+7 (495) 720-06-54
Пн-пт: с 9:00 до 21:00, сб-вс: 10:00-18:00
Мы принимаем он-лайн заказы 24 часа*
 

Компрессорный двигатель принцип работы: Компрессорный двигатель принцип работы

0

Выбор электродвигателя для компрессора | Техпривод

Компрессоры широко применяются в быту и промышленности для сжатия воздуха и других газов с целью обеспечения работы пневматического инструмента и иного оборудования. Роль привода компрессорной установки чаще всего выполняет электродвигатель. При проектировании важно правильно подобрать двигатель по ряду критериев. Ниже мы расскажем, как это сделать.

Синхронный или асинхронный?

Как показывает опыт, для использования в составе компрессорных установок наилучшим образом подходят синхронные электродвигатели. Этому есть несколько причин:

  • при одинаковых габаритных размерах синхронные двигатели мощнее асинхронных;
  • при увеличении нагрузки на вал обороты синхронного привода не падают, что позволяет поддерживать высокую производительность компрессора;
  • КПД синхронных электродвигателей на несколько процентов выше, чем асинхронных, что объясняется использованием постоянных магнитов и наличием увеличенного воздушного зазора;
  • возможность работы с коэффициентом мощности вплоть до cosφ=1;
  • при аварийном падении напряжения двигатель сохраняет высокую перегрузочную способность и продолжает надежно работать;
  • при эксплуатации в режиме перевозбуждения синхронные электродвигатели отдают в электросеть реактивную мощность, что сводит к минимуму потери и падения напряжения в ней.

Однако, несмотря на все эти достоинства, синхронные двигатели применяются сравнительно редко, поскольку имеют целый ряд существенных недостатков:

  • сложная конструкция, снижающая надежность;
  • сложная схема запуска, увеличивающая стоимость компрессора и затраты на его обслуживание;
  • сложная система управления оборотами, не позволяющая в полной мере применять плавный пуск и регулировку давления компрессора путем изменения скорости;
  • сравнительно высокая стоимость.

Перечисленные недостатки синхронных агрегаты перевешивают их преимущества, поэтому в компрессорах используются надежные, дешевые асинхронные двигатели. О них и пойдет речь ниже.

Характеристики электросети

При выборе двигателя необходимо принимать во внимание особенности электросети, в которую он будет включаться. В одних случаях потребуются однофазные модели, рассчитанные на переменный ток напряжением 220 В, в других — трехфазные электродвигатели, работающие от сети 380 В.

В настоящее время большинство промышленных компрессоров имеют питание 380 В.

Режим работы

Чаще всего компрессоры работают в продолжительном режиме работы (S1 по ГОСТ). С учётом этого оптимальным выбором становятся нереверсивные электродвигатели, рассчитанные на редкие запуски. Двигатели с режимом работы S1 способны работать продолжительное время без остановки при должном охлаждении.

Пусковой статический момент

Еще один важный фактор, который нужно учитывать — особенности запуска компрессора. Его пусковой статический момент может значительно превышать номинальный, поэтому необходимо располагать точными данными и подбирать электродвигатель, способный привести компрессор в действие с учетом пускового момента.

Указанное обстоятельство имеет значение не только при комплектации компрессора новым двигателем, но и при замене вышедшего из строя привода, особенно при установке однофазной модели вместо трёхфазной. Первая имеет приблизительно в три раза меньший пусковой момент. Таким образом, есть вероятность, что компрессор, который успешно функционировал с трёхфазным двигателем, с однофазным не запустится.

Скорость и охлаждение

Регулировка скорости двигателя в компрессоре имеет смысл в двух случаях:

  • Плавный пуск. Обычно реализуется схемой «звезда-треугольник».
  • Плавный пуск и изменение скорости при работе с целью регулировки и поддержания заданного давления на выходе компрессора. Реализуется применением преобразователя частоты.

Несмотря на то, что в компрессорах электродвигатель работает со скоростью не менее 50% от номинала, при понижении оборотов двигателя с крыльчаткой существенно ухудшается воздушное охлаждение. Поэтому в случае с регулировкой скорости необходимо выбирать агрегат с принудительным охлаждением, в котором есть встроенный вентилятор с отдельным питанием.

Геометрические параметры

Подбирайте двигатель так, чтобы его габариты, диаметр вала и другие геометрические параметры соответствовали тем, которые имеет компрессорная установка. Тогда механические соединения двигателя и компрессора не будут представлять особых сложностей.

Выбор мощности

Как было сказано выше, компрессор — устройство с постоянной нагрузкой и продолжительным режимом работы. Как и для прочих машин с аналогичными характеристиками, требуемая мощность электродвигателя для компрессора определяется по мощности на валу.

Если двигатель будет соединяться с компрессором ременной или шестерёнчатой передачей, необходимо закладывать в расчёты КПД последней. Для этого используется следующая формула:

P = kЗ x (Q x A x 10-3) / (ηК х ηП)

где:
P — требуемая мощность электродвигателя в кВт;
— коэффициент запаса, варьирующийся, как правило, от 1,05 до 1,15. Он необходим, чтобы включить в расчёты факторы, не поддающиеся вычислениям;
Q — подача (производительность) компрессора, выраженная в м3/с;
А — работа адиабатического и изотермического сжатия атмосферного воздуха объёмом 1 м3 до требуемого давления;
ηК — индикаторный КПД компрессора.

В этом значении отражается потеря мощности, возникающая при реальном сжатии воздуха. Как правило, оно варьируется от 0,6 до 0,8;
ηП — КПД передачи, соединяющей электродвигатель и компрессор. Как правило, его значение варьируется от 0,9 до 0,95.

Запас мощности

В некоторых случаях компрессор работает с производительностью, превышающей расчётную. Это, как правило, бывает связано с особенностями градации моделей и ограниченной возможностью выбора. Если предполагается эксплуатация устройства в таких условиях, его нужно комплектовать электродвигателем повышенной мощности. Это увеличит ресурс двигателя и создаст запас по мощности для компрессора.

Другие полезные материалы:
Мотор-редуктор для буровой установки
Сервопривод или шаговый двигатель?
Принципы программирования ПЛК

устройство, схема, преимущества, особенности эксплуатации. Как выбрать винтовой компрессор

Винтовым называется компрессор, понижение давления в котором достигается за счет вращения двух винтов (роторов). По конструкции такие устройства принадлежат к ротационному компрессорному оборудованию. Впервые винтовая модель была запатентована в 1934 г. На сегодня агрегаты данного типа являются наиболее распространенными в своем сегменте. Этому способствует их относительно небольшая масса и компактные габариты, надежность, способность функционировать в автономном режиме, экономичность в плане потребления электроэнергии и затрат на обслуживание. Невысокий уровень вибрации позволяет монтировать такие системы без обустройства специального фундамента, как в случае с поршневыми аналогами. В ряде направлений (судовые рефрижераторы, мобильные компрессорные станции и т. п.) роторные модели практически полностью вытеснили компрессоры других разновидностей. Такие устройства могут подавать воздух, сжатый до 15 атм., и обладать производительностью 1–100 м3/мин.

Преимущества винтовых компрессоров

По сравнению с центробежными и поршневыми моделями, устройства описываемого типа имеют следующие базовые преимущества.

  1. Крайне низкий (порядка 2–3 мг/м3) расход масла, что в разы меньше, чем у крупных поршневых моделей с лубрикаторной смазкой. Следовательно, воздух, подаваемый посредством винтовых агрегатов, будет намного качественнее и чище. Его можно применять для питания новейшего пневматического оборудования без установки фильтров дополнительной очистки.
  2. Пониженный уровень вибрации и шума (у некоторых моделей – соразмерный с шумностью бытовой техники). С учетом небольшого веса и габаритов это позволяет устанавливать описываемые устройства без специального фундамента непосредственно на производствах, где потребляется сжатый воздух, а также оснащать ими разноплановые мобильные комплексы.
  3. Наличие воздушного охлаждения. Во-первых, это устраняет необходимость устанавливать системы оборотного водоснабжения. Во-вторых, появляется возможность вторично использовать тепло, которое выделяется в результате функционирования компрессора, к примеру, для обогрева помещений.
  4. Надежность работы, безопасность и простота эксплуатации, способность длительное время функционировать без обслуживания. Это становится возможным благодаря наличию автоматических систем, посредством которых осуществляется управление и контроль над работой агрегата.

Устройство винтового компрессора

Стандартная модель состоит из следующих элементов.

  1. Фильтр, необходимый для очищения воздуха, поступающего в агрегат. Обычно состоит из первичного фильтра, монтируемого непосредственно на корпус в месте забора воздушных масс из атмосферы, и вторичного, который устанавливается перед клапаном 2.
  2. Всасывающий клапан. Позволяет предотвратить выброс масла и сжатого воздуха из компрессора в момент остановки последнего. Работает на пневматическом управлении. По конструкции представляет собой обычный подпружиненный клапан. Некоторые устройства оснащены аналогами пропорционального типа.
  3. Винтовой блок. Представляет собой основную рабочую часть агрегата. Состоит из двух винтов (роторов), изготовленных посредством высокоточной механической обработки и помещенных в корпус. Самый дорогой элемент устройства. Роторная пара оснащена датчиком термозащиты, вмонтированным возле патрубка 18. Данный контроллер выключает мотор, если температура на выходе роторов превысит отметку в 105 °С.
  4. Ременной привод (высокомощные модели оснащены прямой муфтовой передачей или редукторами). Задает скорость, с которой вращаются винты. Представляет собой 2 шкива, один из которых установлен на роторной паре, другой – на двигателе. Чем больше скорость, тем выше производительность компрессора, однако максимальное давление (рабочее) при этом снижается.
  5. Шкивы, размер которых задает скорость оборотов винтовой пары 4.
  6. Двигатель. Вращает роторы 4 посредством ременной передачи (в более новых моделях – муфты или редуктора). Оснащен датчиком термозащиты, который отключает мотор от сети при достижении максимально допустимых значений потребляемого электротока. Вместе с датчиком, описанным в пункте 3, обеспечивает безопасность функционирования устройства и защищает его от возникновения аварийных ситуаций.
  7. Масляный фильтр. Он очищает масло перед его возвратом в роторы.
  8. Маслоотделитель первичной очистки. Здесь воздух освобождается от масла под действием центробежной силы (поток закручивается, вследствие чего и отделяются частицы).
  9. Маслоотделительный фильтр. Обеспечивает второй этап очистки. Такой комплексный подход позволяет минимизировать остаточные масляные пары на выходе до 1,3 мг/м3, что является недостижимым значением для поршневых агрегатов.
  10. Предохранительный клапан. Необходим для обеспечения безопасности. Клапан срабатывает, если давление в маслоотделителе 8 превысит допустимый лимит.
  11. Термостат, обеспечивающий нужный температурный режим. Пропускает масляный состав, не разогретый до 72 °С, мимо охлаждающего радиатора 9. Это позволяет ускорить достижение оптимальной температуры.
  12. Маслоохладитель. После отделения от сжатого воздуха горячее масло попадает в данный резервуар, где охлаждается до нужной температуры.
  13. Воздухоохладитель. Перед подачей потребителю сжатый воздух охлаждается здесь до температуры, которая будет выше на 15–20 °С, чем окружающая среда.
  14. Вентилятор. Осуществляет забор воздуха, охлаждает рабочие элементы.
  15. Клапан холостого хода (электропневматический). Управляет функционированием всасывающего клапана 2.
  16. Реле давления. Обеспечивает работу агрегата в автоматическом режиме. В новых компрессорах реле заменено электронной системой управления.
  17. Манометр. Находится на лицевой панели, показывает давление внутри компрессора.
  18. Выходной патрубок.
  19. Прозрачное цилиндрическое утолщение на трубке, необходимое для визуального контроля над процессом возврата масла.
  20. Клапан минимального давления. Пока последнее не превышает 4 бар, он всегда будет закрытым. Также данный элемент выполняет функцию обратного клапана, поскольку отделяет пневмолинию и компрессор при остановке последнего или работе в холостом режиме.

Устройство помещено в корпус, который обычно изготавливается из стали. Он покрывается негорючим звукопоглощающим составом, устойчивым к маслу и прочим сходным веществам. Это конструкция наиболее распространенной модификации. В зависимости от модели и производителя схема и комплектация роторного компрессора может варьироваться.

Принцип действия компрессора

Через клапан 2 воздух из атмосферы, очищенный посредством фильтров 1, попадает в роторную пару 3. Здесь он смешивается с маслом. Последнее подается в резервуар сжатия для выполнения следующих задач.

  1. Уплотнить зазоры между винтами 3 и корпусом 16, а также между полостями роторов. Это позволяет минимизировать перетечки и утечки.
  2. Устранить касание винтов, обеспечив масляный клин между ними.
  3. Отводить тепло, которое индуцируется в процессе сжатия воздуха.

Сжатая в блоке 3 воздушно-масляная смесь подается в маслоотделитель 7, где разделяется на составляющие. Отсепарированное масло очищается на фильтре 6 и возвращается в блок 3. В зависимости от температуры предварительно оно может охлаждаться в радиаторе 9, что регулируется термостатом 8. В любом случае, масло будет циркулировать по замкнутому кругу. Воздух поступает в охлаждающий радиатор 13. После достижения нужной температуры он подается на выход компрессора.

Режимы работы

  • Пусковой (Start). Данный режим служит для оптимизации нагрузки на электросеть в момент запуска компрессора. Включение двигателя осуществляется по схеме «звезда», а через 2 секунды (отсчитываются по таймеру, который включается в момент нажатия на кнопку Start) он переключается на схему «треугольник», что соответствует рабочему режиму. Маломощные винтовые модели работают на прямом пуске.
  • Рабочий. В системе начинает увеличиваться давление. Для его контроля имеется 2 манометра. Первый находится на лицевой панели и показывает параметры внутри компрессора. Второй – на ресивере, он служит для контроля линии. После достижения максимально допустимого давления срабатывает соответствующее реле, в результате чего агрегат переходит на холостой ход из рабочего режима.
  • Холостой ход. Двигатель и роторы вращаются, перемещая газ по внутреннему контуру. Это необходимо для охлаждения воздушных масс. Данный режим служит для перевода компрессора в состояние ожидания или выступает в качестве подготовки перед полным выключением. В поршневых моделях холостого хода нет. Детальное описание работы устройства на таком режиме выглядит следующим образом. Реле 16 дает команду, запускающую пневмоклапан холостого хода и временное реле. Параметры последнего можно настроить. Пневмоклапан открывает канал между фильтром маслоотделителя 9 и всасывающим клапаном 2, вследствие чего давление внутри компрессора начинает снижаться с такой скоростью, чтобы достичь минимальной отметки (2,5 бар) в течение установленного времени. Это позволяет остановить двигатель без выброса масла в область фильтра 1. По истечении указанного периода реле времени дает команду отключить мотор. Система переходит в состояние ожидания. Если сжатие достигло минимальной величины раньше, чем сработало временное реле, снова включается рабочий ритм.
  • Ожидание. Продолжается, пока рабочее давление не опустится ниже минимальной отметки, после чего реле 16 вновь запускает механизм. Длительность данного режима зависит от скорости расходования воздуха.
  • Стоп (Stop). Служит для штатного выключения агрегата. Если при этом компрессор находился в рабочем ритме, он на некоторое время перейдет на холостой ход и только после этого отключится.
  • Alarmstop – экстренное выключение. Соответствующая кнопка находится на панели управления. Режим используется в случаях, если понадобилось срочно остановить двигатель. Агрегат выключается сразу, без промежуточного перехода на холостые обороты.

Разновидности винтовых компрессоров

Маслозаполненные. Один ротор в них является ведущим, второй – ведомым. Физический контакт между данными элементами предотвращается посредством впрыскиваемого масла (на 1 кВт мощности устройства подается 1 л/мин). Шумность работы подобного оборудования находится на уровне шума от бытовой техники – 60–80 Дб (при условии использования звукопоглощающих кожухов). Мощность двигателей может варьироваться в пределах 3–355 кВт, а объемные расходы – 0,4-54 м3/мин. Такое оборудование можно устанавливать непосредственно в рабочих цехах.

Безмасляные. Делятся на два подвида.

  • Компрессоры винтовые сухого сжатия. Оснащены синхронными электромоторами, которые приводят в движение оба винта, исключая контакт между ними. Они менее производительны по сравнению с моделями маслозаполненного типа. Из-за отсутствия масла нет и отвода тепла. Поэтому уровень сжатия достигает лишь 3,5 бар в одной ступени. Данный показатель можно поднять до 10 бар, если использовать вторую ступень и промежуточный рефрижератор. Но это, как и применение двух электромоторов вместо одного, увеличивает стоимость устройства.
  • Водозаполненные компрессоры. Самая технологичная модель, сочетающая все достоинства безмасляных и маслозаполненных вариантов. Водозаполненные агрегаты отличаются оптимальной производительностью и позволяют достигать сжатия 13 бар в одной ступени. Важным преимуществом подобных моделей является их экологичность, ведь традиционное компрессорное масло заменено на чистую, натуральную и не такую дорогостоящую воду. При этом обеспечивается внутреннее охлаждение. Вода обладает высокой удельной теплопроводностью и теплоемкостью. Вне зависимости от уровня конечного сжатия температура в ходе данного процесса повышается максимум на 12 °С. Этому способствует в том числе применение дозированного впрыска. Тепловая нагрузка на элементы устройства минимальна, следовательно, возрастает срок службы, надежность и безопасность агрегата в целом. Сжатый воздух не нуждается в дополнительном охлаждении. Циркулирующая в системе вода охлаждается до температуры окружающей среды. А влага, имеющаяся в сжатых воздушных массах, конденсируется и вновь возвращается в контур. В маслозаполненных моделях именно конденсат был загрязняющим веществом. Здесь же он используется в циркуляционном контуре за несколько часов (при нормальных условиях и непрерывной эксплуатации устройства). Следовательно, накопление отходов на станции практически нивелируется. Еще одно значимое достоинство водозаполненных компрессоров – возможность снизить на 20 % энергозатраты. Процесс сжатия в подобных устройствах приближается к идеальному изотермическому. Изготовление устройства обходится дешевле за счет отсутствия масляных фильтров, емкостей для отработанной масляной жидкости. Не приходится нести издержки и на переработку конденсата.

Безмаслянные модели используются в различных областях, но самые популярные сферы применения – пищевая, фармацевтическая и химическая промышленности.

Почему выгодно перейти на винтовое компрессорное оборудование

Как отмечалось выше, роторные модели постепенно вытесняют поршневые и центробежные варианты. Многие предприятия переходят именно на такие агрегаты, считая их более надежными, совершенными и экономичными. При этом стоимость роторных устройств выше, чем поршневых аналогов. Да и на замену оборудования (если речь идет именно о модернизации системы, а не о сборке новой установки) необходимо потратить определенную сумму. Разберемся более детально, в чем именно заключается выгода для предпринимателей, проведя сравнение винтовых и поршневых моделей. Но для начала необходимо понять, из каких статей расходов формируется стоимость любого компрессора. Окончательная сумма включает в себя следующие затраты.

  1. Приобретение агрегата.
  2. Оплата монтажных работ.
  3. Покупка расходных материалов.
  4. Оплата электроэнергии, потребляемой устройством.
  5. Ремонтные расходы.
  6. Покупка дополнительного оборудования. Например, это может быть очистительный комплекс для сжатого воздуха.
Расходы на приобретение агрегата

В этом плане более выгодными являются поршневые модели, цена которых на 20–40 % ниже стоимости винтовых аналогов. В то же время, это средства, затрачиваемые непосредственно на покупку оборудования. Но ведь его необходимо еще и установить. Поршневые модели имеют более значительные габариты и массу, в процессе работы они ощутимо вибрируют, поэтому нуждаются в обустройстве специального фундамента. Это существенно увеличивает стоимость монтажа. Если сравнивать общую сумму, которую необходимо потратить на покупку оборудования и его установку, то более выгодными оказываются именно роторные варианты.

Расходы на электроэнергию

КПД роторных компрессоров существенно больше. И чем выше производительность агрегата, тем более заметной будет эта разница. Имеет значение и тип устройства. Например, водозаполненные модели обеспечивают более высокую экономию энергоресурсов. Но даже маслозаполненные варианты низкой производительности, оснащенные традиционной схемой управления, на протяжении эксплуатационного периода несколько раз окупают свою стоимость за счет одной только экономии электричества. По критерию энергозатрат на генерирование одинакового объема сжатого воздуха поршневые агрегаты заметно проигрывают.

Некоторые винтовые модели позволяют еще больше увеличить экономию энергоресурсов. Речь идет о двухступенчатых агрегатах и устройствах с изменяемой частотой оборотов мотора. Подобное оборудование дает дополнительную экономию на 30 %. Важно и то, что имеется возможность регулировать производительность агрегата. Другими словами, компрессор будет генерировать столько сжатого воздуха, сколько потребляет оборудование в каждый конкретный момент. При таком режиме работы не возникнет ни переизбытка, ни дефицита. Оборудование будет функционировать с нужной производительностью, затрачивая энергоресурсы только на полезную работу.

Расходы на обслуживание и ремонт

Поршневые компрессоры нуждаются в регулярной замене колец поршней, клапанов, вкладышей и прочих элементов механизма. Роторные модели полностью избавляют пользователя от подобных проблем. В их механизме нет быстро изнашивающихся элементов. Потребность в ремонте возникает гораздо реже, а плановое обслуживание обходится гораздо дешевле. При соблюдении инструкции по эксплуатации такой агрегат способен прослужить около 20 лет, работая без ремонта в трехсменном режиме.

Удешевление обслуживания происходит еще и потому, что пропадает необходимость в постоянном присутствии рядом с оборудованием обслуживающего персонала. Роторные модели оснащены защитой, предотвращающей возникновение аварийных ситуаций. Например, оборудование отключается при перегреве или пиковых значениях электрического тока и способно работать в полностью автономном режиме.

В отличие от поршневых моделей, роторные аналоги поддерживают возможность комплектации блоками электронного управления, которые позволяют на программном уровне задать параметры функционирования агрегата на несколько недель вперед. Посредством электронного блока можно управлять и группой из нескольких механизмов, останавливая или запуская некоторые из них в зависимости от производственных потребностей в сжатом воздухе. Таким образом, комплекс функционирует с максимальной продуктивностью и без перерасхода ресурсов.

Покупка расходных материалов

Винтовые компрессоры имеют более эффективную систему маслоотделения, которая позволяет существенно снизить количество масляных фракций, смешивающихся со сжатым воздухом. Если уменьшается объем затрат основного расходного вещества, то снижается и стоимость его приобретения. Подобные агрегаты имеют более совершенную конструкцию (если сравнивать с поршневыми аналогами), которая позволяет установить современные СОЖ. Последние способны в несколько раз сократить частоту замены масляного состава.

Приобретение дополнительного оборудования

Поскольку в винтовых моделях масляные фракции отделяются эффективнее, нет необходимости покупать дополнительные комплексы очистки. А если сделать выбор в пользу более дешевого поршневого агрегата, придется приобрести еще и ресивер, который гасит возникающие в пневматической системе пульсации давления. Роторные аналоги не генерируют подобные пульсации. В большинстве случаев это позволяет избежать покупки дополнительных ресиверов.

Шумность работы винтовых агрегатов значительно ниже, чем у поршневых устройств. Посредством установки шумопогашающих кожухов можно еще сильнее снизить уровень звука и вибрацию, возникающие при функционировании компрессорного оборудования. Это позволяет монтировать его прямо в цехах, куда подается сжатый газ. Чем короче расстояние, на которое перемещается воздух, тем меньше появляется в нем конденсированной влаги и твердых фракций, которые способны серьезно навредить производственному превмооснащению.

Децентрализация компрессорного оборудования данного типа позволяет запускать только те единицы, которые понадобились в конкретный момент времени для обеспечения производства сжатым газом в необходимых объемах. Следует упомянуть и дополнительную выгоду, которая заключается в возможности задействования генерируемого компрессором тепла для нужд предприятия. Зачастую оно используется для отопления цехов.

Резюме

Роторные модели уступают поршневым аналогам равной производительности только по стоимости покупки. По всем остальным статьям (затраты на ремонт, закупку дополнительного оснащения и расходных материалов, оплату потребляемой энергии и работу обслуживающего персонала) они гораздо выгоднее и несколько раз окупают себя за эксплуатационный период. Таким образом, покупка винтового компрессорного оборудования – экономически оправданное и выгодное для предприятия решение.

Модели с частотным приводом

В середине 1990 гг. были созданы роторные компрессоры, оснащенные частотным приводом. Появление такого оборудования стало большим шагом к развитию и внедрению энергосберегающих технологий на производстве. Стоимость энергорессурсов постоянно увеличивается. Закономерно, что предприятия при модернизации своих мощностей стараются подобрать максимально экономичные варианты для замены устаревшего оснащения. И их выбор часто останавливается именно на роторных агрегатах с частотным приводом. Кроме надежности работы и способности функционировать в автономном режиме подобные агрегаты позволяют существенно оптимизировать энергозатраты.

Особенности конструкции и эксплуатации частотных приводов

Привод данного типа состоит из частотного преобразователя и асинхронного мотора. Последний преобразует электричество в механическую энергию, приводя в движение роторную пару. Частотный преобразователь служит для управления мотором. Он модифицирует переменный электроток одной частоты в переменный ток другой частоты.

В технической литературе чаще встречается термин «частотно-регулируемый электропривод». Подобное название обусловлено тем, что регулировка скорости оборотов мотора осуществляется посредством вариации частоты питающего напряжения, которое подается частотным преобразователем на двигатель. На сегодня подобные приводы широко применяются в различных сферах промышленности. Например, они задействованы в насосах, обеспечивающих дополнительную подкачку жидкости для сетей тепло- и водоснабжения.

Компрессорное оборудование с частотным приводом

Оснащение такого оборудования частотными приводами позволило получить агрегаты, обладающие рядом значимых достоинств по сравнению с простыми винтовыми моделями.

 

  • Плавный запуск. При включении обычного асинхронного электромотора возникают пусковые токи, превышающие номинальные в более чем 4 раза. Это провоцирует возникновение перегрузки в сети и накладывает ограничения на количество включений компрессорного оборудования в течение часа. Аналог с двигателем, оснащенным частотным преобразователем, запускается плавно, не провоцируя перегрузок в сети. Число пусковых операций у него будет меньше.
  • Способность поддерживать постоянное давление с высокой (до 0,1 бар) точностью, немедленное реагирование на все скачки данного параметра в сети. Каждый дополнительный бар нагнетания – это 6–8-процентное увеличение энергопотребления оборудования.
  • Обеспечение точного соответствия производительности компрессора и реальной потребности подключенного к нему оборудования в сжатом газе. Это позволяет минимизировать количество переходов агрегата в режим холостых оборотов. А ведь именно в моменты подобных переходов асинхронный электромотор обычной модели потребляет до 1/4 собственной номинальной мощности.

Посредством несложных расчетов получаем, что модель с частотным приводом за пятилетний период эксплуатации позволяет сэкономить до 25 % электроэнергии по сравнению с роторными моделями без частотного преобразователя. Некоторые производители обещают, что их оборудование способно сэкономить до 35 % ресурсов.

Другие способы оптимизации энергозатрат

На практике эффективность работы оборудования напрямую зависит от режима его функционирования. Нередко встречаются случаи, когда производители завышают показатели экономичности своего оборудования или в рекламных целях предоставляют неполную информацию. Пользователи компрессорных установок должны знать, что существуют и другие способы оптимизации энергозатрат, которые часто более просты и экономически выгодны. В качестве примера можно привести децентрализованный комплекс обеспечения сжатым газом. Он предусматривает установку нескольких компрессоров небольшой мощности вместо одного мощного агрегата, не всегда работающего на полную силу. Каждая единица подбирается в зависимости от объемов воздухопотребления конкретного оборудования. Поскольку не все производственные мощности могут быть задействованы в один момент времени, компрессорные агрегаты подключаются по мере необходимости.

Альтернативный вариант предусматривает монтаж нескольких винтовых моделей в единую сеть, которая оснащается одним пультом управления. Такая станция работает на 100 % своей мощности при пиковой нагрузке в сети. Как только потребность в сжатом газе снижается, ненужные мощности отключаются.

Кроме экономии энергоресурсов подобные мультикомпрессорные группы позволяют создать энергетический резерв. Если одна из единиц выйдет из строя, комплекс продолжит функционировать. Потеря мощности будет незначительной. Например, если в сеть входит 4 агрегата, то поломка одного из них снизит суммарную производительность только на 1/4.

Если же на предприятии будет установлен всего один, хоть и высокомощный агрегат, то его внезапная поломка может привести к полной остановке производственного цикла со всеми вытекающими убытками от простоя.

В настоящий момент степень изношенности компрессорного оборудования на многих предприятиях достиг критического уровня. Вопрос модернизации устройств подачи сжатого газа является очень актуальным. Надеемся, что данная статья поможет вам определиться с выбором компрессора, удовлетворяющего производственным потребностям вашего предприятия и современным требованиям к энергоэффективности, безопасности и надежности оборудования.

Компрессорная станция — Что такое Компрессорная станция?

Компрессор – это устройство, задача которого увеличить уровень давления, а также сжатие воздуха или газа.

Компрессорные станции (КС) — это крупные промышленные объекты, которые поддерживают поток и давление природного газа:
  • при добыче газа;
  • транспортировке в магистральном газопроводе (МГП;
  • хранении в хранилище (ПХГ).
Функционал КС:
  • принимают газ из газопровода, 
  • повышают давление газа,
  • отправляют газ обратно в газотранспортную систему (ГТС). 
Насосно — перекачивающие станции (НПС) делают то же самое с нефтью.
По виду работ КС делят:
  • дожимные (головные) ДКС и линейные КС системы МГП, 
  • КС ПХГ, 
  • нагнетательные КС обратной закачки газов в пласт. 

КС и линейные КС системы МГП


Природный газ находится под высоким давлением, когда он проходит по МГП.  
Чтобы природный газ оставался под давлением, его необходимо периодически сжимать по мере продвижения по трубе. 
В КС газ сжимается турбиной или двигателем.
На больших расстояниях трение снижает давление в МГП, и поток газа замедляется.
На трассах МГП расположены 100ни КС, расположенных на расстоянии примерно 80-100 км друг от друга вдоль ГТС, которые обеспечивают необходимый «прирост» газа, помогая потоку двигаться из одной точки в другую. 
КС работают круглосуточно, и за ними круглосуточно наблюдает высококвалифицированный персонал в центре контроля.
КС используют различные системы безопасности для защиты населения, сотрудников и объектов.
Каждая КС должна иметь систему аварийного отключения, которая останавливает компрессорные агрегаты, изолирует газопроводы от КС и отводит газ в газопровод около КС.
Все системы аварийного отключения ежегодно проходят полную проверку в соответствии с регламентами.
Турбины, которые приводят в действие газовые компрессоры, используют технологию с низким уровнем выбросов и работают на природном газе, работающем на чистом горении.
В США действующие федеральные правила требуют, чтобы турбины были спроектированы таким образом, чтобы при нормальных условиях эксплуатации уровень выбросов оксида азота (NOx) составлял 25 ч / млн (частей на 1 млн по объему, в сухом состоянии).
В случае выхода природного газа из КС, во время ежегодных испытаний или во время аварийного останова, природный газ — смесь углеводородов, прежде всего метана — будет безопасно подниматься и рассеиваться, поскольку он всасывается в атмосферу, потому что метан легче воздуха.
Уровень шума на КС не должен превышать средний уровень шума днем ​​и ночью в 55 децибел в ближайшей чувствительной к шуму зоне, например, в жилых помещениях, школах, больницах и тд.
Для сравнения, посудомоечная машина шумит с уровнем 50 дБА.
Компрессор — это устройство, задача которого увеличить уровень давления, а также сжатие воздуха или газа.
На сегодняшний день на рынке представлены разные типы компрессоров, что позволяет подобрать компрессор нужной конструкции для конкретной цели.

Дожимные Компрессорные Станции (ДКС) комплектуются компрессорами различных типов — винтовыми, центробежными, поршневыми.
ДКС подразделяются на типы, в зависимости от их мощности, функционального назначения, особенностей конструкции, типа привода и других технических характеристик.
Компрессорная станция может быть предназначена для сжатия различных сред.
Газовые компрессоры предназначены для сжатия азота, пропан-бутана, кислорода. Воздушные — для подачи сжатого воздуха различным потребителям.
В качестве привода компрессоров могут использоваться электродвигатели, газовые турбины и двигатели внутреннего сгорания.
В зависимости от конструктивного исполнения, габаритов и эксплуатационных условий компрессорные станции можно разделить на стационарные и мобильные, по конструкции используемого привода — на станции со встроенным или внешним приводом.
В зависимости от параметров подаваемого воздуха или газа (качества, объема, максимального давления) компрессоры делятся на разные категории.
Конструктивно для некоторых типов ДКС требуется водяная или воздушная система охлаждения.
Винтовые компрессоры (ВК)
Винтовые компрессоры имеют высокие эксплуатационные характеристики, простоту эксплуатации и обслуживания, надежность конструкции, относительно небольшие габариты и низкий уровень шума. По своим характеристикам, ВК (ротационные) существенно превосходят поршневые или центробежные компрессоры.
На сегодняшний день, ДКС с ВК активно используются в высокотехнологичных производственных процессах. Существует 2 конструктивных решения такой ДКС — с двойным или одинарным винтом.
Главная особенность ВК — возможность обеспечения фиксированной степени сжатия газа. Необходимое рабочее давление обеспечивается геометрическими параметрами камеры сжатия. Современные ВК имеют несколько дискретных степеней сжатия, которые можно оперативно выбираться, исходя из имеющейся потребности.
С целью повышения эффективности работы ВК и снижения потерь воздуха, используется впрыск масла в рабочий объем агрегата. Данная мера позволяет сохранять герметичность, обеспечивает должную смазку трущихся поверхностей, снижает шум, обеспечивает охлаждение электродвигателя компрессора холодильника вместе с используемым хладагентом — это особенно важно на последних ступенях сжатия.
Это позволяет эффективно использовать ВК в пневмосистемах, с возможностью значительных колебаний температуры и давления.
ВК не требуют специального обслуживающего персонала, обладают небольшими эксплуатационными издержками, характеризуются высокой надежностью и долговечностью. Вследствие многообразия типоразмеров ВК успешно функционируют как на малых, так и на очень крупных производствах.
Недостатки винтовых компрессоров
Наличие точных механизмов требуют тщательного выполнения технических требований в процессе эксплуатации.
Необходима масляная система с элементами охлаждения.
При малой загруженности компрессора ( 1/5 номинальной мощности), на всасывающем участке существенно снижается КПД.
Поршневые компрессоры (ПК)
Поршневые компрессоры широко распространены на промышленных и добывающих предприятиях. ПК работают по принципу нагнетания сжатого воздуха в цилиндрах посредством поршня, совершающего возвратно-поступательные движения.
Преимуществом ПК является простота конструкции, что повышает надежность, и, как следствие, простота технического обслуживания. Любая деталь может быть заменена при необходимости ремонта достаточно быстро, что снижает время простоя в сравнении с другими компрессорами.
ПК мобильны и могут производить сжатый воздух с очень высокими показателями давления.
Модификации ПК функционируют без подачи масла, что обуславливает высокую степень чистоты воздушных масс на выходе.
Стоимость ПК ниже при прочих равных параметрах в сравнении с компрессорами других типов.
Поршневые ДКС в отличие от винтовых ДКС в ряде случаев способны создать требуемое рабочее давление только путем 2-хступенчатого сжатия.
Недостатки ПК.
Уровень шума ПК достаточно высок. Для снижения уровня шума в конструкции ПК используется специальный кожух.
Центробежные компрессоры (ЦК)
Центробежные компрессоры работают, основываясь на принципе сжатия газов под воздействием центробежных сил. ЦК могут работать на 2-х и даже 4-х ступенях сжатия. Применяются ЦК преимущественно при необходимости получения больших объемов сжатого воздуха.
Конструкцию ЦК составляют ротор с симметричными рабочими колесами и корпус. 6 -ступенчатый ЦК делится на 3 отсека. Воздуху или смеси газов во время работы ЦК сообщается движение при помощи центробежных сил. Газ смещается к периферии рабочего колеса, сжимается и, одновременно с этим, приобретает определенную скорость движения. Далее, в кольцевом диффузоре происходит преобразование кинетической энергии в потенциальную. После этого воздух или другая смесь газов поступают в следующую ступень агрегата. Показатель максимального давления, которого можно достичь на одной ступени определяется прочностью рабочих колес, способных допустить скорость до 280 м/сек. Потребляемая мощность, показатели давления и коэффициент полезного действия напрямую зависят от производительности ЦК.
Регулировать работу ЦК можно при помощи дросселирования газа на стороне всасывания или изменения частоты вращения ротора.
При выборе компрессорных станций необходимо тщательно анализировать условия эксплуатации, характеристики и параметры использования.
Рынок компрессоров велик. Развивается и рынок пекиджеров,предлагающих агрегаты для сборки станций.
Тренд времени — увеличение рынка аренды и лизинга компрессорного оборудования.

Подводный компрессор, приводимый напрямую электродвигателем с постоянными магнитами, статор и ротор которого погружены в жидкость

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к системе компрессора, приспособленной к применению с погружением в жидкость, например к подводному применению.

Уровень техники

Существующие технические решения в области подводных компрессорных систем воспринимаются как дорогостоящие, сложные, крупногабаритные и тяжелые, в которых широко используется то, что могло бы считаться незрелыми технологиями в отношении подводной добычи нефти и газа и подводной обработки.

Одно из таких известных решений заключается в том, чтобы иметь герметически закрытую конструкцию с ротором, опирающимся на активные магнитные подшипники. Такие системы помещают в газовую атмосферу в герметичном корпусе, где двигатель и пенетраторы в большинстве случаев охлаждаются технологическим газом. Одна проблема, свойственная таким решениям, состоит в том, что они не выносят эксплуатации в агрессивной (кислотной) среде из-за наличия чувствительных электрических обмоток и соединений в среде технологического газа. Активные магнитные подшипники с современной системой управления добавляли бы сложность и удорожали такие системы. Один пример технического решения, содержащего по меньшей мере один из указанных признаков, раскрыт в ЕР 1826887.

Также известна другая компрессорная система для подводного применения с двумя вращающимися в противоположных направлениях электрическими двигателями, которые используются для создания относительной скорости, необходимой для сжатия газа. Статор и ротор электродвигателей погружены в жидкость, а подшипники являются подшипниками скольжения и смазываются жидкостью. Однако из-за того, что электродвигатели являются стандартными двигателями асинхронного типа с роторами большого диаметра и малым зазором между статором и ротором, скорость вращения ограничена вихревыми потерями, связанными с вязкостью и трением жидкости. Чтобы получить относительную скорость, необходимую для газового компрессора, используются два вращающихся в противоположных направлениях электродвигателя. Принцип встречного вращения имеет несколько основных недостатков. Один заключается в том, что трудно встроить уравновешивающий поршень, что означает, что упорный подшипник оказывается сильно нагруженным. Это ограничивает допустимое дифференциальное давление системы. Второй недостаток состоит в том, что термодинамический принцип может быть основан только на аксиальных лопастных колесах с ограниченной способностью создавать дифференциальное давление.

Третий недостаток заключается в том, что такая известная система также обладает высокой сложностью и сравнительно большими габаритами.

Третий известный подход к построению подводной компрессорной системы представляет собой компрессор с приводом от асинхронного электродвигателя, причем для увеличения скорости вращения компрессорного агрегата используется ускоряющая передача.

Среди близких в данной области технологий можно обнаружить погружные насосы, оснащенные агрегатом с асинхронным двигателем и смазываемыми подшипниками скольжения, причем все указанные устройства герметично закрыты в корпусе, заполненном жидкостью, которая действует в качестве хладагента, смазки и жидкостного барьера (чтобы воспрепятствовать поступлению технологической жидкости). Однако использование компрессорного агрегата в такой конструкции не дало бы желаемого результата. Асинхронный электродвигатель, погруженный в жидкость, не смог бы полностью соответствовать компрессорному агрегату, поскольку достижимая скорость вращения для таких электродвигателей, погруженных в жидкость, была бы недостаточно высокой для компрессорного агрегата. Из WO 2011/019334 также известно применение электродвигателя с постоянными магнитами для привода подводного насоса.

Раскрытие изобретения

Задача изобретения заключается в создании другой компрессорной системы для работы в качестве погружаемой в жидкость компрессорной системы, особенным образом пригодной для подводного (морского) применения.

Задача решается посредством системы, раскрытой в формуле изобретения.

Согласно изобретению предлагается компрессорная система, содержащая компрессорный агрегат и агрегат с электродвигателем (двигательный агрегат). Согласно одному варианту осуществления компрессорный агрегат и двигательный агрегат могут быть размещены на общем валу или могут быть соединены муфтой, но все равно иметь общую ось вращения; согласно другому варианту указанные агрегаты могут быть соединены муфтой и иметь разные оси вращения. Согласно изобретению в одном его аспекте компрессор и электродвигатель могут вращаться с одинаковой скоростью и тем самым может не требоваться устройство для увеличения скорости компрессора относительно скорости электродвигателя.

Система ротора, т.е. роторная часть двигательного агрегата и вращающиеся части компрессора, в соответствии с изобретением поддерживаются смазываемыми подшипниками скольжения. Двигательный и компрессорный агрегаты установлены в общем корпусе, герметичном относительно окружающей среды; если система используется для подводных работ, то герметичном относительно морской воды. Двигательный агрегат и подшипники внутри корпуса погружены в жидкость, которая работает в качестве охлаждающей, смазывающей и барьерной жидкости. Указанная жидкость далее именуется барьерной жидкостью. Барьерная жидкость заключена в корпусе, при этом в одном варианте осуществления корпус содержит механические уплотнения в качестве барьеров для газокомпрессорной секции агрегата. Барьерную жидкость можно поддерживать при давлении, равном или превышающем давление технологической жидкости, и при определенной небольшой ее утечке из отсека двигателя и подшипников в технологическую среду. Это гарантирует, что загрязнения из технологического процесса не попадут в барьерную жидкость. Гидравлическая силовая установка снаружи от компрессорного агрегата может управлять давлением барьерной текучей среды и восполнять утечки барьерной среды в технологический процесс. Согласно изобретению, что касается корпуса и указанной жидкости, то предусмотрена система охлаждения и система циркуляции. Согласно изобретению двигательный агрегат представляет собой агрегат на основе электродвигателя с постоянными магнитами.

Двигательный агрегат на основе двигателя с постоянными магнитами отличается высокой плотностью магнитного потока. Это позволяет выполнить ротор более компактным по сравнению с асинхронным двигателем аналогичной номинальной мощности. Вихревые потери ротора возрастают пропорционально четвертой степени его диаметра, таким образом, компактный ротор небольшого диаметра обладает гораздо меньшими потерями и может работать при более высокой скорости вращения, пока снижение кпд не станет критичным. Кроме того, двигатель с постоянными магнитами позволяет иметь более широкий зазор между ротором и статором, не жертвуя при этом коэффициентом мощности. Это дает дополнительное снижение вихревых потерь. Характеристики такого двигателя с постоянными магнитами раскрыты в WO 2010014640, поданной на имя Direct Drive Systems Inc.

В соответствии с изобретением в одном его аспекте система циркуляции барьерной жидкости может содержать лопастное колесо, закрепленное на роторе электродвигателя. Такое обеспечивающее циркуляцию лопастное колесо будет воздействовать на жидкость и приводить жидкость в движение. Лопастное колесо может быть закреплено на хвостовике ротора, имеющем ту же ось вращения, или может быть организована связь, которая обеспечивает лопастному колесу другую ось вращения и/или скорость вращения, сопоставимую со скоростью вращения ротора. Обеспечивающее циркуляцию лопастное колесо может быть расположено внутри корпуса или в трубе, соединенной с корпусом, что возможно. Также имеется возможность организации, к примеру, корпуса и элементов внутри корпуса, так чтобы имела место естественная конвективная циркуляция жидкости за счет горячих и холодных частей корпуса и элементов внутри корпуса и таким образом — возможность построения системы циркуляции и системы охлаждения, соответствующих настоящему изобретению. Такие принципы для создания циркуляции известны под названием тепловой трубки или термосифона. Другая возможность состоит в организации отдельного циркуляционного агрегата либо внутри корпуса, либо связанного с корпусом и, таким образом, построении системы циркуляции, соответствующей настоящему изобретению. Согласно одному возможному варианту осуществления изобретения корпус можно выполнить так, чтобы он совместно с лопастным колесом создавал внутри себя циркуляцию жидкости. Одна возможность заключается в построении корпуса с воронкообразным элементом, который ведет к лопастному колесу и тем самым создает увеличенный расход барьерной жидкости внутри корпуса. Также может быть вариант создания направляющих каналов, ведущих к лопастному колесу и от лопастного колеса. Согласно изобретению для построения схемы циркуляции можно также использовать более одного лопастного колеса.

В соответствии с изобретением в другом его аспекте система охлаждения может содержать охладительный агрегат, расположенный в жидкостном контуре, проходящем снаружи корпуса. Барьерная жидкость, находящаяся внутри корпуса, в таком случае была бы направлена через жидкостной контур и охлаждена за счет указанного процесса. Другая возможность заключается в том, чтобы иметь корпус, у которого по меньшей мере одна часть выполнена в виде охладительного агрегата, т.е. система охлаждения может содержать охладительное устройство, построенное на стенке или в стенке корпуса. Одна возможность заключается в построении такого охлаждающего устройства с ребрами на поверхности либо внутри, либо снаружи для увеличения теплопередачи через стенку корпуса. Другая возможность состоит в организации жидкостного контура для окружающей текучей среды, который входит в корпус и проходит сквозь корпус, выводя текучую среду через корпус наружу, и устройства циркуляции внутри жидкостного контура для обеспечения потока охлаждающей текучей среды через указанный жидкостной контур. Еще одна возможность заключается в комбинации некоторых или всех упомянутых решений. Согласно одному аспекту изобретения система циркуляции и система охлаждения могут быть построены в виде общей конструкции, или в виде отдельных элементов, или же можно сочетать указанные возможности. Кроме того, указанные системы могут быть в количестве одной, двух, трех, четырех или более штук.

Согласно одному аспекту система может содержать средства создания давления, рассчитанные на создание внутри корпуса давления барьерной жидкости, равного или превышающего давление технологической текучей среды на входе компрессорного агрегата.

Согласно одному аспекту компрессорный агрегат может содержать внутри себя одну, две, три, четыре, пять, шесть, семь, восемь, девять или более ступеней компрессора или лопастных колес компрессора. Согласно изобретению в одном его аспекте в основе компрессорного агрегата лежит принцип радиального центробежного компрессора с лопастными колесами с бандажом или без бандажа, с направляющими лопатками или без направляющих лопаток, с открытыми диффузорами или лопаточными диффузорами. В корпусе также может быть более одного компрессорного агрегата. Компрессорный агрегат может содержать лопастные колеса, скомпонованные «в линию» (in-line) или «спина к спине» (back-to-back). Согласно одному варианту осуществления изобретения с каждой стороны двигательного агрегата может быть установлено по компрессорному агрегату. Возможно сочетание любых из вышеперечисленных конструктивных подходов.

Согласно изобретению в другом его аспекте на валу или роторе системы может быть установлен балансировочный поршень. Другая возможность может заключаться в разделении компрессорного агрегата на две части и компоновке указанных двух частей «спина к спине».

Согласно изобретению в еще одном его аспекте роторный элемент компрессорного агрегата и двигательного агрегата может осуществлять непосредственное соединение между двигательным агрегатом и компрессорным агрегатом в виде упругой муфты, жесткой муфты или общего вала. Компрессорный агрегат и двигательный агрегат могут иметь общий вал.

Краткое описание чертежей

Далее изобретение будет раскрыто на примере варианта его осуществления, который не ограничивает собой идею и объем изобретения, и со ссылками на прилагаемый чертеж компрессорной системы, причем фиг. 1 изображает компрессорную систему по настоящему изобретению.

Осуществление изобретения

Компрессорная система содержит компрессорный агрегат 1 и агрегат 2 электродвигателя с постоянными магнитами (в дальнейшем двигательный агрегат), причем оба агрегата выполнены с общей осью ротора или валом 3. Компрессорный агрегат 1 содержит впускное отверстие 12 для технологической текучей среды и выпускное отверстие 13 для технологической текучей среды. Вал 3 установлен на смазываемых подшипниках скольжения — первом подшипнике 4 на первой стороне двигательного агрегата 2, втором подшипнике 5 между двигательным агрегатом 2 и компрессорным агрегатом 1 и третьем подшипнике 6 на стороне компрессорного агрегата 1, противоположной двигательному агрегату 2. Двигательный агрегат 2, а также первый, второй и третий подшипники 4, 5, 6 — все размещены в корпусе 7, заполненном жидкостью. Указанные подшипники также являются опорой для роторной части компрессорного агрегата. Указанная жидкость служит смазкой для подшипников 4, 5, 6. Кроме того, указанная жидкость работает в качестве барьерной текучей среды, поскольку на выпускном отверстии компрессорного агрегата 1 она поддерживается под давлением, равным или превышающим давление технологической текучей среды. Это препятствует поступлению технологической текучей среды в корпус и тем самым удерживает всякие опасные элементы, присутствующие в технологической текучей среде, в стороне от элементов внутри корпуса. Жидкость также действует в качестве хладагента для двигательного агрегата 2 и других элементов внутри корпуса, поскольку предусмотрена система охлаждения с жидкостными контурами 15, 16, проходящими снаружи корпуса — к охладительному агрегату 14 для охлаждения жидкости, и для обеспечения циркуляции жидкости. Корпус 7 разделен на три основные камеры посредством двух разделительных или уплотнительных элементов 11, 12, при этом двигательный агрегат расположен с одной стороны от уплотнителя 11, а компрессорный агрегат 1 расположен между двумя уплотнителями 11, 12 и третьим подшипником 6 в третьей камере. Жидкостные контуры выполнены так, что один первый контур 15 соединяет камеру, содержащую двигательный агрегат 2, с камерой, содержащей третий подшипник 6, а второй контур 16 соединяет камеру, содержащую третий подшипник 6, с камерой, содержащей двигательный агрегат 2. Также внутри корпуса 7 предусмотрено лопастное колесо 8 барьерной текучей среды, чтобы поддерживать циркуляцию барьерной текучей среды, пока используется компрессорная система. Лопастное колесо 8 будет также помогать создавать течение в жидкостных контурах 15, 16, охлаждая тем самым жидкость. Лопастное колесо 8 барьерной текучей среды в данном варианте осуществления закреплено непосредственно на валу 3. Поскольку в данном варианте осуществления компрессорный агрегат 1 является единым агрегатом, предусмотрен уравновешивающий поршень 9 для компенсации осевых усилий от компрессорного агрегата, когда он работает.

Изобретение раскрыто на примере варианта его осуществления, который не ограничивает собой идею и объем изобретения, причем для специалистов в данной области будет понятно, что в форму и детали осуществления изобретения могут быть внесены изменения, не выходящие за границы идеи и объема изобретения, которые определяются прилагаемой формулой изобретения. Возможно использование другого числа подшипников, например четырех или пяти подшипников, и большего числа разделительных или механических уплотнений, если вопросы динамики ротора потребуют такого решения, как например, в случае, если используется упругая муфта, длинный вал, длинный ротор компрессора и т.п. Охлаждение и циркуляция могут быть выполнены другим способом, который отличается от изображенного на прилагаемом чертеже. К примеру, в конструкции могут отсутствовать отдельные охлаждающие патрубки снаружи корпуса, поскольку они могут быть расположены на поверхности или в стенке корпуса.



Турбированный и атмосферный двигатели

ДВИГАТЕЛЬ

ТУРБИРОВАННЫЙ

Турбированный двигатель – ДВС, который отличается наличием систтемы турбонадува (состоит из турбины, турбокомпрессора и промежуточного охладителя). Она создает принудительное давление с помощью выхлопных газов. В результате в цилиндры через инжектор закачивается большее количество воздуха, который смешиваясь с топливом, сгорает более эффективно. Как результат — выделяется больше энергии, приводящей в движение рабочие части двигателя

 

АТМОСФЕРНЫЙ

Атмосферный двигатель — это классический ДВС, в котором подаваемый через инжектор (или карбюратор) воздух участвует в образовании топливной смеси в цилиндрах. Топливная смесь, воспламеняясь, создает энергию, приводящую в движение рабочие части двигателя.

1,0 л.

Чтобы развить максимальную мощность 125 л.с., условному турбированному двигателю может быть достаточно объема 1,0 л

 

 

1,6 л.

Чтобы развить максимальную мощность, например, 125 л.с., условный двигатель должен иметь рабочий объем не менее 1,6 л.

При одной и той же мощности турбомоторы отличаются чуть лучшей динамикой и несколько меньшим расходом топлива.

 

Помимо, того что двигатель весит больше, он не способен поддерживать высокую мощность при езде в гористой местности с разреженным воздухом.

150 000
километров

Турбированный двигатель подвергается большим нагрузкам и потому изнашивается быстрее. При его правильной эксплуатации пробег до капитального ремонта может составлять 150 тыс. километров.

 

от 300 000 до 500 000
километров

Из-за простой конструкции срок ресурсной эксплуатации «атмосферников» может исчисляться сотнями тысяч километров пробега. Известны случаи, когда некоторые американские атмосферные двигатели «выхаживали» по 300-500 тыс. километров без капитального ремонта.

Нужно заправляться только качественным топливом, правильно запускать и останавливать мотор, следить за уровнем и качеством заливаемого масла. Смазка в турбодвигателе имеет большое значение, благодаря ему эффективно работают подшипники и другие важные элементы. Если уровень масла падает, он ибыстрее изнашиваются и выходят из строя. Поэтому масло необходимо своевременно доливать, а при его слишком быстром расходе — оперативно устранять неполадку, из-за которой это происходит.

 

Атмосферные двигатели более «лояльны» к качеству топлива и моторного масла. Хотя этими особенностями не стоит злоупотреблять, стоит отметить, что «атмосферники» отличаются высокой ремонтоспособностью, устранение возникающих неполакдок к них обойдется гораздо дешевле.

Моторное масло QUARTZ 9000 5W-40 Высококачественное универсальное моторное масло, производимое по синтетической технологи, подходит как для атмосферных, так и для турбированных двигателей. API SN. Самая последняя спецификация по API — уровень SN. Характеризуется улучшенной защитой от высокотемпературных отложений на поршнях, более жесткими требованиями к контролю сажи и совместимости с уплотнителями. QUARTZ 9000 5W-40 обладает исключительными антиокислительными свойствамии особенно рекомендуется к применению в турбированных и мультиклапанных двигателях, а ткже в двигателях с непосредственным впрыском.


Подбор масла

Плюсы и минусы компрессоров | I4CAR

Положительные свойства компрессора

Наверное, главным положительным свойством компрессора является то, что он способствует увеличению мощности мотора — добавляет «лошадок» вашему силовому агрегату. Если установить компрессор на любой обычный легковой или грузовой автомобиль, можно сразу ощутить такой прирост в мощности. По словам водителей, создается впечатление, что вы садитесь в автомобиль с более большим объемом мотора и большей мощностью. Иногда, когда у владельца транспортного средства появляется желание установить компрессор, он не может выбрать, какой именно ему нужен – обычный механический или же турбонагнетатель.

Советы: Как работает нагнетатель

Данный вопрос довольно часто рассматривался широким кругом специалистов в автомобильной отрасли. Такие дискуссии возникали не только в кругах профессиональных инженеров, но и среди простых энтузиастов. Если взглянуть на всю картину целиком, то можно прийти к выводу, что турбокомпрессоры уступают механическим компрессорам по некоторым параметрам. Например, если вы используете механический компрессор, у вас будет отсутствовать «отставание» (лаг). Лаг – время, необходимое для реакции двигателя на ваше воздействие (использование педали газа). Да, у турбокомпрессоров есть такой недостаток, как «замедленная реакция», а связано это с тем, что выхлопным газам нужно время для набора необходимой скорости, позволяющей разогнать крыльчатку турбины. У механических компрессоров, в связи с принципом их работы, такой недостаток отсутствует. Они получают энергию и разгоняются благодаря взаимодействию с коленчатым валом мотора. Но и тут все неоднозначно. Дело в том, что механические компрессоры также отличаются между собой, и не только конструктивно, но и эффективностью работы в различных режимах работы двигателя, а именно в разных «оборотных» диапазонах. В то время как один вариант механического компрессора покажет хороший результат на высоких оборотах, другой будет более эффективным, когда коленчатый вал будет вращаться с меньшей скоростью. Если вашей целью является увеличение мощности, в первую очередь, на низких оборотах, то вам нужно выбирать между роторным и двухвинтовым компрессором. В противном случае, когда вы желаете увеличения мощности, когда число оборотов достаточно высоко, вам следует обратить внимание на центробежный компрессор.

Работа компрессора

Если вы решили установить турбокомпрессор, будьте готовы к тому, что придется серьезно поработать над выпускной системой мотора. В этот компоненте, механический компрессор тоже имеет преимущество, так как его установка относительно простая и не влечет за собой каких либо необходимых переделок в конструкции мотора. Он легко может быть закреплен у лицевой части мотора или над ним. Такая простота естественно влечет за собой и уменьшение затрат на установку и обслуживание.

Советы: Эконометр топлива

Когда вы используете механический компрессор, можете не волноваться о «правильности» остановки мотора. В отличии от турбокомпрессоров, моторное масло в них не используется, потому и нет необходимости в 30-ти секундном холостом ходу, направленном на понижение температуры масла.

Учитывая все сказанное можно сделать вывод, что компрессор нуждается в предварительном прогреве. Когда двигатель нагревается до рабочей температуры, эффективность компрессора становится оптимальной. Можно также вспомнить о том, что в самолетах компрессоры можно назвать неотъемлемой часть двигателя. Это вполне объяснимо, так как учитывая высоту на которой работает двигатель, восполнять недостаток кислорода просто необходимо. Благодаря компрессорам, самолеты получили возможность повышать высоту полета, без существенной потери в производительности моторов.

Принцип работы компрессора работающего с авиационными двигателями, практически ничем не отличается от автомобильного. Энергию необходимую для работы он получает от вала мотора, и направляет сжатый воздух в камеру сгорания. Дальше давайте разберем некоторые негативные свойства компрессоров.

Недостатки компрессоров 

Главным и наверное самым значимым минусом в работе компрессора, является то, что он поглощает до 20% общей результирующей мощности мотора. Так как компрессор получает необходимую для работы энергию непосредственно от коленчатого вала, он соответственно в некотором смысле препятствует его работе, то есть становится неким дополнительным сопротивлением вращению. Но учитывая, что прибавка к мощности намного выше, чем такая потеря, на нее по большому счету многие закрывают глаза. Минус 20% при увеличении на 50% — довольно хороший стимул в пользу установки такого компрессора.

Советы: Простые способы экономии бензина

На самом деле, компрессор достаточно неплохо нагружает двигатель. Увеличение силы взрыва в камере, дополнительные импульсы – изменения, которые требуют от мотора дополнительной прочности. В большинстве случаев, все это учтено автомобильными производителями. Усиление узлов, способствует безопасной работе двигателя с компрессором. Да, такие усовершенствования повышают стоимость производства. А компрессоры сами по себе не дешевые в обслуживании. Некоторые автопроизводители рекомендуют пользоваться премиумным высокооктановым горючим.

Но даже, при всех своих недостатках, компрессоры остаются самым лучшим вариантом увеличения мощности двигателя, в категории цена-эффективность. Вообще, существуют компрессоры, которые могут добавлять и 50 — 100% к количеству лошадок. Это просто сказочный показатель и невероятная находка, как для простых машин, так и для гоночных автомобилей и грузовиков. Но как показывает практика, к усилению двигателя стремятся не только профессионалы и гонщики, но и простые автолюбители желающие наделить дополнительными свойствами свою машину.

Компрессорные турбореактивные двигатели — Энциклопедия по машиностроению XXL

Компрессорные турбореактивные двигатели  [c.172]

В современной авиации основным типом двигателей являются компрессорные (турбореактивные) двигатели. Рассмотрим схему и принцип действия ВРД (рис. 10.13). Атмосферный воздух поступает в компрессор /, сжимается и поступает в камеры сгорания 2. В камеры сгорания подается жидкое топливо В. Процесс сгорания осуществляется при постоянном давлении. Продукты сгорания расширяются в турбине 3, совершая работу,  [c.154]


Компрессорный турбореактивный двигатель. На рис. 14.6 приведена схема, а на рис. 14.7 цикл двигателя.  [c.140]

Компрессорный воздушно-реактивный двигатель. Наиболее распространенным типом компрессорных воздушно-реактивных двигателей является турбореактивный двигатель, широко применяемый в настоящее время в скоростной авиации.  [c.570]

Наиболее распространенный тип компрессорных ВРД — турбореактивный двигатель (ТРД) (рис. 8.28). В этом двигателе предварительное сжатие воздуха осуществляется как в результате скоростного напора, так и при помощи осевого компрессора, приводимого в движение газовой турбиной, с которой он имеет общий вал. Теоретический цикл ТРД аналогичен циклу прямоточного ВРД и состоит из тех же процессов. Различие состоит лишь в том, что в ТРД необходимое сжатие воздуха обеспечивается компрессором, тогда как в прямоточном ВРД  [c.538]

Начало отечественным опытно-конструкторским работам по турбореактивным двигателям было положено в 1933—1934 гг. А. М. Люлька (ныне член-корреспондент АН СССР) вскоре после опубликования Б. С. Стечкиным теории прямоточных и компрессорных воздушно-реактивных двигателей.  [c.369]

Наиболее распространенным типом компрессорных воздушно-реактивных двигателей является турбореактивный двигатель, широко применяемый в настоящее время Б скоростной авиации  [c.279]

Воздушно-реактивные двигатели в свою очередь подразделяются на компрессорные турбореактивные) и бескомпрессорные прямоточные и пульсирующие).  [c.218]

Одним из критических факторов, влияющих на эффективность турбореактивного двигателя, является величина зазора между компрессорными лопатками и рубашкой, компрессорной крыльчаткой и ротором, зубьями лабиринтного уплотнения и поверхностного уплотнения, Идеальный случай — нулевой зазор, но это недостижимо в современных конструкциях. В условиях ускорения и торможения рабочие элементы могут удлиняться и сжиматься при различных скоростях, при этом поверхности могут соприкасаться, В таких условиях желательно, чтобы все изнашиваемые материалы находились на одном узле, на который и наносится изнашиваемое покрытие. В компрессоре предпочтительнее, чтобы лопатки поддерживались в неповрежденном состоянии, так что изнашиваемое покрытие необходимо наносить на рубашку (корпус). Уплотняющий зуб должен сохраняться, а материал канавки может изнашиваться.  [c.73]

Реактивные двигатели бывают воздушно-реактивные, к которым относятся бескомпрессорные и турбореактивные (компрессорные), а также жидкостно-реактивные.  [c.113]

Газотурбинные установки широко применяются в различных отраслях народного хозяйства. Газовые турбины являются основным агрегатом современных авиационных турбореактивных двигателей, используются в энергетических системах для покрытия максимальных нагрузок (они быстро запускаются и набирают нагрузку), в приводах нагнетателей на компрессорных станциях магистральных газо- и нефтепроводов, работают в качестве главных и форсажных двигателей на судах морского флота. Газотурбинные установки весьма перспективны на железнодорожном транспорте, где их малые размеры и маневренность создают большие преимущества. Особое место занимают они в технологических схемах многих химических и металлургических производств (энерготех-НО ЛОГИческие установки), где применяются в приводах различного рода нагнетателей с использованием как рабочего тела продуктов или отходов самих производств.  [c.117]


Фирмой Купер-Бессемер закончено испытание газотурбинной установки мощностью 10 500 л. с., предназначенной для привода газового компрессора на компрессорной станции магистрального газопровода. Эта установка переделана из реактивного двигателя типа 3-57 фирмы Прат и Витней. Переделка касается, в основном, выпускной части турбореактивного двигателя, где установлена силовая газовая турбина.  [c.119]

В этом случае 7г -диaгpaммa удлинится вверх (см. рис. 9.6, а) и цикл турбореактивного двигателя осуществится по контуру А -> i > Zi > Е-> А. га-диаграмма также удлинится в направлении оси Т(см. A iZiEA на рис. 9.6, б). Из сравнения -диаграмм бес-компрессорного и турбореактивного двигателей следует вывод, что теплота, израсходованная на работу в турбореактивном двигателе, больше на величину, пропорциональную площади QZjZна рис. 9.6, б. Таким образом, его эксплуатация более эффективна, т. е. двигатель имеет больший термический КПД г),. Значение этого КПД может быть определено по методу, использованному для бес-компрессорного двигателя.  [c.116]

Воздушно-реактивные двигатели подразделяются на компрессорные (турбореактивные) и бескомпрессориые, работающие со сгоранием топлива при р=сопз1 (прямоточные) или при У=сопз1 (пульсирующие). Схемы этих двигателей показаны на рис. 4.24.  [c.174]

Реактивные двигатели (РД) — это двигатели с газообразным рабочим телом, в которых химическая энергия топлива преобразуется в кинетическую энергию продуктов сгорания, расширяющихся в соплах и создающих силу тяги при истечении в сторону, противоположную движению аппарата. Существует классификация РД, в которой эти двигатели подразделяются на две основные группы воздушно-реактивные двигатели (ВРД) и ракетные двигатели (РД). Воздушно-реактивные двигатели подразделяют на компрессорные, или турбореактивные, и бескомп-рессорные — прямоточные и пульсирующие. В воздушно-реактивных двигателях окислителем топлива служит атмосферный воздух. Ракетные двигатели подразделяют на жидкостные и двигатели, работающие на твердом топливе. В ракетных двигателях окислитель топлива (например, жидкий кислород) находится на борту летательного аппарата [21, 24].  [c.154]

К компрессорным воздушно-реактивным двигателям относятся мотореактивные двигатели (МРД), в которых компрессор для сжатия воздуха приводится в действие поршневым двигателем, и турбореактивные (ТРД), в которых компрессор для сжатия воздуха приводится в действие газовой турбиной.  [c.177]

По виду рабочего процесса бескомпрессорные ВРД делятся на прямоточные (ПВРД) и пульсирующие (ПуВРД) воздушно-реактивные двигатели. Компрессорные двигатели включают турбореактивные (ТРД), двух-коитуриые (ДТРД) и турбовинтовые двигатели (ТВД).  [c.222]


Как работают воздушные компрессоры: анимированное руководство

Воздушные компрессоры — универсальные и жизненно важные компоненты любого завода или мастерской. За последние годы они стали меньше и менее громоздкими, что делает их более удобными в различных рабочих ситуациях. Это очень полезные портативные машины, которые приводят в действие отдельные пневматические инструменты.

Основное преимущество воздушных компрессоров в том, что они намного мощнее обычных инструментов и не требуют собственных громоздких двигателей.Поскольку единственное реальное обслуживание, которое требуется от них, — это небольшая смазка, различные инструменты могут приводиться в действие одним двигателем, который использует давление воздуха для достижения максимального потенциала.

Их универсальность не ограничивается только верстаком для сверл или шлифовальных машин; их можно использовать для чего угодно, от накачивания шин (например, на вашей местной заправке) до прочистки раковины дома.

Воздушные компрессоры — это свидетельство человеческой изобретательности. Важно понимать, как они работают, чтобы вы могли выбрать подходящий воздушный компрессор для своего проекта.

Как работают воздушные компрессоры

Воздушные компрессоры работают за счет нагнетания воздуха в контейнер и повышения его давления. Затем воздух проходит через отверстие в резервуаре, где нарастает давление. Думайте об этом как об открытом воздушном шаре: сжатый воздух можно использовать как энергию, так как он высвобождается.

Они приводятся в движение двигателем, который превращает электрическую энергию в кинетическую. Это похоже на то, как работает двигатель внутреннего сгорания, используя коленчатый вал, поршень, клапан, головку и шатун.

Отсюда сжатый воздух можно использовать для питания различных инструментов. Некоторые из наиболее популярных вариантов — гвоздезабиватели, гайковерты, шлифовальные машинки и краскораспылители.

Существуют разные типы воздушных компрессоров, и каждый из них имеет свою специализацию. Как правило, различия не такие уж и серьезные: все сводится к тому, как компрессор обрабатывает вытеснение воздуха.

Как работает каждый тип воздушного компрессора

Есть два метода сжатия воздуха: принудительное и динамическое вытеснение.У каждого метода есть несколько подкатегорий, которые мы рассмотрим ниже. Результаты относительно схожи, но процессы их достижения различаются.

Вот как работают положительное и динамическое смещение:

Положительный рабочий объем

Воздушные компрессоры прямого вытеснения нагнетают воздух в камеру, объем которой уменьшается для сжатия воздуха.

Объемный объем воздуха — это общий термин, который описывает различные воздушные компрессоры, мощность которых обеспечивается за счет объемного вытеснения воздуха.Несмотря на то, что внутренние системы различаются между разными машинами, методы подачи энергии одинаковы.

Некоторые типы компрессоров прямого вытеснения лучше подходят для промышленных рабочих нагрузок, в то время как другие лучше подходят для любителей или частных проектов. Вот три основных типа воздушных компрессоров, в которых используется объемный объем:

1. Винтовой поворотный

Винтовые компрессоры имеют два внутренних «винта», которые вращаются в противоположных направлениях, удерживая и сжимая между собой воздух.Два винта также создают постоянное движение при вращении.

Это распространенный тип воздушного компрессора, который является одним из самых простых в уходе. Двигатели обычно имеют промышленные размеры и отлично подходят для непрерывного использования.

2. Роторная заслонка

Роторно-лопастные компрессоры похожи на роторно-винтовые компрессоры, но вместо винтов на роторе устанавливаются лопасти, которые вращаются внутри полости. Воздух сжимается между лопаткой и ее кожухом и затем выталкивается через другое выпускное отверстие.

Роторно-пластинчатые компрессоры

очень просты в использовании, что делает их очень популярными для частных проектов.

3. Поршневой / поршневой тип

Поршневой (возвратно-поступательный) компрессор использует поршни, управляемые коленчатым валом, для подачи газа под высоким давлением. Обычно они используются на небольших предприятиях и не предназначены для постоянного использования.

Есть два типа поршневых компрессоров: одноступенчатые и двухступенчатые.

1. Одноступенчатый

В одноступенчатых компрессорах воздух сжимается с одной стороны поршня, в то время как другая сторона отвечает за его работу: когда поршень движется вниз, воздух всасывается, а когда он движется вверх, воздух нагнетается. сжатый.

Одноступенчатые компрессоры относительно доступны по цене по сравнению с другими компрессорами и, как правило, их легко приобрести; их можно найти практически в любом механическом магазине.

2. Двухступенчатый

Двухступенчатые компрессоры имеют две камеры сжатия по обе стороны от поршня. Компрессоры двойного действия обычно охлаждаются водой за счет постоянного потока воды через двигатель. Это обеспечивает лучшую систему охлаждения, чем другие компрессоры.

Из-за своей высокой стоимости двухступенчатые компрессоры лучше подходят для заводов и мастерских, чем для частных проектов.

Динамическое смещение

Компрессоры

с динамическим рабочим объемом используют вращающуюся лопасть, приводимую в действие двигателем, для создания воздушного потока. Затем воздух ограничивается для создания давления, а кинетическая энергия сохраняется внутри компрессора.

Они в основном предназначены для крупных проектов, таких как химические заводы или производители стали, поэтому маловероятно, что вы сможете найти такой у местного механика.

Как и в случае компрессоров прямого вытеснения, существует два различных типа динамического вытеснения: осевое и центробежное.

1. Осевые компрессоры

В осевых компрессорах используется серия лопаток турбины для выработки воздуха, прогоняя его через небольшую площадь. Осевые компрессоры, похожие на другие лопаточные компрессоры, работают со стационарными лопастями, которые замедляют воздушный поток, увеличивая давление.

Эти типы воздушных компрессоров не очень распространены и имеют ограниченную функциональность. Они используются в основном в авиационных двигателях и на крупных воздухоразделительных установках.

2. Центробежные компрессоры

Центробежные или радиальные компрессоры работают за счет подачи воздуха в центр через вращающуюся крыльчатку, которая затем толкается вперед под действием центробежной или внешней силы.За счет замедления потока воздуха через диффузор генерируется больше кинетической энергии.

В компрессорах такого типа обычно используются электрические высокоскоростные двигатели. Одно из наиболее распространенных применений центробежных компрессоров — это системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

В чем разница между насосом и компрессором?

Иногда слова «насос» и «компрессор» используются как синонимы. Они могут показаться похожими, но между ними есть разница.

Насосы перемещают жидкости между местами, в то время как воздушные компрессоры сжимают объем газа и часто транспортируют его в другое место.В любом проекте, связанном с жидкостью, например, при перекачивании бассейна, используется насос. С другой стороны, сжатый воздух используется для получения энергии для выполнения различных задач, таких как пескоструйная очистка.

Понимание этой разницы между двумя терминами и методами распространения может помочь вам понять, что вам нужно для вашего проекта.

Воздушные компрессоры — полезный инструмент в любом строительном проекте. От окраски распылением до ремонта спущенной шины они могут значительно облегчить работу. Нет двух одинаковых воздушных компрессоров, и понимание того, как они работают, позволяет вам принимать обоснованные решения для проекта, над которым вы работаете.

Похожие сообщения











Что такое воздушный компрессор?

Два часто задаваемых вопроса: «Что такое воздушный компрессор?» и «Как работает воздушный компрессор?» Воздушный компрессор — это механическое устройство, которое сжимает воздух и выпускает воздух под высоким давлением. Широкое распространение воздушного компрессора заметно от дома к промышленности в различных случаях. Чтобы удовлетворить потребности пользователей и сделать воздух более эффективным, созданы различные типы воздушных компрессоров.Сегодня мы узнаем о типах воздушных компрессоров и принципах работы воздушного компрессора, включая центробежный компрессор.

Как работает воздушный компрессор — базовый тип

Основные компоненты воздушного компрессора (поршневого типа):

В основном воздушный компрессор состоит из трех частей: электродвигателя, насоса и ресивера (резервуара). приемники могут быть вертикальными или горизонтальными, различающимися по размеру и емкости.

Электродвигатель

Основное назначение электродвигателя — приводить в действие насос.двигатель приводит в движение шкив через ремни, которые передают мощность от двигателя к поршням насоса через маховик и коленчатый вал. Механизм маховика предназначен для охлаждения насоса компрессора.

Насос

Насос предназначен для сжатия воздуха и его нагнетания в ресивер. Двухступенчатые воздушные компрессоры имеют как минимум два насосных цилиндра. Сжимая воздух дважды сначала в большем цилиндре низкого давления, а затем в меньшем цилиндре высокого давления, двухступенчатый компрессор может создавать давление от 145 до 175 фунтов на квадратный дюйм.

Ресивер (резервуар)

Ресивер предназначен для хранения сжатого воздуха. Обратный клапан на входе ресивера предотвращает попадание сжатого воздуха из ресивера обратно в насос компрессора.

Подробнее: Руководство по техническому обслуживанию воздушного компрессора

Типы воздушного компрессора:

По сути, воздушный компрессор можно разделить на 3 типа.

  1. В зависимости от подаваемого давления.
  2. По конструкции и принципу работы.
  3. По степени сжатия воздуха.

По давлению на выходе воздушный компрессор делится на 3 типа.

  1. A) Воздушный компрессор низкого давления: Этот тип воздушного компрессора может нагнетать давление до 150 фунтов на квадратный дюйм.
  1. B) Компрессор среднего давления: Этот тип компрессора может обеспечивать подачу от 150 до 1000 фунтов на квадратный дюйм.
  1. C) Воздушный компрессор высокого давления: Эти гигантские типы компрессоров всегда производят давление выше 1000 фунтов на квадратный дюйм.

Если мы классифицируем воздушный компрессор по принципу конструкции и его работе, то воздушный компрессор можно разделить на два типа

2.A) Винтовой компрессор

2.B) Турбокомпрессор

Третья основная классификация воздушного компрессора основана на степени сжатия. Эту категорию также можно разделить на два типа.

3. A) Воздушный компрессор прямого вытеснения

3.Б) Роторно-динамический воздушный компрессор.

И последнее, но не менее важное: поршневой воздушный компрессор можно разделить на три типа: поршневой, винтовой и лопастной.

Как работает Поршневой компрессор ?

Воздушный компрессор выпускается в нескольких различных стилях, но наиболее распространенной является модель поршневого типа. Другие варианты — винтовой или центробежный компрессор. Однако, поскольку поршневые модели более распространены, давайте обсудим, как они работают.

Если вы знакомы с поршнями в своей машине, то можете представить себе, как работает этот компрессор. Эта машина может иметь конструкцию одинарного или двойного действия, может смазываться маслом или не содержать масла.

Поршневые воздушные компрессоры работают за счет поршневого наполнения резервуара воздухом. Поскольку поршень всасывает воздух снаружи, клапаны и прокладки вокруг него герметизируют воздух и предотвращают его выход. После каждого цикла в камеру закачивается больше воздуха, что увеличивает ее давление.

В моделях двойного действия поршни расположены в L-образной форме, при этом вертикальный цилиндр имеет низкое давление, а горизонтальный — высокое. Такая настройка позволяет компрессору работать более эффективно, обеспечивая более стабильный PSI.

Как в промышленности, так и в быту воздушный компрессор играет очень важную роль. В очень простом виде мы увидим, как работает воздушный компрессор. Обычно у них есть большой кусок трубопровода, называемый цилиндром с поршнем внутри, приводимым в движение коленчатым валом и шатуном.

Пара автоматических клапанов дополняет элементы, необходимые для нашего объяснения. Сначала компрессорная система начинает смотреть вниз в цилиндр. Это создает частичный вакуум при атмосферном давлении, который открывает впускной клапан.

По мере того, как поршень опускается, цилиндр заполняется атмосферным воздухом, в результате чего весь цилиндр заполняется воздухом при атмосферном давлении. Когда коленчатый вал завершает осторожный оборот, поршень снова начинает двигаться вверх. Давление, создаваемое внутри цилиндра, в дополнение к пружине, установленной на клапане, закрывает впускной клапан.Затем повышенное давление открывает автоматический выпускной клапан. когда поршень достигает максимального верхнего положения, выпускной клапан снова закрывается.

Цикл повторяется, и давление внутри резервуара для хранения становится все выше и выше. Специальный датчик, установленный на резервуаре, определяет давление и отсекает приводной двигатель компрессора. Каждый раз, когда давление в резервуаре падает из-за использования воздуха или утечки, датчик перезапускает двигатель.

Смазка компрессора осуществляется с помощью определенного количества масла, содержащегося в масляном поддоне компрессора, а также с помощью смазочных устройств, размещенных во впускном воздуховоде для поддержания суспензии капель масла для смазки клапанов внутри компрессора. цилиндр.Также имеется прозрачный фильтр, в котором скапливается большая часть воздуха, который необходимо периодически сливать, предотвращая его попадание в камеру сжатия. Примерно так работает базовый компрессор

.

Принцип работы центробежного компрессора

Давайте рассмотрим центробежный компрессор, который использует компрессию пара неположительного вытеснения для сжатия больших количеств хладагента и обычно используется в системах охлаждения очень большой мощности.Центробежный компрессор состоит из трех основных компонентов:

  • Рабочее колесо
  • Диффузор
  • Спиральный корпус

Центробежные компрессоры большой мощности могут иметь две или более рабочих колес или ступеней в одном корпусе. Центробежные компрессоры обычно приводятся в действие герметичными электродвигателями. Однако компрессоры с открытым приводом и центробежные компрессоры также доступны для применений с паровыми турбинами, газовыми турбинами или двигателями.

Рабочее колесо представляет собой вращающийся круглый диск с изогнутыми лопастями, который приводится в движение электродвигателем с высокой скоростью.При вращении крыльчатка перемещает пары хладагента от всасывающего отверстия в центре к внешнему краю, используя центробежную силу. Пар поступает во всасывающий патрубок с относительно низкой скоростью и покидает внешний край крыльчатки с высокой скоростью; это означает, что крыльчатка передает свою энергию вращения пару, но высокая скорость не связана с высоким статическим давлением.

Для достижения желаемого повышения давления или сжатия пар необходимо замедлить, преобразовав его скоростное давление в статическое давление.Вот где вступает в игру диффузор. Поскольку пар с высокой скоростью движется радиально наружу через диффузор, площадь потока увеличивается, замедляя пар и увеличивая статическое давление.

Некоторые центробежные модели имеют диффузоры с лопатками или трубками, которые изменяют направление потока и дополнительно замедляют пар. Корпус в форме спирали собирает медленно движущийся пар высокого давления вокруг диффузора и направляет его к выпускному патрубку компрессора.

Входные направляющие лопатки регулируют производительность центробежных компрессоров.Эти подвижные лопатки расположены во всасывающем отверстии. Когда лопатки полностью открыты, компрессор обеспечивает полную холодопроизводительность. Поскольку лопатки закрыты, они уменьшают поток хладагента через компрессор, снижая производительность холодильного цикла.

Кроме того, регулировка производительности центробежного компрессора также может осуществляться путем изменения скорости вращения. На этом мы завершаем наш сегмент, посвященный механическому циклу сжатия пара непрямого вытеснения с использованием центробежного компрессора.

Как работает воздушный компрессор

Много лет назад в магазинах было обычным делом иметь центральный источник энергии, который приводил в действие все инструменты через систему ремней, колес и приводных валов. Электроэнергия передавалась по рабочему пространству с помощью механических средств. Хотя ремни и валы могут исчезнуть, многие магазины по-прежнему используют механическую систему для перемещения энергии по цеху. Он основан на энергии, хранящейся в воздухе, находящемся под давлением, а сердцем системы является воздушный компрессор.

Вы найдете воздушные компрессоры, которые используются в самых разных ситуациях — от угловых заправочных станций до крупных производственных предприятий. И все больше и больше воздушных компрессоров находят применение в домашних мастерских, подвалах и гаражах. Модели, рассчитанные на любую работу, от надувных игрушек для бассейнов до электроинструментов, таких как гвозди, шлифовальные машины, дрели, ударные гайковерты, степлеры и краскопульты, теперь доступны в местных домашних центрах, у дилеров инструментов и по каталогам с доставкой по почте.

Большим преимуществом пневмоэнергетики является то, что для каждого инструмента не нужен собственный громоздкий двигатель.Вместо этого один двигатель компрессора преобразует электрическую энергию в кинетическую. Это позволяет создавать легкие, компактные, простые в обращении инструменты, которые работают бесшумно и содержат меньше изнашиваемых деталей.

Типы воздушных компрессоров

Хотя существуют компрессоры, в которых для создания давления воздуха используются вращающиеся рабочие колеса, компрессоры объемного действия более распространены и включают модели, используемые домовладельцами, деревообработчиками, механиками и подрядчиками.Здесь давление воздуха увеличивается за счет уменьшения размера пространства, содержащего воздух. Большинство компрессоров, с которыми вы столкнетесь, выполняют эту работу с возвратно-поступательным поршнем.

Как и небольшой двигатель внутреннего сгорания, обычный поршневой компрессор имеет коленчатый вал, шатун и поршень, цилиндр и головку клапана. Коленчатый вал приводится в движение электродвигателем или газовым двигателем. В то время как есть небольшие модели, которые состоят только из насоса и двигателя, большинство компрессоров имеют воздушный резервуар для удержания количества воздуха в пределах заданного диапазона давления.Сжатый воздух в резервуаре приводит в движение пневматические инструменты, а мотоцикл включается и выключается, чтобы автоматически поддерживать давление в резервуаре.

В верхней части цилиндра вы найдете головку клапана, которая удерживает впускной и выпускной клапаны. Оба являются просто тонкими металлическими заслонками — одна установлена ​​под ней, а другая — сверху. По мере того, как поршень движется вниз, над ним создается разрежение. Это позволяет наружному воздуху при атмосферном давлении открыть впускной клапан и заполнить область над поршнем.Когда поршень движется вверх, воздух над ним сжимается, удерживает впускной клапан закрытым и толкает выпускной клапан. Воздух движется из выпускного отверстия в резервуар. С каждым ходом в бак поступает больше воздуха, и давление повышается.

Типичные компрессоры выпускаются в 1- или 2-цилиндровых версиях, в зависимости от требований к оборудованию, которое они приводят в действие. На уровне домовладельца / подрядчика большинство двухцилиндровых моделей работают так же, как и одноцилиндровые, за исключением того, что на один оборот приходится два хода вместо одного.Некоторые коммерческие 2-цилиндровые компрессоры представляют собой 2-ступенчатые компрессоры: один поршень нагнетает воздух во второй цилиндр, что дополнительно увеличивает давление.

Компрессоры

используют реле давления для остановки двигателя, когда давление в баллоне достигает заданного предела — около 125 фунтов на квадратный дюйм для многих одноступенчатых моделей. Однако в большинстве случаев такое давление не требуется. Таким образом, воздуховод будет включать регулятор, который вы настроите в соответствии с требованиями к давлению используемого вами инструмента. Манометр перед регулятором контролирует давление в баллоне, а манометр после регулятора контролирует давление в воздушной линии.Кроме того, в баке есть предохранительный клапан, который открывается при выходе из строя реле давления. Реле давления может также включать разгрузочный клапан, который снижает давление в баллоне при выключенном компрессоре.

Многие компрессоры с шарнирно-поршневыми поршнями смазываются маслом. То есть они имеют масляную ванну, которая смазывает подшипники и стенки цилиндра разбрызгиванием при вращении кривошипа. Поршни имеют кольца, которые помогают удерживать сжатый воздух наверху поршня и удерживают смазочное масло от воздуха.Однако кольца не совсем эффективны, поэтому некоторое количество масла попадет в сжатый воздух в виде аэрозоля.

Наличие масла в воздухе не обязательно является проблемой. Многие пневмоинструменты требуют смазки, и встроенные масленки часто добавляются для повышения равномерности подачи к инструменту. С другой стороны, эти модели требуют регулярных проверок масла, периодической замены масла, и они должны работать на ровной поверхности. Прежде всего, есть некоторые инструменты и ситуации, в которых требуется безмасляный воздух. Распыление масла в воздушном потоке вызовет проблемы с отделкой.Многие новые инструменты для деревообработки, такие как гвоздезабиватели и шлифовальные машинки, не содержат масла, поэтому нет никаких шансов загрязнить деревянные поверхности маслом. В то время как решения проблемы воздушного масла включают использование маслоотделителя или фильтра в воздушной линии, лучшая идея — использовать безмасляный компрессор, в котором вместо масляной ванны используются подшипники с постоянной смазкой.

Разновидностью поршневого компрессора автомобильного типа является модель, в которой используется цельный поршень / шатун. Поскольку пальца отсутствует, поршень наклоняется из стороны в сторону, когда эксцентриковая шейка вала перемещает его вверх и вниз.Уплотнение вокруг поршня поддерживает контакт со стенками цилиндра и предотвращает утечку воздуха.

Там, где потребность в воздухе невысока, может быть эффективен диафрагменный компрессор. В этой конструкции мембрана между поршнем и камерой сжатия изолирует воздух и предотвращает утечку.

Мощность компрессора
Одним из факторов, используемых для определения мощности компрессора, является мощность двигателя. Однако это не лучший показатель.Вам действительно нужно знать количество воздуха, которое компрессор может подавать при определенном давлении.

Скорость, с которой компрессор может подавать объем воздуха, указывается в кубических футах в минуту (куб. Поскольку атмосферное давление играет роль в скорости движения воздуха в цилиндр, куб. Фут в минуту будет зависеть от атмосферного давления. Он также зависит от температуры и влажности воздуха. Чтобы установить равные условия игры, производители рассчитывают стандартные кубические футы в минуту (scfm) как кубические футы в минуту на уровне моря при температуре воздуха 68 градусов по Фаренгейту и относительной влажности 36%.Номинальные значения стандартных кубических футов в минуту приведены для конкретного давления, например, 3,0 кубических футов в минуту при 90 фунтах на квадратный дюйм. Если вы уменьшите давление, scfm повышается, и наоборот.

Вы также можете встретить рейтинг под названием displacement cfm. Эта цифра является произведением рабочего объема цилиндра и числа оборотов двигателя. По сравнению с scfm, он обеспечивает показатель эффективности компрессорного насоса.

Номинальные значения кубических футов в минуту и ​​фунтов на квадратный дюйм важны, поскольку они указывают на инструменты, которыми может управлять конкретный компрессор. Выбирая компрессор, убедитесь, что он может подавать то количество воздуха и давление, которое необходимо вашим инструментам.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Как работает сжатие воздуха?

Если вы новичок в использовании воздушных компрессоров, вот ваше руководство по науке, стоящей за ними.

Воздушные компрессоры находят широкое применение на всех уровнях промышленности.Фактически, они незаменимы для большинства заводов, мастерских и гаражей по всему миру. Некоторые умелые люди могут даже иметь дома воздушные компрессоры для строительных и ремонтных работ.

Какими бы распространенными ни были компрессоры, наука, стоящая за ними, может показаться сложной. Даже обычные пользователи могут не иметь четкого представления о том, как они работают. Вот некоторые из основных принципов сжатия воздуха и наиболее распространенные механизмы, используемые сегодня:

Как работают компрессоры

Хотя большинство воздушных компрессоров предназначены для обработки воздуха с определенным давлением, все они используют один и тот же основной принцип: закон Бойля.

Согласно этому научному закону, пока окружающая температура остается постоянной, давление воздуха внутри контейнера обратно пропорционально объему контейнера. В результате уменьшение объема даже небольшого контейнера может вызвать высокое давление, создавая большое количество неиспользованной энергии.

В воздушных компрессорах этот принцип используется для максимального использования энергии сжатого воздуха. Электрическая энергия, необходимая для сжатия воздуха, становится кинетической энергией, содержащейся в воздухе под сильным давлением.Затем кинетическая энергия сжатого воздуха может использоваться для питания различных инструментов и машин, от промышленного оборудования до небольших сверл и распылителей.

В поисках правильного механизма

Существует несколько различных методов сжатия воздуха, но в большинстве компрессоров используются поршни или поворотный механизм.

В поршневом компрессоре электрический или газовый двигатель вращает коленчатый вал, толкая поршень внутрь и наружу из гладкого цилиндра. Когда поршень входит в цилиндр, он уменьшает объем цилиндра, увеличивая давление воздуха внутри него.

Сжатый воздух затем выпускается через специальные клапаны сбоку контейнера и хранится во внешнем приемном баке, из которого сжатый воздух может забираться и использоваться для питания станка или инструмента. Многие поршневые компрессоры включают переключатель клапана, который останавливает поршень, как только машина достигает желаемого давления воздуха.

С другой стороны, роторные компрессоры

используют роторные механизмы для сжатия воздуха, обеспечивая более стабильный поток сжатого воздуха. Ротационные компрессоры бывают двух видов: пластинчато-роторные и винтовые.

Винтовые компрессоры

имеют два параллельных ротора с внешними винтами, которые пересекаются в продольном направлении и разделены критическим минимальным зазором. Когда компрессоры работают, эти два ротора сцепляются вместе, сжимая воздух.

В роторно-пластинчатом компрессоре единственный ротор с продольными пазами содержит смещенные скользящие лопатки, которые скользят внутрь и наружу ротора, образуя компрессионные карманы. Механизм проще, менее чувствителен и более эффективен, чем винтовой, что обеспечивает более длительный срок службы компрессора и более низкую стоимость с течением времени.

Гайки и болты

Как и следовало ожидать, у воздушных компрессоров есть особые потребности в обслуживании. Их необходимо регулярно смазывать, чтобы поршень и коленчатый вал работали плавно и снижали износ цилиндра. Их системы охлаждения также необходимо регулярно контролировать, чтобы температура воздуха оставалась постоянной.

Независимо от того, над чем вы работаете, всегда найдется компрессор, отвечающий вашим потребностям. Чтобы узнать больше о том, как работают пластинчато-роторные компрессоры и как они могут принести пользу вашему бизнесу, не стесняйтесь обращаться к нам сегодня.

Поршневой компрессор | Как работает поршневой компрессор?

Компрессор — это наиболее распространенная механическая машина, которая используется для сжатия воздуха или различных газов. В зависимости от принципа работы в различных отраслях промышленности используются несколько типов компрессоров. Поршневой или поршневой компрессор входит в состав наиболее известных типов компрессоров. В этой статье мы подробно обсудим поршневой компрессор и его различные типы.

Что такое поршневой компрессор?

Поршневой компрессор — известный тип компрессора из категории компрессоров прямого вытеснения. В поршневом компрессоре используется поршень или плунжер для сжатия воздуха или газа. Он сжимает газ или воздух из-за движения поршня вперед, и назад, . Поэтому его еще называют поршневым компрессором.

В этом компрессоре газ или воздух втягивается в камеру, где поршень, совершающий возвратно-поступательное движение, сжимает его.Этот поршень работает, вытесняя объем рабочей жидкости.

Поршневые воздушные компрессоры используются в местах, где требуется низкий расход и высокое давление газа. Эти компрессоры используются в основном для заполнения воздуха в шинах автомобиля, небольших покрасочных работ, коммерческих целей, очистки от пыли, ручных инструментов и т. Д.

Поршневой или поршневой компрессор является уникальным устройством, поскольку в нем есть активные элементы, которые могут перемещаться как в линейном, так и во вращательном направлениях.Таким образом, нет необходимости соблюдать основные правила « Мониторинг вибрации », вам просто нужно следить за рабочими условиями компрессора, чтобы продлить его срок службы.

Основное различие между поршневым воздушным компрессором и центробежным компрессором состоит в том, что поршневые компрессоры используют поршень для сжатия воздуха вместо диффузора.

Принцип работы поршневого компрессора

Принцип работы поршневого компрессора очень прост.Работает от бензиновых / дизельных двигателей или от электродвигателя.

Поршневой компрессор работает следующим образом:

  • При включении электродвигатель начинает вращаться, и вал, соединенный с поршнем, вращается.
  • По мере того как вал вращается, поршень также начинает движение Too и FRO внутри цилиндра.
  • Когда поршень поршневого компрессора движется к нижней мертвой точке, давление воздуха внутри цилиндра становится ниже внешнего давления воздуха.
  • Из-за низкого внутреннего давления воздуха в цилиндре внешний воздух высокого давления начинает поступать в цилиндр компрессора.
  • Таким образом, воздух начинает всасываться внутри цилиндра компрессора через всасывающий клапан.
  • После завершения цикла НМТ поршень начинает свой ход вверх и начинает движение к ВМТ.
  • По мере движения поршня вверх объем цилиндра начинает уменьшаться, и давление внутреннего воздуха становится равным внешнему или внешнему воздуху.При этом всасывающий клапан закрывается.
  • Во время цикла ВМТ поршень сжимает воздух или газ внутри цилиндра. По завершении цикла ВМТ открывается выпускной клапан, и воздух выходит и переносит его в желаемое место или место хранения.
  • После выпуска воздуха или газа весь цикл повторяется снова и снова.

Для лучшего понимания посмотрите следующее видео:

Читайте также: Как работает центробежный компрессор?

Поршневые воздушные компрессоры типов Поршневые компрессоры

бывают двух основных типов:

  1. По работе поршня
  2. По количеству цилиндров

1) Согласно работе поршня

По принципу действия поршня поршневой воздушный компрессор делится на два типа.

i) Компрессор одностороннего действия

Основная статья: Компрессор одностороннего действия

В поршневом воздушном компрессоре одностороннего действия для сжатия воздуха используется только одна сторона поршня. В то время как другая сторона поршня не используется для сжатия воздуха, который соединяется только с картером. В этом компрессоре цикл сжатия завершается за два хода поршня. В первом такте поршень всасывает воздух, а во втором такте сжимает воздух.

Этот компрессор имеет более низкую стоимость, чем другие типы поршневых компрессоров. Кроме того, он требует меньшего обслуживания, чем компрессор двойного действия. В основном в двигателях внутреннего сгорания используются компрессоры одностороннего действия.

ii) Поршневой воздушный компрессор двойного действия

Основная статья: Компрессор двойного действия

В этом типе поршневого воздушного компрессора оба конца поршня используются для сжатия воздуха. Один конец поршня используется для всасывания воздуха или газа внутри цилиндра, а другой конец используется для сжатия.И всасывание, и сжатие происходят за один ход поршня.

2) Типы по количеству цилиндров

По количеству цилиндров поршневой воздушный компрессор делится на два типа:

i) Одноступенчатый воздушный компрессор

Основная статья: Одноступенчатый компрессор

В одноступенчатом компрессоре воздух или газ сжимаются только в одном цилиндре.Основное различие между одноступенчатым и двухступенчатым компрессором состоит в том, что в одноступенчатом компрессоре воздух сжимается один раз, а в двухступенчатых компрессорах — два раза. По этой причине одноступенчатый компрессор производит меньше сжатого воздуха или газа, чем двухступенчатый компрессор.

ii) Двухступенчатый компрессор

Основная статья: Двухступенчатый компрессор

В этом поршневом воздушном компрессоре используются два цилиндра для сжатия воздуха.Сначала атмосферный воздух втягивается внутрь первого цилиндра, затем воздух сжимается. После процесса первого цилиндра воздух переходит во второй цилиндр, где происходит дальнейший процесс сжатия. Наконец, воздух на выходе доставляется в резервуар для хранения или в желаемую зону. Двухступенчатый компрессор имеет две ступени, как показано на рисунке ниже.

Компоненты поршневого компрессора

Подробная информация о важных компонентах поршневого компрессора приведена ниже:

1) Корпус

Кожух включает в себя наиболее важные компоненты поршневого компрессора.Это прочный и прочный компонент. Он содержит все возвратно-поступательные компоненты компрессора. На нее устанавливают направляющую крейцкопфа и цилиндр.

Съемный компрессор обычно устанавливается в уравновешенной и противоположной конфигурации с парой смежных углов поворота коленчатого вала, которые различаются на 180 градусов и разделены только ходом коленчатого вала. Кривошипы расположены так, чтобы уравновешивать движение каждого поршня за счет движения противоположного поршня.

2) Цилиндр

Цилиндр является важной составной частью поршневого компрессора.Это компрессионный сосуд, содержащий рабочую жидкость (воздух или газ) для процесса сжатия. Поршень или плунжер совершает возвратно-поступательное движение внутри цилиндра, который сжимает рабочую жидкость.
Основная задача цилиндра в поршневом воздушном компрессоре — охлаждение машины до температуры во время процесса сжатия. Это заставляет машины производить тепло.
Для больших баллонов низкого давления этот компонент изготовлен из чугуна. И их можно снять с основного корпуса. Цилиндр также соединяется с корпусом через промежуточную деталь, называемую проставкой.
Для небольших баллонов высокого давления баллон изготавливается из стали. Этот цилиндр соединяется с корпусом компрессора.
Цилиндр помогает пластинам впускного и выпускного клапана. Он может быть оснащен сменной втулкой или втулкой, чтобы изношенная часть цилиндра имела пригодную для использования поверхность. Линейка не соскальзывает с поверхности. Если цилиндр выходит из строя, linear можно легко заменить его, не покупая совершенно новую дорогостоящую систему.
Поршневой компрессор имеет один или несколько цилиндров.Одноступенчатый компрессор использует только один цилиндр для сжатия рабочего тела. В компрессоре двойного действия используются два цилиндра для сжатия рабочего тела. Точно так же многоступенчатый компрессор использует более двух цилиндров для сжатия рабочей жидкости. В поршневых воздушных компрессорах чаще всего используются цилиндры двустороннего действия.

3) Распорка

Это поршневой компрессор для большинства основных компонентов. Он разделяет раму компрессора и камеру сжатия (цилиндр).Распорка может иметь двойной, одинарный, двойной или очень длинный паз.

  • В случае конструкции с одним отсеком зазор между диафрагмой и уплотнением цилиндра увеличивается, так что шток поршня не может войти в сальник и картер. Масло перемещается между картером и сальником.
  • Расположение на большом расстоянии помогает отличить часть штока, которая соединяется с кривошипом. Другой конец штока соединяется с цилиндром, который передает смазку на большое расстояние.
  • 2-х камерная конструкция доступна для работы с вредными токсичными веществами. Никакая часть штока не входит в отсек и картер.

Смазка не попадает в цилиндр и загрязняет сжатый газ. Для предотвращения загрязнения картерного масла технологическим газом требуется достаточное количество выхлопных газов.

Каждый компрессор должен иметь отдельные системы слива и выпуска для сальника и проставки. Вентиляционное отверстие сальника и распорная деталь должны быть направлены к открытой выхлопной системе, которая заканчивается на расстоянии не менее 25 футов от уровня выхлопных газов двигателя к внешней и верхней части корпуса компрессора.Слив проставки должен быть направлен в другой поддон, который может сливаться вручную.

4) Коленчатый вал

Коленчатый вал — это главный вал компрессора. Шатун соединяет палец крейцкопфа с коленчатым валом. Он приводит во вращение шатуны, штоки поршней и поршни вокруг оси рамы. Эти компоненты поршневого компрессора работают с большими компрессорами (мощностью более 150 кВт). Для компрессоров мощностью менее 150 кВт используется коленчатый вал из высокопрочного чугуна.

Кроме того, коленчатый вал поршневого воздушного компрессора напрямую или косвенно соединяется с электродвигателем через шкив и ременную систему. Когда вал двигателя вращается, коленчатый вал также вращается, позволяя поршню совершать возвратно-поступательное движение в цилиндре. Однако сначала шток соединяется с коленчатым валом и шатуном, чтобы поршень мог двигаться вверх и вниз.

5) Шатун

Шатун также входит в состав необходимых компонентов поршневого компрессора.Он связывает поршень с коленчатым валом.

Одна сторона шатуна соединяется с поршнем, а другая сторона соединяется с коленчатым валом поршневого воздушного компрессора. Кроме того, коленчатый вал компрессора напрямую или косвенно соединяется с электродвигателем через шкив и ременную систему. Он преобразует вращательное движение в возвратно-поступательное.

В зависимости от функциональности станка для его конструкции могут использоваться ковкий чугун или шатуны из кованой стали.

6) Поршень

Он находится на конце штока поршня. Поршень действует как подвижный дефлектор внутри цилиндра поршневого воздушного компрессора. Как работает компрессор, сильно зависит от поршня. Потому что в компрессоре сжатие воздуха происходит за счет поршня.

Выбор материала поршня зависит от веса, прочности и совместимости с рабочей средой (воздух или газ). Поршни обычно изготавливаются из легких материалов, таких как сталь, алюминий, чугун.Поршень имеет полый центр, чтобы он оставался легким.

Поршень передает энергию от картера к газу цилиндра компрессора, чтобы предотвратить утечку хладагента через зазоры.

Поршень поршневого воздушного компрессора в основном изготавливается из чугуна или алюминия. Он движется вверх и вниз в цилиндре сжатия. Движение поршня вызывает всасывание и сжатие рабочей жидкости.

7) Поршневое кольцо

Поршневое кольцо поршневого компрессора работает как разделитель между стенкой цилиндра и поршнем.Поршневое кольцо наматывается на поршень. Когда поршень движется вверх и вниз в камере сжатия, поршневое кольцо контактирует со стенкой камеры сжатия.

Поршневое кольцо сводит к минимуму утечку газа между стенкой камеры сжатия и поршнем. Он изготовлен из более мягкого материала, чем стенка гильзы или стенка камеры сжатия. Его заменяют через регулярные интервалы технического обслуживания.

8) Крестовина

Крейцкопф преобразует вращательное движение шатуна в линейное колебательное движение приводного поршня.Эта часть поршневого компрессора облегчает вставку поршня в цилиндр. Шток поршневого воздушного компрессора соединяет поршень с траверсой. За счет использования крейцкопфа компрессор может использовать узкий поршень для обеспечения длительного и наиболее эффективного хода.

9) Шток поршня

Он также входит в состав важных компонентов поршневого компрессора. Основная функция поршневого штока — соединение траверсы с поршнем компрессора.

Преимущества и недостатки поршневых воздушных компрессоров
Преимущества Недостатки
Это дешево по сравнению с другими типами компрессоров. Эти машины имеют большой вес и большие размеры, что для них является большой проблемой.
Простота обслуживания. Имеет очень высокий уровень шума.
Идеально подходит для работы с высоким давлением. Температура сжатого воздуха на выходе очень высока.

Применение поршневого компрессора
  • Используется в холодильниках.
  • Эти компрессоры используются в газораспределительных установках.
  • Поршневые компрессоры используются на нефтеперерабатывающих заводах.
  • Используется на химических предприятиях.

Различия между ротационными и поршневыми компрессорами

Основное различие между поршневым компрессором и роторным компрессором приведено ниже:

Поршневой компрессор Роторный компрессор
Поршневой компрессор имеет высокую рабочую скорость. Роторный компрессор имеет низкую рабочую скорость.
Имеет большие и громоздкие размеры. Имеет небольшие размеры.
Этот компрессор имеет КПД менее 100%. Ротационный компрессор имеет КПД до 100%.
У этих компрессоров нет проблем с кавитацией. Эти компрессоры также не имеют проблем с кавитацией.
В этом компрессоре процесс сжатия происходит за счет возвратно-поступательного движения поршня. Сжимает газ или газ с помощью лопастей ротора.
У них более высокая начальная стоимость. Они имеют более низкую начальную стоимость.
Поршневые компрессоры имеют более низкий механический КПД. Роторные компрессоры более эффективны.
Им требуется серьезное обслуживание. Они требуют минимального обслуживания.
Обладает высокой гибкостью в диапазоне давления и производительности. Роторный компрессор не имеет гибкости в диапазоне давления и производительности.
Поршневой компрессор требует большой площади для установки. Для установки требуется мало места.

Раздел часто задаваемых вопросов

Для чего используется поршневой компрессор?

Поршневой компрессор используется для увеличения давления воздуха или газа. Он использует поршень для процесса сжатия воздуха или газа.Эти компрессоры используются по-разному, но наиболее распространенные применения приведены ниже:

  1. Применяется в холодильных системах
  2. Применяется в химической, пищевой, нефтегазовой, нефтегазовой и многих других отраслях промышленности
  3. Эти компрессоры используются на газораспределительных установках
  4. Они также используются в двигателях различных транспортных средств

Какой тип поршневого компрессора?

Поршневые компрессоры бывают следующих основных типов:

  1. Компрессор одностороннего действия
  2. Компрессор двойного действия
  3. Одноступенчатый компрессор
  4. Многоступенчатый компрессор

В этой статье мы обсудим принцип работы поршневого компрессора и некоторые другие его аспекты.Итак, если вам нужна дополнительная помощь, не стесняйтесь и дайте мне знать свой вопрос. Я постараюсь дать правильный ответ.

Узнать больше:

  1. Какие бывают типы компрессоров?
  2. Как работает центробежный компрессор?
  3. Какие бывают типы компрессоров прямого вытеснения?

Типы и принцип работы воздушных компрессоров

Воздушный компрессор

Введение в воздушный компрессор

Типы и принцип работы воздушных компрессоров: — Воздушные компрессоры относятся к числу наиболее необходимых устройств, которые в основном используются на строительных площадках , поскольку они используются в качестве источника питания для электрических инструментов.Существует множество типов воздушных компрессоров, каждый из которых имеет свои уникальные возможности и недостатки. Таким образом, воздушные компрессоры в основном делятся на поршневые или на динамические, в зависимости от их внутреннего механизма.

Типы воздушных компрессоров

Четыре наиболее распространенных типа воздушных компрессоров, которые широко известны, следующие:

  1. Винтовой компрессор
  2. Поршневой воздушный компрессор
  3. Осевой компрессор
  4. Центробежный компрессор
  5. Поршневой компрессор
  6. Динамический компрессор
  7. Изэнтропический компрессор

1.Винтовые компрессоры: (Типы воздушных компрессоров)

Винтовые компрессоры относятся к компрессорам, которые являются распространенным типом поршневых компрессоров. Это одни из самых простых в уходе типов воздушных компрессоров, поскольку они оснащены внутренней системой охлаждения и не требуют значительного обслуживания. Эти компрессоры обычно бывают как крупногабаритными, так и промышленными, которые можно смазывать маслом или даже без масла.

Это компрессоры, вырабатывающие энергию через два внутренних ротора, которые вращаются в противоположном направлении. Воздух, который попадает в два противоположных ротора, создает давление внутри корпуса. Благодаря внутренней системе охлаждения, эти воздушные компрессоры предназначены для непрерывного использования и имеют мощность от 5 до 350 лошадиных сил.

Эксплуатация

Винтовые воздушные компрессоры довольно просты в обслуживании и эксплуатации.Управление производительностью таких компрессоров осуществляется путем изменения скорости, а также переменного рабочего объема компрессора. Также есть золотниковый клапан, который находится внутри корпуса. Как только мощность компрессора уменьшается, золотниковый клапан открывается, пропуская необходимую порцию сжатого воздуха обратно во всасывающий патрубок.

Преимущества

Использование ротационного винтового компрессора дает различные преимущества, которые включают плавный, безимпульсный выпуск воздуха в компактных размерах, а также большой выходной объем в течение длительного срока службы.В ротационных винтовых воздушных компрессорах, которые не содержат масла, используются специально разработанные воздушные узлы для сжатия воздуха без наличия масла в камере сжатия, чтобы получить воздух без масла. Безмасляные ротационные винтовые воздушные компрессоры — это компрессоры с воздушным и водяным охлаждением, которые также обеспечивают ту же гибкость, что и масляные ротационные компрессоры, когда требуется воздух, не содержащий масла.

2. Поршневой воздушный компрессор: (Типы воздушного компрессора)

Поршневой компрессор упоминается как еще один популярный тип поршневого компрессора, который обычно используется на небольших рабочих площадках, таких как гаражи и строительные объекты.Поршневой компрессор не похож на винтовой компрессор, так как он не предназначен для регулярного использования. Установлено, что поршневой воздушный компрессор имеет больше движущихся частей по сравнению с ротационным винтовым компрессором, в котором эти части смазываются маслом для более плавного движения.

Это типы воздушных компрессоров, которые работают с помощью поршня, который находится внутри цилиндра, который также сжимает и вытесняет воздух для создания давления. Поршневые компрессоры также могут быть одноступенчатыми или многоступенчатыми, что может прямо или косвенно влиять на диапазоны давления, которые могут быть достигнуты.

Одноступенчатые и двухступенчатые поршневые компрессоры — это, в частности, машины, которые используются в коммерческих целях. Одноступенчатые компрессоры обычно используются для давлений в диапазоне от 70 до 100 фунтов на квадратный дюйм.

Двухступенчатые компрессоры обычно используются там, где требуется более высокий диапазон давления. Это может быть от 100 до 250 фунтов на кв. Дюйм.

Энергопотребление поршневого компрессора обычно составляет 1 ~ 4 куб. Фут / мин при 100 фунтах на кв. Дюйм и от 1 до 50 л.с.Компрессоры мощностью 100 л.с. или выше обычно представляют собой роторно-винтовые компрессоры или центробежные компрессоры. Когда возникает потребность в дополнительной мощности, будет использоваться многоступенчатый компрессор. В то время как одноступенчатые компрессоры — это те, которые могут выполнять работу для небольших проектов, таких как деревообработка и металлообработка, а многоступенчатые компрессоры используются для обеспечения мощности, необходимой для интенсивного строительства, такого как сборка и техническое обслуживание автомобилей. Установлено, что многоступенчатые поршневые компрессоры достигают мощности до 30 лошадиных сил.

3. Осевой компрессор: (Типы воздушного компрессора)

Осевые воздушные компрессоры — это те компрессоры, которые обычно не используются в строительных проектах, тогда как они используются в высокоскоростных двигателях на кораблях или самолетах. Это компрессоры, которые имеют более высокий КПД, но очень дороги по сравнению с другими типами воздушных компрессоров и могут достигать тысячи лошадиных сил, поэтому они в основном зарезервированы для аэрокосмических исследований.

4. Центробежный компрессор: (Типы воздушного компрессора)

Центробежные воздушные компрессоры — это те компрессоры, которые замедляют и охлаждают поступающий воздух через диффузор с целью увеличения потенциальной энергии. Благодаря наличию многофазного процесса сжатия центробежные компрессоры — это те компрессоры, которые способны производить большое количество энергии в относительно небольшой машине. Эти компрессоры требуют меньшего обслуживания по сравнению с ротационными винтовыми или поршневыми компрессорами, а некоторые типы могут даже производить безмасляный воздух.Эти компрессоры обычно используются на стройплощадках с более высокими требованиями, таких как химические заводы или сталеплавильные центры, поскольку они могут достигать мощности до 1000 лошадиных сил.

Регулировка входных направляющих лопаток — очень популярный метод управления производительностью центробежного компрессора. При закрытии направляющих лопаток объемный поток вместе с пропускной способностью уменьшается. Центробежный воздушный компрессор называется безмасляным компрессором с точки зрения конструкции, в которой ходовая часть с масляной смазкой отделена от воздуха уплотнениями вала и вентиляционными отверстиями

5.Компрессор прямого вытеснения: (Типы воздушных компрессоров)

Компрессоры прямого вытеснения называются такими компрессорами, которые включают в себя множество различных воздушных компрессоров, которые отвечают за выработку энергии за счет вытеснения воздуха. Работа воздушных компрессоров этой категории существенно отличается от внутренних механизмов, так как принцип работы у каждого из них совершенно одинаковый. Полость, которая находится внутри машины, хранит воздух, поступающий извне, а затем медленно сжимает полость, чтобы увеличить давление воздуха, а также потенциальную энергию.

6. Динамический компрессор: (Типы воздушных компрессоров)

Динамические воздушные компрессоры — это те компрессоры, которые, как установлено, вырабатывают мощность, нагнетая воздух с помощью быстро вращающихся лопастей, а затем ограничивают воздух для создания давления. После этого кинетическая энергия сохраняется в компрессоре в статическом виде.

7. Изэнтропический компрессор: (Типы воздушного компрессора)

Изэнтропический компрессор — это те компрессоры, которые можно идеализировать как внутренне реверсивные или адиабатические.Следовательно, изоэнтропическое устройство в установившемся режиме называется изменением энтропии, которое определяет цикл сжатия как изэнтропический. Идеальная эффективность процесса может быть достигнута наряду с производительностью идеального компрессора, которую можно сравнить с фактической производительностью машины. Изотропное сжатие в основном используется в коде ASME PTC 10, который называется обратимым процессом адиабатического сжатия.

Выбор наиболее подходящего воздушного компрессора

Помимо механизма выработки энергии и уровней выходной энергии, которые уже обсуждались выше, существуют различные другие факторы, которые необходимо учитывать при выборе правильных типов воздушных компрессоров.

1. Качество воздуха из безмасляных компрессоров

Для очистки производственной среды использование масляных воздушных компрессоров может создать проблемы. В основном воздушные компрессоры используют масло для смазки внутреннего механизма вместе с испарениями, которые могут загрязнять воздух и приводить к повреждению продуктов или производственных процессов. В то время как использование безмасляного воздушного компрессора может значительно снизить этот риск.

Хотя безмасляные компрессоры обычно довольно дороги, и они являются единственным вариантом для предприятий, которые гарантируют чистое производство.По-прежнему может требоваться масло для смазки машины, однако обнаружено, что внутренние механизмы безмасляных компрессоров содержат другой уплотнительный механизм, чтобы гарантировать, что масло не попадет в сам компрессор. Помимо чистого воздуха, безмасляные компрессоры часто имеют более низкие эксплуатационные расходы, поскольку детали не нужно часто менять, что даже снижает затраты на их обслуживание.

2. Энергоэффективность

Если вам нужно работать над каким-либо более продолжительным строительным проектом, то приобретение самого энергоэффективного воздушного компрессора в долгосрочной перспективе может стоить дополнительных затрат.Очень важно знать больше об энергоэффективных двигателях, поскольку все мы нуждаемся в защите ценных ресурсов. Итак, вот некоторые из важных типов воздушных компрессоров, которые оказались достаточно энергоэффективными.

3. Компрессор с постоянной скоростью или компрессор с переменной скоростью?

Компрессоры с регулируемой скоростью (VSD) относятся к компрессорам, которые экономят энергию и деньги за счет увеличения или уменьшения производительности по запросу. Если взять его сравнение, обнаруживается, что двигатели имеют компрессоры с фиксированной скоростью, которые постоянно взбалтывают с одинаковой скоростью.Это нормально, поскольку компрессор работает, тогда как агрегат замедляется, а двигатель продолжает работать, пока агрегат полностью не остановится. Вся энергия тратится впустую во время этого процесса охлаждения, поскольку компрессор продолжает работать, но мощность не генерируется.

4. Воздушный компрессор природного газа

В различных промышленных условиях компрессор природного газа хорошо работает с электроинструментами и оборудованием. Вот некоторые из примеров, которые включают заводы по химической переработке, нефтеперерабатывающие заводы и производственные предприятия.Это агрегаты, которые работают на природном газе, а не на дизельном топливе или электричестве. Воздушные компрессоры природного газа в большинстве случаев работают с более высокой эффективностью по сравнению с другими вариантами даже при частичных нагрузках. Это компрессоры, которые обладают лучшими возможностями рекуперации тепла по сравнению с электрическими компрессорами. Если эффективность и экономия энергии являются одной из ваших основных целей, тогда установка на природном газе может быть гораздо лучшим вариантом.

5. Ограничения переносимости

Если вы один раз перевозили воздушный компрессор между разными объектами, то переносной агрегат — хороший вариант.Это небольшие и легкие устройства, которые все еще могут передавать энергию, но в компактном корпусе. Хотя эти агрегаты не обладают такой мощностью по сравнению с более крупными агрегатами, портативные компрессоры могут быть идеальными для небольших строительных проектов. Некоторые устройства можно даже подключить к автомобильному адаптеру питания, чтобы заправить аэрограф или инструмент для накачивания шин. Итак, вы должны изучить фактические требования и, если возможно, портативность, тогда выбор портативного устройства может быть лучшим вариантом.

6. Потребность в дополнительных функциях

В устройствах присутствует бесконечное количество надстроек и дополнительных функций, которые доступны в настоящее время, тогда как необходимо проанализировать, требуются ли такие дополнительные функции или нет, только тогда устройства с такими расширенными функциями следует брать. Например, несколько соединителей или разветвителей воздушного шланга — это те, которые позволяют подключать несколько инструментов к вашему воздушному компрессору, поэтому вам не нужно подключать или отключать, когда вы постоянно меняете задачи.Существуют воздушные компрессоры с надстройками тепловой защиты, которые отслеживают внутренний нагрев и предотвращают повреждение двигателя в случае перегрузки машины.

Некоторые воздушные компрессоры имеют системы ременного привода вместо прямого привода, что обеспечивает более тихую работу. Если вы думаете, что вам понадобятся какие-либо из этих дополнительных функций, убедитесь, что типы воздушных компрессоров, которые вы выбираете, совместимы с этими инструментами. В противном случае могут возникнуть проблемы при ремонте или обслуживании агрегата.Следовательно, необходимо принять мудрое решение, чтобы выбрать лучший компрессорный агрегат в соответствии с требованиями объекта, который может сэкономить энергию, ресурсы, деньги и т. Д.

Источник изображения: — airbestpractices, man-es, weebly, sciencedirect, superarbor, pneumatictips

Типы воздушных компрессоров: принцип работы, применение (PDF)

Из этой статьи вы узнаете, что такое воздушный компрессор ? Его Работа, применение, различия и типы воздушных компрессоров .Вы также можете скачать PDF-файл этой статьи в конце.

Что такое воздушный компрессор?

Воздушный компрессор , как следует из названия, представляет собой устройство для сжатия воздуха и повышения его давления. Воздушный компрессор поглощает воздух из атмосферы и сжимает его. Затем его отправляют в емкость для хранения под высоким давлением.

Из резервуара для хранения его можно транспортировать по трубопроводу к месту, где требуется подача сжатого воздуха. Поскольку для сжатия воздуха необходимо проделать некоторую работу, компрессор должен приводиться в движение каким-либо первичным двигателем.

Сжатый воздух применяется для различных целей, таких как пневматические дрели, заклепочники, дорожные буровые установки, распыление краски, пусковые установки, реактивные двигатели и пневмодвигатели и т. Д.

Он также используется в работе подъемников, гидроцилиндров, насосов и многого другого оборудования. В промышленности сжатый воздух используется для создания дутья в доменных печах и конвертерах Бессемера.

Читайте также: Список деталей автомобильного двигателя: его функции (изображения) PDF

Типы воздушных компрессоров

Ниже приведены типы воздушных компрессоров:

  1. Поршневой воздушный компрессор
  2. Ротационный воздушный компрессор
  3. Центробежный воздушный компрессор
  4. Осевой воздушный компрессор

1.Поршневой воздушный компрессор

Поршневой воздушный компрессор — это тип компрессора прямого вытеснения, в котором используется поршень. Поршень приводится в движение коленчатым валом для передачи газов высокого давления в цилиндр.

В этих типах воздушных компрессоров газ сначала поступает через всасывающий коллектор. Этот газ проходит через цилиндр сжатия, где он сжимается прикрепленным к нему поршнем. Он приводится в возвратно-поступательное движение с помощью коленчатого вала и отпускается.

Типичный поршневой компрессор обычно используется в автомобильной промышленности для выработки мощности от 5 до 30 лошадиных сил. Поршневой компрессор большого типа создает мощность до 1000 лошадиных сил, что равняется 750 кВт, и используется в крупной нефтяной промышленности.

По сравнению с обычным мембранным компрессором он имеет более длительный срок службы и требует бесшумного обслуживания из-за непрерывного использования. Поршневой компрессор используется в газопроводах, на химических заводах, в установках кондиционирования воздуха и холодильных установках.

2. Ротационный воздушный компрессор

Ротационный воздушный компрессор, который является самым простым компрессором, состоит из двух роторов с лопастями, вращающимися в герметичном кожухе с входным и выходным портами. Его действие напоминает шестеренчатый насос.

Есть много конструкций колеса, но обычно они имеют два или три выступа. Лепестки сделаны так, что они обеспечивают герметичное соединение в точке контакта.

Механическая энергия передается от одного внешнего источника к одному из роторов, в то время как вторая шестерня приводится в действие заранее.При вращении роторов воздух при атмосферном давлении задерживается в карманах, образованных между лопастями и корпусом.

Вращательное движение лепестков подает поступающий воздух в ресивер. Таким образом, больший поток воздуха в ресивере увеличивает его давление. Наконец, воздух поступает из ресивера под высоким давлением.

3. Центробежный воздушный компрессор

Центробежный компрессор с вентилятором является распространенным типом, имеет ротор (или рабочее колесо), в котором несколько типов изогнутых лопаток расположены симметрично.Ротор вращается в герметичном корпусе с точками входа и выхода.

В этих типах воздушных компрессоров корпус компрессора сконструирован таким образом, что кинетическая энергия воздуха преобразуется в энергию давления перед тем, как он покинет корпус, как показано на рисунке. Механическая энергия передается на ротор от внешнего источника.

При вращении ротор впитывает воздух через проушину, увеличивает давление за счет центробежной силы и подталкивает воздух к диффузору.Давление воздуха увеличивается еще больше во время его обтекания диффузором.

Наконец, в ресивер подается воздух под высоким давлением. Было бы интересно узнать, что воздух входит в рабочее колесо радиально и выпускает лопасть в осевом направлении.

4. Осевой воздушный компрессор

Осевой компрессор в своей простейшей форме имеет ряд вращающихся лопастей, прикрепленных к вращающемуся барабану. Барабан вращается внутри герметичного кожуха, к которому прикреплены ряды лопаток статора, как показано на рисунке.

Лопасти изготавливаются из профилированного профиля для снижения потерь, создаваемых турбулентностью и разделением границ. Механическая энергия передается вращающемуся валу, который вращает барабан.

Воздух поступает с левой стороны компрессора. Когда барабан начинает вращаться, воздух проходит через статор и ротор. Когда воздух течет от одного набора статоров и роторов к другому, он сжимается.

Таким образом, при последовательном сжатии воздуха во всех наборах статора и ротора воздух подается под высоким давлением в точке выхода.

Разница между поршневым и ротационным воздушными компрессорами

Ниже приведены основные моменты сравнения поршневых и ротационных воздушных компрессоров:

Баллон с большим давлением нагнетания 906 достигать 1000 кг / см 2 в поршневом воздушном компрессоре.
Поршневой воздушный компрессор Ротационный воздушный компрессор 33
Максимальное давление нагнетания составляет 10 кг / см 2 только для роторного воздушного компрессора.
При этом максимальный расход воздуха составляет около 300 м 3 / мин. При этом максимальный расход воздуха достигает 3000 м 3 / мин.
Они подходят для низкого расхода воздуха при очень высоком давлении. Они подходят для больших выбросов воздуха при низком давлении.
Скорость воздушного компрессора низкая. Скорость воздушного компрессора высокая.
Подача воздуха прерывается. Подача воздуха непрерывная.
Размер воздушного компрессора большой для данного нагнетания. Размер воздушного компрессора мал для данного нагнетания.
Балансировка — серьезная проблема. Проблем с балансировкой нет.
Воздуховод загрязнен, так как контактирует со смазочным маслом. Подаваемый воздух чище, так как он не контактирует со смазочным маслом.
Смазочная система сложная. Смазочная система проста.
Здесь изотермическая эффективность применяется для всех видов расчетов. При этом изоэнтропическая эффективность применяется для всех видов вычислений.

Различия между центробежными и осевыми воздушными компрессорами

Ниже приведены основные моменты сравнения центробежных и осевых воздушных компрессоров:

Центробежный компрессор Осевой компрессор

2533 906 воздуха перпендикулярно оси компрессора.

Движение воздуха параллельно оси компрессора.
Имеет низкие производственные и эксплуатационные расходы. Имеет высокие производственные и эксплуатационные расходы.
Центробежный компрессор требует низкого пускового момента. Осевой компрессор требует высокого пускового момента.
Не подходит для многоуровневого режима. Подходит для многоуровневого режима.
Для данной скорости потока требуется большая фронтальная площадь. Для данной скорости потока требуется небольшая фронтальная площадь. Это делает компрессор пригодным для использования в самолетах.

Применение воздушного компрессора

Воздушные компрессоры, используемые в таких отраслях, как нефтеперерабатывающие заводы, заводы по переработке природного газа, нефтехимические и химические заводы и аналогичные крупные промышленные предприятия, где требуется быстрое сжатие.

Он также используется в холодильных установках и кондиционерах для отвода тепла в контурах хладагента.В газотурбинных установках также используются воздушные компрессоры для сжатия всасываемого воздуха при сгорании.

Пневматические инструменты требуют сжатого воздуха для многих промышленных, производственных и строительных процессов. Воздушные компрессоры также применяются в самолетах для поддержания давления в кабине на высоте.

Турбокомпрессоры и нагнетатели — это компрессоры, улучшающие характеристики двигателя внутреннего сгорания за счет увеличения массового расхода воздуха внутри цилиндра. Следовательно, двигатель может сжигать больше топлива и, следовательно, обеспечивает большую мощность.

Воздушный компрессор обычно используется в рельсовом и автомобильном транспорте для приведения в действие тормозов рельсового или автомобильного транспорта.

Как выбрать воздушный компрессор?

Если вы выберете неправильный воздушный компрессор для своего завода, это может стоить вам сотен или тысяч долларов потерь энергии и производственного времени.

Это очень важно при выборе правильного воздушного компрессора, потому что единственный фактор, определяемый этим термином, — это кубические футы в минуту воздушного потока, необходимого для установки.

При выборе компрессора для мобильного использования возникает множество факторов. Эти факторы включают в себя такие факторы, как начальная цена покупки, простота и стоимость обслуживания, размер, доступность, воздушный поток и долговечность.

Знание того, что компрессор удовлетворяет вашим требованиям, является важным шагом в окончательной доработке вашей промышленной компрессорной системы.

Wrap Up

Воздушный компрессор — наиболее полезная машина во многих отраслях промышленности, поэтому изучение различных типов воздушных компрессоров поможет вам понять, как они работают.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

2019 © Все права защищены. Карта сайта