Поршневой компрессор устройство и принцип работы

Ответы профессионалов по теме: "Поршневой компрессор устройство и принцип работы" с пояснениями и выводами. Предлагаем статью собранную из различных авторитетных источников с ответами специалистов. Каждый вопрос, конечно, индивидуален. Если вы не нашли ответа на вопрос, или хотите уточнить актуальность информации в 2020 году, то просто обратитесь к дежурному консультанту.

Устройство поршневого компрессора

Простота устройства в сочетании с эффективностью и долговечностью – так кратко можно описать один из первых и наиболее востребованных видов компрессорных установок – поршневый. Высокие рабочие показатели, готовность к интенсивной работе и позволяют использовать такое оборудование в промышленной сфере. Разобраться в устройстве вовсе не сложно, однако сервис и ремонт агрегата лучше доверять специалистам. Свои услуги по обслуживанию поршневых компрессоров предлагает компания «ПК -Компрессор».

Сферы применения поршневых компрессоров

Самыми распространенными на производстве сегодня считаются поршневые и винтовые компрессоры. Однако последние стоят дороже, так что большинство предприятий предпочитают использовать поршневые агрегаты. В автосервисе, например, потребителями сжатого воздуха служат пневмодрели, краскопульты и шиномонтажные станки.

Как это устроено

В основе поршневого компрессора – несколько ключевых элементов: цилиндр, поршень, два клапана – для нагнетания и всасывания воздуха, шатун и коленчатый вал – для передачи движения по камере сжатия. Конструкция поршневой головки напоминает двигатель внутреннего сгорания. Коленчатый вал приводится в движение от работы электродвигателя. В процессе работы всех составляющих объем воздуха, поступающего в пространство между клапанами и нижней частью поршня, увеличивается, что приводит к разрежению. Сопротивление пружины внутри превышается, из-за чего закрывается клапан, который выполняет всасывающие функции. По всасывающему патрубку атмосферный воздух поступает в цилиндр. Возвратное же действие поршня ведет к сжиманию воздуха и повышению его давления. Нагнетательный клапан открывается, сжатый воздух поступает в соответствующий патрубок. В действие поршневый компрессор приводит электродвигатель или автономный двигатель – бензиновый или дизельный.

Два хода поршня обычно принимается за один оборот вала, при котором в каждом цилиндре успевает совершится полный рабочий цикл агрегата. При движении поршня вправо – в конденсаторе образуется разрежение, при возвращении назад – сжимание, и так – цикл постоянно повторяется.

Именно такой принцип работы поршневых компрессоров обеспечивает максимально эффективную работу агрегата. Правда, сжатый воздух при этом поступает импульсами, в связи с поступательными движениями внутри механизма, что поклонники других видов компрессоров относят к минусам конструкции. Для выравнивания давления сжатого воздуха агрегаты по большей части используются с соответствующими ресиверами, которые исключают возможность перебоев в давлении.

Ресивер представляет собой стальную емкость, внутри него установлен специальный клапан для сброса давления в случае, если вдруг его допустимое значение превышается. Есть ошибочное мнение, что величина ресивера влияет на качество работы компрессора. Но это – не больше, чем миф, так как объем этой составляющей не может влиять на производительность агрегата, так что величина ресивера может быть любой, главное – чтобы он идеально подходил конкретной модели компрессора.

Чтобы обеспечивать работу поршневого компрессора в автоматическом режиме, в устройстве агрегата есть прессостат, или реле давления. При достижении заданного давления эта составляющая размыкает контакты и останавливает двигатель, а при снижении – замыкает и запускает оборудование.

Чтобы значительно снизить износ поршня и стенок цилиндров, в узел цилиндра подают масло. Это ухудшает качество подаваемого воздуха, ведь к нему примешиваются мелкие частички жидкости. Если на выходе необходим воздух без примеси, дополнительно используется сепаратор для масла, который устанавливается в линию подачи. Эта деталь помогает убрать из воздушного потока частички масла.

На крупных промышленных предприятиях, как правило, используется сразу пара поршневых компрессоров: пока один агрегат работает, второй находится в резерве. Это обеспечивает беспрерывную эксплуатацию на заводе в случае, если «ведущему » компрессору понадобится ремонт или сервисное обслуживание.

Особенности поршневых компрессоров

Поршневые компрессорные установки считаются надежными, долговечными и наиболее доступными, однако нельзя не отметить ряд моментов, которые стоит учесть при эксплуатации таких агрегатов. Например:

  • Сильный шум и вибрация при работе механизма (за исключением агрегатов с оппозитным положением цилиндров);
  • Необходимость размещения в специальном помещении с бетонным фундаментом;
  • Весьма низкая производительность – до 5 кубометров в минуту;
  • В связи с предыдущим фактом – весьма ограниченная область применения.

Как и любое другое оборудование, поршневый компрессор требует тщательного ухода на протяжении всей эксплуатации. Периодического сервисного осмотра и замены масла – мало. Помимо всего любому агрегату требуется:

  • Контроль натяжения приводного ремня;
  • Наблюдение за уровнем масла;
  • Регулярный слив конденсата из ресивера;
  • Прочистка устройства;
  • Наблюдение за состоянием резьбовых соединений;
  • Регулярный (не реже раза в месяц) продув картриджа воздушного фильтра сжатым воздухом.

Поршневые компрессоры отлично работают в периодическом режиме, хорошо переносят частые включения и выключения, а потому наиболее продуктивно работают на предприятиях, где производство сжатого воздуха не требуется в постоянном режиме.

Классификация поршневых компрессоров

На рынке современного промышленного оборудование представлен широкий ассортимент модификаций поршневых компрессоров. В основном же можно выделить следующие типы поршневых компрессоров:

Для того, чтобы увеличить производительность поршневых агрегатов, компрессионные головки изготавливают с несколькими цилиндрами – с рядным, V-образным или оппозитным устройством.

Компания «ПК -Компрессор» предлагает широкий ассортимент поршневого компрессорного оборудования любых видов. За высокое качество, надежность и оперативность поставки продукции вы можете быть спокойны! «ПК -Компрессор» работает со всеми городами России. Собственные склады компании есть в Москве, Московской области, Самаре, Тольятти, Екатеринбурге и Челябинске.

Какое масло заливать в поршневой компрессор

Компрессорное масло – продукт особый. Только специальные технические характеристики могут обеспечить корректную работу оборудования, а также у

Замена масла в компрессоре

Для чего необходимо компрессорное масло? Как его заменить? Какие бывают характеристики?

И пару полезных советов.

Масло для компрессора

Какое масло необходимо использовать для заливки в компрессор? Учитывать ли вид и назначение оборудования? Какие характеристики масла принимать во в

Источник: http://www.pk-kompressor.ru/company/stati/ustrojstvo-porshnevogo-kompressora/

Принцип работы поршневого компрессора

Поршневые компрессоры

Поршневые компрессоры — это наиболее распространенные и многообразные по конструкции компрессоры. Поршневые компрессоры применяются в текстильном производстве, машиностроении, криогенной технике, химической и холодильной промышленности. Поршневые промышленные компрессоры различают по устройству компрессора и расположению цилиндров, устройству шатунного механизма и числу степеней сжатия.

Поршневой компрессор — это компрессор, у которого поршень в цилиндре совершает возвратно-поступательные движения. Самый простой поршневой компрессор состоит из цилиндра и поршня, между которыми имеется небольшой зазор. Движение поршня обеспечивается кривошипношатунным механизмом от вала с приводным двигателем.

Нагнетательный и всасывающий клапаны поршневого компрессора расположены в крышке цилиндра. За два хода поршня (один оборот вала), совершается полный рабочий процесс в каждом цилиндре компрессора. При движении поршня из цилиндра в конденсатор надпоршневом пространстве создается разрежение, и пары хладагента всасываются в цилиндр из испарителя через открывающийся клапан.

Читайте так же:  Отдел дебиторской задолженности
При обратном ходе поршня пары сжимаются и давление возрастает. Всасывающий клапан при этом закрывается, через нагнетательный клапан сжатые пары выталкиваются в конденсатор. Затем направление движения поршня меняется, нагнетательный клапан закрывается, и компрессор вновь отсасывает пары из испарителя.

Состав поршневого компрессора

В изготовленном из чугуна корпусе компрессора, находится цилиндр и картер, в картере расположен коленчатый вал. В нижнюю часть картера залито масло, которое обеспечивает смазку трущихся деталей компрессора. В подшипниках лежат коренные шейки коленчатого вала.

Выходящая из картера наружу шейка вала, уплотнена сальником, чтобы не было течи хладагента через зазор между валом и подшипником. На шейке вала напрессован маховик, который вращается вместе с валом от электродвигателя при помощи ременной передачи.

При помощи поршневого пальца шатун соединен своей верхней головкой с поршнем. При вращении вала поршень попеременно движется вдоль оси цилиндра от одного крайнего положения до другого на величину двойного радиуса кривошипа. На поршне надеты кольца, трущиеся по зеркалу цилиндра и уплотняющие (благодаря своей упругости) рабочую полость цилиндра, чтобы пары хладагента не могли попасть в картер.

Верхний торец цилиндра закрыт головкой. Головка цилиндра состоит из двух камер: всасывания и нагнетания. В каждой камере находится клапан, соответственно называемый всасывающим и нагнетательным. Клапаны расположены по обе стороны клапанной плиты и закрывают имеющиеся в ней отверстия, которые соединяют камеры головки с цилиндром. К камере всасывания подходит всасывающий трубопровод, соединенный с испарителем, к камере нагнетания — нагнетательный трубопровод, соединенный с конденсатором.

Роторные компрессоры относятся к компрессорам вытеснительного типа.

K роторным компрессорам относятся пластинчатые, жидкостно-кольцевые, винтовые.

Пластинчатые компрессоры. При вращении эксцентрично посаженного ротора пластины благодаря центробежной силе выдвигаются из пазов и отбрасываются к кольцу, плотно прижимаясь к нему. Вращающиеся пластины делят серповидное пространство статора на отдельные ячейки, которые по направлению вращения вначале увеличиваются в объеме (зона всасывания), a затем уменьшаются (зоны сжатия и

нагнетания). Благодаря тому, что нижняя часть ротора прижата к корпусу, исключается прорыв газов со стороны нагнетания в зону всасывания. Для охлаждения воздуха и самого статора последний окружен водяной рубашкой.

Одноступенчатые пластинчатые компрессоры могут развивать давление нагнетания, равное 0,4-0,5 МПа, a двухступенчатые — 0,7 МПа. При использовании в качестве вакуум-насосов одноступенчатые компрессоры могут обеспечить вакуум до 95%, a двухступенчатые-до 99%.

Жидкостно-кольцевые компрессоры предназначены для создания вакуума и удаления воздуха. Компрессор жидкостно-кольцевой состоит из цилиндрического корпуса, внутри которого эксцентрично расположен ротор c лопатками. Лопатки ротора бывают прямые и изогнутые. Корпус до оси вала заполняют водой, при вращении ротора вода отбрасывается к стенкам корпуса, образуя жидкостное кольцо и серповидное рабочее пространство. Объем рабочего пространства изменяется в результате вращения ротора. Всасывание и нагнетание производится через отверстия в крышках.

Винтовые компрессоры состоят из небольшого числа основных деталей: корпуса, винтов, подшипников, уплотнений, соединительных шестерен.

При вращении винтов зубья выходят из зацепления. Начиная от торца всасывания, освобождаются впадины между зубьями (полостями). B эти полости, благодаря создаваемому в них разрежению, поступает газ. Объем газа, заполнивший впадины роторов, отсекается от всасывающего окна и подвергается сжатию. Процесс сжатия газа продолжается до тех пор, пока уменьшающийся изолированный объем полости со сжатым газом не подойдет к крышке окна нагнетания. При дальнейшем вращении винтов происходит процесс выталкивания газа.

Винтовые компрессоры могут быть двух типов: сухого сжатия и маслозаполненные.

B машинах сухого сжатия охлаждение газа осуществляется c помощью рубашек в корпусе компрессора, a также промежуточным и концевым холодильниками. B маслозаполненных компрессорах охлаждение газа осуществляется впрыскиванием масла или воды в рабочие полости винтов. B случае применения в качестве охлаждающей жидкости масла допускается касание винтов при работе компрессора;

в случае применения воды для охлаждения или при сухом сжатии касание не допускается. Винты компрессоров представляют собой крупно-модульные шестерни c зубьями специального профиля; винты изготовляют из стали. Корпуса выполняют литыми из серого чугуна, они могут быть также и стальными.

Винтовые компрессоры имеют значительные преимущества перед другими типами машин и за последнее время находят значительное распространение.

Винтовой компрессор: 1-станина, 2-ведущий винт 3-боковые крышки 4-шестерня 5-ведомый винт 6-корпуса подшипников 7-подшипник Двухроторный компрессор: 1-корпус, 2-роторы

Задание:изучить принцип работы и конструкцию компрессора

Дата добавления: 2015-05-09 ; Просмотров: 3150 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник: http://studopedia.su/16_34127_printsip-raboti-porshnevogo-kompressora.html

Применение поршневых компрессоров на современных предприятиях

Использование поршневых компрессоров в промышленности стартовало еще в начале прошлого столетия. Это один из первых изобретенных типов компрессоров, который способствовал прогрессу и развитию производственных мощностей, с которыми мы имеем дело на сегодняшний день. Область применения компрессоров, которые используют силу движения поршня при сжатии рабочих сред, достаточно многообразна.

В поршневых компрессорах, сжатие среды происходит вследствие движения поршня. Когда компрессор работает, поршень движется вверх и вниз в цилиндре. Система клапанов используется, чтобы впустить сжимаемую среду в агрегат и выпустить затем сжатую среду.

Область применения определяется в первую очередь наличием неоспоримых преимуществ компрессоров данного типа.

Преимущества поршневых компрессоров:

  • создание высокой степени сжатия (нижняя граница производительности без ограничений)
  • высокий кпд
  • относительная умеренная стоимость
  • техническое обслуживание удобно (простое внутреннее устройство)
  • возможность использования в качестве дожимного оборудования

Благодаря этим преимуществам можно предположить, что поршневой компрессор для воздуха или газа ещё долго будут использовать во многих технологических процессах в различных предприятиях.

Поршневые промышленные компрессоры используют в таких технологических процессах, где актуальны высокая надежность и работоспособность при длительной непрерывной эксплуатации.

Ниже представлены основные области применения промышленных поршневых компрессоров:

  • установки для разделения воздуха
  • биогаз
  • химическая промышленность
  • криогенная техника
  • повышенное извлечение нефти из пластов
  • защита окружающей среды и восстановительные природоохранные мероприятия
  • этилен-оксид / гликоль
  • производство удобрений
  • производство продовольствия, напитков
  • заполнение баллонов для сжатого газа
  • нагнетание газа
  • гидродесульфурация
  • гидроочистка
  • переработка газ промышленного назначения
  • хранилище для природного газа
  • нефтегазовая промышленность
  • нефтехимическая промышленность
  • очистка нефти
  • заводы по производству полиэтилена
  • производство полиэтилена низкой плотности
  • производство полимеров
  • производство полипропилена
  • производство поликремния
  • магистральных трубопроводах
  • металлургия
  • производство синтетического топлива
  • подземное газохранилище
  • процессы оксидирования
  • поршневые компрессоры находили свое применение также в установках каталитического риформинга
  • и прочее.
Читайте так же:  Проверяет ли соцзащита справки о доходах

Поршневые промышленные компрессоры используют для сжатия следующих рабочих сред:

  • воздух и различные некоррозивные газы и газовые смеси
  • аммиак
  • аргон
  • бензол
  • сухой газ
  • бензол, толуол, ксилол
  • двуокись углерода
  • окись углерода
  • хлор
  • криогенный газ
  • пыленасыщенный газ
  • этилен
  • этиленвиниловый ацетат
  • газы под высоким давлением
  • высококоррозионные газы
  • газообразные углеводороды
  • водород
  • хлороводород
  • сероводород
  • сжиженный природный газ
  • сжиженный углеводородный газ
  • смешанные газы
  • природный газ
  • азот
  • кислород
  • технологический воздух
  • хладагенты
  • толуол
  • токсичные газы
  • летучие горючие вещества
  • ксилол
  • и другие.

Создание безцилиндровой смазки открыло новые перспективы в применении поршневых компрессоров. В этом случае произошла смена уплотнителей поршня и сальников на самосмазываемый тип, с применением композиционных материалов, что в результате предотвращает износ цилиндров и штоков и как следствие обеспечивает правильно функционирующий технологический процесс на производстве.

Многие нефтеперерабатывающие заводы практикуют использование компрессоров без смазки цилиндров и сальников. Применение поршневых сухих компрессоров при производстве пропилена оправданно т.к не происходит адсорбирования масла на алюмогеле в процессе осушки пропилена.

Поршневые компрессоры хорошо зарекомендовали себя при работе со сжатым воздухом – важнейшим ресурсом большинства промышленных предприятий. Бесперебойное производство сжатого воздуха основное условие для нормального функционирования предприятия в целом.

Когда существует небольшая потребность в сжатом воздухе, актуальным становится использование полупрофессиональных поршневых установок и бытовых поршневых компрессоров. Бытовые поршневые компрессоры обычно используют в мастерских, занимающихся ремонтом, на станциях техобслуживания автомобильного транспорта, при строительных работах.

Их отличия компактный дизайн, приемлемая стоимость, работа в условиях малых и повышенных нагрузок. Одноступенчатые компрессоры для давлений преимущественно примерно до 8 бар, в то время как версии с несколькими ступенями могут производить до 16 бар. При этом режим работы с перерывами. Уровень нагрузки компрессора с воздушным охлаждением не должен превышать 60-70%. Некоторые производители рекомендуют максимальное время работы в день для таких установок до 4часов и после 2х минут работы желателен перерыв на 1,5 минуты.

  • сушка
  • подкачка
  • покраска
  • распыление воды
  • гайковерты
  • выдергивание гвоздей
  • мойки высокого давления
  • пескоструйная обработка
  • забивание гвоздей и скобок
  • профессиональный обдув
  • профессиональное завинчивание
  • профессиональная порошковая окраска
  • пневматические ключи ударного действия и трещеточные ключи
  • накачивание шин грузовых автомобилей

Некоторые бесшумные модели поршневых компрессоров устанавливают в помещениях, вблизи рабочих мест.

Типичным применением могут быть:

  • распыление жидкостей в промышленных целях
  • пневмомолотки и ключи ударного действия.
  • профессиональные трещеточные ключи и мойки высокого давления.
  • грунтовка под покраску.

Поршневые компрессоры как часть систем со сжатым воздухом используются в производстве продовольствия и напитков, например для очистки контейнеров (перед наполнением продуктом), автоматической сортировки продукции и систем упаковки продукции. Сжатый воздух используется здесь также в производственном процессе, таком как бутилирование.

Для некоторых применений наличие масла в сжатом воздухе не представляет проблемы. Но в некоторых ситуациях требуется воздух без содержания масла.

Безмасляные поршневые компрессоры обладают рядом преимуществ, таким как экологичность – нет утечек и разлития масла. Их безопасность подкрепляется в том числе отсутствием риска возгорания, связанным с разлитием масла вблизи электропроводов. Масло не аккумулируется в воздухосборнике. В таких компрессорах меньше составных частей, а это в свою очередь означает, что потребуется меньше запасных частей и меньше технического обслуживания в этой связи. Срок службы сопутствующего оборудования будет более долгим. На то, чтобы привести в движение безмаслянный поршневой компрессор требуется меньше энергии, а это делает применение таких компрессоров более экономичным для предприятия. Все эти преимущества заставляют пользователей делать выбор в пользу этого типа компрессоров.

Типичная область применения от пищевой промышленности и производства напитков, цифровой печати и сортировки риса до медицины и железнодорожной отрасли.

Некоторые компании нуждаются в сжатом воздухе, свободном от масла, чтобы в последствии использовать сжатый воздух для очистки чувствительных схемных плат. Сжатый воздух также может быть использован для очистки машин, которые вовлечены в производственный процесс, который напрямую связан с электрическими схемами.

Фармацевтические компании также уделяют большое внимание чистому воздуху в производственном процессе своей фармацевтической продукции. Безмасляные поршневые компрессоры находят свое применение в таких случаях.

В текстильной промышленности, сжатый воздух используется для текстильных станков с воздушными форсунками.

Такие безмасляные поршневые компрессоры можно встретить в медицинской отрасли. Как правило, такие компрессоры обладают компактными габаритами и малым весом, что позволяет перемещать их на любые расстояния и в любом положении.

Безмасляные компрессоры также нужны при производстве мягкой и корпусной мебели, небольших окрасочных работ, для питания стоматологических устройств.

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

Устройство, работа поршневого компрессора

В этой статье мы рассмотрим устройство и работу поршневого компрессора, который чаще всего применяется в пневматической системе автосервисов и шиномонтажей.

Что же такое компрессор? – по своему устройству это машина, предназначенная для сжатия и транспортировки газов с повышением давления на соотношение более чем 1,1. В наше время область применения и работа поршневых компрессоров очень широка, они необходимы на всех предприятиях, где в качестве источника энергии используют сжатый воздух. Компрессор можно встретить на заводах, газозаправочных станциях, автосервисах, медицинских учреждениях и даже мастерских по ремонту обуви.

На сегодняшний день наиболее распространенными типами устройств являются поршневые и винтовые компрессоры. Так как винтовые компрессоры имеют более высокую стоимость, то на небольших предприятиях, в том числе и СТО, широко применяются в работе поршневые компрессоры. Потребителями сжатого воздуха в автосервисе служат пневмогайковерты, пневмодрели, краскопульты, шиномонтажные станки, установки вакуумного отбора масла и т. д.

Устройство поршневого компрессора

Видео (кликните для воспроизведения).

Основным элементом устройства поршневого компрессора является компрессорная головка (поршневой узел). Ее конструкция напоминает двигатель внутреннего сгорания. Она состоит из цилиндра, поршня, поршневых колец компрессора, шатуна, коленчатого вала, а также впускного и нагнетательного клапанов. В отличие от ДВС, клапаны в компрессоре представляют собой пластинку с пружиной и при работе поршневого компрессора приводятся в действие не принудительно, а от перепада давлений. Для смазки устройства поршневого компрессора, в частности трущихся деталей, в компрессорную головку заливают масло.

В случае если необходимо получить сжатый воздух высокой чистоты и без примесей масла (например, в медицинских учреждениях) применяют безмасляные компрессоры. В таком устройстве поршневого компрессора кольца выполнены с полимерных материалов, а для надежной работы поршневого компрессора применяют графитовую смазку.

Для достижения более высокой производительности поршневого компрессора компрессорные головки изготавливают с несколькими цилиндрами, которые могут иметь рядное, V-образное или оппозитное устройство.

Читайте так же:  Сведения о зарплате коммерческая тайна

В движение коленчатый вал приводится от электродвигателя, что обеспечивает работу поршневого компрессора. В зависимости от способа соединения с электродвигателем различают компрессоры поршневые с ременным и прямым приводом.

  1. При прямом приводе головка и двигатель расположены на одной оси и их валы в устройстве поршневого компрессора соединены напрямую.
  2. В компрессорах поршневых ременного типа привод головки и мотор расположены параллельно друг другу, а движение предается через ременную передачу. На шкиве привода головки установлены лопасти, которые обеспечивают охлаждение поршневого узла.

Другим важным элементом в устройстве и работе поршневого компрессора является ресивер, который представляет собой стальную емкость и предназначен для поддержания постоянного давления и равномерного расхода воздуха. В ресивере также установлен клапан для сброса давления в случае если будет превышено его допустимое значение.

Для обеспечения работы поршневого компрессора в автоматическом режиме в устройстве поршневого компрессора находится прессостат (реле давления), который при достижении заданного давления размыкает контакты и останавливает двигатель, а при снижении давления ниже некоторого значения замыкает контакты и запускает компрессор.

Работа поршневого компрессора

Работа поршневого компрессора осуществляется по следующему принципу: при движении поршня вниз в цилиндре создается разрежение, в результате чего открывается впускной клапан. Так как в цилиндре давление ниже атмосферного, то через клапан поступает воздух. Для очистки поступающего воздуха в устройстве поршневого компрессора применяют фильтры. Во время движения поршня вверх при работе поршневого компрессора оба клапана закрыты. При сжатии воздуха возрастает давление в цилиндре и открывается нагнетательный клапан, через который воздух поступает в ресивер. Работающие по такому принципу поршневые компрессоры носят название одноступенчатых.

Одним из недостатков устройств поршневых одноступенчатых компрессоров является ограниченное рабочее давление. Работа поршневого компрессора данного типа возможна с повышением давления только до 10 атмосфер. Это объясняется тем, что при больших давлениях сильно возрастает температура в цилиндре и может загореться масло, которое используется для смазки деталей.

Для достижения более высоких давлений в работе поршневых компрессоров применяют многоступенчатый принцип, в котором воздух поочередно сжимается в каждой ступени до определенного значения, после чего охлаждается в холодильнике и подается в цилиндр следующей ступени, где сжимается до более высокого давления. В качестве холодильника в устройстве поршневого компрессора используют медную трубку с ребрами охлаждения.

Работа поршневых компрессоров на небольших предприятиях наиболее часто основывается на двухступенчатой установке с двумя цилиндрами. Цилиндр первой ступени, как правило, имеет больший диаметр чем второй.

При выборе поршневого компрессора необходимо в первую очередь учитывать характеристики потребителей сжатого воздуха. Ведь работа поршневого компрессора не должна быть постоянной. При правильном подборе компрессорной головки и ресивера время работы компрессора должно быть равным времени отдыха.

Стоит учесть, что все производители указывают на своих компрессорах производительность в л/мин только на входе. Так как при повышении давления нагнетания производительность снижается, то для того чтобы узнать ее значение на выходе нужно от указанных данных отнять 30 %.

Источник: http://info-parts.ru/tekhnicheskij-portal/oborudovanie/item/3356-ustroystvo-rabota-porshnevogo-kompressora.html

Устройство и принцип работы поршневого насоса, компрессора

Что такое поршневой компрессор и как он работает? Это поршневой насос сжимающий газ. Если сжимается жидкость, говорят о насосе. Если сжимается какой-либо газ, то говорят о компрессоре. Принцип действия у поршневого насоса и поршневого компрессора одинаков.


Схема работы поршневого компрессора

На рисунке показана минимальная компоновка поршневого компрессора:

  1. Впускной клапан
  2. Выпускной клапан
  3. Поршень
  4. Шатун
  5. Коленчатый вал
  6. Цилиндр

Слева показан цикл впуска газа в цилиндр. Когда поршень идет вниз, под впускным клапаном возникает разряжение. Этот клапан, прижатый к седлу пружиной, открывается (из-за разности давлений над ним и под ним). Газ всасывается в цилиндр. Справа показан цикл сжатия газа. Поршень идет вверх, сжимая газ. Под давлением закрывается впускной клапан, открывается выпускной, газ устремляется в нагнетательную трубу.

Привод компрессора может быть электрическим, бензиновым, дизельным. Соответственно, коленчатый вал получает вращение от электродвигателя или же от двигателя внутреннего сгорания, бензинового или солярочного.

Видео: поршневой насос — принцип работы

Типы поршневых компрессоров

Выше был показан самый простой компрессор одностороннего действия. Намного эффективнее компрессор двустороннего действия.


Поршневой компрессор двустороннего действия

Как видим из рисунка, для всасывания и нагнетания воздуха, используется движение поршня как в одну, так и в другую сторону. Когда слева газ сжимается и соответственно нагнетается, справа идет всасывание. И наоборот. Производительность увеличивается почти в два раза. Чуть меньше, так как шток, толкающий поршень занимает некоторый объем.

Выше показаны одноцилиндровые компрессоры. Также производят двух, трех и более цилиндровые. Соответственно и мощность будет больше в два, три и более раз.


Двухцилиндровый поршневой компрессор

В таких агрегатах поршни ходят в противофазе. Этим достигается равномерность подачи воздуха. Также уменьшается тряска компрессора.

По расположению цилиндров бывают горизонтальные, вертикальные, угловые компрессоры.

Также различаются компрессоры по количеству ступеней сжатия. Вышерассмотренные компрессоры были одноступенчатыми. Бывают также и двух, трех и более ступенчатые.

Двухступенчатый поршневой компрессор

Воздух, сжатый в первом цилиндре, поступает в меньший по объему второй цилиндр. Там он дожимается до более высокого давления. Понятно, что двухступенчатый компрессор должен иметь два цилиндра. При сжатии газа происходит его нагрев. Поэтому сжатый газ из первого цилиндра попадает во второй через охладитель. Его изготавливают из материала быстро отдающего тепло. Чаще всего это медная трубка.

Двухступенчатый компрессор имеет более высокий КПД. Это происходит по нескольким причинам:

  • промежуточное охлаждение воздуха, делает работу компрессора более комфортной. Меньше изнашиваются трущиеся части оборудования. Например, пара поршень – цилиндр.
  • при одинаковой мощности привода, двухступенчатый компрессор на выходе дает большее давление.

Первый компрессор, созданный человеком, был поршневой. Потом появились другие виды. Самое общее деление компрессоров: объемные и динамические. В объемных компрессорах газ сжимается за счет уменьшения объема камеры. В динамических — за счет взаимодействия с лопатками ротора. К объемным, помимо поршневых компрессоров, относятся и широко распространенные винтовые компрессоры.

Видео: как работает поршневой компрессор

Устройство и принцип работы винтового компрессора

Два винта ведущий и ведомый синхронно вращаются в паре. Зубья одного входят во впадины второго. Но винты, их металлические поверхности не соприкасаются. Он расположены параллельно друг другу на валах. На этих же валах имеются шестерни, которые входят в зацепление друг с другом, что обеспечивает жесткую кинематическую связь между винтами.

Читайте так же:  День увольнения приходится на выходной как уволить


Винтовой компрессор

Роторы (винты) вращаются навстречу друг другу. Воздух через отверстие в корпусе поступает в пространство между винтами. Ввиду того, что зазор между роторами очень мал: 0,1 – 0,3 мм, по мере вращения воздух отсекается от атмосферы и захватывается винтами. Дальнейший поворот валов приводит к уменьшению объема воздуха и значит к его сжатию. На выходе получаем высокое давление.

Вместе с воздухом впрыскивается машинное масло, которое уменьшает зазор между винтами до нуля. Кроме того, масло смазывает винты, уменьшая силы трения. Также масло забирает лишнее тепло, которое неизбежно возникает по мере сжатия воздуха.

Когда камера, образованная винтами, соединяется с выпускным отверстием, воздухомасляная смесь под давлением выбрасываются в нагнетательную линию. Далее смесь проходит через масляный фильтр, который задерживает масло и передает его обратно в систему.

Преимущества винтового компрессора перед поршневым очевидны:

  1. равномерность работы намного превосходит поршневой компрессор
  2. межремонтный период в разы больше
  3. небольшие габариты, легко монтировать
  4. КПД на 30% больше поршневых

Видео: работа и устройситво винтового компрессора

Безмасляный компрессор

На данный момент наша промышленность очень сильно нуждается в безмасляных компрессорах, которые бывают как поршневыми, так и винтовыми. В некоторых случаях недопустимо наличие масла в воздухе даже в минимальных количествах. Например, для надувания кислородной подушки. Или для заполнения кислородного баллона.

Чтобы поршневой компрессор был безмасляным, поверхность его цилиндров покрыта специальным составом, позволяющим работать без машинного масла. Также и поршень покрывается спецсоставом. Несмотря на большие достижения в области материалов, уменьшающих скольжение, время непрерывной работы безмасляного поршневого компрессора ограничено. В некоторых моделях 10 – 15 минут в час.

Видео: безмаслянные компрессоры

Чтобы винтовой компрессор выдавал сжатый воздух абсолютно без масла, оно не должно использоваться для уплотнения роторов, и охлаждения. То есть в камеру сжатия масло не впрыскивается. Чтобы такой агрегат успешно работал и не нагревался, к изготовлению винтов предъявляют повышенные требования. Степень сжатия уменьшается, по сравнению с масляными, в 3 – 4 раза.

Безмасляные компрессоры уступают масляным по всем параметрам, кроме одного – чистоте сжатого воздуха. Поэтому если покупателю не нужен абсолютно чистый сжатый газ, лучше брать масляный компрессор.

Источник: http://principraboty.ru/ustroystvo-i-princip-deystviya-porshnevogo-nasosa-kompressora/

Все особенности воздушных компрессоров

В наш век высоких технологий трудно удивить человека чем-то необычным. В повседневной жизни на помощь потребителю пришли такие бытовые приборы, как стиральная машина, пылесос, кондиционер и многие другие. На фоне перечисленных агрегатов довольно скромное место занимает воздушный компрессор, но значение его нельзя недооценивать. Как автономная техническая единица или в составе сложного оборудования этот аппарат просто незаменим. Все его особенности – в материале далее.

Воздушный компрессор – определение и предназначение

Воздушный компрессор ─ агрегат для производства сжатого воздуха, широко применяемого в строительстве, во многих областях промышленности, медицине. Особое место занимает этот аппарат в угольной, горнодобывающей и нефтегазовой сферах. Преобразование электрической энергии в энергию сжатого воздуха даёт колоссальный эффект и делает производственные процессы более безопасными.

Кроме того, компрессор – основная движущая сила пневматического инструмента, который существенно облегчает людям решение бытовых задач, например, во время ремонта. Так, пневматическим молотком легко и быстро можно пробить штробы для электрической проводки, отрезной машинкой — удалить старый кафель. Широкое применение получили гвоздезабивные и скобозабивные пистолеты, которые могут помочь в работе и профессиональным мастерам, и любителям.

На заметку! Без пневмоинструмента не обойтись автолюбителям и слесарям. При помощи компрессора продувают узлы, накачивают шины, делают покраску, откручивают гайки, поднимают машину. Используя моющий пистолет, компрессор воздуха можно превратить в мини-мойку.

В домашних условиях воздушный агрегат поможет совершать такие действия, как сверление, шлифование, продувание засорившихся труб. В загородном доме или на даче компрессор становится универсальным инструментом, который можно использовать в пневмоножницах для стрижки кустов, в распылителе для полива, в краскопульте и т.д. Народные умельцы умудряются делать такие аппараты своими руками, используя компрессор от старого холодильника. Для этого они одну трубку присоединяют к ресиверу, а на другой устанавливают фильтр. Получившийся компрессор можно применять для аквариума, продува деталей, а также как автомобильный насос. Схема этой самоделки очень проста.

Устройство и принцип действия компрессорного оборудования разных типов

По принципу действия воздушные компрессоры делятся в основном на три вида: поршневые, роторные и мембранные. Они различаются способом сжатия рабочего газообразного вещества до необходимого давления. Поэтому конструктивное исполнение и принцип действия у всех трех разновидностей отличается.

Поршневые аппараты

Поршневые компрессоры широко используются и на промышленных предприятиях, и в быту. Они отличаются от других видов несложным устройством и простым принципом действия. Главными конструктивными элементами этих агрегатов является цилиндр и поршень внутри него. Принцип работы заключается в движениях поршня: при поступательном ходе воздух всасывается в цилиндр, при возвратном — сжимается. Таким образом повышается давление. При этом направление движения воздушного потока задается и ограничивается: всасывающим клапаном на входе, а нагнетательным на выходе, откуда подаётся сжатый воздух в магистраль.

На заметку! Поршневые агрегаты по сравнению с компрессорами другого принципа действия обходятся дешевле.

Роторные аппараты

В промышленности наибольшее применение получил компрессор роторного типа, имеющий отменные технические данные. Его отличия заключаются в винтовом блоке, куда входят два ротора: ведомый и ведущий. Во время работы воздух через фильтры и клапан проходит в винтовой блок, где смешивается с маслом во избежание появления пузырей. Полученная смесь нагнетается в пневматическую систему. Затем в сепараторе воздух очищается и через радиатор идёт в ресивер или на пневмоинструмент.

Мембранные аппараты

Мембранное компрессорное оборудование используется в тех отраслях, где требуется воздух или газ без масел и другого рода примесей (в нефтехимии, фармацевтике и др.). Их отличительной чертой является способность нагнетать высокое давление при незначительной производительности. Принцип работы такой установки во многом схож с поршневыми моделями, но в качестве элемента, изменяющего объем рабочей камеры для увеличения давления газовоздушной смеси, используется гибкая мембрана. Сжатие воздуха в данных аппаратах осуществляется двумя способами:

  • посредством поршня гидропривода, создающего давление жидкости на мембрану;
  • посредством кривошипно-шатунного механизма.

Мембраны способны выдерживать огромные нагрузки благодаря уникальным материалам, из которых они изготовлены. Самое широкое применение заслужили агрегаты с гидроприводом. Они имеют ряд преимуществ:

  • не содержат механических примесей в газе;
  • исключают утечку вредных выбросов, тем самим способствуют охране природы;
  • оснащены системой аварийной остановки;
  • очень просты в эксплуатации и техническом обслуживании.
Читайте так же:  Увеличение взыскиваемых алиментов

Критерии выбора компрессора

Чтобы правильно выбрать искомое компрессорное оборудование, необходимо учесть достаточно много параметров. Самые значимые из них приведены ниже.

Мощность

Это один из главных критериев при выборе воздушного аппарата, напрямую связанный с его размером. Мощность будущего компрессора и его размер рассчитываются, исходя из максимально допустимых показателей пневматического инструмента, который планируется к нему подключать. Так, мощность приобретаемого агрегата должна быть в 1,5 раза больше, чем у подключаемого оборудования.

На заметку! Если к компрессору необходимо одновременно подключать несколько инструментов, их мощности складываются и умножаются в полтора раза.

Ресивер

При выборе ресивера опять же нужно обратить внимание на особенности своих инструментов. Если предстоит работать шлифовальной машиной, объём бака должен быть большим (около 50 литров). Воздухосборник компрессора для бытовых нужд может достигать 100 литров. Большой объём очень удобен, так как позволяет равномерно без потёков завершить покраску.

На заметку! Ресивер также играет роль запасника — можно продолжать работать, даже если отключили электроэнергию.

Производительность

Показатель производительности агрегата имеет прямую пропорциональную зависимость от мощности – при больших значениях одного параметра увеличивается и другой. Поршневые аппараты для бытовых нужд имеют обычно мощность в пределах 2,2 кВт, обеспечивая при этом давление до 8 бар и производительность — 170-350 л/мин.

Питание

По этому критерию нужно выбирать между моделями, использующими для работы электромоторы либо двигатели внутреннего сгорания (топливо – бензин или дизель). Несомненным плюсом бензиновых (дизельных) аппаратов является их автономность. Они находят применение практически в любых даже полевых условиях. Тогда как преимуществами электрических моделей можно считать:

  • экономичность (электроэнергия дешевле бензина);
  • экологичность (отсутствуют выбросы в атмосферу, более чистые производственные условия).

На заметку! Если нужно электро-компрессор выбрать для гаража, следует учесть несколько обстоятельств. Для электросети 220В можно купить только однофазную установку. При скачках напряжения необходим стабилизатор.

Если электросети позволяют, лучше приобрести трёхфазный комбинированный агрегат.

Давление

Следующим важным параметром выбора является рабочее давление, измеряемое в барах или атмосферах. Самые распространённые в нашей стране воздушные агрегаты способны создать давление от 8 до 12 бар. Данный показатель также зависит от требований используемого пневматического инструмента. Однако, выбирая аппарат, нужно иметь в виду возможные потери давления на пути к инструменту — это различные клапана, перегибы, заслонки или воздуховод большой длины. Поэтому рекомендуется приобрести установку с некоторым запасом.

Шумность

К неприятным моментам работы воздушного компрессорного оборудования относится его шумность. Уровень шума поршневых двигателей достигает 85 дБ.

Совет! При выборе установки следует обратить внимание на наличие шумоизоляции. Терпимым для человека уровнем шума считается значение не более 68 дБ. Перед покупкой оборудования лучше его послушать.

Наименее громкими считаются роторные установки.

Масляный или безмасляный

При покупке воздушного компрессора необходимо учитывать и другие критерии. Так, самым бюджетным является безмасляный поршневой аппарат. У него много преимуществ:

  1. не имеет системы смазки;
  2. удобен в обслуживании;
  3. может работать в любом положении, даже на боку;
  4. выдает воздух без масляных примесей.

Но есть и некоторые недостатки:

  • снижение ресурса контактирующих деталей вследствие отсутствия системы смазки;
  • невысокая производительность из-за быстрого износа компрессионной головки;
  • уменьшение продолжительности эксплуатации в связи с интенсивностью теплового режима.

Но невысокая цена (от 100 до 350 долларов), компактные размеры и малый вес делают этот аппарат одним из самых популярных для применения в гаражных мастерских и на площадках с небольшим объёмом работ. Максимально возможная производительность агрегатов данного типа составляет около 240 л/мин.

Масляные компрессоры бывают с прямым или ременным приводом. Их особенностью является необходимость периодически заливать масло в картер до нужного уровня. Так, агрегаты с ременным приводом считаются более производительными и бесшумными, хотя и дорогими. Цена колеблется в пределах 400-1000 долларов.

На заметку! Самыми надёжными являются винтовые воздушные компрессоры. Однако они очень дорогие и находят применение преимущественно на крупных предприятиях.

Топ-3 лучших моделей

В обзоре лучших брендов и моделей, представленных на российском рынке, можно отметить отечественную продукцию, а также изделия украинских (например, Dnipro-M), белорусских и китайских (к примеру, Сталь КСТ-50) производителей. Чтобы помочь сориентироваться в многообразии выбора данного оборудования, приведем тройку лидеров рейтингов 2019 года в разных категориях.

Замена масла

Обслуживание масляного компрессорного оборудования включает в себя регулярную замену смазывающего состава. Данный процесс в поршневых аппаратах имеет некоторые нюансы. Так, на компрессорах с прямым приводом первая замена масла проводится через 50 часов эксплуатации, а с ременным ─ через 100 часов, затем данную процедуру нужно повторять через каждые 300 часов. Для осуществления процесса нужно выполнить следующую последовательность действий:

  • выключить компрессор, понизить давление в ресивере до атмосферного, отсоединить аппарат от сети;
  • остудить масло до 50-80 градусов;
  • открутить пробку на поршневом блоке;
  • снять пробку и слить отработку в ненужную посудину;
  • вернуть сливную пробку на место;
  • залить новое масло до красной метки смотрового стекла;
  • закрутить заливную пробку.

Теперь агрегат можно запускать в работу.

Типичные поломки

Как и с любым механизмом, с компрессорами иногда случаются различного рода неисправности. Самые распространенные из них приведены в таблице.

Симптом Неисправность Устранение
Компрессор отключается и повторно не включается. Сработала функция контроля масла. Долить масло до уровня.
Понижается производительность. Засорилась система фильтрации. Прочистить фильтры.
Перегрев компрессора. Обеспечить хорошую вентиляцию. Прочистить охладитель масла. Заменить терморасширительный клапан. Долить масло.
Стук в цилиндре. Износ комплектующих. Заменить изношенные кольца, поршень, расточить цилиндр.
Стук в картере. Заменить изношенные подшипники, подтянуть шатунные болты, заменить вкладыш.

У компрессора могут появиться и другие виды неисправностей. Надёжная и бесперебойная работа агрегата во многом зависит от того, как пользователь относится к своему инструменту. Очень важно знать основные характеристики установки, чтобы разобраться в причинах поломки. Точное следование всем инструкциям, данным в руководстве, залог хорошей работы аппарата.

Лучшие компрессоры

Компрессор PATRIOT Euro 24-240 на Яндекс Маркете

Компрессор Denzel PC 50-260 на Яндекс Маркете

Компрессор Metabo Basic 250-24 W на Яндекс Маркете

Видео (кликните для воспроизведения).

Источник: http://hitech-online.ru/tehnika-dlya-remonta/kompressor/vozdushnyj.html

Поршневой компрессор устройство и принцип работы
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here