Как работает поршневой компрессор - СТРОИТЕЛЬНЫЙ ПОРТАЛ
Ecom-climate.ru

СТРОИТЕЛЬНЫЙ ПОРТАЛ
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как работает поршневой компрессор

Как работает воздушный компрессор

Сегодня рынок компрессорного оборудования предлагает потребителям широкий выбор различных агрегатов для решения как коммерческих, так и бытовых задач. При покупке таких устройств клиенты чаще всего уделяют особое внимание стоимости аппарата, однако, в первую очередь необходимо определить требуемый тип оборудования. Если вы желаете приобрести надёжный агрегат, то магазин поршневых компрессоров StarKraft предложит вам большой ассортимент таких товаров. Кроме этого, если вам нужен винтовой воздушный компрессор, вы также можете обратиться в нашу компанию. Так в чём же разница между этими типами агрегатов? В данной статье специалисты поделятся с вами полезной информацией об оптимальном выборе устройства и расскажут в чём заключается принцип действия воздушного компрессора.

Принцип работы поршневого компрессора

Данный тип агрегатов отличается более низкой стоимостью и возможностью работы в суровых и неблагоприятных условиях. Для эксплуатации такого компрессора гораздо легче соблюдать условия монтажа и обслуживания, кроме этого, его можно устанавливать в общем помещении, например цеху, мастерской, гараже и т.д.

Принцип работы поршневого компрессора заключается в преобразовании энергии вращения электродвигателя в возвратно-поступательное движение поршневой группы. При этом, во время работы поршня сжимается воздух в цилиндре и под давлением нагнетается в специальный резервуар, называемый ресивером. Во время обратного движения поршня воздух в цилиндре разряжается и поступает его новая порция через всасывающий клапан. После этого, цикл сжатия повторяется.

К недостаткам компрессора поршневого типа относятся ударные и вибрационные нагрузки, которые он испытывает при работе. Связано это с конструктивными особенностями агрегата и влечёт за собой более короткие интервалы эксплуатации между циклами обслуживания, а также высокий уровень шума. Стоит отметить, что эти агрегаты не рассчитаны на длительное время непрерывной работы.

Принцип работы винтового компрессора

Компрессоры винтового типа, в отличие от поршневых агрегатов, обладают более высокой стоимостью. Кроме этого, они требуют соблюдения определённых норм при монтаже и эксплуатации, например, установки в специальном помещении, поддержания определённого температурного режима и других правил.

Принцип работы винтового компрессора состоит в сжатии не самого воздуха, а воздушно-масляной смеси. Это вещество заполняет винтовой блок агрегата, который состоит из лопастей, закреплённых на валу электродвигателя. Сжатая смесь поступает в маслоотделитель, где выделяется непосредственно воздушная масса под давлением, а после этого происходит процесс фильтрации и очистки сжатого воздуха с последующей его подачей потребителю.

Характерными преимуществами таких агрегатов являются отсутствие ударных и вибрационных нагрузок, более длительный срок эксплуатации, низкий уровень шума, долгие периоды между обслуживанием устройств, большой показатель времени непрерывной работы.

Теперь, зная принцип работы воздушного компрессора того или иного типа, вы с лёгкостью выберете агрегат, максимально соответствующий техническим требованиям. А если у вас остались вопросы, то можете смело обращаться за консультацией к специалистам компании StarKraft.

Подготовлено: Елизавета Семёнова

Поршневые и винтовые агрегаты работают по-разному. Для средних предприятий и бытового применения больше подходят первые, для крупных производств – вторые. Зная принцип работы оборудования, можно сэкономить на покупке дорогостоящих моделей.

Принцип работы поршневого компрессора

Компрессор необходим, чтобы сжимать холодильный агент от состояния кипения до испарения. Под этой деталью следует понимать один из главных частей холодильного оснащения. Помимо прочего, устройство и принцип работы поршневого компрессора подразумевает отсос пара из испарителя. Это необходимо для достижения температуры испарения хладагента, а также его пониженное давление. В результате этого нагнетается конденсатор. Благодаря всем этим действиям обеспечиваются оптимальная среда, чтобы газ стал плотнее.

Работа поршневого компрессора требует полный отсос пара. Это – главное условие, чтобы температура понизилась, а в испарителе образовалась температура кипения. Пар появляется в результате принятия тепла от среды, которая его охлаждает. По этой причине производительность испарителя и компрессора должны быть равны.

О производительности

Чтобы понять, как работает поршневой компрессор, нужно рассмотреть его производительность. Эффективность работы холодильной детали в отличие от газовой – это не только масса и объем пара, которые всасываются за определенное время. В эффективность учитывается холодопроизводительность агрегата. То есть значение имеет объем тепла, который воспринимается за конкретное количество времени.

Температурные показатели и давление

Устройство поршневого компрессора предполагает всасывание холодильного агента в виде пара. Последний отправляется при невысоких температурах и давлении от испарителя. После этого осуществляется его сжатие. Одновременно повышается температура и давление хладагента, который направляется к конденсатору. Возможны разные требования к функционированию оборудования. На завершающем этапе работы оборудования давление пара может составлять от 15 до 25 атмосфер. При этом температура достигает от 70 до 90 градусов по Цельсию.

Характеристики поршневых компрессоров подразумевают объем хладагента плюс степень его сжатия. Уровень сжатия выражается в соотношении предельного давления на выводе к его же максимальному уровню на входе.

Читать еще:  Как разобрать плойку для волос

Основная классификация и отличия между видами

В холодильных установках используется один из двух видов компрессоров:

  • винтовые, спиральные SCROLL, ротационные;
  • поршневые.

Если говорить о такой вещи, как поршневые компрессоры, принцип работы эти изделий заключается в возвратно-поступательных действиях для сдавливания и втягивания холодильного агента. В случае с первым видом, то тут тот же результат достигается за счет вращения пластин, винтов, спиралей.

Различия в конструкции оборудования

В последнее время конструкция поршневого компрессора приобрела максимальную популярность. Она может быть изготовлена в разных модификациях. По характеристикам конструкции детали и особенностям мотора компрессоры бывают:

  • открытые;
  • полугерметичные;
  • герметичные.

В оборудовании открытого типа мотор размещен снаружи. За рамки корпуса выведен вал с необходимыми сальниками. Двигатель с компрессором соединяется напрямую или через трансмиссию.

Полугерметичное оборудование подразумевает закрытый тип конструкции. Компрессоры напрямую соединяются, плюс располагаются в одном разборном контейнере по горизонтали. Их мощность находится в спектре от 30 до 300 кВт. Если имеет место повреждение, двигатель вытаскивают, чтобы получить доступ к поврежденным элементам. Такая техника часто используется в технике средней и максимальной производительности.

Герметичные компрессоры вместе с двигателем находятся в одном закрытом корпусе. У такой техники мощность не превышает 35 кВт. Часто применяются в оборудовании малой, а также средней производительности.

В герметичном и полугерметичном поршневом компрессоре принцип работы заключается еще и в охлаждении электродвигателе. Это происходит путем применения того же всасываемого хладагента.

Как отладить мощность оборудования?

Мощность оборудования регулируется путем режима пуска и стопа. Также возможна плавная отладка скорости вращения оборудования. Часто используется специальное оснащение под названием инвертор.

Если речь идет о полугерметичной технике, то там мощность может регулироваться перепуском газа с выхода на вход. Также возможно закрытие нескольких цилиндров или закрытие клапана, который всасывает.

Также принцип работы поршневого компрессора подразумевает использование однофазных с конденсаторным спуском либо трехфазные электромоторы. Это необходимо для привода детали. Выбор конкретного двигателя определяется мощностью.

У безмасляного поршневой компрессора принцип работы предполагает небольшие недостатки. Возможны пусковые нагрузки, плюс давление пара холодильного агента. По этой причине специалисты уверены, что у мотора должен быть запас производительности, чтобы запустить компрессор. Также обязана быть в наличии акустическая защита. Она позволит минимизировать степень шумности.

Защита от поломок

У компрессора поршневого принцип работы заключается в том, что число запусков может быть критичным. Оно влияет на его эксплуатационный период. По этой причине в ходе пуска возможно очень много отказов. По этой причине система управления оборудования ограничивает периоды между повторными пусками техники, а также между стопом и новым пуском. У поршневого компрессора принцип действия предполагает, что между остановками должно пройти, по крайней мере, несколько минут. Это убережет технику от выхода из строя.

Принцип работы поршневого компрессора

Самым первым вариантом выпуска компрессорной установки был поршневой компрессор. Он нашёл очень широкое применение и широко используется на сегодняшний день, за счёт высоких показателей производительности и не прихотливости в обслуживании. Может успешно эксплуатироваться как в небольших мастерских, так и в промышленном производстве.

Принцип работы и устройство компрессоров поршневого типа зависит непосредственно от вида компрессорной установки, и могут отличаться по:

  • количеству цилиндров (с одним цилиндром, с двумя цилиндрами, с тремя цилиндрами)
  • расположению цилиндров (W-образные, V-образные, рядные)
  • количеству ступеней сжатия (одноступенчатые, многоступенчатые)

Все компрессоры имеют базовый вариант оснащения, который присущ большинству типов компрессорных установок.

Поршневые компрессора с одним цилиндром являются самой простой компрессорной установкой. В состав входят элементы: цилиндр, поршень, два клапана – один для нагнетания, другой для всасывания воздуха, которые располагаются в крышке цилиндра. Во время работы компрессорной установки, шатун, непосредственно соединенный с вращающимся коленвалом, передает на поршень ограниченные движения по камере сжатия. В процессе происходит увеличение объема, находящегося между клапанами и нижней части поршня, в результате чего происходит разрежение.

Превышая сопротивление пластины, которая закрывает всасывающий клапан, атмосферный воздух открывает его и поступает в цилиндр по всасывающему патрубку.

В процессе возвратного действия поршня происходит сжимание воздуха и возрастание его давления. Клапан, через который нагнетается воздух и также удерживаемый пластиной, открывается потоком воздуха, который находится под высоким давлением. Далее сжатый воздух поступает в нагнетательный патрубок. Питание компрессорной установки может производиться от электрического двигателя или при помощи бензинового или дизельного моторов.

При таком принципе работы компрессорной установки получается максимально эффективная работа. Но имеется минус, который выражается в том, что подаваемый сжатый воздух имеет неравномерный характер и поступает с пульсациями. Для сглаживания пульсаций компрессорная установка снабжена ресивером.

Читать еще:  Виды сушки в посудомоечных машинах

В одноступенчатых двухцилиндровых компрессорных установках работа цилиндров происходит в противофазе, в следствии чего они всасывают воздух поочередно. Установки оснащаются двумя одинаковыми по размеру цилиндрами. Далее воздух сжимается до максимального уровня и вытесняется в нагнетающую часть оборудования. Затем для сглаживания пульсаций поступает в ресивер.

Двухступенчатые двухцилиндровые компрессорные установки, оснащены цилиндрами различных размеров. Процесс сжатия воздуха до необходимого уровня происходит в цилиндре первой ступени. Далее воздух поступает в межступенчатый охладитель, для охлаждения до необходимого уровня. Далее, попадая в цилиндр второй ступени, воздух дожимается. Это позволяет получить максимальный уровень давления воздуха.

Медная трубка обеспечивает охлаждение сжатого воздуха на промежутке между цилиндрами двух ступеней, что позволяет оптимизировать процесс сжатия и значительно повысить КПД всей компрессорной установки. Размеры обоих цилиндров подбираются так, чтобы одинаковая работа проводилась на всех ступенях сжатия воздуха.

Двухступенчатые поршневые компрессоры позволяют получить более высокий уровень работы компрессорной установки по сравнению с одноступенчатыми установками. Преимущества очевидны: затрачивается минимальное количество энергии при одинаковой мощности двигателя одноступенчатой и двухступенчатой компрессорной установки. Температура в цилиндрах двухступенчатых установок ниже, чем в компрессорах одноступенчатого типа. Производительность двухступенчатых компрессорных установок обычно на 20 процентов больше, чем у одноступенчатых аналогов.

Компрессоры поршневого типа отличаются своей простотой, длительным сроком эксплуатации в сочетании с высокой эффективностью работы оборудования. Всё это в целом сделало компрессоры поршневые одними из наиболее популярных, как в частном, так и в промышленном использовании.

Пресостат, реле давления
JBS7

Как работает компрессор

Компрессор – механизм, основной функцией которого является сжимание воздуха или газа. Компрессоры применяются в промышленности там, где необходимо наличие сжатого воздуха, например, в пневматических инструментах. Также компрессорные устройства являются основными элементами и бытовых установок таких, как холодильные и кондиционные системы, принцип работы которых основан на охлаждении фреона при его расширении. В этой статье мы рассмотрим функционирование наиболее популярных видов компрессорных агрегатов: поршневых и винтовых.

Важнейшими характеристиками компрессора являются – величина компрессии и количество воздуха/газа, которое он сможет переработать. Уровень компрессии определяется как соотношение предельного давления паров хладона на выходе к предельному давлению на входе.

Наиболее часто используемыми компрессорными агрегатами считаются поршневые, принцип функционирования которых основан на возвратно-поступательных перемещениях поршней в цилиндрах, а также винтовые, которые работают благодаря круговым движениям рабочих элементов.

Как работает поршневой компрессор

Такой тип компрессора применяется наиболее часто. В процессе передвижения поршня вдоль цилиндра агрегата по направлению вверх происходит сжимание рабочего газа. Поршень приводится в движение электронным двигателем и при помощи его же направляется сквозь коленвал и шатун. В результате воздействия давления газа происходит открытие и закрытие паровыпускных клапанов агрегата.

Работа поршневого компрессора

В момент, когда поршень начинает двигаться вниз от максимального верхнего пункта, в камере прибора формируется разрежение и, в результате, происходит открывание паровыпускного клапана. Газ поступает в рабочую зону аппарата.

Сжимание пара происходит в результате поднимания поршня вверх. При этом осуществляется открывание паровыпускного клапана и выход газа из прибора под воздействием высокого давления.

Принцип действия винтового компрессора

Компрессорные агрегаты винтового типа могут быть с одинарным винтом или с двойным.

Агрегаты с одинарным винтом оснащены одной-двумя шестернями, которые прикреплены к ротору по бокам. Сжимание пара осуществляется в результате роторов, которые выполняют круговые движения в разные стороны. Их деятельность обеспечивается главным ротором, имеющим форму винта.

Газ проникает в прибор сквозь входящее отверстие и остужает мотор. Далее он поступает в наружную часть крутящихся шестерней роторов, где происходит его сжатие, и выходит сквозь клапан в паровыпускной проход.

Для того, чтобы винты прибора плотно прилегали друг к другу применяются холодильные масла.

Компрессоры с двойным винтом оснащены двумя роторами: главным и приводным. В таких моделях отсутствуют паровыпускающие и паровпускающие клапаны. Засасывание холодильного агента осуществляется безостановочно с одного бока прибора, а его выбрасывание – с другого.

Информация о поршневых компрессорах

Пресс-центр

Эта информационная статья поможет вам подобрать нужный тип устройства и расскажет о сферах применения. Ознакомиться с нашим ассортиментом поршневых компрессоров вы можете на странице каталога >>>

Особенности подбора поршневого компрессора

При подборе и заказе поршневого компрессора необходимо учитывать, что сам процесс сжатия связан с большими потерями. Разница в производительности на всасывании и на выходе может доходить до 40 %. Многие производители указывают производительность только на всасывании, поэтому конечному потребителю необходимо посчитать реальную производительность поршневого компрессора, используя соответствующий коэффициент потерь. Потери обусловлены нагревом воздуха, потерей на дросселировании, а также наличием «мертвого» объема в цилиндре сжатия. Для упрощения расчетов можно принять потери равные 30 %.

Читать еще:  Стало возможным обнаружить утечку воды в коммуникациях с помощью бумаги

C — вредное пространство

R — ненужное расширение

Также особенностью подбора поршневого компрессора является высокая температура на выходе. Поэтому после поршневого компрессора рекомендуется устанавливать охладитель с сепаратором влаги, который, помимо охлаждения, выполняет ещё функцию удаления влаги. Подробнее на странице Часто роль охладителя выполняет ресивер, тем не менее он не обеспечивает того уровня охлаждения, которое требуется для дальнейшей подачи сжатого воздуха в осушитель.

1. Компрессор
2. Охладитель
3. Сепаратор
4. Фильтр предварительный
5. Рефрижераторный осушитель

Схема установки охладителя в пневмосеть после поршневого компрессора

Также особенностью подбора является необходимость обеспечения соответствующего запаса по производительности и правильного подбора ресивера для того, чтобы компрессор мог работать в нужном ему режиме. В отличие от винтовых компрессоров, которые могут работать 24 часа в сутки, поршневым компрессорам необходим отдых. Так, бытовой аппарат , как правило, загружают не более 20 минут в час с непрерывной работой не более 10 минут. Промышленный же двухступенчатый компрессор может работать и до 45 минут непрерывно, но не чаще одного раза в течение двух часов. Как правило, запас при подборе поршневого компрессора составляет порядка 30 %.

И, конечно же, при покупке поршневого компрессора обязательно нужно уточнить цель использования: для гаражного использования, для подкачки шин, для окраски, для различного пневмоинструмента, для привода станков на производстве, для испытаний трубопроводов и пр. Понимая назначение, можно легко подобрать тип компрессорной установки.

Применение поршневых компрессоров

Первые простейшие поршневые компрессоры, улучшенные версии поршневых насосов для воды, были изобретены сотни лет назад исследователями свойств атмосферы и газовых законов. Благодаря простоте принципа действия, современные поршневые компрессоры распространены практически во всех сферах промышленности и чрезвычайно разнообразны.

Так, диапазон рабочих давлений поршневых компрессоров располагается от нескольких атмосфер до нескольких сотен (реже тысяч) атмосфер, диапазон мощностей от нескольких киловатт до нескольких сотен (реже тысяч) киловатт. Цена поршневых компрессоров также лежит в широком диапазоне от нескольких тысяч до нескольких десятков миллионов рублей. Сжимаемые газы тоже разнообразны: от нейтрального воздуха до пожароопасного кислорода, сжижающегося углекислого газа, взрывоопасного метана, сверхлетучих гелия и водорода, удушливого аммиака, корродирующего сероводорода и т.п.

Маленький бытовой компрессор
FINI CIAO 6/1850 массой 12 кг

Промышленный поршневой компрессор
BellissMorcom WH 50 массой 12 тонн

Значительную долю поршневых компрессоров представляют установки для бытового и начального промышленного применения производительностью до 1-2 м 3 /мин и наиболее ходового давления – до 10 атм. Максимальная простота конструкции обеспечивает этой группе оборудования более низкую стоимость и высокую ремонтопригодность по сравнению с винтовыми той же производительности.

Ходовая позиция FINI (Италия).

Модель MK 103 90 3. Производительность
на всасывании 365 л/мин, давление 10 атм.

Ходовая позиция Бежецкого АСО (Россия)

Модель С-416М. Производительность
на всасывании 1500 л/мин, давление 10 атм.

В бытовых компрессорах вращение от электродвигателя к поршневому узлу передается коаксиально (прямой привод), т.е. вал двигателя является валом компрессора. Данный принцип передачи энергии имеет преимущества в компактности и дешевизне, но имеет ряд недостатков, связанных с ограничением их применения в промышленности: невысокий срок службы, высокий нагрев вследствие больших оборотов и поэтому необходимость частого отдыха и т.п. Подробнее в разделе «Бытовые компрессоры».

Для промышленных компрессоров используется ременной привод. В таких компрессорах двигатель и поршневой блок располагаются отдельно и параллельно друг другу. Соединены между собой ремнем. За счет того что диаметр шкива поршневого блока больше шкива электродвигателя – поршневой блок работает на сниженных оборотах, при этом сам блок намного массивнее и крепче, чем в системах с прямым приводом. Используются крупные поршни, а также двух-трех цилиндровые блоки. За счет этого достигается высокая производительность и надежность.

Двигатель и поршневой блок
соединены коаксиально

Двигатель и поршневой блок
соединены параллельно через ремень

Более крупные компрессоры сравнимы по стоимости с винтовыми . Тем не менее, есть отдельные группы задач, для реализации которых лучше или только подходят именно поршневые компрессоры, а именно:

Dalgakiran DKAB 75
с давлением 3 атм
для перекачки сыпучих смесей

К-33 Бежецкого завода АСО
с давлением 25 атм
для производства ПЭТ-тары

Gardner Denver Reavell
для сжатия водорода

Если у вас остались вопросы или нужна консультация в подборе оборудования- обращайтесь к нашим специалистам по компрессорному оборудованию любым из способов, указанном на странице « Контакты ».

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector