T-w-f.ru

Ремонт от TWF
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Компрессоры сжатого воздуха

Компрессоры сжатого воздуха

Воздушный компрессор – это агрегат, необходимый для осуществления процесса сжатия воздуха и подачи его в пневмопотребитель под давлением. Любой пневмоинструмент, работающий со сжатым воздухом, нуждается в компрессоре. Компрессоры бывают различных типов, но основными типами для использования на производстве и в бытовых целях являются винтовые и поршневые. Некоторые виды компрессоров имеют как схожие элементы, так и конструктивные отличия. Существуют компактные и достаточно большие агрегаты, переносные и стационарные. Для определенных областей применения существуют варианты исполнения из различных материалов.

Особенности подбора компрессоров

При расчете компрессора важными параметрами являются степень сжатия, давление, производительность и прочие технические данные. Но одним из важнейших моментов такого расчета является определение необходимого типа компрессора и его технических параметров. Также следует учитывать конструктивные особенности пневмоинструмента, например, если инструмент должен работать при давлении 5-7 бар, то компрессор должен быть рассчитан как минимум на 7-9 бар. Необходимо учитывать также перепады давления, реальные особенности и структуру пневмосети. Как правило, в прилагаемом техническом описании компрессора указываются данные по потреблению воздуха и производительности без учета перепадов на магистрали, это тоже следует учесть.

Компрессоры винтового типа

Винтовой компрессор — это достаточно простое и надежное оборудование, которое при должном техническом обслуживании будет экономить средства и электроэнергию, а также обеспечивать долговечную и качественную работу.
Исходя из практики, для промышленного применения характерно использование воздушных компрессоров винтового типа, так как они имеют достаточно высокую производительность. Кроме того, они имеют множество технологических особенностей и опций, подходящих для использования в промышленных отраслях. Основной особенностью конструкции винтовых компрессоров является винтовая пара, состоящая из ведущего и ведомого ротора. Она служит непосредственно для процесса сжатия и является одним из главных элементов компрессора.

Принцип работы:

Корпус компрессора и роторы образуют камеру сжатия. Винтовая пара, состоящая из ведущего и ведомого роторов, находится в сцепленном состоянии. По мере вращения винтов в противоположном направлении, объем камеры увеличивается и начинается процесс всасывания воздуха. При достижении максимального объема всасываемого воздуха, камера изолируется от патрубка всасывания, и теперь пара роторов начинает сокращать объем и направлять сжатый воздух в камеру нагнетания.

Если компрессор маслозаполенный, то масло отводит тепло, возникающее при сжатии, и далее отделяется в сепараторе, а из компрессора выходит чистый сжатый воздух. Как правило, маслозаполненные компрессоры имеют чуть больший КПД , чем безмасляные. Особенностью таких компрессоров является плавная, равномерная работа с низким уровнем шума. В случае безмасляного компрессора масло не охлаждает агрегат, поэтому сжатие происходит в несколько этапов, как правило, в две ступени. Результатом этого является чистый воздух без примесей масла, но сам агрегат, как правило, стоит дороже и более сложен в техобслуживании. Такие компрессоры незаменимы в тех процессах, у которых необходим чистый воздух, например, в химических или фармацевтических отраслях. Для охлаждения такого типа компрессоров используется впрыск воды.

Преимущества и недостатки:

Преимуществами винтовых агрегатов является простота конструкции, небольшой уровень шума, надежные и долговечные составные элементы конструкции, достаточно небольшая стоимость эксплуатации, малое содержание масла в воздухе, небольшие габариты и т.д. В винтовых компрессорах возможна частичная разгрузка с понижением мощности и изменением объема всасываемого воздуха. Также такие компрессоры можно устанавливать в параллель, образуя агрегаты повышенной мощности.
Из существенных недостатков можно отметить лишь достаточно высокую стоимость.

Компрессоры поршневого типа

Поршневые компрессорные агрегаты повсеместно используются в быту и на малых и средних предприятиях. В отличие от других типов компрессоров, у данного типа оборудования основной рабочей системой является поршневая группа.

Основные элементы:
  • группа цилиндров;
  • группа поршней;
  • элементы обеспечения движения;
  • клапаны и трубопроводы регулировки производительности;
  • система смазки;
  • охлаждающая система;
  • установочные элементы.

Конструкция поршневого воздушного компрессора представляет собой чугунный (или из иного материала) корпус с горизонтально или вертикально установленным цилиндром.
Рабочая группа включает в себя поршень, клапан нагнетания и клапан всасывания. Движение обеспечивается двигателем посредством КШМ. Перемещение поршня определяет процесс всасывания и сжатия воздуха в камере цилиндра. Воздух поступает в цилиндр через открытый клапан всасывания, так как при движении поршня возникает разряжение, открывается клапан всасывания и впускает воздух. Во время обратного перемещения объем поршневой камеры уменьшается и происходит сжатие воздуха и увеличение его давления. Клапан всасывания закрывается и открывается клапан нагнетания, через который сжатый воздух подается в магистраль. Поскольку при таком принципе работы существует достаточно большой риск износа механизмов, в воздух добавляются частички масла, благодаря чему происходит смазывание и снижение трения. Данный цикл является повторяющимся, и в процессе работы воздух поступает в пневмоооборудование под необходимым давлением.

Поршневой воздушный компрессор имеет достаточно простую и эффективную конструкцию, при этом сохраняя достаточно высокую производительность и качественные эксплуатационные характеристики. Как правило, на большинстве производств используемые компрессоры дублируют, поскольку в случае выхода из строя или при необходимости технического обслуживания рабочего компрессора, его заменяет второй и обеспечивается непрерывность рабочего процесса.

Представленные выше типы агрегатов применяются во множестве отраслей промышленности, имеют высокие рабочие характеристики, являются надежными и долговечными при условии соответствующего техобслуживания и грамотной эксплуатации. Они могут использоваться для работы с большинством пневматических инструментов.

Преимущества и недостатки:

Преимуществом поршневого компрессора является простота конструкции и достаточно несложное техобслуживание. Также компрессоры такого типа имеют достаточно небольшую стоимость в сравнении с другими типами компрессоров.
Недостатком является достаточно частое техобслуживание и затраты на него, большой износ трущихся частей, нагрев в процессе работы, и, как следствие, необходимость дополнительного охлаждения.

Расчет объема ресивера

Одним из важных параметров, которые должны быть учтены при расчете компрессора, является объем ресивера.
Если компрессор используется для бытовых целей, то объема в 30-50 литров вполне должно хватить.
В промышленных компрессорах объем ресивера может составлять более 200 литров. Ресивер необходим для предотвращения перепадов давления при запуске двигателя и защищает компрессор путем снижения количества пусков-остановов, что ведет к более долговечной работе. Объем ресивера следует выбирать исходя из поставленной задачи и из числа активных потребителей воздуха.

Область применения поршневых компрессоров

Компрессоры указанных выше типов используются повсеместно – в энергетике и медицине, на строительных объектах, в системах охлаждения и в машиностроении, на военных объектах, в сталелитейной и текстильной промышленности. Особенно важным является применение в пищевой промышленности. Множество переключающих, запорных и противосмесительных клапанов имеют воздушный пневмопривод. Как правило, клапаны объединены в кластеры, к которым также необходимо обеспечить постоянную подачу чистого сжатого воздуха. В случае возникновения проблем с компрессором, возможно нарушение функционала таких клапанов и, как следствие, дорогостоящие ошибки и неисправности при производстве продуктов питания.

Компрессорное оборудование также является неотъемлемой частью множества технологических процессов, таких, как:

  • работа с пылесборниками и пневматическими муфтами при производстве цемента,
  • постоянная подача сжатого воздуха для электростанций, пескоструйная обработка,
  • покраска надувка шин в автомобильной промышленности,
  • подача воздуха для нагрева или охлаждения стали в сталелитейной промышленности,
  • сжатый воздух необходим для перемещения жидкостей и создания давления в резервуарах в химической промышленности,
  • процесс упаковки, работа с продуктом, управление пневматикой в пищеовй промышленности,
  • охлаждающий воздух для роботов в машиностроении,
  • воздух для процесса упаковки и производства лекарственных средств в фармацевтической отрасли,
  • подача воздуха в пневматический инструмент на строительных объектах,
  • перемещение угля и руды, подача воздуха в шахты, обеспечение работоспособности для машин в горнодобывающей промышлености,
  • распыление порошковых сред и прочие технологические процессы в целлюлозно-бумажной промышленности.

Управление компрессорным оборудованием

Управление компрессором, а именно регулирование его функционала необходимо для обеспечения стабильной работы и обеспечения соответствия необходимым рабочим условиям. В основном, регулирование осуществляется путем использования реле давления и определенной системы настройки. Данные настройки обеспечивают постоянное давление в ресивере. Автоматика отключает компрессор при достижении давлением установленного максимума, и включает, как только активируется автоматика защиты по нижнему допустимому давлению.
Кроме автоматики, срабатывающей по давлению, необходимо еще множество предохранительных элементов – запорные клапаны на линиях всасывания и нагнетания, индикаторы контроля уровня масла, датчики давления масла, соленоидные клапаны и т.д.
Для корректной работы компрессора часто используются дополнительные опции: частотный преобразователь, рекуперационный теплообменник (экономайзер), лренажные и охладительные линии.

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

Компрессор – оборудование, которое служит для сжатия воздуха и подачи его для дальнейшего использования. Такая техника используется практически во всех отраслях промышленности и народного хозяйства. Появление компактных и мобильных устройств, позволило применять их в быту, и сейчас такой агрегат есть в хозяйстве у большинства домашних мастеров.

Виды компрессоров

Существует классификация такого оборудования по нескольким признакам.

По типу рабочей среды они могут быть:
  • Воздушные. Самый распространенный вид. Такое оборудование сжимает воздух, после чего он применяется для разных целей, например для работы пневмоинстурмента и другого оборудования.

  • Газовые. В этом случае, агрегаты используются для сжатия газов и их смесей, чаще всего они применяются для сжатия водорода и кислорода.

  • Циркуляционные. С их помощью воздух или газ сжимаются, после чего циркулируют по замкнутому контуру.

  • Аппараты многослужебного типа. Они способны одновременно сжимать несколько видов газов.
  • Многоцелевые. Используются для сжатия газов по переменной схеме.
По типу конструкции:
  • Поршневые. Это самая старая модификация, но она до сих пор является популярной и востребованной. Такое оборудование имеет двигатель внутреннего сгорания, в котором есть поршневая группа, и сжатие воздуха выполняется поршнем. Компрессор может приводиться в действие и при помощи электродвигателя. Самыми доступными являются аппараты небольшой мощности с одним поршнем.

  • Мембранные. Они похожи на предыдущий тип, но здесь рабочим элементом является поршневая мембрана. Во время работы агрегата она колеблется и нагнетает воздух. Мембраны делают многослойными, чтобы увеличить их срок службы. Хотя такие приборы имеют производительность меньше, чем поршневые, но на выходе получается воздух без примесей.

  • Роторно-винтовые. В таких конструкциях нет клапанов, поэтому винт имеет максимальные обороты. Чтобы обеспечить необходимое давление, рабочая камера должна быть большой. Мощность таких приборов может быть от 4 до 250 кВт, и они создают давление от 5 до 13 бар.

  • Роторно-пластинчатые. Они имеют прямой приводной механизм, поэтому у них высокая производительность, надежность и большой срок службы. Ротор вращается со сравнительно небольшой частотой, поэтому мощность таких агрегатов в пределах 1-75 кВт, и они могут создавать давление до 10 бар.
Особенности устройства
Самым распространенным является поршневой компрессор:

Винтовые агрегаты имеют немного другое устройство:
  • Основным рабочим элементом является винтовая пара.
  • Всасывающий клапан.
  • Фильтр.
  • Электромотор.

Для того чтобы оборудование меньше нагревалось во время работы, на любых его типах дополнительно устанавливаются охлаждающие радиаторы. Для накопления сжатого воздуха, могут быть встроенные ресиверы или они устанавливаются отдельно.

Принцип действия

Независимо от типа конструкции, любой компрессор имеет одинаковый принцип действия: воздух засасывается в рабочую камеру, где он сжимается до определенного давления, после чего открывается выпускной клапан и сжатый воздух подается напрямую к потребителю или накапливается в ресивере.

В зависимости от типа устройства компрессора, воздух может нагнетаться поршнем, мембраной или винтовой парой. Лопастные приборы будут подавать сжимаемый воздух в непрерывном режиме, так как увеличивают скорость потока за счет вращения лопастей. В объемных агрегатах воздух подается в пульсирующем режиме. Есть большой выбор видов, поэтому всегда можно подобрать тот, который соответствует предъявляемым требованиям.

Читать еще:  Какой камин лучше, закрытый или открытый
Область применения

Сжатый воздух необходим для многих технологических процессов, поэтому такое оборудование используется на разных предприятиях. В зависимости от того, для чего используется воздух, к его качеству предъявляются разные требования. Приборы, применяемые в медицине, электронной промышленности, должны подавать воздух без примесей.

Области применения компрессоров:
  • Нефтехимическое производство, часто наличие примесей в сжатом воздухе может быть опасным, поэтому к его качеству высокие требования.
  • Пищевая промышленность.
  • Медицина.
  • Строительство.
  • Металлургия.
  • Машиностроение.
  • Сельское хозяйство.
Широкое применение такое оборудование нашло и в быту:
  • Для накачивания шин автомобиля, мячей, матрасов, лодок, бассейнов и т.д.
  • Подключив продувочный пистолет, можно убрать в машине, очистить двигатель или радиатор.
  • При помощи моющего пистолета, можно мыть не только автомобиль, но и любые другие предметы.
  • Во время ремонта, с помощью краскопульта можно красить, белить.
  • Для работы пневмоинструментов: отбойный молоток, шуруповерт, дрель, гвоздезабивной пистолет, пневмопила.
  • С помощью специальной насадки, можно прочищать канализационные, водосточные трубы.
  • На даче пневматическими ножницами можно легко стричь кусты и обрезать деревья.
Как выбрать компрессор
Несмотря на большое разнообразие моделей компрессоров, при совершении выбора, нужно обращать внимание на:
  • Давление воздуха, оно может указываться в барах или атмосферах, для бытового использования достаточно 4-12 атмосфер.
  • Производительность, этот параметр измеряют в литрах за минуту, для использования в быту достаточно 350 л/мин.
  • Мощность силовой установки, этот показатель характеризует мощность двигателя, для бытовой техники достаточно его показателей в пределах 0,8-2,5 кВт.
  • Вес и габариты, в зависимости от мощности, производительности и размеров, такие устройства могут иметь вес от нескольких килограмм, до нескольких сотен килограмм, чем больше агрегат, тем он менее мобильный.
  • Объем ресивера, бак для накопления сжатого воздуха у бытовых приборов обычно не превышает 50 литров, а у профессиональных, он оставляет 100 и более литров.

Чем больше будет размер и объем ресивера, тем стабильнее будет давление воздуха на выходе, особенно это касается поршневых аппаратов, так как они работают в пульсирующем режиме. Выбирая компрессор, надо покупать тот, мощность и производительность которого будет минимум на 30% больше, чем требуется для выполнения работ.

Плюсы и минусы

Так как существует два основных типа компрессоров: винтовые и поршневые, рассмотрим преимущества и недостатки каждого вида.

Плюсы поршневых приборов:
  • Удобны для кратковременной подачи сжатого воздуха.
  • Могут работать в сложных условиях, поэтому используются в таких загрязненных помещениях как угольные, фасовочные склады, места помола зерна и другие сферы.
  • Эффективно используется при необходимости сжатия агрессивных газов.
  • Является оптимальным вариантом, когда надо производительность не более 200 л/мин.
  • В промышленности его выгоднее использовать, чем винтовые аналоги.
  • Доступная стоимость.
Недостатки таких устройств:
  • Высокие энергозатраты.
  • Необходимо часто проводить техническое обслуживание, обычно это делают не реже, чем через 500 часов работы.
  • Во время работы создается много шума и вибрация.
Винтовые устройства являются более современным оборудованием, среди их преимуществ надо отметить следующие:
  • Низкий уровень шума и вибрации.
  • Сравнительно небольшой вес и размеры.
  • Мобильность.
  • Получается более чистый воздух.
  • Могут работать в непрерывном режиме длительное время.
  • Небольшое энергопотребление.
  • Есть возможность плавно регулировать производительность.
Имеет винтовой компрессор и некоторые недостатки:
  • Более сложное устройство.
  • Высокая стоимость.
Интересные факты
  • В документации к отечественному и зарубежному оборудованию, часто производительность указывается по-разному. В зарубежных моделях указывают объем забираемого воздуха, а он на 30% больше, чем на выходе. Приобретая зарубежные аппараты, надо добавлять эту величину, чтобы получить необходимую производительность.
  • Если оборудование должно работать длительный период времени, то лучше покупать винтовые устройства, но включать и выключать их часто нельзя. Для кратковременной подачи сжатого воздуха, лучше установить поршневые компрессорные агрегаты.
  • Учитывайте, к какой сети будет подключаться прибор: одно- или трехфазной и в соответствии с этим, делайте его выбор.
  • Для автосервиса или мебельного производства, лучше приобретать поршневые аппараты с ременной передачей, хотя они и более шумные, но имеют больший срок службы и высокую надежность.

Компрессор является таким оборудованием, которое используется в самых различных промышленных сферах и в народном хозяйстве.

Компрессор промышленный – безмасляный, воздушный, масляный, вихревой, винтовой, поршневой – технические параметры и эксплуатация

Компрессор промышленный – устройство, которое предназначено для сжатия воздуха, для дальнейшего использования по назначению. В качестве использования по назначению могут выступать пневмоинструменты на станциях технического обслуживания автомобилей или для использования в технологической линии производств мукомольного производства и других производств.

Существуют следующие виды компрессоров:

  • Безмасляные;
  • Масляные;
  • Вихревые;
  • Поршневые;
  • Винтовые.

Основными параметрами данных устройств являются:

  • Производительность. Выражается в способности сжимать определенный объем воздуха в единицу времени. Чем выше производительность, тем больше компрессор способен вырабатывать сжатого воздуха;
  • Объем ресивера. Единица объема, которая позволяет работать компрессору в режиме холостого хода. Чем выше объем ресивера, тем более продолжительное время можно использовать данный агрегат в выключенном состоянии. Это позволяет экономить электрическую энергию;
  • Рабочее давление. Данная величина характеризует силу подачи сжатого воздуха. Этот параметр является основным и важным при выборе компрессора. Многие покупатели смотрят именно на данную величину. Самыми мощными являются поршневые компрессоры, так как данные агрегаты способны на выходе выдавать давление в 30 атмосфер.

Устройство промышленного компрессора

Промышленный компрессор служит для подачи сжатого воздуха в устройства, которые работают на давлении сжатого воздуха, выдаваемым самим компрессором. Промышленный компрессор состоит из бака, в который нагнетается сжатый воздух. Объем данного бака зависит от производительности компрессора и способности его работы при выключенном питании. Устройство нагнетания воздуха в бак. В зависимости от данного устройства все компрессора и делятся на поршневые, масленые, вихревые, винтовые и другие. Так же в состав компрессорной установки входят системы защиты от повышенного давления. В качестве таких защит выступают предохранители, которые настроены на определенное давление. При превышении значения максимально давления в ресивере данный клапан открывается и стравливает излишнее давление в атмосферу.

Устройство промышленного компрессора

Для предотвращения потери воздуха из ресивера установлен обратный клапан, который не позволяет сжатому воздуху покидать ресивер через приемное устройство. Для определения давления в компрессорах установлен манометр, который рассчитан на рабочее давление и сигнализирует об исправности компрессора, а также защитных устройств.

