уловить каждую деталь оборудования. Эти детали могут включать в себя насыщенность, шум, гул, дизайн с прямой связью, дизайн с обратной связью и т. Д. Люди часто тянутся к компрессору, чтобы раскрасить свой аудиосигнал, чтобы уменьшить его динамический диапазон.

Существуют как аналоговые динамические эквалайзеры, так и аналоговые многополосные компрессоры. Я слышал, как люди много раз говорили, что динамические эквалайзеры бывают только в виде плагинов, но это неправда.BSS DPR-901 II — прекрасный пример аналогового динамического эквалайзера. Аналоговые динамические эквалайзеры не то, что вы найдете в большинстве студий, и не зря: их не так много, они дороги, а прозрачность, к которой они стремятся, также легко достигается с помощью плагина.

Это не жесткие правила, утверждающие, что динамические эквалайзеры должны быть прозрачными, а многополосные компрессоры должны иметь большой характер. Это просто общее различие между обоими типами устройств и может позволить вам легче найти нужный инструмент для решения поставленной задачи.

Заключение

Трудно сделать какие-либо универсальные утверждения о различиях между динамическими эквалайзерами и многополосными компрессорами, кроме того, что они различаются по своей основной конструкции. Результаты, которые они производят, могут быть очень похожими друг на друга или совершенно разными в зависимости от двух основных факторов; используемое устройство и способ, которым вы его используете.

Если вы пытаетесь применить хирургическую обработку, вам, вероятно, лучше использовать динамический эквалайзер, а если вы пытаетесь добавить немного цвета к своему сигналу, лучше всего начать с использования многополосного компрессора. .

Не теряйте сон из-за того, как работает каждое устройство. Подходящим инструментом для работы является тот, который ее выполняет. Если вам не нравится, как динамический эквалайзер звучит в вашем материале, попробуйте многополосный компрессор или наоборот; это так просто.

Не забудьте подписаться на Black Ghost Audio в Facebook, Twitter, Instagram и YouTube, чтобы быть в курсе последних советов и приемов создания музыки. Каждую неделю новый контент, и я не хочу, чтобы вы пропустили его.

Если вы хотите узнать больше о создании музыки, зарегистрируйтесь на бесплатный онлайн-урок создания музыки с инструктором Black Ghost Audio сегодня.Они будут рады ответить на любые ваши вопросы о записи, производстве, сведении, мастеринге и музыкальном бизнесе.

Принцип работы, типы, характеристики и различия

Насос — это механическое устройство, которое используется для забора воды с уровня низкого давления на уровень высокого давления. По сути, насос изменяет поток энергии с механического на текучий. Его можно использовать в технологических процессах, требующих большого гидравлического усилия. Этот процесс можно наблюдать в тяжелом оборудовании.Это оборудование требует низкого давления всасывания и высокого давления нагнетания. Из-за низкого усилия на всасывающей части насоса жидкость будет забираться с определенной глубины, в то время как на стороне выталкивания насоса с большой силой она заставляет жидкость всасывать до желаемой высоты. С тех пор насос превратился в непрерывный ряд форм, размеров и областей применения. В этой статье обсуждается обзор того, что такое насос, принцип работы, типы, технические характеристики и разница между насосом и двигателем.

Что такое насос?

Насос определяет типичное механическое устройство, и основная функция этого устройства заключается в том, чтобы заставить газ, иначе жидкость, двигаться вперед по трубопроводу.Они также используются для сжатия газов, иначе они заполняют шины воздухом. Насосы используют механическую энергию для втягивания жидкости внутрь и для выпуска ее на выходе, создавая в них давление. Источники энергии насосов в основном включают ветроэнергетику, ручное управление, электричество и двигатели.

Насос

Принцип работы насоса

Принцип работы насоса заключается в том, что он увеличивает давление жидкости для обеспечения движущей силы, необходимой для потока. Как правило, насос подачи давления фильтра является центробежным насосом, а также принцип работы является то, что суспензия проникает насос во глазе вращающейся крыльчатки, которая сообщает круговое движению

типов насосы

Существуют различные типов насосов, доступные на рынке с различными размерами, а также формами от небольшого промышленного насоса до крупного промышленного насоса.Есть два типа насосов, такие как центробежные насосы и поршневые насосы прямого вытеснения. Классификация этих насосов может быть сделана по типу поршневых, импульсных, скоростных, бесклапанных, гравитационных и паровых насосов.

Типы насосов

Распространенными типами насосов являются поршневые насосы прямого вытеснения, и эти насосы делают возможным перемещение жидкостей за счет улавливания заданного количества объема в выпускаемой трубе, и находящийся объем остается стабильным в течение технологического цикла насос.С другой стороны, центробежный насос использует вращающееся рабочее колесо для создания вакуума для перемещения жидкостей из одного места в другое.

Технические характеристики насосов

Обычно они рассчитаны на объемный расход, мощность в лошадиных силах, давление открытия в метрах от напора, всасывание на входе в метрах от напора. Здесь голова может быть упрощена, потому что количество ног может двигаться вверх, иначе столб воды под действием атмосферной силы будет меньше. С самого начала наблюдения за проектированием инженеры часто используют величину, называемую точной скоростью, чтобы определить наиболее подходящий насос для точной комбинации расхода, а также напора.

Различия между насосом и двигателем

Различия между насосом и моторным насосом заключаются в следующем. Прежде чем обсуждать различия между ними, мы должны знать основное определение, а также работу насоса и двигателя. Что такое насос, мы уже обсуждали выше.

Что такое мотор?

Двигатель — это не что иное, как электромеханическое устройство, используемое для преобразования электрической энергии в механическую. Мотор учитывает потребление энергии в половине мира, чтобы внести свой вклад в глобальную энергетическую экосистему.

Двигатель

Эти двигатели явились основным прорывом в области разработки и технологий и обычно делятся на два типа, такие как двигатели переменного тока и двигатели постоянного тока. Двигатели переменного тока работают с переменным током, тогда как двигатели постоянного тока работают с постоянным током.

Принцип работы этих двигателей может отличаться, однако основной закон, которым они подчиняются, одинаков для всех типов двигателей.

Различия между насосом и двигателем в основном включают определение, работу, функцию, типы, применения и основные сравнения.

Различия Насос

Двигатель

Определение

Насос можно определить, поскольку он представляет собой механическое устройство для преобразования крутящего момента. . Он просто делает возможным перемещение жидкостей из одного места в другое с помощью давления или всасывания.

Электродвигатели — это электромеханические устройства, которые в основном используются для преобразования энергии с электрической на механическую.

Эксплуатация

Насос используется для перемещения жидкостей с помощью таких сил, как воздух. Воздух движется вперед, потому что движущийся элемент начинает двигаться. Обычно они активируются с помощью электродвигателей, приводящих в действие компрессор. Таким образом, из-за движения воды может быть создан частичный вакуум, позже он наполняется дополнительным воздухом.

Электродвигатель работает по принципу закона электромагнитной индукции Фарадея, и этот закон является одним из основных законов электромагнетизма.

Функция

Насосы используют различные источники энергии для вращения своего компрессора, за исключением движущей силы воздуха. Они используют вращательное движение вала, которое действует как входная энергия для создания давления.

Электродвигатель взаимодействует с магнитным полем двигателя, и ток обмотки используется для выработки энергии, чтобы вырабатывать энергию от механической до электрической.
Типы

Как правило, насосы делятся на два типа: поршневые и центробежные. Насосы далее классифицируются по методу вытеснения на гравитационные, импульсные, скоростные, бесклапанные и паровые.

Электродвигатели обычно делятся на типы переменного и постоянного тока. Двигатели переменного тока классифицируются на синхронные и асинхронные двигатели, а двигатели постоянного тока — на щеточные и бесщеточные.

Применения

Насосы применяются в основном как в коммерческих, так и в промышленных, таких как водоочистные сооружения, бумажные фабрики, автомойки и т. Д. Насосы, такие как центробежные, используются в промышленных и промышленных целях. энергетические приложения для различных функций.

Электродвигатели применяются в основном в вентиляторах, конвейерных системах, компрессорах, посудомоечных машинах, электромобилях, робототехнике, лифтах, подъемниках, пылесосах, токарных станках, ножницах, шлифовальных машинах и т. Д.

Таким образом, из приведенной выше информации известно, что насос представляет собой механическое устройство, которое используется для перемещения или подъема жидкостей с помощью давления или всасывания. Вот вам вопрос, какие бывают типы насосов?

Поршневой компрессор — PetroWiki

Поршневые компрессоры — это машины прямого вытеснения, в которых сжимающий и смещающий элемент представляет собой поршень, совершающий возвратно-поступательное движение внутри цилиндра.Обсуждение на этой странице поршневых компрессоров включает описание технологической конфигурации для многоступенчатых агрегатов, а также объяснение концепций:

  • Регулировка скорости
  • Дросселирование на входе
  • Переработка
  • Сброс давления
  • Продувка
  • Распорка для удаления воздуха и слива

Типы поршневых компрессоров

Есть два типа поршневых компрессоров:

  • Высокая скорость (разборная)
  • Низкая скорость (интегральная)

Категория высокой скорости также называется «разделяемой», а категория низкой скорости также называется «интегральной».”

Американский институт нефти (API) разработал два отраслевых стандарта: стандарт API 11P и стандарт API 618 , которые часто используются при проектировании и производстве поршневых компрессоров.

Компрессоры раздельные

Термин «отделяемые» используется потому, что эта категория поршневых компрессоров отделена от своего привода. Отдельный компрессор обычно приводится в движение двигателем или электродвигателем. Часто в компрессорной линии требуется редуктор.Рабочая скорость обычно составляет от 900 до 1800 об / мин.

Отдельные блоки монтируются на салазках и автономны. Они просты в установке, имеют относительно небольшую начальную стоимость, легко перемещаются на другие площадки и доступны в размерах, подходящих для полевых работ — как на суше, так и на море. Однако отдельные компрессоры имеют более высокие затраты на техническое обслуживание, чем встроенные компрессоры.

Рис. 1 представляет собой поперечное сечение типичного отделяемого компрессора. На рис. 2 показан отделяемый компрессорный агрегат с приводом от двигателя.

  • Рис. 1 — Поперечное сечение отделяемого компрессора (любезно предоставлено Dresser-Rand).

  • Рис. 2 — Съемный компрессорный агрегат двигателя (любезно предоставлен Dresser-Rand).

Компрессоры встраиваемые

Термин «встроенный» используется потому, что силовые цилиндры, приводящие в действие компрессор, смонтированы как одно целое с рамой, содержащей цилиндры компрессора. Встроенные блоки работают со скоростью от 200 до 600 об / мин.Они обычно используются на газовых заводах и в трубопроводах, где важны топливная экономичность и долгий срок службы. Интегральные компрессоры могут комплектоваться от двух до десяти компрессорных цилиндров мощностью от 140 до 12 000 л.с.

Интегральные компрессоры обеспечивают высокий КПД в широком диапазоне рабочих условий и требуют меньшего технического обслуживания, чем отдельные блоки. Однако интегральные блоки, как правило, должны монтироваться на месте и требуют тяжелого фундамента и высокой степени подавления вибрации и пульсаций.У них самая высокая начальная стоимость установки.

Рис. 3 представляет собой поперечное сечение типичного встроенного компрессора. На рис. 4 показан интегрированный компрессорный агрегат.

  • Рис. 3 — Поперечное сечение встроенного компрессора (любезно предоставлено Dresser-Rand).

  • Рис. 4 — Встроенный поршневой компрессорный агрегат (любезно предоставлен Dresser-Rand).

Основные компоненты

Поршневые компрессоры

доступны в различных конструкциях и вариантах исполнения.Основные компоненты типичного поршневого компрессора показаны на Рис. 5 .

  • Рис. 5 — Компоненты поршневого компрессора (любезно предоставлены Dresser-Rand).

Рама

Рама представляет собой тяжелый прочный корпус, содержащий все вращающиеся части, на котором установлены цилиндр и направляющая крейцкопфа. Производители компрессоров оценивают рамы для максимальной продолжительной мощности и нагрузки на раму (см. Раздел «Нагрузка на штангу» ниже).

Раздельные компрессоры обычно располагаются в уравновешенной оппозитной конфигурации, характеризующейся парой соседних ходов кривошипа, которые сдвинуты по фазе на 180 градусов и разделены только перемычкой кривошипа. Кривошипы расположены так, что движение каждого поршня уравновешивается движением противоположного поршня.

Встроенные компрессоры обычно имеют силовые цилиндры компрессора и двигателя, установленные на одной раме и приводимые в движение одним коленчатым валом. Цилиндры в встроенных компрессорах обычно расположены только на одной стороне рамы (т.е.е., не уравновешено-противопоставлено).

Цилиндр

Цилиндр представляет собой сосуд высокого давления, в котором находится газ в цикле сжатия. Цилиндры одностороннего действия сжимают газ только в одном направлении движения поршня. Они могут быть головными или кривошипными. Цилиндры двустороннего действия сжимают газ в обоих направлениях хода поршня (см. Рис. 6 ). В большинстве поршневых компрессоров используются цилиндры двустороннего действия.

  • Рис. 6 — Цилиндры двустороннего действия (любезно предоставлены Dresser-Rand).

Выбор материала баллона определяется рабочим давлением. Чугун обычно используется для давлений до 1000 фунтов на квадратный дюйм. Чугун с шаровидным графитом используется для давлений до 1500 фунтов на квадратный дюйм. Литая сталь обычно используется для давлений от 1500 до 2500 фунтов на квадратный дюйм. Кованая сталь выбрана для рабочих давлений в цилиндрах более 2500 фунтов на квадратный дюйм.

Максимально допустимое рабочее давление (МДРД) баллона должно быть как минимум на 10% выше расчетного давления нагнетания (минимум 25 фунтов на кв. Дюйм).Дополнительное номинальное давление позволяет установить датчик безопасности высокого давления (PSH) выше расчетного давления нагнетания, а для предохранительного клапана (PSV) — установить давление выше PSH.

Износостойкость трущихся деталей (поршневые кольца и отверстие цилиндра, шток поршня, уплотнительные кольца и т. Д.) Также является критерием выбора материалов. Цилиндры изнашиваются в месте контакта с поршневыми кольцами. При горизонтальном расположении из-за веса поршня наибольший износ цилиндра происходит внизу.Термопластические кольца и направляющие ленты используются в большинстве поршневых компрессоров для уменьшения такого износа.

Цилиндры часто поставляются с гильзами для снижения затрат на ремонт. Вкладыши прижимаются или усаживаются на месте, чтобы предотвратить скольжение. Замена гильзы цилиндра намного дешевле, чем замена всего цилиндра. Кроме того, производительность можно отрегулировать в соответствии с новыми требованиями путем изменения внутреннего диаметра гильзы. Однако гильзы цилиндра увеличивают зазор между клапаном и поршнем, снижают эффективность охлаждения рубашки и уменьшают производительность компрессора от заданного диаметра.

Распорка

Распорка обеспечивает разделение цилиндра компрессора и корпуса компрессора. На рис. 7 показаны распорные детали стандарта API 11P и стандарта API 618. Распорки могут быть одно- или двухкамерными. В однокамерной конструкции пространство между набивкой цилиндра и диафрагмой увеличено, так что никакая часть штока не входит как в картер, так и в сальник цилиндра.Масло перемещается между цилиндром и картером. Если загрязнение масла вызывает беспокойство, может быть предусмотрен маслоотражатель для предотвращения попадания смазочного масла в корпус компрессора. Для работы в токсичных условиях может использоваться двухкамерная конструкция. Никакая часть штока не входит ни в картер, ни в отсек, примыкающий к газовому баллону.

  • Рис. 7 — Распорка с двумя отсеками, показывающая расположение уплотнения и буферного газа (любезно предоставлено Dresser-Rand).

Из корпуса сальника следует удалить воздух в линию всасывания первой ступени или в систему удаления газа.Распорки содержат вентиляционное отверстие для отвода дополнительного технологического газа, вытекающего из набивки. Диафрагма и набивка предназначены для предотвращения попадания газа в картер. Эффективная вентиляция необходима для того, чтобы технологический газ не загрязнял картерное масло.

Каждый компрессор должен быть оборудован отдельной системой вентиляции и слива для проставок и набивки. Промежуточная вставка и вентиляционные отверстия уплотнения должны быть подключены к открытой вентиляционной системе, которая заканчивается снаружи и над корпусом компрессора на расстоянии не менее 25 футов по горизонтали от выхлопа двигателя.Дренаж проставки должен быть подключен к отдельному поддону, который можно слить вручную. Отстойник должен вентилироваться снаружи и над корпусом компрессора. Смазочное масло из поддона может быть смешано с сырой нефтью или, при определенных обстоятельствах, должно быть отправлено на утилизацию или переработку.

Коленчатый вал

Коленчатый вал вращается вокруг оси рамы и приводит в движение шатун, шток поршня и поршень (см. Рис. 8 ).

  • Шатун соединяет коленчатый вал со шпилькой крейцкопфа
  • Крейцкопф преобразует вращательное движение шатуна в линейное колебательное движение, которое приводит в движение поршень
  • Шток поршня соединяет крейцкопф с поршнем.
  • Рис. 8 — Коленчатый вал в сборе (любезно предоставлено Dresser-Rand).

Поршень

Поршень расположен на конце штока поршня и действует как подвижный барьер в цилиндре компрессора. Выбор материала зависит от прочности, веса и совместимости с сжимаемым газом. Поршень обычно изготавливается из легкого материала, например алюминия, чугуна или стали с полым центром для уменьшения веса.На поршни часто устанавливаются термопластичные износостойкие ленты (или направляющие) для увеличения срока службы колец и снижения риска контакта поршня с цилиндром. Чугун обычно обеспечивает удовлетворительно низкие характеристики трения, устраняя необходимость в отдельных лентах износа.

Износостойкие ленты распределяют вес поршня по нижней части цилиндра или стенки гильзы. Поршневые кольца сводят к минимуму утечку газа между поршнем и цилиндром или отверстием гильзы. Поршневые кольца изготовлены из более мягкого материала, чем стенки цилиндра или гильзы, и заменяются через регулярные интервалы технического обслуживания.Когда поршень проходит через питающее отверстие лубрикатора в стенке цилиндра, поршневое кольцо собирает масло и распределяет его по длине хода.

Подшипники

Подшипники, расположенные по всей раме компрессора, обеспечивают правильное радиальное и осевое расположение компонентов компрессора. Коренные подшипники установлены в раме, чтобы правильно установить коленчатый вал. Подшипники коленвала расположены между коленчатым валом и каждым шатуном. Подшипники пальца запястья расположены между каждым шатуном и пальцем крейцкопфа.Подшипники крейцкопфа расположены вверху и внизу каждой крейцкопфа.

Большинство подшипников в поршневых компрессорах представляют собой подшипники с гидродинамической смазкой. Напорная масло подается на каждый подшипник через канавки подачи масла на поверхности подшипника. Размер канавок обеспечивает достаточный поток масла и предотвращает перегрев.

Набивка штока поршня обеспечивает динамическое уплотнение между цилиндром и штоком поршня. Набивка состоит из ряда неметаллических колец, установленных в корпусе и прикрученных к цилиндру.Набивочные кольца работают попарно и предназначены для автоматической компенсации износа. Поскольку каждая пара колец выдерживает ограниченный перепад давления, требуется несколько пар в зависимости от давления, необходимого для применения. Для безопасного удаления утечки газа через набивку вентиляционное отверстие обычно располагается между двумя узлами наружного кольца (см. Раздел «Распорка» выше).

Дополнительные присоединения к набивке могут потребоваться для:

  • Охлаждающая вода
  • Масло смазочное
  • Продувка азотом
  • Вентиляция
  • Измерение температуры

Смазка должна быть тщательно отфильтрована, чтобы избежать повреждений, которые могут возникнуть в результате попадания мелких твердых частиц в корпус.Смазочное масло обычно впрыскивается во второй кольцевой узел, при этом давление перемещает масло по валу.

Клапаны компрессора

Основная функция клапанов компрессора — пропускать поток газа в желаемом направлении и блокировать весь поток в противоположном (нежелательном) направлении. Каждый рабочий конец цилиндра компрессора должен иметь два набора клапанов. Комплект впускных (всасывающих) клапанов пропускает газ в баллон. Комплект нагнетательных клапанов предназначен для откачивания сжатого газа из баллона.Производитель компрессора обычно указывает тип и размер клапана.

Пластинчатые клапаны, состоящие из колец, соединенных перемычками в единую пластину, являются распространенным типом клапанов. В зависимости от материала уплотнительной пластины пластинчатые клапаны способны выдерживать давление до 15 000 фунтов на квадратный дюйм, перепад давления до 10 000 фунтов на квадратный дюйм, скорость до 2000 об / мин и температуру до 500 ° F. Пластинчатые клапаны плохо работают в присутствии жидкостей.

Клапаны с концентрическими кольцами способны выдерживать давление до 15 000 фунтов на квадратный дюйм, перепад давления до 10 000 фунтов на квадратный дюйм, скорость до 2000 об / мин и температуру до 500 ° F.К преимуществам клапанов с концентрическими кольцами можно отнести:

  • Средняя стоимость запчастей
  • Низкая стоимость ремонта
  • Способность перекачивать жидкости лучше, чем пластинчатые клапаны

Тарельчатые клапаны обычно обеспечивают производительность, превосходящую как пластинчатые, так и концентрические кольцевые клапаны. В тарельчатом стиле используются отдельные круглые тарелки для упора в отверстия в седле клапана. Этот тип клапана обеспечивает высокий подъем и низкий перепад давления, что приводит к более высокой топливной эффективности. Тарельчатые клапаны широко используются на объектах трубопроводов, подготовки газа и переработки.Металлические тарелки хорошо подходят:

  • Давление до 3000 фунтов на кв. Дюйм
  • Дифференциальное давление до 1400 фунтов на кв. Дюйм
  • Скорость до 450 об / мин
  • Температура до 500 ° F

Тарельчатые клапаны из термопласта могут применяться в следующих областях:

  • Давление до 3000 фунтов на кв. Дюйм
  • Дифференциальное давление до 1500 фунтов на кв. Дюйм
  • Скорость до 720 об / мин
  • Температура до 400 ° F

У большинства компрессоров клапаны установлены в цилиндрах.Относительно новая концепция дизайна помещает клапаны в поршень. Конструкция «клапан в поршне» (, рис. 9, ) работает с низкими скоростями клапана и обеспечивает более длительный срок службы и сокращение времени обслуживания.

  • Рис. 9 — Конструкция «клапан в поршне» (любезно предоставлена ​​Dresser-Rand).

Производительность компрессора

Производительность и мощность компрессора зависят от рабочего объема поршня и зазора в цилиндре. Пропускная способность данного цилиндра является функцией рабочего объема поршня и объемного КПД.Объемный КПД зависит от зазора цилиндра, степени сжатия и свойств сжимаемого газа. Производительность компрессора можно рассчитать с помощью любого из следующих трех уравнений.

……………. (1)

……………. (2)

и

……………. (3)

где

q a = пропускная способность цилиндра при фактических условиях всасывания, Асф / мин,
E v = объемный КПД,
PD = рабочий объем поршня, Асф / мин,
q g = впускная способность цилиндра, ст. Куб. Футов / мин,
и
Q г = входная емкость цилиндра, млн.ст.фут / д.

Рабочий объем поршня

Рабочий объем поршня определяется как фактический объем цилиндра, перемещаемый поршнем за единицу времени. Смещение обычно выражается в фактических кубических футах в минуту (акф / мин). Расчет рабочего объема поршня — простая процедура, которая зависит от типа конфигурации компрессора. Цилиндры одностороннего действия могут иметь смещение головки или коленчатого вала. Ур. 4 и 5 используются для расчета рабочего объема цилиндров одностороннего действия.Уравнение 4 для смещения головной части и уравнения. 5 — смещение кривошипа.

……………. (4)

……………. (5)

где

PD = рабочий объем поршня, Асф / мин,
S = ход, дюйм,
N = частота вращения компрессора, об / мин,
d c = диаметр цилиндра, дюйм.,
d r = диаметр стержня, дюйм.

Рабочий объем цилиндра двойного действия рассчитывается с помощью Eq. 6 .

……………. (6)

где

PD = рабочий объем поршня, Асф / мин,
S = ход, дюйм,
N = частота вращения компрессора, об / мин,
d c = диаметр цилиндра, дюйм.,
и
d r = диаметр стержня, дюйм.

Методы, используемые для изменения рабочего объема поршня, включают изменение скорости компрессора, удаление или деактивацию всасывающих клапанов в цилиндре двойного действия и изменение диаметра гильзы цилиндра и поршня.

Разгрузка с одного конца может значительно снизить производительность цилиндра двустороннего действия. Лучший способ разгрузить баллон — отключить или снять всасывающие клапаны с одного конца, чтобы предотвратить сжатие газа на этом конце.В зависимости от частоты разгрузки и молекулярной массы газа разгрузчик с отверстием или пробкой является следующим лучшим методом разгрузки баллона. Пончик заменяет один всасывающий клапан из трех или более клапанов на угол, и для каждого конца цилиндра требуется только одно разгрузочное устройство. В клапанах с концентрическими кольцами можно разместить разгрузочную пробку в центре всасывающего клапана для разгрузки. В зависимости от молекулярной массы газа разгрузочные устройства с портами и пробками снижают BHP / MMscf / D и значительно повышают надежность системы разгрузки.

Если всасывающий клапан удерживается открытым с помощью пальцевых депрессоров во время такта сжатия, газ будет течь через открытый клапан обратно в канал всасываемого газа, и газ не будет выпускаться из конца цилиндра, содержащего ненагруженный всасывающий клапан. Деактивация клапанов может выполняться вручную, когда компрессор выключен, или с помощью устройства разгрузки клапана или подъемника, когда компрессор работает. Управление разгрузочным клапаном может быть ручным или автоматическим с помощью диафрагмы, которая разгружает компрессор с помощью датчика давления всасывания.Мембранные приводы более надежны, чем ручные подъемники или разгрузчики.

Разгрузка обоих концов одного и того же цилиндра может вызвать перегрев цилиндра; таким образом, лучше всего разгружать только один конец цилиндра компрессора двойного действия. В большинстве случаев предпочтительно снимать всасывающий клапан при разгрузке головной части цилиндра, чтобы гарантировать изменение нагрузки на штоки. (См. Раздел «Нагрузка на штангу» ниже)

Клиренсный объем

Свободный объем — это пространство, остающееся в цилиндре компрессора в конце хода.Зазор состоит из пространств в углублениях клапана и пространства между поршнем и концом цилиндра. По завершении каждого такта сжатия сжатый газ, захваченный в зазоре, расширяется по направлению к поршню и увеличивает силу обратного хода. Рис. 10 — это диаграмма зависимости давления от объема ( P-V ), иллюстрирующая влияние зазора.

  • Рис. 10 — Поршневой компрессор на схеме PV (любезно предоставлено Dresser-Rand).

Расширение газа, захваченного в зазоре, происходит до того, как всасывающий клапан откроется для впуска нового газа в цилиндр. В результате часть смещения поршня происходит до открытия всасывающего клапана. Процесс сжатия в поршневых компрессорах является почти изоэнтропическим, поэтому энергия, необходимая для сжатия газа в зазоре, восстанавливается, когда газ расширяется в конце такта сжатия. По этой причине изменение зазора не влияет на мощность компрессора.

Зазорный объем выражается в процентах от рабочего объема поршня с использованием одного из следующих зависимых от конфигурации уравнений:

  • Цилиндр одностороннего действия (зазор между головкой) [ Ур. 7 ]
  • Цилиндр одностороннего действия (зазор коленчатого вала) [ Ур. 8 ]
  • Цилиндр двойного действия (зазор между головкой и шатуном) [ Ур. 9 ]

……………. (7)

……………. (8)

……………. (9)

где

% С = зазор цилиндра,%,
C HE = зазор перед головкой, дюйм 3 ,
C CE = коленчатый зазор, дюйм 3 ,
d c = внутренний диаметр цилиндра, дюймы,
d r = диаметр стержня, дюйм,
S = длина хода, дюймы
Приложение

Зазор может быть добавлен к цилиндру как:

  • Карманы фиксированного объема
  • Карманы с переменным зазором
  • Хомуты с разделительными клапанами
Карманы с фиксированным зазором

Свободный карман фиксированного объема обычно представляет собой объемный баллон, постоянно прикрепленный к баллону.Постоянный объем также может быть добавлен за счет заглушки зазора бокового прохода, состоящей из фланца с заглушкой переменной длины, вставленной в проход, встроенный в боковую часть цилиндра. Карман с фиксированным объемом может быть постоянно открытым или может быть открыт или закрыт. Управление может осуществляться ручным маховиком или автоматическим приводом. Управление приводом позволяет открывать или закрывать зазорный карман снаружи цилиндра во время работы компрессора.

Карманы с переменным зазором

Карманы с переменным зазором позволяют добавлять переменный зазор к цилиндру и могут быть прикреплены либо к головке, либо к стороне кривошипа цилиндра.Чаще всего карманы с переменным зазором прикрепляются к головной части, как показано на Рис. 11 .

  • Рис. 11 — Карман с ручным регулированием объема (любезно предоставлен Dresser-Rand).

Хомуты распределительные

Чрезмерный зазор в цилиндре компрессора может вызвать захлопывание выпускных клапанов. Если имеется слишком большой зазор, выпуск газа не будет. Может произойти быстрый перегрев, поскольку в цилиндр не попадает холодный всасываемый газ.

Объемный КПД

Объемный КПД — это отношение фактического объема газа (Acf / min), втянутого в цилиндр, к рабочему объему поршня (cf / min). Это отношение меньше единицы из-за трех фундаментальных эффектов. Сначала газ нагревается при поступлении в баллон. Во-вторых, есть утечки через клапаны и поршневые кольца. И, в-третьих, происходит повторное расширение газа, захваченного в зазорном объеме от предыдущего хода. Из этих трех повторное расширение, безусловно, оказывает наибольшее влияние на объемную эффективность.

Производители компрессоров не достигли консенсуса в отношении подходящего метода расчета, потому что измерение этих эффектов чрезвычайно сложно. Признавая это, можно использовать следующее приближенное уравнение для оценки объемной эффективности.

……………. (10)

где

Степень сжатия

Коэффициент сжимаемости на входе

Коэффициент сжимаемости нагнетания

E v = объемный КПД,
R =,
С = зазор цилиндра,% от рабочего объема поршня,
Z s =,
Z d =,
d r = диаметр стержня, дюйм.,
к = соотношение теплоемкости, C p / C v ,
L = проскальзывание газа мимо поршневых колец,% (1% для быстроразъемных, 5% для несмазанных компрессоров и 4% для пропановых),
и
96 = поправка на потери из-за перепада давления в клапанах.

Нагрузка на штангу

Нагрузки на шток состоят из газовых нагрузок, вызванных давлением и инерционными нагрузками, которые возникают в результате ускорения и замедления поршня, штока поршня, крейцкопфа и примерно одной трети веса шатуна. Производители указывают максимальную нагрузку на шток для защиты компрессора, поскольку перегрузка штоков может серьезно повредить компрессор. Нагрузки необходимо оценивать для нормальных условий эксплуатации, а также для условий сбоя. Нагрузка на шток должна быть проверена при минимальном давлении всасывания и давлении предохранительного клапана, чтобы обеспечить достаточный запас прочности.

Реверс нагрузки на штангу должен быть достаточной величины, чтобы обеспечить смазку втулки пальца крейцкопфа. Втулки смазываются за счет перекачивающего действия открытия и закрытия зазора подшипника, которое происходит, когда нагрузка на шток меняется с растяжения на сжатие. Работа без переворота штока также может серьезно повредить компрессор.

Нагрузки на штанги для различных конфигураций компрессора рассчитываются по следующим уравнениям:

  • Цилиндр одностороннего действия (головка)
  • Цилиндр одностороннего действия (со стороны кривошипа)
  • Цилиндр двустороннего действия
Цилиндр одностороннего действия (головка)

……………. (11)

……………. (12)

RL c = нагрузка на шток при сжатии, фунт-сила,
RL т = нагрузка на шток при растяжении, фунт-сила,
a p = Площадь поперечного сечения поршня, дюймы 2 ,
a r = площадь поперечного сечения стержня, дюйм. 2 , г.
P d = давление нагнетания, psia,
P s = давление всасывания, psia,
и
P u = давление в ненагруженном конце, фунт / кв.
Цилиндр одностороннего действия (со стороны кривошипа)

……………. (13)

……………. (14)

RL c = нагрузка на шток при сжатии, фунт-сила,
RL т = нагрузка на шток при растяжении, фунт-сила,
a p = Площадь поперечного сечения поршня, дюймы 2 ,
a r = площадь поперечного сечения стержня, дюйм. 2 , г.
P d = давление нагнетания, psia,
P s = давление всасывания, psia,
и
P u = давление в ненагруженном конце, фунт / кв.
Цилиндр двустороннего действия

……………. (15)

……………. (16)

RL c = нагрузка на шток при сжатии, фунт-сила,
RL т = нагрузка на шток при растяжении, фунт-сила,
a p = Площадь поперечного сечения поршня, дюймы 2 ,
a r = площадь поперечного сечения стержня, дюйм. 2 , г.
P d = давление нагнетания, psia,
P s = давление всасывания, psia,
и
P u = давление в ненагруженном конце, фунт / кв.

Прочие факторы производительности

Дополнительные соображения производительности включают:

  • Давление всасывания .При постоянном давлении нагнетания и степени сжатия более 2,0 степень сжатия уменьшается с увеличением давления всасывания. Уменьшение степени сжатия снижает потребность в мощности на единицу потока. Однако емкость цилиндра увеличивается с повышением давления всасывания с большей скоростью, что приводит к общему увеличению мощности. Чтобы избежать перегрузки водителя, необходимо добавить дополнительный зазор для уменьшения объема цилиндра.
  • Температура всасывания . Объем цилиндра обратно пропорционален абсолютной температуре всасывания.При понижении температуры цилиндр заполняется более стандартными кубическими футами. Таким образом, снижение температуры всасывания на 10 ° F увеличивает массовый расход компрессора почти на 2%. Предварительное охлаждение газа может быть эффективным способом увеличения объема баллона.
  • Давление нагнетания . Изменения давления нагнетания мало влияют на емкость цилиндра. Объемный КПД немного зависит от степени сжатия, а требуемая мощность прямо пропорциональна изменению степени сжатия.
  • Коэффициент теплоемкости (k) .Увеличение значения k дает увеличение объемной эффективности, как определено Eq. 10 . Таким образом, данный цилиндр компрессора имеет более высокую фактическую производительность при сжатии природного газа ( k = 1,25) по сравнению с его производительностью при сжатии пропана ( k = 1,15). Более высокая производительность при сжатии природного газа по сравнению с пропаном также приводит к большему потреблению энергии.
  • Скорость . Объем цилиндра прямо пропорционален скорости компрессора.Обычной практикой является регулировка скорости компрессора (в разумных пределах) для поддержания желаемого давления всасывания. Снижение скорости водителя снижает расход топлива и эксплуатационные расходы.

Карты производительности

Карты рабочих характеристик могут быть разработаны для конкретного компрессора с постоянными базовыми условиями. Рис. 12 показывает, что по мере увеличения давления всасывания увеличивается и расход на входе, и мощность при постоянном давлении и температуре нагнетания. При очень низких соотношениях мощность может фактически уменьшаться с увеличением давления всасывания.

  • Рис. 12 — Схема поршневого компрессора с восемью ступенями разгрузки (любезно предоставлено Dresser-Rand).

Технологическая установка

Компрессор является неотъемлемой частью полной компрессорной системы. Рис. 13 — это типичная технологическая схема установки поршневого компрессора.

  • Рис. 13 — Технологическая схема компрессора со встроенным (пульсационная емкость) сепаратором (любезно предоставлено Dresser-Rand).

Обратный клапан

Давление на всасывании компрессора уменьшается по мере уменьшения расхода до тех пор, пока газ не расширится, чтобы обеспечить расход, необходимый для цилиндра. Увеличение степени сжатия, вызванное снижением давления всасывания, приводит к увеличению температуры нагнетания. Таким образом, рециркуляционный клапан в системе должен быть настроен так, чтобы низкое давление всасывания не создавало чрезмерной температуры нагнетания. Кроме того, пределы нагрузки на шток могут определять минимально допустимое давление всасывания для компрессорной установки.По возможности, рециркуляционный клапан должен располагаться после газоохладителей.

Клапан продувки

Клапан продувки сбрасывает остаточное давление, когда компрессор отключен для обслуживания. Управление клапаном обычно автоматическое, но иногда оно выполняется вручную на некоторых небольших береговых компрессорных установках.

Всасывающий скруббер

Попадание жидкости в компрессор через входящий поток газа может вызвать повреждение внутренних компонентов компрессора. По этой причине требуется всасывающий скруббер подходящего размера с приспособлениями для слива.Скруббер может быть частью контроля пульсации при правильном планировании (см. Раздел «Пульсация» ниже). Если входной поток близок к насыщению, рекомендуются горизонтально ориентированные цилиндры и нагнетательные сопла с нижним подключением.

Клапаны предохранительные

Клапаны сброса давления, установленные с запасом на 10% выше давления нагнетания наивысшей ступени или минимум на 15–25 фунтов на квадратный дюйм, обеспечивают защиту от статического давления для трубопроводов и охладителей. Настройка предохранительного клапана никогда не должна превышать максимально допустимое рабочее давление баллона (см. Раздел о баллонах выше).Следует проявлять осторожность, чтобы гарантировать, что все газовые трубопроводы, баллоны и предохранительные клапаны на стороне всасывания рассчитаны на расчетное давление в системах охлаждения с замкнутым контуром или в условиях низких температур газа.

Пульсация

Поток газа через поршневой компрессор по своей природе вызывает пульсацию, потому что всасывающий и нагнетательный клапаны не открываются на протяжении всего хода сжатия. Демпфирование пульсаций необходимо для создания более равномерного потока через компрессор, чтобы гарантировать равномерную нагрузку и снизить уровни вибрации трубопроводов.

Устройства контроля пульсации

Если могут быть предусмотрены длинные прямые участки трубопровода того же диаметра, что и соединение трубопровода цилиндра компрессора, и мощность ступени меньше 150 л.с., отдельные баллоны или резервуары для пульсации могут не потребоваться. В большинстве случаев объемные баллоны или пульсационные сосуды с внутренними перегородками и / или дроссельными трубками следует размещать как можно ближе к баллону для обеспечения оптимальной надежности клапана. Добавление отверстий в ключевых местах трубопровода также может снизить пульсации трубопровода.Доступно несколько различных формул определения размера бутылок. Типичные размеры бутылок в пять-десять раз превышают рабочий объем цилиндра.

Дизайн пульсации

Цифровой анализ пульсации трубопроводов — это относительно недорогой метод, позволяющий гарантировать, что система трубопроводов рассчитана на приемлемые уровни пульсаций (обычно от 2 до 7% от пика до пика). Компоновка системы трубопроводов должна определять места и объемы выбивных бочек, бутылок, охладителей и предохранительных клапанов. Анализ должен включать первый основной резервуар или объем до и после компрессора.Следует проанализировать рабочие условия двойного и одностороннего действия (если применимо).

Учет вибрации

Неуравновешенность вращающихся элементов в компрессоре вызывает механическую вибрацию. Противовесы на коленчатом валу и расположение цилиндров попарно с обеих сторон коленчатого вала (на общем виде) могут минимизировать, но не устранить силы дисбаланса. Таким образом, всегда найдутся механические вибраторы, которые необходимо учитывать при проектировании фундамента.

Вибрация трубопровода

Трубопровод технологического газа компрессора должен быть правильно спроектирован и установлен, чтобы избежать проблем, связанных с чрезмерной вибрацией.Важно, чтобы собственная частота всех участков трубы была больше частоты пульсации компрессора. Частота пульсации компрессора рассчитывается по формуле Eq. 17 .

……………. (17)

где

Коэффициент цилиндра

f p = частота пульсации компрессора, циклов / сек,
N = частота вращения компрессора, об / мин,
n =,
= 1 для цилиндра одностороннего действия
и
= 2 (для цилиндра двустороннего действия).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *