Поршневой компрессор: устройство, характеристики, принцип работы

Поршневой компрессор — это устройство, предназначенное для повышения давления (сжатия) и перемещения газообразных веществ.

Назначение поршневого компрессора заключается в подаче сжатого воздуха или газа под избыточным давлением, более 0,2 – 0,3 МПа.

Электрические поршневые компрессоры, воздействующие с помощью поршня на определенный замкнутый объем воздуха в цилиндре в период нагнетания, могут создавать значительную степень сжатия при относительно ограниченной подаче воздуха или газа.

Содержание статьи

Принцип работы поршневого компрессора
Устройство
Характеристики компрессора
Регулирование подачи
Типы поршневых компрессоров

Поршневой компрессор обладает высоким коэффициентом полезного действия и его применение наиболее целесообразно при давлении более 1 МПа и при малой подаче.

Компрессор поршневой центробежный конструктивно и по принципу действия похож на многоступенчатый центробежный насос. Отличие заключается в том, что рабочим телом является сжимаемый газ.

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.

Читайте так же:

Как отремонтировать генератор своими руками

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.

О различных типах поршневых компрессоров

Поршневые агрегаты выпускают одно-, два- и многоцилиндровыми. Последние 2 типа по расположению цилиндров делят на V-, W-образные и рядные. Исполнение двух- и многоцилиндровых по осуществлению процесса сжатия бывает одноступенчатое и многоступенчатое (чаще всего 2-ступенчатое). Выбор нужного компрессора делают, исходя из предполагаемых работ с ним.

Как работает 1-цилиндровый, описано выше. Чтобы понять принцип функционирование остальных типов, достаточно рассмотреть 2-цилиндровый агрегат. В одноступенчатом компрессоре цилиндры (поршни) одинакового размера. Работают они в противофазе, поочередно всасывая, сжимая, а затем вытесняя воздух в линию нагнетания.

В 2-ступенчатом агрегате цилиндры разного размера. Наружный воздух всасывается имеющим больший диаметр. Он называется цилиндром 1-ой ступени или, по-другому, низкого давления. В нем воздух сжимается до какого-то промежуточного значения. Затем газ подается в межступенчатый охладитель (обычно медная трубка в специальном исполнении), где охлаждается, а потом в цилиндр высокого давления или, по-другому, 2-ой ступени (с поршнем меньшего диаметра). В нем воздух сжимается до максимального рабочего значения давления компрессора.

Размеры обоих цилиндров так подобраны, чтобы в каждом производилась примерно равнозначная работа по сжатию.

Промежуточное охлаждение воздуха необходимо, чтобы обеспечить максимальные КПД работы поршневой группы и давление компрессора. Ведь при сжатии газ нагревается. Вследствие этого он расширяется и начинает занимать больший объем в цилиндре 2-ой ступени. Охладившись в ресивере, воздух уменьшается в объеме, и при этом его давление падает.

Читайте так же:

Как приварить нержавейку к черному металлу

Как работает поршневой компрессор

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

Работа поршневого компрессора

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

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

Правила устройства и безопасной эксплуатации поршневых компрессоров

Самые важные из правил безопасности при работе с поршневыми компрессорами. Нужно проводить постоянное наблюдение за тем, чтобы герметичность сборочных единиц была соблюдена, при том абсолютно всех единиц. Особенное внимание следует уделять тем сборочным элементам, которые вынуждены переносить сильное давление.

Каждую смену необходимо осматривать предохранительные клапаны, и приборы, с помощью которых проводят замеры, а также и автоматику на предмет дефектов и неисправностей. Это важный принцип безопасности персонала и техники.

Вспоминать чистить фильтры для масла в системе смазочной циркуляции, равно как и приемную стенку насоса. Для этого нужно установить сроки, руководствуясь предписаниями в инструкции, но как минимум раз в 50 дней.

В видео рассказывается про эксплуатацию поршневого компрессора

Безмасляный поршневой компрессор

Основное отличие этой модели от масляной в разделении областей с рабочей средой и смазкой для деталей. В таких компрессорах предусмотрена дополнительная очистка воздуха перед выходом, чтобы исключить попадание даже микроскопических капель.

Читайте так же:

Как сделать снегоход из бензопилы

Безмасляный поршневой компрессор

Безмасляные модели поршневого типа имеют ряд преимуществ:

Механизм занимает меньше места.
Перемещать аппарат можно в любом положении.
Не требуется частое обслуживание, т.к. отпадает необходимость в замене масла и фильтров.

Использование безмасляных установок актуально на производстве, где нужен абсолютно чистый воздух без любых примесей, в особенности масла (производство продуктов, лекарств или упаковки).

На что следует обратить внимание при покупке поршневого компрессора?

Важнейшими параметрами компрессора называют его производительность и максимальное давление, которое должно быть не меньше, чем у потребителей воздуха, зачастую данные факторы являются решающими при покупке. Также важным условием покупки компрессора является его ресурс. К примеру, компрессор с ременным приводом, в силу своей конструкции имеет повышенный ресурс и КПД.

Компания “Remeza” предлагает своим клиентам купить компрессор серий “Fiac” и “Remeza” под заказ или напрямую со склада в Минске. Наша компания – это качественное и своевременное обслуживание клиентов и соблюдение сроков поставки. Мы предлагаем только проверенное оборудование с оригинальными комплектующими. Компания “Remeza” – это надежность и качество ваших покупок!

Открытие впускного клапана происходит при создании разрежения в цилиндре, который приводится поршнем в движение. Клапан пропускает воздух в цилиндр, так как в цилиндре давление давление ниже атмосферного. Поступающий воздух очищается фильтрами. Клапаны закрыты при движении поршня вверх. Воздух в ресивер поступает через нагнетательный клапан, когда возрастает давление в цилиндре.

голоса

Рейтинг статьи