Двухступенчатый компрессор принцип работы - AUTOEXPERTUSA.RU

Двухступенчатый компрессор принцип работы

Одно-, двух-, и многоступенчатые компрессоры

Published by Admin Under Компрессоры on Август 21, 2016

Компрессор – прибор, который сжимает и подает воздух или любой нужный газ в сети воздухопроводов, газопроводов, моторы и другие конструкции. В нем сжатие происходит за счет охлаждения поступаемого воздуха – это наиболее экономичный и эффективный вариант, базирующийся на изотермических процессах.
На рынке можно найти приборы с разным количеством ступеней в комплектации. Как они влияют на работу компрессора, и сколько вообще их может быть? В этом нужно хорошенько разобраться. Тем более что компрессоры так часто используются в технике и сетях снабжения.

Сколько бывает ступеней?

В компрессорах, по идее, может быть неограниченное число ступеней сжатия. Но только при отсутствии трения и идеальным параметрам работы, воздуха и остальных аспектов. На практике этого добиться невозможно.
Сегодня рынок подобного оборудования предлагает клиентам три вида компрессоров, различающихся количеством ступеней:

самый простые одноступенчатые;

многоступенчатые.
У каждого варианта имеются свои положительные стороны и недостатки. Поэтому сферы распространения всех трех видов редко перекрывают друг друга: для одной цели одноступенчатый и многоступенчатый компрессоры вряд ли подойдут одинаково хорошо.
О каждом виде компрессоров стоит поговорить отдельно.

Одноступенчатые агрегаты – простота в работе и обслуживании

Одноступенчатый компрессор – прародитель остальных двух вариантов. Принцип его работы, если агрегат поршневой, весьма прост: для сжатия газов и воздуха используются возвратно-поступательные движения поршня, который работает на энергии от двигателя внутреннего сгорания или электродвигателя.
Как видно из названия, у такого агрегата всего одна ступень сжатия, однако его применение имеет достаточно широкие границы благодаря многим положительным качествам:

для него достаточно двигателя небольшой мощности;

занимает мало места, поэтому незаменим в небольших маломощных агрегатах;

прост в управлении;

ремонт и монтаж проходят относительно просто.
Одноступенчатые компрессоры наиболее распространены – их приобретают как крупные компании, так и частные лица. Но и у этих приборов есть свои недостатки, о которых нужно знать перед приобретением или монтажом:

нельзя использовать компрессор с одной ступенью сжатия для устройства сложных сетей или работы больших и мощных агрегатов;

мощность сжатия может достигать всего лишь 12-ти атмосфер;

больше одного или двух часов в день эксплуатировать прибор нежелательно;

при неправильной эксплуатации возможно самовозгорание.

Двухступенчатые компрессоры – баланс производительности и мощности

Агрегаты с двумя ступенями сжатия имеют уже гораздо больший диапазон применения, нежели первый вариант. На сегодняшний день они считаются лучшими, если учитывать мощность приборов, с которыми возможна их совместная работа, и экономичность процесса.
Двухступенчатый компрессор имеет два поршня, что логично, а сжатие происходит по двум ступеням:

  • воздух или газ, как и в одноступенчатом агрегате, проходит первую ступень;
  • после продукт не выходит, а охлаждается на межступенчатом интервале, расширяя диапазон сжатия еще в несколько раз;
  • и уже на второй ступени происходит окончательное сжатие воздуха до максимальной отметки.

Плюсы использования такого компрессора очевидны:

  • нагрузка на части агрегата распределяется равномерно;
  • КПД увеличивается за счет экономии мощности, потраченной на сжатие;
  • срок службы дольше, чем у одноступенчатых приборов.

Правда, двухступенчатые компрессоры больше по размерам, что обусловлено наличием двух поршней вместо одного. Это, вероятно, единственный их недостаток по сравнению с одноступенчатыми агрегатами.

Многоступенчатые агрегаты: нюансы

Многоступенчатые поршневые компрессоры, как известно, могут иметь различное количество поршней. При этом между каждым уровнем сжатия воздух или газ охлаждаются, увеличивая возможность повышения давления. К тому же у таких приборов имеется тепловая рубашка, в которую отводится лишнее тепло.
Многоступенчатый компрессор, по сравнению с двумя предыдущими вариантами, гарантирует еще большую плавность перехода нагрузок на рабочие части агрегата и принимающие трубы. Также у таких приборов имеются и другие плюсы:

они производят газ и воздух большого давления, которое требуется для больших предприятий;

температура на выходе из компрессора относительно низкая, что увеличивает срок службы сопутствующего оборудования;

задействуется небольшая мощность на сжатие самых разных объемов воздуха и газов;

угрозы самовозгорания минимальны.
Из минусов, как и в предыдущем варианте, стоит отметить громоздкость. К тому же такой прибор сложно ремонтировать и содержать.

Какой лучше?

Однозначной рекомендации по выбору компрессора не существует. Главное, на что стоит обращать внимание при покупке – для каких целей приобретается прибор. Совсем нецелесообразно выбирать многоступенчатые варианты, когда можно обойтись всего одной ступенью сжатия. К тому же, уход за прибором – тоже немаловажный аспект для выбора: если одноступенчатые компрессоры ремонтировать и содержать довольно легко, то многоступенчатый лучше доверить профессионалу.
Оборудование должно подходить целям использования, иначе в покупке можно быстро разочароваться. Правда, двухступенчатый вариант компрессора можно с натяжкой назвать универсальным – он подходит и для небольших сетей снабжения, и для достаточно серьезных агрегатов и приборов.
Чтобы компрессор идеально подошел под определенные цели, возможно, придется произвести простейшие или даже сложные расчеты. Без них не всегда возможно точно сказать, как мощность компрессора отразится на других частях сети и правильно ли произойдет сжатие.

Двухступенчатые поршневые компрессоры Битцер

Мы подготовили материал, который предполагается разделить на две информационных статьи, посвящённых этой большой и становящейся в последнее время всё более актуальной теме.

В первой статье мы рассмотрим подробно конструкцию двухступенчатых компрессоров Битцер и модельный ряд поршневых и тандемов такой конструкции.

Модельный ряд двухступенчатых компрессоров Битцер с объёмной производительностью от 19,7 до 202,2 м3/час включает в себя 3 модели четырёхцилиндровых, 4 модели шестицилиндровых, а также 4 модели двухступенчатых тандем-компрессоров. Практически на базе каждой двухступенчатой модели на различных заводах группы компаний Битцер производятся компрессорно-конденсаторные и компрессорно-ресиверные агрегаты.

Конструкция и принцип работы компрессора наглядно показаны на продольном и поперечном разрезах, изображённых на рис. 3 и 4. Рассмотрим последовательность продвижения всасываемого и нагнетаемого газа в корпусе.


Рис. 3. Поперечный разрез компрессора

Рис. 4. Продольный разрез компрессора

Главная особенность конструкции, ужесточающая требование не допускать на всасывание жидкую составляющую хладагента или масло, это то, что всасывание в таком компрессоре производится не через электромотор, а через клапанную доску в случае четырёхцилиндрового или две доски в случае шестицилиндрового. На рисунках 3 и 4 направление всасываемого пара показано синими стрелками, а полости всасывания в головках блоков цилиндров выполняющих первый цикл сжатия обозначены «LP». Полости нагнетания в этих головках, обозначенные «МР», соединены перепускным коллектором с моторным отсеком и картером, в котором находится пар, сжатый до промежуточного давления. То, что в картере находится хладагент под давлением выше атмосферного, следует иметь в виду, например, при необходимости заменить масло в компрессоре.

В двухступенчатых компрессорах стандартной комплектации для охлаждения пара, сжатого до промежуточного давления в первой ступени, непосредственно в перепускной коллектор осуществляется впуск через ТРВ холодных паров хладагента или импульсный впрыск жидкого хладагента R22 через клапан системы «CIC».

Из моторного отсека уже охлаждённый пар подаётся в головку блока цилиндров второй ступени сжатия, полость нагнетания в которой обозначена на рисунках «НР». На крышке этой головки находится запорный вентиль нагнетания.

Суммарный описанный объём всех цилиндров первой ступени примерно в 1,6…2 раза больше суммарного описанного объёма всех цилиндров второй ступени. В четырёхцилиндровых это достигается соответствующим соотношением диаметров цилиндров первой и второй ступени, а в шестицилиндровых это соотношение достигается тем, что для первой ступени сжатия используется четыре цилиндра, а для второй — два.

Конструкция серийных двухступенчатых компрессоров Битцер не предусматривает установку на них ни клапанов предпусковой разгрузки «SU» ни клапанов-регуляторов производительности «CR». Снижение пусковых токов обеспечивается последовательным включением мотора с разделёнными обмотками «PW», которыми оснащаются все двухступенчатые.

У крупных европейских холодильных компаний есть положительный опыт применения частотных инверторов, например, производимых немецкой фирмой «KIMO Kaltetechnik HKL» для регулирования производительности. Частотный инвертор изменяет частоту вращения ротора электродвигателя, регулируя тем самым его производительность. Сегодня такой способ регулирования производительности считается самым передовым. Частотный инвертор обеспечивает плавный пуск и останов компрессора, а также регулирование его производительности в широком диапазоне частот. Такое регулирование предусматривает без существенного уменьшения значений СОР (эффективности) и CosFI как снижение производительности, так и её увеличение до 25% от номинального значения. Возможность увеличения производительности выше его номинального значения практически без ухудшения эффективности делает применение частотного инвертора сегодня всё более и более привлекательным, несмотря на довольно высокую его стоимость.

С учётом того, что применение хладагента R22 в России будет возможно ещё довольно долгие годы, применение двухступенчатых компрессоров в низкотемпературных морозильных установках будет тем более эффективно, чем дороже будет становиться электроэнергия. Преимущества двухступенчатого сжатия в низкотемпературных установках наглядно можно увидеть, изобразив такие циклы разным цветом на p-h-диаграмме (см. рис. 5). На диаграмме хорошо видно, что работа одноступенчатого на очень низких температурах кипения, на R22 в особенности (цикл изображён красной линией), определяет значительный рост температуры нагнетания. Высокая температура нагнетания при неблагоприятных условиях может выйти за рамки допустимого значения даже при нормально функционирующей системе впрыска жидкого хладагента «CIC» для охлаждения головок цилиндров. Кроме того, следует иметь в виду, что функционирование системы «CIC» приводит к небольшому снижению холодильного коэффициента СОР.

Читайте также  Самодельный ресивер для компрессора

Разделение полного цикла сжатия на две ступени с промежуточным охлаждением (циклы изображены синими линиями) существенно уменьшает величину работы сжатия компрессора и не позволяет значениям температуры нагнетания выходить за рамки допустимых пределов нормального функционирования.

На диаграмме хорошо видны изотермы, в которые «упираются» правые верхние углы циклов при одноступенчатом и двухступенчатом сжатии. Также на диаграмме наглядно показана возможность увеличения холодопроизводительности в двухступенчатом цикле сжатия за счёт переохлаждения сконденсированного хладагента, что вместе с сокращением величины работы сжатия повышает общую эффективность цикла, следовательно, определяет более высокий СОР двухступенчатого компрессора.

В качестве переохладителей используются пластинчатые теплообменники, которые вместе с подводящими трубопроводами, электромагнитными клапанами и ТРВ или системой «CIC» впрыска жидкого хладагента R22 размещаются непосредственно на корпусе двухступенчатых компрессоров на заводе-изготовителе.

Сегодня холодильные компании всё больше используют в своих низкотемпературных установках двухступенчатые и тандем-компрессоры вместо более дешёвых одноступенчатых. Возрастающий интерес определяется желанием заказчиков уменьшить эксплуатационные расходы при многолетней эксплуатации надёжного низкотемпературного холодильного оборудования.

Энергетические эффективности работы одноступенчатого и двухступенчатого компрессоров можно сравнить, проведя расчёты по программе подбора оборудования Bitzer Software 4.2.1 и сравнив значения холодильного коэффициента СОР в одной рабочей точке: t o = −45 o C, t c = 35 o C, Δ t oh = 10K двух компрессоров Битцер, работающих на R22:

Одноступенчатый компрессор 6F-40.2-40P с системой «CIC» в данной точке выдаёт Q o = 9,35 kW, P e = 10,89 kW, COP= 0,86.

Двухступенчатый компрессор S6J-16.2-40P с переохладителем в данной точке выдаёт Q o = 10,22 kW, P e = 8,36 kW, COP = 1,22.

Результаты расчёта наглядно демонстрируют значительно более высокую эксплуатационную эффективность двухступенчатого, а, следовательно, значительно более низкие эксплуатационные затраты по сравнению с одноступенчатым. Это, безусловно, делает его, рассчитанное на десятилетия применение в низкотемпературных морозильных установках экономически более оправданным в свете ожидаемого неуклонного роста стоимости электроэнергии в нашей стране. Экономические обозреватели предсказывают значительный рост цен на отечественные энергоресурсы до среднеевропейских цен, который должен начаться сразу после ожидаемого в ближайшем будущем вступления России в ВТО. Следовательно, эксплуатирующим организациям уже сегодня следует подумать об эксплуатационной эффективности холодильного оборудования, закупка и установка которого планируется в ближайшей перспективе.

Применение в установках с двухступенчатыми компрессорами HFC хладагентов R404A, R507A и R410A позволяет также достичь очень низких температур кипения до −70 o C (см. рис. 7). Ограничения по температуре конденсации установок, работающих на таких низких температурах кипения, обеспечиваются применением в них конденсаторов водяного охлаждения. Достижение таких низких температур кипения необходимо в специальных небольших климатических испытательных холодильных установках, которые используются в медицине, в приборостроении, в авиационно-космической промышленности, в ВПК и на других производствах. Холодильный коэффициент СОР такой установки в этой рабочей точке не высокий, но стоимость её значительно ниже более эффективной двухкаскадной низкотемпературной морозильной установки.

Сегодня в Центре исследований и новых разработок компании Bitzer Kuehlmaschinenbau GmbH в Роттенбурге разрабатываются поршневые компрессоры новой конструкции. На смену выпускаемых в настоящее время четырёх и шестицилиндровых поршневых компрессоров классического дизайна «Поколение.2» серий В5 и В6 разрабатываются компрессоры новой конструкции концепции «Octagon» с той же объёмной производительностью. Аналогичные разработки ведутся и для двухступенчатых.

Ранее были опубликованы материалы о холодильной установке, специально разработанной специалистами Битцер, для рефрижераторных контейнеров фирмы «MAERSK». Для этой установки был разработан двухступенчатый компрессор новой конструкции концепции «Octagon», который по холодопроизводительности превосходил серийный одноступенчатый на 25%. Среднее потребление энергии на типичный цикл нагрузки было на 30% меньше того же показателя для одноступенчатого серийного. Работающий на хладагенте R134a компрессор Битцер S4CC-5.2Y оснащается переохладителем и частотным инвертором фирмой «Danfoss» для регулирования производительности. Конструкция его предусматривает при необходимости отключение первой ступени сжатия и перевод его на одноступенчатый режим работы. Корпус S4CC-5.2Y изготавливается не из чугуна, а из лёгкого алюминиево-магниевого сплава со стальными гильзами в цилиндрах. На сегодня такими установками оснащено свыше 1500 рефконтейнеров «MAERSK».

Получить достоверные данные по производительности двухступенчатых компрессоров и агрегатов на их базе можно из официальных проспектов Битцер КР-150-2 и КР-250-2, а также по результатам расчётов по новой версии программы по подбору оборудования Bitzer software 4.2.1. В инструкции по эксплуатации двухступенчатых компрессоров Битцер КВ-150-3 приведены схемы компоновки основных узлов: ТРВ, системы «CIC», теплообменников переохладителей, а также даны указания по настройке ТРВ различных типов и производительностей. Технические специалисты компании Битцер готовы дать инженерам холодильных компаний все необходимые консультации по компоновке, настройке и эксплуатации установок.

У Вас недостаточно прав для добавления комментариев.
Возможно, вам необходимо зарегистрироваться на сайте.

Поршневые компрессоры

Согласно ГОСТ 28567-90 «Компрессоры. Термины и определения» поршневым называют компрессор, в котором изменение объема рабочих камер осуществляется поршнями, совершающими линейное возвратно-поступательное движение.

Поршневые компрессоры — это один из самых распространенных типов объемных машин для сжатия воздуха.

Принцип работы поршневого компрессора

Кривошипно-шатунный механизм 5 приводится в движение двигателем. Поршень 3, перемещаясь в корпусе 4 изменяет объем рабочей камеры. При увеличении объема камеры, давление в ней снижается, всасывающий клапан 1 открывается, напорный 2 закрывается, атмосферный воздух поступает в рабочую камеру компрессора. При уменьшении объема камеры всасывающий клапан закрывается, напорный — открывается, сжатый воздух поступает к потребителю.

Типы поршневых компрессоров

По типу кривошипно-шатунного механизма

  • Крейцкопфный
  • Бескрейцкопфный

Движение от приводного двигателя к поршню передается через кривошипно-шатунный механизм. В крейцкопфном механизме поршень жёстко связан с крейцкопфом — ползуном, совершающими возвратно поступающее движение по направляющим, что позволяет разгрузить поршень от нормальных усилий. В бескрейцкопфном кривошипно-шатунном механизме такой ползун отсутствует.

По количеству ступеней повышения давления различают:

  • Одноступенчатые
  • Двухступенчатые
  • Многоступенчатые

По расположению цилиндров различают поршневые компрессоры:

  • вертикальные
  • горизонтальные
  • угловые
  • однорядные
  • двурядные
  • трехрядные
  • многорядные

Вертикальные поршневые компрессоры

Схемы вертикальных поршневых компрессоров показаны на рисунке.

По причине вертикальной установке поршня, силы инерции на фундамент и элементы конструкции компрессора действуют вертикально. Износ поршня, меньше чем у горизонтальных машин, и равномерен по окружности. Отсутствие износа уплотнений и фторопластовых колец, вызванного влиянием силы тяжести поршня, позволяет использовать вертикальные компрессоры без смазки маслом. Поэтому для поршневых безмасляных компрессоров используют вертикальную схему установки поршня.

Горизонтальные поршневые компрессоры

Горизонтальные компрессоры, чаще всего изготавливаются с крейцкопфом. Наиболее распространены однорядные Г-образные и двухрядные П-образные схемы компрессоров.

Среди достоинств горизонтальных поршневых компрессоров следует отметить простоту обслуживания, и возможность уравновешивания качающих узлов при выборе оппозитной схемы.

Угловые компрессоры

Наиболее распространенными являются угловые V-образные, W-образные, звездообразные, веерообразные бескрейцкопфные поршневые компрессоры.

Одним из главных достоинств угловых компрессоров является возможность уравновешивания инерционных сил. Кроме того, угловая компоновка делает компрессор более компактным.

Угловую схему расположения поршней часто используют на компрессорах малой производительности.

Оппозитные компрессоры

Оппозитные машины — это особый тип компрессоров, в которых поршни расположены друг напротив друга и совершают встречное движение. Достаточно широкое распространение получили оппозитные горизонтальные компрессоры.

Такая схема установки поршней позволяет уравновесить качающий узел, поэтому оппозитные компрессоры отличаются хорошими динамическими характеристиками. Это позволяет увеличить частоту вращения приводного вала в 2 — 3 раза по сравнению с обычным горизонтальным компрессором.

Индикаторная диаграмма поршневого компрессора

Индикаторная диаграмма поршневого компрессора — графическая зависимость давления в полости цилиндра от положения поршня. Индикаторная диаграмма поршневого компрессора показана на рисунке.

Линия ab на индикаторной диаграмме показывает изменение давления при всасывании воздуха, линия cd показывает изменение давления в камере компрессора при нагнетании, линия bc — изображает процесс сжатия газа, линия da — изображает процесс расширения газа оставшегося в мертвом объеме.

Мертвый объем компрессора – это пространство в рабочей камере, из которого поршнем не может быть вытеснен газ. Мертвый объем, складывается из объемов каналов, зазоров между поршнем и крышкой, клапанами и корпусом. Скачкообразные изменения давления в начале процессов всасывания и нагнетания связаны с динамическими процессами, происходящими во время открытия клапанов.

Расчет производительности

Объемную производительность при теоретическом процессе можно вычислить по формуле:

  • где S — площадь поршня
  • l — ход поршня
  • n — частота вращения

Учитывая сжимаемость газа, при расчетах часто используют понятие массового расхода. Массовую производительность при теоретическом цикле можно вычислить по формуле:

  • где ρ — плотность газа

Многоступенчатые компрессоры

Схема многоступенчатого компрессора показана на рисунке.

После сжатия в первом цилиндре воздух поступает в охладитель, а затем на вторую ступень сжатия.

Читайте также  Адсорбционный осушитель сжатого воздуха для компрессора

Многоступенчатые компрессоры имеют следующие преимущества:

  • Меньшая температура сжатого газа
  • Меньше усилие на поршне. На ступень высокого давления поступает уже сжатый воздух, поэтому для размер поршня второй ступени может быть уменьшен. Суммарное усилие на нескольких поршнях многоступенчатого компрессора меньше чем усилие на поршне одноступенчатого компрессора при равных параметрах нагнетания.
  • Более экономная работа.

В многоступенчатом компрессоре, газ после сжатия охлаждается до первоначальной температуры. Поэтому работа многоступенчатого сжатия будет равна сумме работ в одноступенчатых циклах. На рисунке показана P-V диаграмма многоступенчатого компрессора.

P-V диаграмма одноступенчатого компрессора показана на рисунке.

Сравнив две диаграммы можно сделать вывод об экономичности многоступенчатого сжатия.

Применение поршневых компрессоров

Производительность поршневых компрессоров может достигать 200 кубометров в минуту, дальнейшее увеличение производительности ограничено чрезмерным возрастанием массы и размеров подвижных элементов компрессора.

Степень повышения давления одной ступенью поршневого компрессора обычно находится в интервале от 3 до 5, при использовании многоступенчатых компрессоров, степень повышения давления может увеличиваться в десятки раз, например в шестиступенчатом компрессоре можно получить степень сжатия до 10000.

Устройство и принцип работы поршневого компрессора

Конструкция поршневого компрессора отличается от аналогов относительной простотой. Наряду с этим качеством не теряется надежность механизма. А в совокупности с относительно доступной стоимостью данные свойства можно причислить к достоинству подобной техники. И даже сегодня наряду с возрастающей интенсивностью эксплуатации более современных видов компрессорного оборудования популярность именно поршневых аппаратов не падает.

  1. Сфера применения оборудования
  2. Конструкция и принцип работы
  3. Виды и их отличия
  4. Разбираем все плюсы и минусы
  5. Критерии выбора

Для чего служит и какую функцию реализует

Устройство поршневого разнотипного компрессора позволяет получать с его помощью сжатый воздух. Соответственно, такая способность является весьма востребованной и в прежние, и в нынешние времена. Поэтому техника этого рода может задействоваться в разных сферах промышленности и на различных производственных объектах.

Коэффициент полезного действия таких агрегатов очень высок, но соответствующий уровень производительности техника данного рода выдает лишь при определенных значениях давления (от 1 МПа). Причем такие ограничения не являются недостатком, так как любой прочий вид оборудования со сходными характеристиками также способен выдавать наиболее высокую производительность лишь при определенных значениях давления.

Как устроен механизм и его принцип работы

Отличительные черты подобного оборудования зависят от его разновидности. Именно с учетом вида устройства можно разбирать все тонкости его функционирования. Однако можно оговорить основной принцип работы в общем для всех исполнений.

Смотрим видео, устройство поршневого агрегата:

Так, если рассматривать одноцилиндровый вариант, то в данном случае конструкцией будут предусмотрены следующие элементы:

Цилиндр, головка цилиндра;

  • Поршень;
  • Поршневой палец;
  • Шатун;
  • Подшипники вала и непосредственно сам коленчатый вал;
  • Маховик;
  • Сальник.
  • Соответственно, если рассматривать компрессор двухпоршневой, то состав несколько расширится. Корпус такого устройства выполнен из чугуна. Поршень, расположенный в цилиндре, производит возвратно-поступательные движения. Доступ рабочей среды под пресс поршня осуществляется посредством специальных клапанов, которые находятся в верхней части цилиндра.

    Смотрим видео, принцип работы компрессора:

    Поршень приводится в движение посредством кривошипно-шатунного узла, который в свою очередь начинает движение после введения в работу привода, соединенного с валом. За каждый произведенный оборот вала выполняется два хода поршня. При непосредственном участии нагнетательного и всасывающего клапанов происходит разрежение и сжатие паров рабочей среды. Первый из названных процессов означает снижение давления, второй, наоборот, возрастание.

    Виды поршневого компрессора

    Оборудование такого типа различают в соответствии с некоторыми особенностями конструкции. Одна из классификаций базируется на количестве используемых механизмом цилиндров:

    1. Одноцилиндровый;
    2. Двухцилиндровый;
    3. Многоцилиндровый.

    В данном случае конструкция отличается количеством основных узлов: цилиндров и, соответственно, поршней к ним.

    Компрессор промышленный разнотипный поршневой встречается в разных исполнениях, отличных между собой по количеству ступеней для возможности сжатия рабочей среды:

    • Одноступенчатые;
    • Двухступенчатые;
    • Многоступенчатые.

    Последний из названных вариантов является наиболее эффективным решением. Но кроме этого существуют и другие виды подобных устройств:

    1. Вертикальные. Из названия понятно, что в данном случае цилиндры располагаются в соответствующей (вертикальной) плоскости.
    2. Горизонтальные. Отличительной чертой данного рода техники является возможность выбрать исполнение с односторонним расположением цилиндров относительно вала или устройства с двусторонним расположением данных элементов.
    3. Угловые. Такое решение подразумевает комбинированную установку цилиндров: и вертикально, и горизонтально. К данной группе относятся исполнения с цилиндрами, расположенными под некоторым углом наклона (V, W-образно).

    Наилучшим вариантом являются модели, оснащенные цилиндрами, которые движутся навстречу друг другу, а располагаются они с двух сторон от коленчатого вала.

    Отдельно следует сказать о таких устройствах, как компрессор высокопроизводительный двухпоршневый, так как данное исполнение представляет собой технику промышленного назначения ввиду своей высокой эффективности.

    Преимущества и недостатки

    Выбирая между современными технологиями в области производства компрессорного оборудования и классическим решением, ярким примером которого является поршневой агрегат, следует взвесить все плюсы и минусы. К явным достоинствам последнего из названных вариантов относится:

    1. Простота устройства, что в результате обуславливает несложные действия по ремонту основных узлов. К тому же, если выбирается поршневой компрессор, принцип его работы очень прост, что позволяет при бережном обращении и регулярном обслуживании получить надежную машину.
    2. Несложный процесс производства техники такого рода, что дополнительно влияет на итоговую стоимость изделия. Если сравнивать с винтовыми или центробежными аналогами, то поршневой агрегат обойдется дешевле, чем прочие варианты.
    3. Ввиду большого количества видов подобного оборудования заметно увеличивается область его применения.
    4. Механизм такого рода прекрасно справляется с поставленной задачей даже в суровых условиях.

    Но любая техника имеет и недостатки, в данном случае следует отметить повышенный уровень шума, а дополнительно к тому еще и вибрацию во время работы агрегата. Эти свойства обуславливаются конструкцией, поэтому повлиять на них довольно сложно. Единственная мера, которая обычно предпринимается – выделение отдельного помещения.

    Кроме этого нужно отметить и другой недостаток – частое обслуживание, без чего агрегат очень быстро выйдет из строя.

    Рекомендации по выбору

    Расчет двухступенчатого поршневого компрессора или многоступенчатого аналога производится для того, чтобы можно было подобрать модель такого аппарата, соответствующую по своим характеристикам рабочим условиям. Иначе можно получить либо слишком производительную технику для простых задач, что неоправданно, либо недостаточно эффективное устройство, что повлечет за собой воздействие избыточных нагрузок.

    Смотрим видео, критерии выбора аппарата:

    По сути, расчет двухступенчатого или многоступенчатого поршневого компрессора не так сложен и состоит из ряда этапов:

    • Определение массовой производительности аппарата в соответствии с параметрами воздушной среды;
    • Расчет размеров основных узлов, в частности, цилиндров;
    • Получение кривой, характеризующей процесс сжатия рабочей среды;
    • Расчет мощности компрессора.

    При выборе такого агрегата учитывается его целевое использование. Если принять во внимание тот факт, что полностью универсального устройства не существует, то следует подбирать модель в соответствии с теми нагрузками, которые будут на него возлагаться. За это в ответе уровень производительности агрегата. Чтобы определить, насколько долго проработает такая техника, нужно знать ее коэффициент внутрисменного использования или коротко КВИ. Чем он выше, тем дольше будет работать устройство.

    Дополнительные функции приводят к удорожанию конструкции, однако они важны лишь в случае, когда техника приобретается с конкретной целью, для реализации которой как раз и нужны такие особенности механизма.

    Например, если планируется использовать оборудование данного рода в качестве рабочего инструмента в области аэрографии, то необходимо обращать внимание на компактные и низкопроизводительные агрегаты, что позволит творить в масштабах листа А3.

    Средняя стоимость устройств популярных марок колеблется в пределах 5 000-6 000 руб., при этом пользователь получает оборудование FUBAG и ELITECH довольно высокой степени эффективности (180 л/мин.) при рабочем давлении 8 бар.

    Таким образом, для успешного выбора принимаются во внимание основные характеристики такой техники, но важно соотнести данные значения с условиями эксплуатации, а также с задачами, которые планируется решать. От того, насколько производительным является оборудование, будет зависеть его эффективность, а значит, и скорость работы.

    Чем компрессоры отличаются друг от друга и как они работают

    Содержание:

    1. 1. Компрессоры на все случаи жизни: разновидности оборудования
    2. 2. Объем имеет значение
    3. 3. «Внутренности» и работа поршневого компрессора
    4. 4. На все инструменты мастер
    5. 5. Винтовые или роторные компрессоры
    6. 6. Принцип работы оборудования
    7. 7. Компрессоры и компрессорные станции

    Перекрасить фасад дома можно будет без срочной эвакуации домочадцев — краскопульт справится с этим заданием быстро и качественно. И запах краски не будет донимать неделями, как во время работы с кистями и валиками. Используя пневмогвоздезабивной пистолет при укладке пола, можно быть уверенным – в процессе работы материал не будет поврежден. Никаких вмятин и сколов, при этом работа с пневмоинструментом идет намного быстрее, чем с обычным молотком или электрическим инструментом. Но работа пневмоинструмента не возможна без сжатого воздуха, тут-то и понадобится компрессор. Ведь именно компрессорное оборудование сжимает и подает воздух (или другой газ).

    Читайте также  Масляный или безмасляный компрессор плюсы и минусы

    Компрессоры на все случаи жизни: разновидности оборудования

    Существует обширная система классификации компрессоров по многим признакам, но из всего этого многообразия можно выделить несколько основных видов компрессорного оборудования.

    Все компрессоры можно разделить по типу принципа действия:

    • объемные;
    • лопастные;
    • термокомпрессоры.

    Лопастные компрессоры сжимают воздух за счет его взаимодействия с подвижными и неподвижными лопастями (или лопатками). Оборудование относится к классу динамических машин, подобные компрессоры устраняют вибрацию потока воздуха и часто используются в авиации. Термокомпрессоры сжимают жидкость и используют выделяющееся от сжатия тепло и энергию. Чаще всего эта техника пользуются спросом в пищевой и химической перерабатывающей промышленности, а впервые были использованы в США в молочной промышленности.

    Самыми распространенными на сегодняшний день являются объемные компрессоры. Такое оборудование нашло применение, как в быту, так и на производстве (мебельном, деревообрабатывающем, пищевом, химическом). Эти компрессоры повышают давление, уменьшая запасенный объем газа. К такому компрессорному оборудованию относятся

    • поршневые;
    • винтовые (роторные);
    • мембранные компрессоры.

    Объем имеет значение

    Основную работу в мембранных компрессорах выполняет мембранный блок. Обоюдовогнутая камера, в которой и находится мембрана, обеспечивает полную герметизацию газовой камеры. Воздух сжимается благодаря колебаниям мембраны, приводимой в действие поршнем гидропривода. Главный плюс этого оборудования – способность работать при повышенных и пониженных температурах. Эти компрессоры показывают отличные результаты по производительности на станциях, расположенных за Полярным кругом, а так же в жарком климате тропической зоны.

    Самыми популярными являются поршневые компрессоры. Они просты в использовании, удобны на небольших производствах и по праву заслужили общественное доверие. В среднем время работы коаксиального поршневого компрессора – 20 минут в час. Этого достаточно, чтобы за короткий срок уложить черновой пол, покрасить корпус автомобиля или произвести развал-схождение колес.

    Часто такое компрессорное оборудование используется для ремонтных работ по дому: небольшие размеры и вес делают эти компрессоры идеальным источником сжатого газа для пневматических краскопультов, пневматических шлифмашин, гайковертов и любой другой пневматической техники.

    Винтовые и мембранные компрессоры обладают большим ресурсом, по сравнению с поршневыми, поэтому чаще встречаются на крупных предприятиях, где необходима длительная бесперебойная работа компрессора. Но при этом, зачастую, они обладают большими габаритами, вибрацией и уровнем шума, так что их нужно помещать в отдельное помещение.

    Помимо прочего, поршневые компрессоры обладают оптимальным соотношением цены и качества, что так же влияет на их популярность.

    «Внутренности» и работа поршневого компрессора

    Поршень в компрессорной головке создает давление за счет возвратно-поступательных движений. Кстати, самый простой поршневой компрессор — только поршень и цилиндр — велосипедный насос.

    Основные части поршневого компрессора:

    • компрессорная головка;
    • ресивер;
    • двигатель (электро-, бензо- или дизельный).

    Основная работа происходит именно в компрессорной головке. Она состоит из:

    • цилиндра с поршнем;
    • шатуна;
    • коленчатого вала;
    • впускного и выпускного клапанов;
    • маховика;
    • сальника.

    Через впускной клапан воздух всасывается в цилиндр, там поршень сжимает его, и уже сжатый газ выходит через выпускной клапан, попадая в «резервуар для хранения» – ресивер.

    На все инструменты мастер

    К поршневым компрессорам относятся:

    • масляные;
    • безмасляные;
    • ременные.

    Понятие «коаксиальный» имеет отношение к устройству поршневого компрессора и его рабочему ресурсу. В компрессорах этого типа двигательный вал и вал компрессорной головки объединены общей осью, от чего вращаются с одинаковым количеством оборотов. То есть головка компрессора и двигатель работают на одинаковой скорости. С таким оборудованием, во-первых, можно выиграть в компактности, а во-вторых, в действии, ведь ременной привод замедляет вращение двигателя.

    При необходимости увеличения производительности на компрессоры устанавливают двойные поршни с V-образным расположением цилиндров. При этом если в компрессоре уставлены два цилиндра, работающие одновременно на одном валу, это многоцилиндровый одноступенчатый компрессор: воздух, сжимаясь в цилиндрах, поступает в ресивер. В многоступенчатом компрессоре, сжатый воздух поступает последовательно из одного цилиндра в другой. Эта техника мощнее, и производительность ее больше, так что перфоратор или шлифмашинку с легкостью обеспечит сжатым воздухом.

    Чаще всего, как в производстве, так и в быту, используют масляные коаксиальные компрессоры. В картер, где расположен коленчатый вал, заливают масло. Для многих пневматических инструментов наличие смазки является обязательным, поэтому масляные компрессоры лучше всего подходят для работы с пневмодрелями, гайковертами и подобными инструментами. Но масляное компрессорное оборудование не рекомендуется для использования в работе краскопультов. Частички масла попадают в воздух и могут значительно ухудшить качество покраски.

    В этом случае лучше использовать безмасляные компрессоры. Это оборудование гарантирует высокое качество и чистоту сжатого воздуха. Название «безмасляный» не значит, что этот компрессор работает без смазки вообще, просто воздушные и масляные потоки проходят по разным каналам, не соприкасаясь. То есть масло не заливается в картер. Как и в масляном компрессоре, воздух проходит через систему очистки, но только более сильную. К сожалению, рабочий ресурс у таких компрессоров меньше, чем у масляных.

    У компрессоров с ременным приводом чуть снижена скорость вращения двигателя, но увеличена производительность (за счет улучшенной системы охлаждения). А благодаря этой системе, ременные компрессоры являются более износостойкими. Это делает компрессорное оборудование такого типа «долгожителем» даже в условиях непрерывной работы. Ременные компрессоры не капризны и могут работать при высоких температурах, просты в обслуживании (достаточно своевременно менять масло в кратере). Аппараты с ременной передачей и в ремонте проще: при заклинивании поршня ремень проскальзывает, предотвращая повреждения электродвигателя.

    В каталоге интернет-магазина «ВсеИнструменты.ру» можно найти практически любую модель поршневых компрессоров, например, двухцилиндровый одноступенчатый компрессор с ременным приводом Fubag VCF/50 CM 3 (подойдет для длительных работ на небольших предприятиях) или безмасляный Fiac ECU 200 (хорош для покраски и мойки).

    Винтовые или роторные компрессоры

    Роторные или винтовые компрессоры относятся к классу профессионального оборудования и используются чаще всего в промышленности. Такой компрессор тише, нежели поршневой. Учитывая, что винтовое компрессорное оборудование может работать круглосуточно, низкий уровень шума создает удовлетворительные условия для обслуживающего персонала.

    Основные части винтового компрессора:

    • всасывающий воздушный фильтр;
    • всасывающий клапан;
    • винтовой блок;
    • ременная передача;
    • электродвигатель;
    • масляный фильтр;
    • маслоотделитель (сепаратор);
    • термостат;
    • маслоохладитель;
    • концевой воздухоохладитель (радиатор);
    • предохранительный клапан;
    • система трубопроводов;
    • вентилятор.

    Принцип работы оборудования

    Главным «работником» в этих компрессоров является винтовой блок. Попадая в него из всасывающего клапана, воздух смешивается с маслом. Винтовая пара нагнетает эту смесь в пневмосистему. В сепараторе воздух отделяется от масла, и, уже очищенный, выходит из компрессора, проходя через охлаждающий радиатор. Горячее масло возвращается в винтовой блок, так же проходя систему охлаждения.

    Винтовые компрессоры востребованы на крупных предприятиях, специализирующихся на обработке дерева, сборке автомобилей и инструментов. Чаще всего выпускается в вибропоглощающем кожухе, но без колес и рукояток для транспортировки. Главным отличием от поршневого оборудования является поразительная работоспособность этих компрессоров. На многих предприятиях необходима бесперебойная работа компрессорного оборудования в течение нескольких рабочих смен. Поршневой компрессор для этих задач не приспособлен, а вот винтовой справится «на ура». К тому же роторные компрессоры потребляют в разы меньше электроэнергии, нежели коаксиальные и ременные. Так же винтовые компрессоры проще в ремонте: не нужно заменять «отжившие свое» клапаны и поршневые кольца.

    Существует множество моделей винтовых компрессоров с различной мощностью, производительностью, габаритами. Исходя из целей работы, можно подобрать как небольшой компрессор, например, Abac Spinn 5.510-270, так и более «масштабное» оборудование, Fiac Airblok 1252 SD.

    Компрессоры и компрессорные станции

    Многие источники представляют компрессор как синоним компрессорной станции или компрессорной установке. На самом деле это не так. Компрессорная станция это комплект из, собственно, компрессора и дополнительного оборудования. В качестве вспомогательных элементов обычно выступают осушители, фильтры (они нужны для очищения воздуха от примесей и твердых частиц), частотные регуляторы (для регулировки числа оборотов двигателя).

    Чаще всего это дополнительное оборудование требуется винтовым компрессорам и многие производители сразу дополняют компрессор всем необходимым. Например, компрессоры фирмы Abac, выпущенные в сериях Spinn, Genesis и Formula, имеют все комплектующие, установленные в корпус компрессора. Это экономит место, да и деньги покупателя – ведь не нужно заказывать необходимое оборудование отдельно. Хотя, это возможно: итальянцы Abac предлагают широкий выбор осушителей и фильтров.

    Компрессорное оборудование, а так же компрессорные станции представлены в каталоге интернет-магазина «ВсеИнструменты.ру» более чем пятью сотнями моделей для любых строительных нужд. Выбор помогут сделать грамотные менеджеры, которые ответят на вопросы о комплектации, технических характеристиках, условиях гарантии и сроках доставки.

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: