Классификация и технические характеристики компрессоров для производственных станков

Классификация компрессоров

Наиболее общая классификация компрессоров проводится по используемому в них принципу нагнетания газа, в связи с чем выделяют два типа:

  • объемные компрессоры;
  • динамические компрессоры.

Объемные компрессоры работают за счет последовательного наполнения рабочей камеры газом и дальнейшего его сжатия за счет принудительного уменьшения доступного объема рабочей камеры. Для предотвращения обратного хода газа используется система клапанов, поочередно открывающихся и закрывающихся в фазах заполнения и опорожнения камеры.

В свою очередь динамические компрессоры увеличивают давление газа путем передачи ему кинетической энергии, которая затем частично переходит в потенциальную энергию давления. Реализация одного и того же принципа сжатия в компрессорах может быть осуществлена различными способами, отличающимися друг от друга характеристиками получаемого сжатого газа, условиями сжатия и т.д.

Это позволяет максимально адаптировать устройство под конкретную задачу.

Объемные компрессоры подразделяют на следующие основные группы:

  • поршневые;
  • винтовые;
  • шестеренчатые;
  • роторно-пластинчатые;
  • мембранные;
  • жидкостно-кольцевые.

Поршневые компрессоры появились одними из первых и как нельзя лучше отражают принцип действия объемных компрессоров.

Кривошипно-шатунный механизм, приводимый в движение валом, обеспечивает возвратно-поступательное движение поршня в цилиндре.

Тем самым рабочая камера, ограниченная поршнем и цилиндром, последовательно изменяет свой объем в зависимости от положения поршня. Система односторонних клапанов предотвращает протечку газа в обратном направлении.

Конструктивные особенности так же позволяют разделить эти устройства на подгруппы. По конструкции рабочей камеры компрессоры могут быть одинарного и двойного действия. Во втором случае поршень имеет меньшую толщину и делит рабочую камеру на две части.

При его движении в одной части камеры происходит сжатие газа и его подача в выходной патрубок, а вторая часть при этом заполняется газом из входного патрубка. Тем самым за один оборот вала происходит два цикла сжатия.

По количеству цилиндров поршневой компрессор может быть одноцилиндровым, двухцилиндровым и т.д. Если газ последовательно претерпевает сжатие в нескольких цилиндрах компрессора, то такой компрессор называют многоступенчатым, а количество ступеней определяет количество пройденных цилиндров.

В зависимости от положения цилиндров поршневые компрессоры делят на устройства: с горизонтальным расположением, вертикальным, угловым, V-образным и оппозитные.

Кроме того поршневые компрессоры классифицируют по назначению на 4 группы:

  • Компрессоры бытового назначенияЭтот тип оборудования отличается малыми габаритами, возможностью передвижения, потребностью в небольшом количестве сжимаемого вещества, непродолжительным использованием, невысоким уровнем шума и практически отсутствием необходимости в техническом обслуживании. Бытовые компрессоры обычно создают давление до 8 бар. Продолжительный и интенсивный режим работы такого класса компрессоров может привести к значительной поломке, затраты на ремонт которой будут соизмеримой с покупкой нового агрегата. Данный класс компрессоров обычно используют в ремонтных мастерских, на станциях технического обслуживания автомобильного транспорта, в строительстве.
  • Полупрофессиональные компрессорыДавления до 16 бар, могут перекачивать до 2 куб. м/мин. Надежны в работе. К недостаткам можно отнести шумную работу, требуют периодического ремонта. У данного типа компрессора масло в сжатом воздухе содержится много, поэтому они не отличается экономичностью. Потребители – частные лица и малый бизнес.
  • Промышленные компрессоры Оборудование данного типа нашли свое применение на разные участках технологического цикла в технических отраслях. Предприятия легкой и тяжелой промышленности, автомастерские, крупных производители.Медицинские компрессоры, оснащаются осушителем адсорбционого типа, шумозащитный корпус. Ресивер с обработкой против коррозии. Компрессоры высокого давления. Максимальное рабочее давление на выходе до 60 бар обеспечивается при помощи мощного электродвигателя.
  • Компрессоры без смазки цилиндров они сжимают разные газы и необходимы в производстве, где на выход должна идти чистая сжимаемая среда, не содержащая масло. В качестве уплотнения используют поршневые уплотнительные кольца из композиционого материала. Лабиринтное уплотнение не зарекомендовало себя при практическом применении.Компрессоры без смазки цилиндров работают без ремонта более продолжительное время.
Чертеж поршневого компрессора

Винтовые компрессоры представляют собой заключенные в корпус один, два или более винта, находящиеся в зацеплении. То есть винтовые компрессоры могут быть: одновинтовыми, двухвинтовыми и т.д.

При движении винтов образуются подвижные рабочие объемы пространства, ограниченные непосредственно винтами и стенками корпуса. Такие компрессоры менее габаритны, чем поршневые, и значительно более устойчивы, а также способны обеспечить большую производительность.

При работе между винтами могут возникать значительные силы трения, поэтому для снижения износа деталей применяют смазывающие вещества, обычно смазочное масло.

Однако подбор антифрикционных материалов позволяет обойтись и без дополнительной смазки, в связи с чем выделяют масляные и безмасляные винтовые компрессоры. Вторые применяются в тех случаях, когда контакт сжимаемого газа и смазочного вещества недопустим.

Шестеренчатые компрессоры в качестве рабочего органа использую пару находящихся в зацеплении шестерней, вращающихся в противоположные стороны. Шестерни могут значительно отличаться от модели к модели, в том числе представлять собой зубчатые колеса.

Рабочая камера в таких компрессорах образуется путем отсекания пространства зубьями шестерни и корпусом устройства. Когда зубья разных шестерней входят в зацепление, объем рабочей камеры уменьшается, и газ под давлением вытесняется в выходной патрубок.

Такие компрессоры с успехом применяют в тех случаях, когда требуется подача газа под небольшим давлением.

Роторно-пластинчатые компрессоры имеют отличительную особенность в виде, как следует из названия, ротора со специальными пазами, в которые вставлены подвижные пластины. Ротор устанавливается в цилиндрическом корпусе (статоре), причем ось ротора не совпадает с осью корпуса.

При вращении ротора центробежная сила отбрасывает пластины от центра ротора и прижимает их к корпусу, тем самым в компрессоре образуются подвижные рабочие камеры, ограниченные соседними пластинами, корпусом и ротором. Изменение объема рабочих камер обусловлено смещением осей.

Для дополнительного усилия прижатия пластин к корпусу в пазах ротора могут быть установлены прижимные пружины.

Как и поршневые компрессоры, роторно-пластинчатые способны развивать значительное давление газа на выходе, однако их выгодно отличают компактные размеры и меньшая шумность.

Мембранные компрессоры отличаются тем, что содержат в своей конструкции эластичную полимерную мембрану. Принципиально такие компрессоры схожи с поршневыми, только роль поршня в них выполняет мембрана. Выпячиваясь в разные стороны, мембрана меняет объем рабочей камеры, а систем клапанов тем же образом.

Привод самой мембраны может быть механическим, пневматическим, электрическим или мембранно-поршневым. Все эти типы приводов объединяет тот факт, что перекачиваемый газ не контактирует в процессе работы устройства ни с чем, кроме мембраны и корпуса рабочей камеры.

Это делает мембранные компрессоры востребованными в тех случаях, когда необходимо обеспечить высокую степень чистоты нагнетаемого газа.

Жидкостно-кольцевые компрессоры использую для своей работы вспомогательную жидкость. В цилиндрическом корпусе (статоре) закрепляется ротор с установленными на нем пластинами, причем ось ротора смешена относительно оси статора.

Внутрь компрессора заливается жидкость, которая при вращении ротора отбрасывается к стенкам корпуса, принимая форму кольца. Рабочее пространство при этом становится ограниченным пластинами ротора, корпусом и поверхностью жидкости.

Как и в случае роторно-пластинчатого компрессора, смещение осей ротора и статора обеспечивает изменение объема рабочих камер.

Перекачиваемый газ в таких компрессорах неизбежно контактирует с жидкостью, которая частично уносится с потоком газа, поэтому предусматривается узел сепарации отходящего потока, а также система подпитки компрессора рабочей жидкостью. Такие устройства особенно хорошо подходят в тех случаях, когда перекачиваемый газ уже содержит в своем составе капли рабочей жидкости.

Чертеж жидкостно-кольцевого компрессора

Динамические компрессоры подразделяют на следующие основные группы:

  • радиальные (центробежные);
  • осевые;
  • струйные.

Радиальные компрессоры получили свое название по направлению движения газа в устройстве. Простейший компрессор такого типа состоит из корпуса и размещенного в нем рабочего колеса, установленного на валу.

Лопатки рабочего колеса при вращении перемещают газ от оси в радиальных направлениях, тем самым передавая ему кинетическую энергию, которая затем частично преобразуется в потенциальную энергию давления.

Газ поступает на колесо через осевой вход, затем попадает на лопатки, отбрасывается в радиальных направлениях и поступает в спиральный газосборник, а затем выводится через выходной диффузор. Рабочие колеса таких компрессоров могут отличаться как по форме лопаток, так и по общей конструкции, к примеру, быть закрытыми или открытыми.

Также центробежные компрессоры могут выполнять многоступенчатыми, располагая несколько колес на одном валу и обеспечивая последовательный проход газа через них. Устройства такого типа компактны, обладают малой шумностью и не подвержены сильной вибрации при работе, а также хорошо подходят для случаев, когда требуется обеспечить подачу незагрязненного газа в больших объемах.

Осевые компрессоры отличаются тем, что газ в них движется в осевом направлении. К основным конструктивным элементам таких устройств относят ротор, установленный на валу, и статор (корпус). На роторе располагаются ряды лопаток, проходя которые газовый поток получает дополнительную кинетическую энергию и претерпевает закручивание.

Для выравнивания направления его движения между рядами лопаток ротора располагают ряды направляющих лопаток статора. Область, где изменяются характеристики потока газа, ограничена входным направляющим и выходным выпрямляющим аппаратами.

Такие устройства значительно более сложны в изготовлении и эксплуатации по сравнению с более простыми радиальными компрессорами, однако обладают большим КПД при схожем показателе напора.

Струйные компрессоры представляют собой эжекторы, в которых используется энергия одного (активного) газа или пара для увеличения давления другого (пассивного) газа или пара.

То есть в такое устройство поступают два газовых потока с высоким и низким давлением, а на выходе получается один поток с давлением, большим, чем у потока пассивного газа, но меньшим, чем у активного.

Струйные компрессоры отличаются крайней простотой конструкции и, как следствие, высокой надежностью. Они особо предпочтительны в тех случаях, когда в наличие уже имеется газ с высоким давлением, энергию которого целесообразно использовать.

К примеру, такие устройства применяют в газодобыче, когда на месторождении есть скважины, как с высоким давлением, так и с низким, и использование струйного компрессора позволяет получить единый поток с приемлемыми характеристиками.

Компрессоры в зависимости от назначения и отрасли производства можно подразделить на установки общего назначения, энергетические, химические, нефтехимические и т.д.

По давлению на выходе:

По давлению на выходе компрессоры подразделяются на:

  • ваккуум компрессоры;
  • компрессоры низкого давления (от 0,15 до 1,2 Мпа) применяются на установках для сжатия воздуха;
  • компрессоры среднего давления (от 1,2 до 10МПа) в процессах разделения, сжижения и транспортировки газов в химической, нефтеперерабатывающей и газовой промышленности;
  • компрессоры высокого давления (от 10 до 100МПа);
  • компрессоры сверхвысокого давления (выше 100МПа) применяются для установок синтеза газа.

По типу приводного механизма:

Компрессоры могут быть оборудованы электродвигателем, двигателем внутреннего сгорания, это может быть турбина (газ/пар).

По типу охлаждения:

С водяным или воздушным охлаждением

По производительности

Производительность компрессора как для входа так и выхода принято указывать в единицах объёма сжимаемой среды  в единицах времени (норм. условия). Производительность зависит от диаметра цилиндра, длины хода поршня и скорости вращения вала. Компрессоры подразделяют на три категории: малой (до 10 м3/мин), средней (10—100 м3/мин) и большой производительности (свыше 100 м3/мин).

Источник: http://intech-gmbh.ru/compressors_classification/

Виды компрессоров: классификация по принципу действия, типу привода, условиям эксплуатации

Компрессор является агрегатом для сжатия и перемещения различных газов, в том числе и воздуха, на различные приборы и пневмоинструменты. Компрессорную технику широко применяют в промышленности, строительстве, медицине и т.д. Существующие виды компрессоров и их классификация определяют критерии эксплуатации данного оборудования.

Классификация компрессоров по принципу действия

По принципу действия компрессоры классифицируются на объемные и динамические.

Объемные

Это агрегаты, имеющие рабочие камеры, в которых происходит процесс сжатия газа. Сжатие происходит за счет периодического изменения объема камер, соединенных с входом (выходом) аппарата. Чтобы предотвратить обратный выход газа из агрегата, в нем устанавливают систему клапанов, которые открываются и закрываются в определенный момент наполнения и опорожнения камеры.

Динамические

В динамических компрессорах повышение давления газа происходит за счет ускорения его движения. В результате кинетическая энергия частиц газа превращается в энергию давления.

Виды объемных компрессоров

Компрессорное оборудование объемного типа подразделяется на 3 группы:

  • мембранные;
  • поршневые;
  • роторные.

Мембранные

Имеют в рабочей камере эластичную мембрану, как правило, полимерную. Благодаря возвратно-поступательным движениям поршня мембрана выгибается в разные стороны. В результате движений мембраны объем рабочей камеры меняется. Клапаны в зависимости от положения мембраны либо впускают воздух в камеру, либо выпускают.

Приходить в движение мембрана может от пневматического, мембранно-поршневого, электрического или механического привода.

Поршневые

Благодаря наличию кривошипно-шатунного механизма поршень совершает возвратно-поступательные движения в рабочей камере, отчего ее объем то уменьшается, то увеличивается.

Поршневые компрессоры имеют установленные на рабочей камере односторонние клапаны, перекрывающие движение воздуха в обратном направлении. Несмотря на хорошую производительность, поршневые аппараты имеют и недостатки: достаточно высокий уровень шума и заметная вибрация.

Читайте также:  Обзор токарного станка jet bd-3: назначение, характеристики, плюсы и минусы

Роторные

В роторных компрессорах сжатие воздуха происходит вращающимися элементами — роторами. Каждый элемент в зависимости длины и шага винта имеет постоянное значение сжатия, которое также зависит и от формы отверстия для выхода газа.

В таких компрессорах клапаны не устанавливаются. Также конструкция агрегата не содержит узлов, способных вызвать разбалансировку. Благодаря этому он может работать с высокой скоростью вращения ротора. При такой конструкции аппарата величина потока газа достигает высоких значений при небольших габаритах самого компрессора.

Роторные компрессоры подразделяются на несколько подвидов.

Безмасляные

Имеют ассиметричный профиль винта, повышающий КПД агрегата благодаря уменьшению утечек при сжатии газа. Для обеспечения синхронного встречного вращения роторов применяют внешнюю зубчатую передачу.

Во время работы роторы не соприкасаются, и смазка им не требуется, поэтому выходящий из агрегата воздух не имеет никаких примесей. Для уменьшения внутренних утечек детали агрегата и корпус изготавливаются с высокой точностью.

Также безмасляные аппараты могут быть многоступенчатыми, чтобы убрать разность температур воздуха на входе и выходе аппарата, которая ограничивает повышение давления.

Винтовые

Состоят из одного или нескольких винтов, которые находятся в зацеплении, установленных в герметичном корпусе.

Рабочее пространство создается между корпусом и винтами при их вращении. Данный вид компрессоров отличается хорошей производительностью и беспрерывной подачей воздуха.

Для снижения трения между входящими в зацеп винтами, которое увеличивает износ деталей, применяется смазка. Если требуется получить сжатый воздух (газ) без примесей смазочных материалов, то применяются безмасляные винтовые аппараты.

В последних, чтобы уменьшить силу трения, подвижные детали изготавливаются из антифрикционных материалов.

Зубчатые

Данные компрессоры еще называют шестеренчатыми, поскольку их главными деталями являются шестерни. Они при работе вращаются в противоположных направлениях, создавая между зубьями и стенками корпуса рабочую камеру.

При вхождении зубьев в зацепление на стороне выходного отверстия агрегата происходит уменьшение объема камеры, вследствие чего воздух под давлением выходит через патрубок. Компрессоры данного типа нашли широкое применение в ситуациях, когда не требуется подача воздуха или газа под высоким давлением.

Спиральные

Это разновидность безмасляных компрессоров роторного типа. Спиральные аппараты также сжимают газ в объеме, который уменьшается постепенно.

Главными элементами данного аппарата являются спирали. Одна спираль закреплена неподвижно в копрусе устройства. Другая подвижная, соединена с приводом. Сдвиг по фазе между спиралями равняется 180°, благодаря чему происходит образование воздушных полостей с изменяемым объемом.

Роторно-пластинчатые

Пластинчатый компрессор имеет ротор с прорезанными пазами. В них вставлено определенное количество подвижных пластин. Как видно из рисунка, приведенного ниже, ось ротора с осью корпуса не совпадает.

Пластины при вращении ротора перемещаются центробежной силой от его центра к периферии и прижимаются к внутренней поверхности корпуса. В результате происходит непрерывное создание рабочих камер, ограниченных соседними пластинами и корпусами ротора и аппарата. За счет смещенных осей изменяется объем рабочих камер.

Жидкостно-кольцевые

В данных агрегатах используюется вспомогательная жидкость. В статически закрепленном корпусе аппарата устанавливается ротор с пластинами.

Конструкционные особенности данного аппарата – это смещенные оси ротора и корпуса относительно друг друга.

В корпус заливается жидкость, которая принимает форму кольца, прижимаясь к стенкам аппарата вследствие отбрасывания ее лопастями ротора.

При этом происходит ограничение рабочего пространства, наполненного газом, между жидкостным кольцом, корпусом и лопатками ротора. Объем рабочих камер изменяется посредством вращающегося ротора со смещенной осью.

Виды динамических компрессоров

Аппараты с динамическим принципом действия разделяют на осевые, центробежные и струйные. Различаются они между собой типом рабочего колеса и направлением движения потока воздуха.

Осевые аппараты

В осевых компрессорах поток газа движется вдоль оси вращения вала через неподвижные направляющие и подвижные рабочие колеса. Скорость потока воздуха в осевом аппарате набирается постепенно, а преобразование энергии происходит в направляющих.

Для осевых компрессоров характерны:

  • высокая скорость работы;
  • высокий КПД;
  • высокая подача потока воздуха;
  • компактные размеры.

Центробежные агрегаты

Центробежные компрессоры имеют конструкцию, обеспечивающую радиальный выходной поток воздуха. Поток воздуха, попадая на вращающееся рабочее колесо с радиально расположенными крыльчатками, за счет центробежных сил выбрасывается к стенкам корпуса. Далее, воздух перемещается в диффузор, где и происходит процесс его сжатия.

Центробежные аппараты не имеют узлов с возвратно-поступательными движениями, поэтому обеспечивают равномерный поток воздуха, силу которого можно регулировать. Также данный тип агрегатов отличается долговечностью и экономичностью.

Струйные компрессоры

В аппаратах струйного принципа действия для увеличения давления газа (пассивного) используется энергия активного газа.

Для этого к устройству подводится 2 потока газа: один с низким давлением (пассивный), а второй – с высоким (активный). На выходе из устройства образуется газовый поток с давлением выше пассивного, но меньшим, чем у активного газа.

Классификация компрессоров по другим параметрам

Кроме классификации компрессоров по принципу сжатия, принято разделять данные агрегаты по следующим параметрам:

  1. Тип привода. Компрессоры могут работать как с электродвигателями, так и с двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Соответственно, аппараты бывают с прямой передачей (коаксиальные) и с ременным приводом. Как правило, компрессор с прямым приводом – это агрегат бытового назначения. Коаксиальный компрессор привлекает потребителя доступной ценой и широко используются на дачах в гаражах и т.д., поскольку давление воздуха, выдаваемое аппаратом, не превышает 0,8 МПа. Если сравнивать бензиновый и дизельный компрессор, то последний является более надежным в эксплуатации. Также дизель имеет более простое устройство и легок в обслуживании.
  2. Система охлаждения. Аппараты бывают с жидкостным и воздушным охлаждением или вообще без него.
  3. Условия эксплуатации. Аппараты могут быть стационарными, работающими только в помещении от электросети, и передвижными (переносными), работа которых допускается на открытом воздухе и при низких температурах. Например, передвижные компрессоры с двигателем внутреннего сгорания широко используются в местах, где нет централизованного электроснабжения.
  4. Конечное давление. По данному параметру аппараты подразделяют на четыре группы. Агрегаты низкого давления (0,15-1,2 МПа) используются в составе установок для сжатия газов (воздуха). Устройства среднего давления (1,2-10 МПа) применяются для разделения, транспортировки и сжижения газов в нефтеперерабатывающей, газовой и химической промышленности. Аппараты высокого давления (10-100 МПа) и сверхвысокого давления (свыше 100 МПа) используются в установках для синтеза газов.
  5. Производительность. Указывается в единицах объема за определенных промежуток времени (м3/мин). Производительность агрегата напрямую зависит от таких параметров, как скорость вращения вала, диаметр цилиндра, длина хода поршня. По производительности принято разделять аппараты на 3 категории: малая – до 10 м3/мин; средняя – от 10 до 100 м3/мин; большая – свыше 100 м3/мин.

Кроме всего, компрессоры подразделяются в зависимости от области применения на агрегаты общего назначения, нефтехимические, химические, энергетические и т.д.

Источник: http://Tehnika.expert/dlya-sada/kompressor/vidy-i-klassifikaciya-princip-dejstviya.html

Классификация компрессоров

Компрессорные установки представляют собой специальное оборудование, широко используемое в различных технологических процессах в химической, металлургической, газовой, строительной и других отраслях промышленности.

Сегодня практически ни одна сфера производства не обходится без использования подобного оборудования, которое может быть классифицировано по области применения:

  • общего назначения;
  • энергетические;
  • нефтехимические и другие.

Сегодня данное оборудование представлено в широком спектре моделей, вариантов исполнения и назначения. Каждый тип компрессора имеет свои конструктивные особенности, индивидуальные технические и рабочие характеристики, исходя из которых необходимо выбирать тот или иной тип компрессора. Для этого необходимо знать, какие бывают компрессоры и их основные характеристики.

Классификация компрессоров – основные виды оборудования

Современные компрессоры имеют несколько различных классификаций, среди которых наиболее значимым является подразделение оборудования на типы в зависимости от конструктивных особенностей и принципа действия компрессоров. В первую очередь необходимо отметить два основных типа компрессоров:

  • объемные;
  • лопастные установки.

Лопастной компрессор – это оборудование, работа которого основана на динамическом принципе действия. В данном типе установок увеличение давления осуществляется благодаря взаимодействию потока воздуха с решетками лопастей, одна из которых вращающаяся, а другая неподвижная. Оборудование лопастного типа в свою очередь подразделяются на следующие виды компрессоров:

  • центробежные;
  • радиально-осевые;
  • осевые.

Однако наибольшей популярностью пользуются компрессоры объемного типа. Сжатие воздуха в устройствах данного типа происходит в специальных рабочих камерах.

Попеременное сообщение камер с входом и выходом компрессора, а также периодическое изменение их объема приводит к изменению давления воздуха.

Классификация установок объемного вида разделяется по форме и типу рабочих деталей компрессорных установок и принципу их действия. Так, объемные компрессоры могут быть следующих типов:

Установки поршневого типа стали особенно популярны благодаря сочетанию таких преимуществ, как удобство эксплуатации, высокие рабочие характеристики, длительный срок службы, небольшие габариты и многое другое. При этом данный вид компрессоров отлично подходит для любых видов работ с широким диапазоном значения необходимого давления.

Основными рабочими элементами поршневых компрессоров являются электропривод, крышка цилиндра, регулятор давления и ресивер. Создание необходимого давления воздуха в оборудовании данного типа происходит благодаря поступательным движениям поршня. Поршневые компрессоры имеют свою классификацию и подразделяются на:

  • двойного или одинарного действия;
  • масляные и безмасляные;
  • угловые, горизонтальные, вертикальные;
  • с различным количеством цилиндров.

Другой вид объемных компрессоров – роторные установки, главной особенностью которых является наличие вращающихся сжимающих элементов.

Данные виды компрессоров могут быть как промышленными, так полупромышленными или же бытовыми.

Их рабочие параметры, условия и особенности эксплуатации подходят для проведения технологических процессов на любых предприятиях и в различных сферах деятельности.

К категории роторных установок относятся следующие виды компрессоров:

  • Винтовое оборудование – такие установки оснащены ведущим и ведомым роторами, вращающимися по направлению друг к другу. Данный принцип вращения приводит к уменьшению пространства между корпусом и роторами, что и обеспечивает увеличение давления. Главным преимуществом данного типа компрессоров является возможность их использования в условиях интенсивной эксплуатации.
  • Спиральные компрессоры – обладают смещенной неподвижной и подвижной спиралями. Установлены они специальным образом, создавая полости с постоянно изменяющимся в них объемом.
  • Роторно-пластинчатые установки – главным элементом таких установок является установленный в корпусе со смещением с центра ротор с пластинами. Перемещение пластин может происходить в радиальном направлении.
  • Жидкостно-кольцевые – в корпусе, который частично заполнен жидкостью, находится ротор с фиксированными лопатками.

Классификация компрессоров исходя из особенностей их конструкции и принципа действия – не единственная.

Так, по способу охлаждения компрессоры бывают с воздушным или же жидкостным охлаждением. Существует классификация и по приводному двигателю – от газовой турбины, двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя.

Кроме того, классификация компрессоров также может быть различной в зависимости от уровня конечного давления:

  • установки с низким уровнем давления;
  • давление среднего уровня;
  • оборудование со сверхвысоким давлением.

Выбор необходимого компрессорного оборудования зависит от требований, предъявляемых к установкам, условий и особенностей эксплуатации, типа проводимых работ и других характеристик.

Источник: https://www.pnevmoteh.ru/Klassifikacija-kompressorov

Типы и классификация компрессоров

Компрессорное оборудование для бытового и промышленного назначения можно приобрести в компании ГК «ПромОборудование». Большой модельный ряд позволяет подобрать оборудование по цене и техническим характеристикам. За справками, и по вопросу оформления покупки обращаться по телефонам: 8 (800) 551-51-60

Компрессорная установка – это механизм предназначенный вырабатывать сжатый воздух или газ.

В строительной сфере компрессоры используются для приведения в работу пневматического инструмента и оборудования, чтобы проводить реставрационные, ремонтные и монтажные работы.

В коммунальном хозяйстве компрессоры необходимы для проведения восстановительных работ и для опрессовки отопительной и газовой системы.

Основными приборами, которые подключаются к компрессору, являются: бурильные установки, пескоструйные машины, бетоноломы, пневмодрели, отбойные молотки.

Виды и типы компрессоров

Все имеющиеся модели компрессоров квалифицируются по нескольким параметрам.

Первое – это степень мобильности, которая разделена на передвижной и стационарный тип. Передвижные компрессоры оборудованы шасси, и легко транспортируются с места на место. Стационарные устанавливаются на специально созданном фундаменте и остаются недвижимыми.

Второе – это тип потребляемой энергии, компрессоры разделяются на электрические, дизельные и бензиновые виды. Самыми экологичными являются электрические установки, но использование их ограниченно. Топливные компрессоры используются там, где нет энергоснабжения.

Также классифицируются компрессоры по создаваемому ими давлению, которое может быть низким, средним или высоким.

Принцип действия компрессоров обуславливается по типу конструктивных особенностей:

  • струйные
  • центробежные
  • осевые
  • поршневые
  • винтовые

Винтовой компрессор

Каталог винтовых компрессоров можно посмотреть на сайте компании «ПромОборудование». Винтовые компрессоры иногда называют роторными, поскольку в герметичном корпусе расположено два ротора.

Принцип работы установки не сложен, и большая роль здесь отводится маслу, которое охлаждает и смазывает все трущиеся узлы.

Читайте также:  Выбор комплектующих запчастей для станков с чпу

Компрессор обладает низким уровнем шума, поскольку все механизмы находятся в смазке.

Поршневой компрессор

Модели данного типа выделяются простотой конструкции, легкостью обслуживания, доступной стоимостью. В зависимости от производительности, компрессоры могут быть многоцилиндровыми или одноцилиндровыми, многоступенчатыми и одноступенчатыми.

Если перед Вами стоит выбор, какой компрессор выбрать винтовой или поршневой, тогда Вам нужно знать отличительные характеристики обоих видов:

  • Поршневой компрессор дешевле винтового;
  • У винтового компрессора выше КПД, производительность и невысокие затраты электроэнергии;
  • Срок эксплуатации поршневых компрессоров в два раза ниже, чем у винтовых;
  • Работа винтового оборудования практически бесшумная и практически круглосуточная;
  • Винтовой компрессор почти не требует технического обслуживания. 

Также вам могут быть интересны другие наши статьи по темам – Почему перестал качать компрессор, не запускается генератор – причины, компрессор гонит масло, расчет производительности компрессора, выбор компрессора для пескоструя, какой компрессор лучше купить для шиномонтажа, какой компрессор нужен для покраски авто, какое масло заливать в компрессор, защита компрессора от перегрева, основные неисправности компрессора и их устранение, принцип работы компрессора.

Источник: http://gkpnevmo.ru/poleznye_stati/tipy_kompressorov/

Классификация компрессоров и характер их производства

Компрессоры — важнейшее энергетическое оборудование, применяемое в технологических процессах химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, газовой, металлургической, пищевой промышленности и ряде других отраслей.

Компрессором называют энергетическую машину или устройство для повышения давления и перемещения газа. Обычно к компрессорам относят машины, обеспечивающие сжатие воздуха или газа до избыточного давления не ниже 0,015 МПа. Начальное давление газа может быть менее атмосферного, равным или более атмосферного.

Компрессорные машины разделяют на три класса:

  1. вентиляторы — компрессоры, повышение давления и отношение давлений в которых не превышают соответственно 0,01 МПа и 1,1;
  2. нагнетатели — машины с повышенным отношением давлений (до 1,3 и более) и без охлаждения среды в процессе работы;
  3. собственно компрессоры — машины, снабженные устройством для охлаждения среды при работе (отношение давлений более 3),

По достижимому конечному давлению различают:

  1. компрессоры низкого давления — с конечным давлением до 1 МПа;
  2. компрессоры среднего давления -— с конечным давлением от 1 до 10 МПа;
  3. компрессоры высокого давления — с конечным давлением от 10 до 100 МПа;
  4. компрессоры сверхвысокого давления — с конечным давлением свыше 100 МПа.

Компрессоры могут эксплуатироваться в составе стационарных или передвижных машин или установок. Соответственно этому различают стационарные, передвижные, переносные, прицепные, самоходные, транспортные (авиационные, автомобильные, судовые, железнодорожные) компрессоры.

По применимости в газовой (рабочей) среде компрессоры разделяют на: 1) газовые — для сжатия любого газа или смеси газов, кроме воздуха; в зависимости от вида газа они называются кислородными, водородными, аммиачными и т. д.

; 2) воздушные — для сжатия воздуха; значительную группу таких компрессоров составляют компрессоры общего назначения, предназначенные для сжатия атмосферного воздуха до давления 0,8—1,5 МПа и выполненные без учета каких-либо специфических требований; 3) циркуляционные — для обеспечения циркуляции газа в замкнутом технологическом контуре; 4) многоцелевые (специальные) — для попеременного сжатия различных газов; 5) многослужебные (специальные) — для одновременного сжатия различных газов.

Значительная часть компрессоров эксплуатируется в составе устройств, предназначенных для изменения (понижения) температуры окружающей среды. Различают: 1) криогенные компрессоры — специальные компрессоры, в которых сжимаемый газ хотя бы на одной из стадий цикла имеет криогенную температуру (0—120 К); 2) холодильные компрессоры.

Специальные компрессоры, предназначенные для откачки газа с целью получения вакуума, называют вакуумными компрессорами. Вакуумные компрессоры, у которых конечное давление больше атмосферного, относят к компрессорам комбинированного применения

В компрессорах объемного действия рабочий процесс осуществляется путем циклического изменения объемов абочих камер.

Поршневыми компрессорами (ПК) называют компрессоры объемного действия, в которых объем рабочих камер изменяется с помощью поршней, совершающих возвратно-поступательное движение. Основные типы производства ПК — серийное и крупносерийное.

По конструктивному расположению цилиндров различают схемы ПК: горизонтальную, вертикальную, оппозитную, прямоугольную, V- и W-образные, звездообразную.

Наиболее широко ПК применяют в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности.

Основные тенденции совершенствования конструкций ПК в этих отраслях следующие: повышение быстроходности; широкая унификация конструкций с использованием в качестве базовых в основном V- и W-образных и оппозитной схем; совершенствование термодинамического процесса; снижение потерь производительности и мощности; разработка систем прогнозирования работоспособности ПК и предотвращения отказов; обеспечение надежности и ремонтопригодности. Так, например, освоено серийное производство ПК 4ВМ10—120/9 и 2ВМ10—63/9 с повышенной на 20% частотой вращения. На унифицированной V-образной базе с усилием на поршень 10 кН освоен выпуск семи модификаций компрессора 2ВУ1—2,5/13 и шести модификаций компрессора 4ВУ1—5/13. Проведена модернизация ряда оппозитных компрессоров (4ГМ16— 14/15— 105М; 4М16—22,4/23—64СМЗ и др.).

Расширена область применения ПК без смазывания и с ограниченным смазыванием.

Новые конструкции поршней и опорных устройств (в том числе и многоразового использования) для горизонтальных рядов компрессоров отличаются компактной опорно-уплотнительной системой с развитой опорной поверхностью.

Это позволило значительно увеличить межремонтный цикл для этих компрессоров. Так, например, новые опорные устройства крупных поршней (массой более

1 т) проработали на компрессорах производства аммиака более 25 000 ч без замены. Подача масла была уменьшена на 70%. На компрессорах 4М40—680/22—320 и 6М40— 320/320 новые конструкции уплотнений штоков отработали при давлении 9 МПа без замены 27 000 ч без подачи смазывающего материала в сальник и практически не изнашивая шток.

Для повышения долговечности деталей ПК, работающих в условиях повышенного трения (поршневых колец, лабиринтно-контактных уплотнений и т. д.

), разработаны новые высокопрочные антифрикционные материалы типа флубон и графелон.

В результате замены кольцевых клапанов клапанами с газовым демпфером в ступенях среднего и высокого давления в 3—4 раза увеличилась средняя наработка на отказ ПК.

Значительное число ПК используется в составе:

  • холодильных машин общепромышленного назначения на базе компрессоров с ходом поршня 70, 130, 150, 220 мм; потребитель — пищевая промышленность, МинторгСССР, химическая, нефтехимическая, нефтеперерабатывающая промышленность (производство аммиака, химического волокна, шинное производство, производство пластмасс);
  • судовых холодильных машин в рыбопромысловом флоте, рефрижераторных судах;
  • холодильных установок для авторефрижераторов;
  • холодильных машин для предприятий торговли и общественного питания;
  • холодильных установок для рефрижераторных вагонов;
  • автономных кондиционеров (на базе малых поршневых компрессоров);
  • холодильных машин специального назначения.

Конструктивные недостатки ПК (неполная уравновешенность их движущихся частей, наличие большого числа пар трения

и т. д.), а также тяжелые условия эксплуатации ПК являются причинами того, что в стране примерно половина численности обслуживающего холодильный парк и ремонтного персонала работает на машинах и установках с ПК.Большинство ПК ремонтируют на местах эксплуатации. Централизованному ремонту подлежат:

  1. холодильные машины для предприятий торговли и общественного питания — ремонт выполняется на ремонтно-монтажных комбинатах Минторга СССР;
  2. холодильные установки для железнодорожного транспорта — ремонт производится вагоноремонтными депо;
  3. судовые холодильные машины — ремонт на судоремонтных ваводах;
  4. передвижные компрессорные станции — ремонт на специализированных ремонтных предприятиях.

В холодильной технике потребность в запасных частях достигает по отдельным моделям ПК 70—80% номинального числа деталей. Из-за недостатка запасных частей сменные узлы и детали приходится изготовлять на месте эксплуатации» что увеличивает стоимость ремонта.Мембранные компрессоры (МК) — компрессоры объемного действия, в которых объем рабочих камер изменяется с помощью циклически деформируемых мембран. МК с давлением нагнетания до 40 МПа выпускаются серийно в одноступенчатом исполнении (с одним и двумя мембранными блоками при отношении давлений 20) и в двухступенчатом исполнении (при отношении давлений до 400). Выпускаются также компрессоры на основе комбинированных схем, предназначенные для создания высоких и сверхвысоких давлений при большой производительности блока. В таких компрессорах первые ступени — поршневые, а последние — мембранные (мембранно-поршневые компрессоры).МК эксплуатируются там, где возникает необходимость сжатия газа при обеспечении его высокой чистоты (например, в электронной промышленности), а также при работе с агрессивными газами.Роторными компрессорами (РК) называют компрессоры объемного действия, в которых рабочая камера образуется расточкой корпуса и размещенным в ней ротором (роторами), а объемы рабочих камер изменяются в результате вращения ротора (роторов). РК имеют большую быстроходность, лучшую уравновешенность и плавность подачи газа, чем ПК. Конечное давление в РК не вависит от частоты вращения ротора, что расширяет диапазон регулирования. Коэффициенты полезного действия РК несколько меньше, чем у ПК.В роторных пластинчатых компрессорах (РПЛК) ротор расположен эксцентрично цилиндрической расточке корпуса и представляет собой вал с установленными

  • на нем продольными подвижными в радиальном направлении или гибкими в окружном направлении пластинами, контактирующими свободными концами с поверхностью расточки. РПЛК выпускаются серийно и используются:
  • при сжатии и транспортировании воздуха и различных газов, неагрессивных к материалам и смазочным материалам машин — в стационарных установках;
  • при снабжении воздухом пневмоинструмента и пневматических разгрузочных устройств сыпучих материалов — в передвижных установках;
  • при получении чистого «сухого» газа — в холодильных установках. Производительность этих машин, как правило, менее 100 м3/мин. Компрессорное оборудование постепенно совершенствуется на базе РПЛК. Так, например, налажено производство модернизированной передвижной компрессорной станции ПР — 10/8М2 на базе РПЛК. Ремонт РПЛК производят чаще всего на месте эксплуатации. Однако часть компрессоров, входящих в состав передвижных и холодильных установок, ремонтируют централизованно.

Жидкостно-кольцевой компрессор (ЖКК) представляет собой пластинчатый компрессор, в котором пластины выполнены жесткими, неподвижно закреплены на валу и не контактируют с поверхностью расточки корпуса, а зазор между концами пластин и поверхностью расточки уплотняется с помощью жидкостного кольца, формирующегося при вращении ротора. Одним из вариантов реализации ЖКК является водокольцевой компрессор, в котором для образования жидкостного кольца используется вода. ЖКК благодаря отсутствию механического трения в их рабочих плоскостях используют при работе с токсичными, взрывоопасными, легкоразлагающимися и воспламеняющимися газами, паро- и газожидкостными смесями, в том числе агрессивными и загрязненными механическими примесями. Эти машины применяют в химической, целлюлозно-бумажной, пищевой, фармацевтической, горнодобывающей, металлургической, текстильной, машиностроительной, энергетической промышленности, в коммунальном и сельском хозяйстве.

Значительное число В К применяется в холодильной технике.

Винтовые холодильные компрессоры (ВХК) экономически выгодны в диапазоне холодопроизводительности от 150 до 1600 кВт (общепромышленное исполнение), 50—150 кВт (судовое исполнение) и в каскадных одно- и двухступенчатых холодильных машинах и установках.

ВХК работают в том же диапазоне холодопроизводительности, что и поршневые холодильные блок-картерные компрессоры П110, П220; оппозитные одноступенчатые АО1200П, АО600П и двухступенчатые ДА0275, ДАО550, ДОН 175, ДАОН350.

ВХК в СССР выпускаются в основном в сальниковом исполнении, двухроторными, горизонтальными, маслозаполненными, с синхронной частотой вращения ведущего ротора 50 с-1.

Каждый ВХК имеет три модификации по геометрической степени сжатия 2,6; 4,0; 5,0 и может работать при разности конечного и начального давлений до 1,8 МПа и конечном давлении не более 2,3 МПа.

Показатели надежности ВХК: ресурс работы до капитального ремонта 50 000—60 000 ч; наработка на отказ более 5000 ч; ресурс работы до текущего ремонта более 5500 ч.

Внедрение ВХК дает экономический эффект как при их производстве, так и при эксплуатации. При изготовлении ВХК снижаются по сравнению с ПК:

  • расход металла, особенно при замене поршневых оппозитных машин, более чем в 2 раза;
  • масса литых деталей в 3—7,3 раза;
  • масса стального проката на 30%;
  • трудоемкость изготовления — за счет использования высокоавтоматизированного оборудования.

Внедрение ВХК производительностью 150—300 кВт, имеющих высокую надежность, может привести к сокращению численности обслуживающего персонала, а также снижению на 30% сопутствующих капитальных затрат.

Выпуск холодильных агрегатов и машин с ВХК постоянно увеличивается. Планируется снять с производства холодильное оборудование с ПК П220, а также поршневые оппозитные компрессоры АО1200П, ДАО550, ДАОН350.

Шестеренные компрессоры (ШК) представляют собой РК с двумя роторами, имеющими зубчатые сопряженные профили. ШК получили значительное распространение в народном хозяйстве. Их объемная производительность — до 30—35 м8/с.

Использующийся в таких компрессорах процесс с внешним сжатием несовершенен, и данные машины можно использовать лишь в случае, когда потери от внешнего сжатия незначительны по отношению к другим потерям. Для них характерны небольшие отношения давлений (1,4—1,8), увеличение конечной температуры, высокий уровень шума.

Долговечность таких машин снижается за счет возникновения ударных нагрузок от внутреннего давления, возрастающих с увеличением окружной скорости роторов, что приводит к разрушению синхронизирующих шестерен, а затем и роторов.

Роторно-поршневой компрессор (РПК) представляет собой РК, в котором расточка корпуса и ротор имеют специальные профили, и ось вращения ротора совершает переносное вращательное движение вокруг оси, совпадающей с центром симметрии расточки корпусов.

Трохоидные РПК имеют две основные детали — корпус и ротор.

Теоретический профиль одной из этих деталей (исходный) выполняется по эпи- или гипотрохоиде, другой профиль (сопряженный) — по внутренней и наружной огибающей семейства соответствующих трохоид.

Характеристики машины зависят от выбранной схемы и числа вершин у ротора. На практике применяют схемы с эпитрохоидной расточкой корпуса и ротором, грани которого спрофилированы по внутренней огибающей.

Компрессорами с катящимся ротором называют РК с двумя рабочими камерами, образуемыми цилиндрической расточкой корпуса, разделительной пластиной и ротором, который эксцентрично расположен по отношению к корпусу и ось вращения которого совершает переносное вращательное движение вокруг оси, совпадающей с центром симметрии расточки корпуса. Конструкции этих компрессоров с точки зрения технического обслуживания и ремонта содержат многие элементы, характерные для конструкций каждой из групп РК, рассмотренных ранее. В компрессорах динамического действия рабочий процесс осуществляется путем динамического воздействия на непрерывный поток сжимаемого газа.

Источник: http://kompressor-penza.ru/article/klassifikatsiya-kompressorov-i-kharakter-ikh-proizvodstva?page=4

Классификация компрессоров



Обратная связь

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение

Как определить диапазон голоса – ваш вокал

Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими

Целительная привычка

Как самому избавиться от обидчивости

Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам

Тренинг уверенности в себе

Вкуснейший “Салат из свеклы с чесноком”

Натюрморт и его изобразительные возможности

Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.

Как научиться брать на себя ответственность

Зачем нужны границы в отношениях с детьми?

Световозвращающие элементы на детской одежде

Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия

Как слышать голос Бога

Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)

Глава 3. Завет мужчины с женщиной

Оси и плоскости тела человека – Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков – Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) – В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

1 . По принципу действия компрессоры разделяют на : – Объемные (поршневые , мембранные , роторные , ) ;

– Динамические или турбокомпрессоры (центробежные и осевые ) ;

2 . По величине давления, которое достигается в конце сжатия на : – Низкого давления (до 1 МПа); – Среднего давления (до 10 МПа); – Высокого давления (до 100 МПа); – Высокого давления – более 100 МПа или 1000 кгс/см2 .

3 . По производительности или подачи :

– Малые (до 10 м3/мин или до 0,1 м3 / с ) ; – Средние (до 100 м3/мин ) ; – Крупные ( более 100 м3/мин ) .

4 . Компрессоры могут эксплуатироваться в составе стационарных и подвижных установок. Согласно этому отличают

– стационарные ,

– передвижные ,

– переносные ,

– самоходные

– транспортные ( авиационные , автотранспортные , железнодорожные и судовые).
5 . По типу среды, (поскольку машины предназначены для сжатия одних газов непригодны для сжатия других ) сжимается: – Воздушные разных типов , наиболее распространенные и часто без особых требований ;

– Газовые – для сжатия любого газа , кроме воздуха: O2 , H2 , N2 , NH3 и других газов с особыми

требованиями ; – Циркуляционные – обеспечивают рециркуляцию газов в замкнутом технологическом контуре ;

– Многоцелевые – в специальном исполнении, которые способны поочередно сжимать различные

газы ; – Много служебные – могут одновременно сжимать различные газы .

6 . Значительная часть компрессорных машин эксплуатируется в составе установок , предназначенных для охлаждения. Согласно этому отличают:

– Холодильные компрессоры – для охлаждения до температуры среды и ниже – 150°С ;

– Криогенные – специальные машины , в которых газ хотя бы на одной из стадий цикла имеет

криогенную температуру (0 – 120°C ) .

Процесс сжатия газа:

– В поршневых компрессорах происходит при изменении объема цилиндра, за счет возвратно- поступательного движения поршня:

– В pomaцuoнном компрессоре происходит за счет уменьшения объема, в котором заключен газ, при вращении эксцентрично расположенного ротора;

– В центробежных машинах происходит за счет превращения центробежной силы, создаваемой в рабочем колесе;

– В осевых машинах происходит за счет воздействия лопаток рабочего колеса;

– В вакуум- насосах происходит за счет разности давлений, т.е. всасывание происходит при давлении ниже атмосферного, а нагнетание – при давлении, чуть выше атмосферного.

РОТАЦИОННЫЙ КОМПРЕССОР.

Состоит из корпуса, в котором эксцентрично расположен ротор с выдвижными лопастями. При вращении ротора лопасти выходят из пазов и образуют со стенками корпуса замкнутые камеры.

В правой части корпуса в камерах создается разряжение, в результате которого через патрубок в нижнюю полость поступает газ. Благодаря эксцентричному расположению ротора, при вращении влево объем камер уменьшается, а давление газа в них увеличивается .

Сжатый газ нагнетается в газопровод из левой части корпуса, через патрубок.

Преимущества: Небольшие габариты, присоединяется без кривошипо-шатунного механизма.

Недостатки: Низкий КПД, быстрый износ пластин, сильный шум при работе.

ПОРШНЕВЫЕ КОМПРЕССОРЫ

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

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

по количеству в оборудовании цилиндров – бывают одно-, двух- и многоцилиндровые;

по виду расположения в установке цилиндров – W, V-образные, а также рядные;

в зависимости от количества ступеней для сжатия воздуха в поршневом компрессорном оборудовании – многоступенчатые, одноступенчатые.

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

В идеальном поршневом компрессоре поршень вплотную подходит к крышке цилиндра (рис.1)

В реальном компрессоре поршень не может вплотную подойти к крышке цилиндра. Между крышкой цилиндра и крайним левом положением поршня всегда есть некоторое вредное пространство (рис.2)

Линия 4 – 1 происходит всасывание газа

Линия 1 – 2 происходит сжатие газа до объема V2 и давления P1

Линия 2 – 3 происходит выдавливание сжатого газа поршнем

Линия 3 – 4 происходит мгновенное падение давления до P1.

Vo – объем цилиндра; V1 – объем описываемый поршнем; V – объем засасываемый компрессором; P1 – давление всасывания; Р2 – давление нагнетания. Отношение V/ V1 – объемное КПД компрессора

Сжатый газ, находящийся во вредном пространстве, при движении поршня вправо расширяется, поэтому всасывание новой порции газа начинается только с точки 4' (рис.2), таким образом, объем засасываемого воздуха V будет меньше объема V1 описываемого поршнем.

В одноступенчатом компрессоре конечное давление газа не может превышать 0,6 – 0,7 МПа или объемное КПД (степень сжатия) не более 6-7. Когда требуется более высокое давление газа применяют многоступенчатые компрессора ( на второй ступени давление до 4.9 МПа и т.д. до 150 МПа).

Устройство поршневых компрессоров является наиболее простым в одноцилиндровых установках. В состав данного оборудования ( см. рис.

) входят такие элементы, как поршень, цилиндр, два клапана – для нагнетания и всасывания воздуха, которые находятся в крышке цилиндра.

При работе установки, шатун, соединенный с вращающимся коленчатым валом, передает на поршень ограниченные движения по камере сжатия.

В данном процессе происходит увеличение объема, находящегося между клапанами и нижней части поршня, что приводит к разрежению. Превышая сопротивление пружины, которая закрывает клапан, выполняющий всасывающие функции, атмосферный воздух открывает его и поступает в цилиндр по всасывающему патрубку.

Возвратное действие поршня приводит к сжиманию воздуха и возрастанию его давления.

Нагнетательный клапан, который также удерживается пружиной, открывается потоком воздуха, находящегося под высоким давлением, после чего сжатый воздух попадает в нагнетательный патрубок.

При этом питание оборудование может осуществляться от электродвигателя или же автономного двигателя, который может быть дизельным или бензиновым.

Преимущества: позволяет получить максимально эффективную работу оборудования.

Недостатки: сжатый воздух, подаваемый данной установкой, поступает в виде импульсов, а не ровным потоком. Для выравнивания давления сжатого воздуха и его пульсации, поршневые компрессоры используются преимущественно с ресиверами, позволяющими исключить возможность перебоев, как в давлении подаваемого воздуха, так и в работе всего оборудования.

Также необходимо рассмотреть особенности конструкции и действия двухцилиндровых установок поршневого типа.

В данном случае установка является одноступенчатой и оснащенной двумя одинаковыми по размеру цилиндрами (рис. 3). Работа цилиндров происходит в противофазе, в результате чего они всасывают воздух поочередно.

Далее воздух сжимается до максимального уровня давления и вытесняется в нагнетающую часть оборудования.

Рис. 3 Схема работы двухступенчатой двухцилиндровой установки, с цилиндрами одинаковых размеров Рис 4 Схема работы двухступенчатой двухцилиндровой установки, с цилиндрами различных размеров.

В случае с двухступенчатыми двухцилиндровыми установками, оборудование оснащено цилиндрами различных размеров (рис. 4). Сжатие воздуха до определенного значения происходит в цилиндре первой ступени.

Далее он переходит в межступенчатый охладитель (используется медная трубка), где охлаждается до необходимого уровня.

Затем, попадая в цилиндр второй ступени, воздух дожимается, что позволяет получить максимально высокий уровень давления воздуха.

При этом специальным образом подбираются размеры обоих цилиндров – так, чтобы одинаковая работа проводилась на всех ступенях сжатия воздуха.

Преимущества: – позволяет получить более эффективный уровень работы оборудования, в сравнении с одноступенчатыми установками,

– затрачивание минимального количества энергии при одинаковой мощности двигателя (так при одноступенчатом сжатии воздуха требуется большее количество энергии, чем для сжатия этого же объема воздуха двухступенчатым оборудованием);.

– температура в цилиндрах двухступенчатых установок имеет значительно более низкий показатель, чем в компрессорах одноступенчатого класса (низкая температура обеспечивает надежность и эффективность работы всего оборудования, а также повышает ресурс поршневой группы).

– имеют производительность на 20% выше, нежели компрессоры других типов.

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

ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ КОМПРЕССОРА.

Многоступенчатые машины, в которых газ, проходя последовательно через каналы рабочих колес и получая кинетическую энергию, преобразует ее в давление

Во время работы центробежного компрессора( рис.5) частицам газа, находящимся между лопатками ( лопатки (каналы) бывают: 1) неподвижные; 2) поворотные) 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, сжимается и приобретает скорость. Сжатие продолжается в кольцевом диффузоре, где скорость газа уменьшается, а кинетическая энергия преобразуется в статическое давление.

Преимущества: – Возможно регулирование производительности при помощи угла поворота лопаток;

– масло и газ не вступают в контакт друг с другом, что является основным отличием от компрессоров объемного действия;

– возможность обработки больших объемов газа;

– слабо окисленное масло обеспечивает качественную смазку подшипников, зубчатых колес и уплотнений
Недостатки: Сложная конструкция, автоматизированный агрегат, требующий специального обслуживания.

Выбор компрессорного масла зависит от типа и конструкции компрессора, степени сжатия газа и окончательной температуры на выходе.

ВЕНТИЛЯТОРЫ.

Вентиляторы – машины для перемещения газов, чаще воздуха, при степени повышения давления до 1,15 . В этом случае газ можно рассматривать как не сжимаемая жидкость, поскольку его плотность почти не изменяется и теория работы и расчета насосов и вентиляторов должна быть единой

В зависимости от создаваемого напора делятся на группы:

1. Низкого давления, с напором до 100 мм водяного столба;

2. Среднего давления, с напором 100 – 300 мм водяного столба;

3. Высокого давления, с напором 300 – 1200 мм водяного столба.

По принципу действия бывают:

1. Центробежные вентиляторы относятся ко второй и третей группам, т.е. их применяют для подачи газа при относительно больших напорах. Принцип работы схож с работой центробежного насоса.

2. Осевые вентиляторы относятся к первой группе, т.е. обеспечивают высокую производительность при малых напорах. Применяются не только в технологических процессах, но и для механической вентиляции.

Рисунок 5. Центробежный компрессор

Источник: https://megapredmet.ru/1-5390.html

Ссылка на основную публикацию