Воздушный компрессор

Для производства любых действий, где требуется наличие воздуха под давлением, используют воздушные компрессоры. Данные устройства способны нагнетать воздух давлением до 30 атмосфер. Применяют данные устройства в автомобильной промышленности, технических станциях обслуживания, а также при покраски автомобилей или других материалов.

Воздушный компрессор

Если говорить о кратком принципе действия воздушных компрессоров, можно представить легочную систему человека. Для того, чтобы потушить спичку или быстрее остудить чай, вы набираете полные легкие воздуха. Данный воздух в легких находится под давлением. При выпуске данного воздуха вы задействуете силу давления в легких и воздух способен затушить спичку. Такое же действие происходит и в воздушном компрессоре. В качестве легких там выступает ресивер, который собирает воздух до определенного значения, и способен хранить неограниченное количество времени. Впоследствии выпускаемое давление используется на благо общества или в технологическом процессе.

Воздушный компрессор незаменимая вещь как в промышленности, так и в хозяйстве. С его помощью, а точнее, с помощью выходного давления можно управлять различными механизмами, а так же производить подметание дворов от опавшей листвы осенью

Компрессор поршневой – принцип действия

Поршневые компрессора состоят из рабочего цилиндра и поршня, в процессе работы, при помощи которого, нагнетается определенное давление воздуха, которое после поступает в ресивер для дальнейшего использования в технологии. Для того чтобы поршень совершал возвратно-поступательное движение в устройстве присутствует кривошипно-шатунный механизм с коленчатым валом. В связке с впускными и выпускными клапанами происходит нагнетания воздуха в бак.

Компрессор поршневой – принцип действия

Принцип работы поршневого компрессора заключается в следующем. При работе компрессора вращательные движения коленчатого вала, через шатун прикрепленный к поршню, возвратное движение поршня. Вследствие чего происходит увеличение объема в рабочем цилиндре. Из-за образовавшего разряжения в цилиндре открывается впускной клапан, который открывает доступ воздуха из вне, через фильтр. Данный процесс продолжается до нижней мертвой точки в цилиндре.

После чего поршень начинает возвратное движение к верхней мертвой точке. В результате образовавшееся давление в цилиндре закрывает впускной клапан и открывает выпускной. Из-за уменьшения объема и увеличения давления, сжатый воздух поступает в бак. Так происходит до значения равному рабочему давлению ресивера. После нагнетания рабочего давления поршневой агрегат отключается за счет действия устройств управления в автоматическом режиме.

Масляный компрессор

Масляный компрессор используется в промышленном производстве, где присутствует постоянный технологического цикла. Данный тип компрессоров обладает небольшой массой и способен работать в процессах, где постоянные статические нагрузки. Из-за особенности протекания рабочего процесса компрессора не создают большого шума и вибрации. Что при монтаже масляного компрессора отпадает необходимость возведения места для надежного крепления.

Масляный компрессор

Масляные компрессоры нашли свое применение в системах для создания и поддерживания вакуума, например в доильных установках в коровниках. Что выражено следующими преимуществами:

  • Увеличенный срок эксплуатации за счет использования смазки в системе компрессора;
  • В случае, когда имеется необходимость постоянного производственного процесса, масляный компрессор может работать при длительных нагрузках;
  • Оборудование и элементы изготовлены из материалов высокого качества, имеющих высокую степень прочности, качества и обработки;
  • Благодаря современной системе автоматики, данное оборудование может работать при перебоях в сети;
  • При минимальных значениях потребления электрической энергии, компрессора выдают высокие показатели производительности.
  • Управление работой масляного компрессора возможно дистанционно на расстоянии.

Компрессор вихревой

Данный вид компрессора еще называют компрессор низкого давления. Это название исходит от конструкции вихревого компрессора. По сути, это обычный вентилятор за одним отличием, давление воздуха в нем выше, чем давление обычного вентилятора. Но вентилятор может похвастаться большой производительностью. Вихревые компрессоры бывают как горизонтального, так и вертикального исполнение. Соединение электрического двигателя с лопастями может быть прямым или через муфту. Данные виды компрессоров отличаются только ремонтопригодностью. В случае соединения через муфту, ремонт предполагает отдельно от электрического двигателя. Это означает то, что в случае поломки электрического двигателя нет необходимости разбирать компрессор. Если соединение прямое, то в данном случае любые ремонтные работы подразумевают под собой полный разбор устройства.

Компрессор вихревой

Основными преимуществами вихревых компрессоров является:

  • Удобство при монтаже данного устройства;
  • Минимальный уровень шума устройства;
  • Из-за своей конструкции отсутствует посторонняя вибрация в процессе работы компрессора;
  • Стабильное выходное давление без лишних рывков воздуха;
  • Отличается малыми размерами устройства в сборе;
  • Малое потребление электроэнергии;
  • Отсутствует необходимость в частом техническом обслуживании.

Винтовой компрессор

Понижение давления в данном компрессоре осуществляется за счет вращения двух роторов. В настоящее время данный вид компрессоров очень востребован во многих промышленных производствах. Популярность данных устройств увеличилась за счет небольшой массы устройства, малыми габаритными размерами, малым потреблением электрической энергии и большой по времени работы в выключенном состоянии. Винтовые компрессоры способны подавать воздух давлением до 15 атмосфер, с производительностью до 100 м3/минуту.

Читать еще:  Особенности применения качественного дровокола

Винтовой компрессор

Если брать в сравнение поршневые компрессора, винтовые имеют следующие преимущества:

  • Ввиду низкого расхода смазочного материала в устройстве, имеет место использования в работе более чистого воздуха. Это позволяет использовать сжатый воздух в системе без установки дополнительного фильтрующего оборудования;
  • За счет низкого уровня вибрации и шума, а также малых габаритных размеров, для монтажа данных компрессоров не требуется возводить отдельное место для монтажа, что в свою очередь уменьшает время установки и подключения к общей пневмосистеме;
  • Для полноценной работы винтовых компрессоров нет необходимости дополнительно устанавливать систему охлаждения. Более того, тепло выделяемое в процессе работы можно использовать в технологическом процессе или просто для обогрева помещения;
  • Из-за надежной системы автоматики управления данными агрегатами, отсутствует необходимость в плановых технологических ремонтах и обслуживания.

Компрессор безмасляный

Безмасляные компрессоры изготавливаются из материалов, изготовленных из материалов повышенного качества. За счет усиленных композитных механизмов осуществляется приток воздуха без примесей. Безмасляные компрессоры изготавливаются в соответствии с правовыми нормативными документами с учетом всех требований безопасности. Обладают повышенными показателями производительности и надежности. Шум, в процессе работы, не превышает нормы, что позволяет работать без защиты органов слуха.

Компрессор безмасляный

Оснащение системой регулирования позволяет автоматически запускать компрессор в работу при достижении низкого уровня давления воздуха в ресивере. А при достижении максимального значения давления, оборудование выключается. Качество подаваемого воздуха находится на высоком уровне, что позволяет не устанавливать другие средства фильтрации.

Безмасляные компрессоры отличаются следующими преимуществами:

  • Нет необходимости использовать фильтрующие элементы в процессе работы;
  • Компактные габаритные размеры устройства в сборе;
  • Энергоэффективность.

В устройстве безмасляных компрессоров присутствует встроенный осушитель. За счет чего воздух, который подается в технологию, не содержит конденсата, что позволяет оградить трубы и само оборудование от коррозийных последствий.

Выбор компрессора

Выбор компрессора

Перед тем как выбрать компрессор, следует разобраться для каких целей, вы будете его использовать. Только после этого стоит выбирать необходимые параметры. Выбор осуществлять следует по следующим параметрам:

  • Производительность. Этот показатель характеризует возможность компрессора создавать некоторый объем сжатого воздуха в единицу времени. Если данный показатель высок, то компрессор способен создавать большие объемы необходимого сжатого воздуха;
  • Объем бака. Чем больше объем ресивера, тем дольше компрессор способен работать в выключенном состоянии. Это позволит экономить электрическую энергию;
  • Давление на выходе с компрессора. Данный показатель характеризует способность оборудование выдавать необходимое давление для конечного потребителя.

Классификация компрессоров

Продукция, производимая на промышленных предприятиях, пользуется все большим спросом. Производство постоянно усложняется, его темпы растут, применяемое оборудование совершенствуется. Сегодня трудно уже представить промышленный технологический процесс без компрессоров. Давайте рассмотрим основные характеристики компрессорного оборудования и классификацию.

На сегодняшний день существует большое множество моделей компрессоров, вариантов их исполнения и применения. Компрессоры различаются по давлению, по производительности, по рабочей среде (сжимаемому веществу) в том числе и по условиям окружающей среды. Каждый компрессор имеет свои конструктивные особенности, технические и рабочие характеристики. Компрессоры могут быть одноступенчатыми и многоступенчатыми.

Компрессор – это промышленный агрегат, который используют для сжатия и подачи различных газов и воздуха под давлением. Компрессоры широко используются в различных технологических процессах практически во всех отраслях производства. Сфера применений – это тяжелое машиностроение, различные добывающие отрасли, химическая, газовая, металлургическая, нефтехимическая и другие отрасли.

Простейший принцип нагнетания воздуха начал использоваться человеком еще много веков назад, к примеру, в кузнечном меху. Несмотря на то, что к настоящему времени существует большое количество типов компрессоров, сам принцип сжатия воздуха в них не изменился. Разнообразие компрессорного оборудования достигается за счет различного конструктивного исполнения. Развитие техники и появление новых технологий стало требовать вначале специальных условий сжатия воздуха и определенных его характеристик на выходе, а затем возникла необходимость и работы с другими газами, в том числе взрывоопасными и токсичными.

Принцип действия компрессоров

Компрессоры можно классифицировать по следующим признакам

По принципу действия

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:

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.

Читать еще:  Обратный клапан на вентиляцию: как устроить вентиляцию с обратным клапаном на вытяжку

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.

По области применения:

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).

Информация о воздушных и газовых компрессорах

Пресс-центр

На этой странице представлена полезная информация о воздушных компрессорах. Вы узнаете о типах, принципе действия, областях применения.

Типы устройств:

1б. Компрессор газовый

Любой газ, кроме азота, имеет отличные от воздуха физические и химические свойства, поэтому компрессоры, предназначенные для сжатия газов, проектируют с учетом этих свойств, и называют газовыми компрессорами.

Типичные газы, для которых конструируются газовые компрессоры: азот (чистый), аргон, гелий, водород, углекислый газ, аммиак, метан (и его природные смеси), кислород, ацетилен, пропан-бутановые смеси, элегаз и др.

Например, пищевая промышленность активно использует азот и углекислый газ для создания инертной среды хранения продуктов, а так же углекислый газ для сатурации напитков. Горная промышленность требует азот для систем подземного пожаротушения. Специальные газовые компрессоры сжимают метан или пропан-бутановую смесь в качестве топлива. Кислород требуется в металлургии при конверторной плавке стали и в медицине. Аргон используется в технологических процессах в качестве инертной среды и при аргоновой сварке, гелий — в тестах на герметичность. А химическая промышленность использует газовые компрессоры для совершенно различных газов.

Выбрать газовый компрессор сложнее чем воздушный. Поэтому подбор газового компрессора лучше осуществлять после консультации с нашими специалистами.

Поршневой компрессор Reavel позволяет сжимать наиболее распространенные газы. Данная установка адаптиварана для сжатия водорода

Генератор азота CompAir выделяет азот из воздуха методом короткоцикловой адсорбции

2. По конечному давлению

По конечному давлению компрессоры условно делят на:
— газодувки или воздуходувки — до 1 атм
— низкого давления — от 2 до 12 атм
— среднего давления — от 12 до 100 атм
— высокого давления — от 100 до 1000 атм
— сверхвысокого давления, предназначенные для сжатия газа выше 1000 атм.

Как правило, для обеспечения заводской сети сжатым воздухом применяются устройства с конечным давлением 7,5-10 атм. Поэтому иногда термин «Компрессоры высокого давления» применяется для компрессоров свыше 10 атм.

3. По принципу действия

По принципу сжатия воздуха компрессорные установки делятся на:
— динамические
— объемные.

В машинах динамического действия вращающееся рабочее колесо с лопатками разгоняет поток газа, который после тормозится в диффузоре, что приводит к увеличению давления. К динамическому типу относятся в первую очередь центробежные турбокомпрессоры . Центробежные компрессоры достаточно компактны, малошумны, имеют хороший кпд (только в узком диапазоне производительности), но имеют плохие регулировочные свойства. Мощность центробежных агрегатов начинается от сотен киловатт.

В устройствах объёмного действия давление нагнетается в результате изменения объёма рабочей камеры. Объемные компрессоры по конструктивной схеме в свою очередь делятся на:

  • винтовые
  • поршневые
  • спиральные
  • роторно-пластинчатые
  • мембранные.

Также к этому типу относятся роторные воздуходувки типа Рутс .

Наибольшее применение в машинах объемного принципа действия нашли поршневые и винтовые компрессоры.

Поршневые компрессоры

Поршневой воздушный компрессор изобретен в середине XVII века, и с тех пор активно эксплуатируется в различных отраслях промышленности. Принцип действия поршневых компрессоров основан на всасывании и нагнетании воздуха посредством поступательного движения поршня. Всасывание и нагнетание контролируется обратными клапанами. Использование нескольких ступеней сжатия с промежуточным охлаждением позволяет достигать высокого давления воздуха (газа), что является одним из преимуществ. Также данные устройства позволяют осуществлять сжатие технических газов. Диапазон поршневых компрессоров начинается с дешевых бытовых воздушных компрессоров и заканчивается огромными промышленными агрегатами мощностью в несколько мегаватт.

Винтовые компрессоры

Винтовой воздушный компрессор изобретен сравнительно недавно (запатентован в XX веке). Процесс сжатия происходит внутри камеры, образующейся между поверхностями вращающихся в противоположную сторону винтов (роторов) и стенками корпуса винтового блока. Камеры сжатия по мере вращения винтов постепенно уменьшается. Внутри винтового блока ведущий винт передает вращение ведомому. Масло, поступающее в винтовой блок, позволяет винтам избежать прямого контакта и, соответственно, страхует от повреждения. Помимо смазки, масло также уплотняет зазоры в винтовом блоке и осуществляет функцию теплоотвода, что является существенным, так как большая часть энергии сжатия превращается в тепло. Данная технология сжатия получила широкое распространение в промышленных агрегатах от нескольких киловатт до нескольких сотен киловатт.

Преимущества:

  • низкий уровень вибрации и шума
  • большой срок эксплуатации
  • хорошие возможности регулирования производительности при относительно низких затратах энергии
  • относительно невысокая стоимость владения
  • возможность эксплуатации при непрерывной долговременной нагрузке
  • простота технического обслуживания
  • относительно небольшие габариты и масса и др.

Элемент сжатия в роторно-пластинчатых компрессорах состоит из ротора с пазами, в которых свободно перемещаются пластины, статора и боковых крышек. Благодаря несоосности осей ротора и статора, объем камер сжатия, образуемых соседними пластинами, уменьшается.

В спиральных компрессорах камеры сжатия образуются между неподвижным и подвижным спиральными элементами.

Мембранные компрессоры не имеют подвижных частей в камере сжатия, объем меняется благодаря прогибу мембраны. Мембранные компрессоры способны сжимать очень агрессивные газы, а также достигать сверхвысоких давлений.

Как видно, в диапазоне, где обычно работает промышленный компрессор, у заказчика есть выбор купить компрессор поршневой, винтовой, роторно-пластинчатый и др. Каждая конструктивная схема обладает своими особенностями, которые надо учесть.

Компрессионные элементы различных типов компрессоров

Блок подвижных и неподвижных спиралей

Ротор c пластинами
и статор

Блок с трехкулачковыми роторами

4. Маслосмазываемые и безмасляные

Компрессор воздушный (реже газовый), в котором сжимаемый воздух (газ) не контактирует со смазочным маслом, тем самым им не загрязняясь, называют безмасляным. В противоположность, остальные компрессоры называются маслосмазываемые или маслозаполненные.

В пищевой и фармацевтической промышленности кроме пневмоавтоматики специальные безмасляные воздушные компрессоры используются в ситуациях, где присутствует (штатно или аварийно) контакт воздуха с продуктом: барботаж жидких компонентов, транспорт порошкообразных компонентов или продукта. Современный стандарт GMP (Good Manufacturing Practice) требует использования на фармацевтических предприятиях только безмасляного воздуха.

Еще более критично использование безмасляных воздушных компрессоров в медицине, где сжатый воздух приводит в действии стоматологическое и хирургическое оборудование.

На поршневые безмасляные агрегаты устанавливаются цилиндры, способные работать на сухом ходу (без подачи смазочного масла). Так же необходимым элементом поршневого безмасляного компрессора является фонарь — открытая камера, исключающая заброс масла по штоку из камеры кривошипно-шатунного механизма в камеру сжатия. Безмасляные поршневые промышленные компрессоры дороже маслосмаазываемых поршневых промышленных компрессоров. Но если сравнивать в категории мелких бытовых поршневых компрессоров, то часто здесь безмасляные поршневые компрессоры дешевле маслосмазываемых, т.к. «безмасляность» вызвана удешевлением конструкции в ущерб ресурсу.

Конструкции безмасляных винтовых промышленных компрессоров заметно отличаются от маслосмазываемых. Безмасляные бывают двух типов : сухого сжатия и с водяным впрыском.

В безмасляных винтовых компрессорах сухого сжатия масло в винтовой блок не поступает, поэтому передача вращения осуществляется через шестеренчатый привод, осуществляющий одновременное вращение роторов. Вследствие того, что тепло не отводится, степень сжатия не может быть высокой (3,5 бар). Для увеличения давления используют промежуточный охладитель и вторую ступень сжатия, что позволяет достичь 10 бар. Специальный шестеренчатый привод и двухступенчатое сжатие существенно влияют на цену , которая значительно превышает стоимость маслозаполненных устройств . В безмасляных винтовых компрессорах с водяным впрыском камеры сжатия образуются между единственным ротором, двумя уплотняющими колесами блока и корпусом блока. Благодаря отличному теплоотводу у этих компрессоров одна степень сжатия и даже отсутствует концевой охладитель.

Турбокомпрессоры, мембранные и спиральные промышленные компрессоры всегда являются безмасляными.

Выбор между масляным и безмасляным компрессором неоднозначен. Иногда, вполне достаточно купить компрессор маслосмазываемый вместо изначально запрашиваемого безмасляного, но обязательно снабдив его комплектом дополнительных фильтров для очистки от масла.

Получение безмаслянного воздуха в устройствах различных типов

5. По компоновке

Часто именно соответствие компоновки является решающим аргументом для того, чтобы заказать компрессор того или иного типа. Газовые или воздушные компрессоры по компоновке можно условно разделить на:

5.1. По степени автономности
— стационарные – обычно это промышленные агрегаты с электроприводом
— передвижные на шасси, буксируемые и возимые – обычно дизельные установки
— автономные компрессорные станции – обычно это промышленные компрессоры с системой подготовки воздуха, смонтированные в контейнере.

5.2. По типу привода
— от электродвигателя (электрические воздушные компрессоры 380в или 220в)
— от двигателя внутреннего сгорания
— от гидравлических систем
— от вала отбора мощности и др.

5.3. По числу ступеней сжатия:
— одноступенчатые
— двухступенчатые
— многоступенчатые.

5.4. По применяемой системе охлаждения:
— воздушного охлаждения
— жидкостного охлаждения.

5.5. По комплектации: с ресивером, с осушителем, со с встроенными фильтрами, с электронным контроллером, с частотным приводом и пр.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector