0
Ваш город: Нижний новгород
Ваш город Нижний новгород?
ДаНет

Ваш город: Нижний новгород

Неправильно определили? Выберите из списка:

Москва

Нижний новгород

Самара

Рязань

Краснодар

Владивосток

Или укажите в строке ниже:
Пн.-Чт.: с 8.00 до 17.00
Пт.: с 8.00 до 16.00

Войти Регистрация

Работа и принцип действия поршневого компрессора. Технические характеристики и применение.

Купить поршневые компрессоры. Изготовление, сборка, тестирование и испытание поршневых компрессоров
производится на заводах в Швейцарии, Германии, Франции, Турции, США, Японии, Кореи а так же в России.

Компания Дилекс (DILEKS) является официальным дистрибьютором и многолетним партнером различных производителей промышленного оборудования. Предлагает Вашему вниманию поршневые компрессоры ведущих европейских брендов Abac, Fiac, Fubag, Remeza, Бежецк.


Общее описание поршневых компрессоров.


Поршневая компрессионная установка представляет собой компрессор объемного действия, оснащенный поршневой системой сжатия. Данный тип компрессоров одним из первых стал применяться на производстве, сейчас агрегаты активно используются как в промышленном производстве, так и в полупромышленных и бытовых целях.

Поршневой компрессор сжимает и подает воздух или жидкости, такие как масла, хладагент и прочее под давлением. Поршневые компрессоры можно чаще всего видеть там, где применение связано с высоким давлением.

Основные элементы конструкции поршневого компрессора представлены рабочим цилиндром, поршнем, клапанами (нагнетательным и всасывающим), которые находятся в крышке цилиндра. Требуемое давление среды в компрессоре данного типа создается посредством поступательных движений поршня. Кривошипно-шатунный механизм в совокупности с коленчатым валом заставляют поршень совершать возвратно-поступательные движения.

Компрессоры данного типа могут быть оснащены одним или несколькими цилиндрами, которые располагаются горизонтально/вертикально/V-/W-образно. Данные агрегаты могут быть одинарного действия или двойного (если поршень работает обеими сторонами), а также различаться по типу сжатия: многоступенчатого или одноступенчатого.

В оборудовании такого типа, как правило, предусмотрено автоматическое регулирование производительности, с целью обеспечить постоянный уровень давления в трубопроводе. Самый простой способ регулировки это изменить частоту вращения вала компрессора.

Поршневые компрессорные установки отличаются разнообразием видов и на рынке представлены самые разные варианты для любых промышленных нужд. Существует множество ситуаций, в которых поршневые насосы являются оптимальным решением:

  • потребность в компрессоре малой производительности;

  • большие перепады объемов производимого сжатого воздуха (поршневые компрессоры успешно справляются с такими ситуациями);

  • использование в сложных условиях, таких как грязные работы, повышенная влажность, перепады температуры (при расфасовке цемента, на мельницах, складах угля);

  • сжатие агрессивных газов;

  • при нагнетании высокого уровня давлений поршневые агрегаты работают в конструкции, оснащенной одним поршнем, так и в системе с двумя и более (до 40 атмосфер).

Преимущества:

  • относительно недорогие

  • несложное техническое обслуживание (легко понять внутренний механизм работы)

  • подходит для высокого давления.

Недостатками являются меньший уровень экономичности, более частые поломки и шумность.


Принцип действия компрессора поршневого типа.


Принцип действия поршневого компрессора с горизонтальным расположением цилиндров.


horis_piston_compr.gif


Принцип функционирования поршневой компрессорной установки достаточно несложный. Классическая модель агрегата состоит из корпуса (выполненного из чугуна), цилиндра (расположенного горизонтально/вертикально/под наклоном), поршня, клапанов (всасывающего и нагнетательного).

В состав компрессоров поршневых входит рабочий цилинд и поршень, клапаны (всасывающий с нагнетательным), которые находятся в крышке цилиндра. Чтобы сообщить возвратно-поступающие движения поршню, в работу подключается кривошипно-шатунный механизм с коленчатым валом.

Поршень заводит прямой привод кривошипно-шатунного механизма, и при возвратно-поступательных движениях сжимает воздух атмосферы, а затем выталкивает его в область подсоединенной магистральной линии. Ниже приведена схема работы поршневого компрессора:

image037-4.jpgvert_piston_compr.gif

Один оборот вала принимается обычно за два хода поршня. В каждом цилиндре при одном обороте вала успевает совершиться полный рабочий цикл компрессора. При ходе поршня вправо в конденсаторе над поршневым пространством образуется разрежение, пары хладагента через клапан всасываются в цилиндр. При ходе поршня назад пары сжимаются, давление нарастает. Всасывающий клапан закрывается, сжатые пары выталкиваются в конденсатор, выталкиваются через нагнетательный клапан. Затем поршень меняет направление движения, нагнетательный клапан закрывается, а компрессор снова отсасывает пары из испарителя. Весь рабочий процесс повторяется циклами снова и снова.

Свободное пространство, которое образуется в полости цилиндра при опускании поршня, разряжает воздух. Образующийся перепад давления открывает впускной клапан, который позволяет воздуху войти в камеру, где происходит его сжатие. После пересечения поршнем точки поворота, соответствующей максимальному объему камеры сжатия, происходит закрытие впускного клапана, вслед за чем происходит рост давления воздуха.

Чем меньше объем камеры, тем больше давление воздуха. При достижении заданных пределов, открывается нагнетательный клапан. Сжатый воздух покидает в этот момент полость камеры.

С целью снижения износа цилиндровых стенок и поршня в узел цилиндра подают масло, что ведет к ухудшению качества подаваемого воздуха, к которому подмешиваются мелкие частички масла. Поэтому в случае использования технологией производства чистого воздуха, необходимо установить сепаратор для масла в линии подачи. Сепаратор помогает убрать из воздушного потока частички масла.

Применяемые на заводах и промышленных предприятиях поршневые компрессоры не должны работать по одному, их приобретают обычно по два. При нормальном рабочем режиме один из них в резерве, может находиться на техническом обслуживании или в ремонте, а второй, естественно, будет служить в целях своего промышленного назначения.

Принцип действия компрессора плунжерного типа.

Принцип работы плунжерного компрессора

plunger_compr.gif


Основные детали и конструктивные особенности поршневых компрессоров.


Поршневые компрессорные установки представляют собой наиболее распространенный вид оборудования, который способен сжимать воздух. Принцип работы заключается в том, что цилиндр засасывает определенное количество воздуха, который затем сжимает поршень при движении. Для сжатия возможно использовать обе стороны поршня (так называемый принцип двойного действия). Двухступенчатая поршневая компрессорная установка производит воздух с высокими показателями качества и активно применяется в производственных процессах, где существуют строгие требования к соблюдению технологий.

Ключевыми составляющими конструкции поршневого компрессора являются поршень, цилиндр, камера, коленчатый вал, кривошипно-шатунный механизм, клапаны (впускной и выпускной), а также привод (электрический, бензиновый или дизельный).

Конструкция данных компрессоров является простой, ремонт и замена запасных частей доступной. Тем не менее, такое оборудование нуждается в регулярной профилактике.


Типы поршневых компрессоров.



В настоящее время на рынке представлено большое разнообразие модификаций поршневых компрессоров. Существует множество моделей одноступенчатых, многоступенчатых компрессоров, одностороннего, двустороннего всасывания, сальниковых и бессальниковых агрегатов и пр. Ряд поршневых компрессоров необходимо смазывать минеральными маслами, другие в этом не нуждаются. Основные модели поршневых компрессорных установок можно классифицировать по типу привода, уровню конечного давления, количеству ступеней сжатия и виду исполнения.

Можно выделить следующие типы поршневых компрессоров:

  • одинарного (бескрейцкопфные) или двойного действия (крейцкопфные);

  • масляные и безмасляные (сухого трения или сухого сжатия);

  • горизонтальные, вертикальные, угловые по расположению цилиндров

  • по количеству ступеней – многоступенчатые, одноступенчатые.

  • с различным количеством цилиндров.

По типу привода компрессоры делятся на установки:

  • с прямым приводом (обеспечивают существенную экономию электрической энергии, демонстрирует более низкий уровень шума относительно агрегатов с ременным приводом, и имеют более высокий показатель КПД);

  • с ременным приводом (демонстрируют меньшие динамические нагрузки при запуске благодаря проскальзыванию ременной передачи).

По уровню давления на выходе поршневые компрессоры делятся на агрегаты низкого давления (диапазон от 5 до 12 бар), среднего (диапазон от 2 до 100 бар) и высокого (диапазон от 0 до 1000 бар).

По количеству ступеней сжатия поршневые компрессорные установки бывают многоступенчатыми, двухступенчатыми и одноступенчатыми. В компрессорах многоступенчатого сжатия важно не допускать чрезмерного повышения температуры сжимаемого газа (не более 180 °С), так как существует опасность взрыва и возгорания.

По виду исполнения данные агрегаты делятся на стационарные установки и мобильные (передвижные).

Материал корпуса - чугун. В корпусе расположены цилиндр и картер. Коленчатый вал находится в картере. Масло для смазки деталей заливают в нижнюю часть картера. В подшипниках находятся коренные шейки коленчатого вала. Сальник как уплотнение шейки вала от утечки хладагента. Маховик напрессован на шейке вала. Вращение от электродвигателя через ременную передачу.

Поршневой компрессор в разрезе

image016-36.jpg


Шатун и поршень соединяют поршневым пальцем. Движение поршня до крайнего положения цилиндров на значение 2-го радиуса кривошипа.

Уплотнение поршня: кольца. Пары хладагента не попадают в картер.

Всасывающий и нагнетательный клапан в камерах на головке цилиндра.

Назначение: перекрывают отверстия между камерой и цилиндром.

Подсоединение испарителя с всасывающим трубопроводом, конденсатор с нагнетательным трубопроводом.

По виду расположения в установке цилиндров поршневые компрессоры подразделяют на вертикальные, горизонтальные и угловые.



Компрессор одинарного действия.



Вертикальное расположение цилиндровV-образное расположение цилиндров


W-образное расположение цилиндровСтупенчатый поршень (дифференциальный)





Компрессор двойного действия (крейцкопфный).

Линейное расположениеГоризонтальные ступенчатые поршни


L-образное расположениеV-образное расположениеW-образное расположениеimage025.jpg



Угловое размещение. Цилиндры могут размещаться в одних рядах вертикально, в других — горизонтально. В этом случае речь о прямоугольных компрессорах. Расположение цилиндров бывает V-образным и W-образными (компрессоры бывают по расположению цилиндров соответственно V- и W-образными).

У-образное расположение цилиндров:

  • компрессоры для воздуха,

  • холодильные одноступенчатые (аммиак или фреоне),

  • холодильные двухступенчатые (аммиак).

Вертикальное размещение. У вертикальных установок цилиндры расположены вертикально. Количество цилиндров определяет область применения компрессора и давления на нагнетании. На рисунке ниже представлен крейцкопфный компрессор двойного действия. На раме (материал:чугун, литая) зафиксированы цилиндры в несколько рядов. Сколько рядов столько колен у коленчатого вала, расположенного на коренных подшипниках. По длине коленвала и расстоянию между цилиндрами подбирают требуемое количество подшипников. Привод от электродвигателя посредством муфты или клиноременной передачи. Маховик – это полумуфта на валу. Шкив привода смонтирован на торцевой части вала.

Клапаны на всасе и нагнетании - пластинчатые, самодействующие. Такие компрессоры могут быть изготовлены с одной до четырех ступеней сжатия и иметь одно- и двухрядное исполнение.

Вертикальный двухрядный двухступенчатый компрессор

image027-10.jpg

Горизонтальное размещение. У горизонтальных компрессорных установок цилиндры могут размещаться как с одной стороны , так и с двух на коленчатом валу.

Оппозитное исполнение (расположение цилиндров с двух сторон на коленчатом валу) поршневых компрессоров средней и высокой производительности – это результат технологического прогресса. Поршни двигаются на встречу друг другу. Таким компрессорам присущи высокая динамичность и уравновешенность, компактность и небольшой вес.

Установки с небольшой или средней производительностью имеют прямоугольную конструкцию и У-образное размещение цилиндров. Благодаря улучшенной производительности, оппозитные компрессоры чаще используются, чем стандартные устройства.

Приведем пример горизонтального крейцкопфного компрессора двойного действия с оппозитным размещением цилиндров. Поршни движутся во взаимно-противоположном направлении. Такие конструкции компактны, имеют большую скорость работы. Монтаж таких установок несложен благодаря удобному расположению аппаратура между ступенями и магистралями. Части компрессора при поставке могут поставляться укрупненными узлами-блоками.

Горизонтальный оппозитный четырехрядный многоступенчатый компрессор

image028-10.jpg


Цилиндры в оппозитных компрессорах могут располагаться в 2-, 4-и 6 рядов. См. рисунок выше. Отработавшее масло в нижней части рамы коробчатой формы (материал чугун, литая). Перегородки, расположенные поперек ребра, стяжки и распорки сверху создают жесткость рамы основания. По кол-ву рядов цилиндров подбирают коренные подшипники, их может быть 3, 5 и 7 соответственно. 2 упорные подшипника имеют вкладыши с тонкими стенами и расположены у привода.

Крупные компрессоры, у которых 8 рядов цилиндров от иностранных заводов изготовителей имеют 2 отдельные рамы (коробчатая форма). Приводной механизм размещается между рамами. Направляющие крейцкопфов смонтированы с каждой стороны рамы и прикреплены к фланцам, расположенным вертикально. Качающиеся опоры используют для монтажа направляющих к раме в небольших компрессорах. Опорные лапы с жестким креплением требуются для направляющих в других компрессорах.

Количество рядов цилиндров совпадает с количеством шатунных шеек на коленвалах. Крепление шатунных шеек на 180° по парам (щека общая). В компрессорах с 4 рядами разворот пары шатунных шеек на 90° относительно другой. Если 6 рядов, то разворот уже на 120°.

Чугун используют в качестве материала литых цилиндров для первых 3х ступеней. Крышки цилиндров имеют рубашки с водным охлаждением. Исключение 1я ступень холодильного компрессора. Сталь (кованые цилиндры) идет в качестве материала в остальных ступенях. Для охлаждения используют разъемные кожухи. В зависимости от размеров и кол-ва цилиндров в ряду у них 1 или 2 качающиеся опоры. Клапаны обычно устанавливают прямоточные.

Компрессор приводится в действие от электродвигателя с неразъемным ротором. Ротор -консольный конец вала, а неразъемный статор - фундамент. Иногда на некоторых типах компрессоров ротор может быть на приставном валу.

Поршни. На первых 3х ступенях сжатия поршень двойного действия, изготовленный обточкой (скользящий тип). На следующих ступенях ставят дифференциальные поршни. Составные части сальникового уплотнения - это сальник, предсальник и маслосниматель.

Клапаны. Некоторые конструкции и типы клапанов более соответствуют имеющимся условиям эксплуатации, чем другие. Для работы в холодильных компрессорах и некоторых воздушных более подходят полосовые клапаны на всасе. Для работы с водородом используют грибковые клапаны, пластинчатые клапаны с прорезями и клапаны с концентрическими кольцами как наиболее надежные. Кольцевой тип клапанов применяется для других случаев. Клапаны на нагнетании прямоточного типа. Дисковые и пластинчатые клапаны применяют на ступенях высокого давления и при работе с коксующимися газами с примесями. Компрессорные клапаны могут являться самой большой единственной причиной незапланированных остановов поршневых компрессоров.

У крупных компрессоров 2 отдельные рамы с 2 коленчатыми валами с фланцевым подсоединением к ротору электродвигателя. Вал у ротора смонтирован на 2х подшипниках, которые крепят к фундаменту. Разъемный статор монтируется на фундамент.

Один коленчатый вал в компрессорах с 2мя рамами среднего класса располагают на подшипниках обеих рам электродвигателя. На нем между рамами монтируют разъемный ротор. Вал поворачивают вручную или электроприводом для этого на торце коленчатого вала с другой стороны от электродвигателя устанавливают храповое колесо. Ротор привода может быть размещен и на выносной части вала, при наличии выносного подшипника.

Для рабочих частей применяется циркуляционная система смазки. Лубрикатор смазывает маслом цилиндр и сальник. Насос соединен с электродвигателем через муфту, лубрикатор соединяется при помощи редуктора. У компрессоров этого класса направляющие, крейцкопфы, шатуны, коренные и шатунные подшипники и остальные составные части кривошипно-шатунного механизма с одинаковыми размерами.


Типы/виды и конструкции поршневых компрессоров.



Любой тип компрессора или установки компрессорной предназначен для сжатия, подачи воздуха (любого газа) под давлением. Поршневым называется компрессор, поршень которого делает возвратно-поступательные движения, находясь в цилиндре.

В странах СНГ отдают предпочтение поршневым компрессорам, наиболее известным среди машин, имеющих производительность < 100 куб. метров в минуту.

Известны поршневые компрессоры следующих типов:

image029-8.jpg


Коаксиальные поршневые компрессоры.

Для коаксиальных компрессоров характерно то, что муфта соединяет коленвал с электрическим приводом, что обеспечивает исключение потерь мощности вследствие трения. Конструктивное исполнение данных компрессоров довольно компактно. Данные компрессорные агрегаты отличаются методами смазки. Цилиндропоршневую группу безмасляных компрессоров данного типа смазывать не надо. Сжатый воздух на выходе подобных устройств не имеет масляных примесей. Аппараты такого типа популярны в пищевой промышленности, фармацевтике, медицинских отраслях. В масляных же коаксиальных компрессорах применяют минеральное компрессорное масло в качестве смазки. За счет этого у данного компрессора довольно высокий ресурс. Коаксиальные компрессоры работают в периодическом режиме, т.е. 20 минут в работе, 40 минут составляет перерыв. Рабочее давление равно при этом восьми барам. Мощность двигателя равна приблизительно 2,25 кВт, производительность же может достигать 200 л/мин. К основным достоинствам данных насосных устройств можно отнести малогабаритность, лёгкость, относительно низкую стоимость. Коаксиальные компрессоры подразделяются на безмасляные и масляные поршневые компрессоры.

 Безмасляные компрессоры.

Этот тип компрессоров приемлем для систем, в которых обязательным условием является подача чистого воздуха. В воздухе не должно быть примесей масляной эмульсии. Двигатель для безмасляных компрессорных устройств выпускается с мощностью 1,1 кВт, они оснащаются также ресиверами различного объема. Данный тип компрессора обладает своими положительными особенностями:

  • небольшого размера;

  • не частое обслуживание;

  • транспортировка и перемещение осуществляется в любом положении.

От масляного компрессорного устройства безмасляный компрессор отличается тем фактом, что воздух и смазочное средство в нем «существуют раздельно». Дополнительная очистка способствует обеспечению высокого качества выходного потока. Безмасляные компрессоры подразделяются, в свою очередь, на следующие виды:

  • автомобильный безмасляный компрессор представляет собой компактный агрегат для подкачки шин. Обычно он не оснащается ресивером и работает от аккумулятора.

  • бытовой компрессор, который применяется для работы с пневматическим инструментом, например, с краскопультами. Безмасляные компрессоры поршневого конструктивного исполнения являются отдельной категорией, осуществляя, например, высококачественную окраску, достигая при этом идеально окрашенной поверхности. При использовании осушителей компактного типа, для которых параметр точки росы не должен быть выше 70 °С, полностью удаляется влага из сжатого воздуха и исключается попадание её на окрашиваемую компрессором поверхность.

  • Этот факт способствует увеличению коррозионной стойкости материалов для лакокрасочных покрытий. Большинство импортных автомобилей и часть машин российских производителей окрашиваются на заводах при помощи безмасляных компрессоров, имеющих адсорбционные осушители.

  • полупрофессиональный и профессиональный безмасляный компрессор, используемый в мастерских, лабораториях, производственных цехах, в которых обязательным условием является подача большого объёма чистого воздуха. Эти компрессоры популярны при использовании в фармацевтической и пищевой промышленностях. Однако, стоимость данного вида безмасляных компрессоров этого класса высока.


Масляные компрессоры, оснащённые прямым приводом.

В ресивер данного компрессора, если он есть, можно вместить максимально 100 л воздуха, а мощность двигателя равна приблизительно 1,1-1,8 кВт. В сравнении с безмасляными компрессорными аппаратами, ресурс их намного выше. Кроме того, безмасляным компрессорам необходимо специфичное техобслуживание. Отрицательный фактор у компрессоров этого типа несет в себе воздух, который на выходе содержит масляную эмульсию, а это требует дооснащения компрессора фильтром. Масляные компрессоры, оснащенные прямыми приводами, находят широкое применение при изготовлении мебели, в автомобильном сервисе, а также при ремонтных работах, связанных с реконструкцией фасадов.

Масляные компрессоры на ременном приводе.

В ресивер данного компрессора, если он есть, можно вместить от 25 до максимально 100 л воздуха, а мощность двигателя равна приблизительно 1,5-15 кВт. Благодаря ременному приводу частоту вращения двигателя можно уменьшить, оставаясь на той же производительности. У этих компрессоров два поршня, имеющих различную величину. Первым поршнем воздух сжимается предварительно, второй поршень доводит воздух до нужного давления. Данные компрессоры используются в случаях потребления большого количества воздуха. Надёжная система охлаждения предотвращает двигатель от чрезмерного перегрева и износа. Это позволяет использовать двигатель компрессора в постоянном режиме работы.

Ременные поршневые компрессоры.

Для ременных компрессоров характерно то, что ременная передача соединяет коленвал с электроприводом, что обеспечивает высокую производительность и продолжительность эксплуатации. Компрессоры данного типа могут работать по несколько часов, причём непрерывно. Они применяются чаще всего в строительстве, в шиномонтажных мастерских, на станциях технического обслуживания. Мощность двигателя равна приблизительно 2,25 - 5,5 кВт. Производительность компрессора может достигать 500 л/мин., рабочее давление достигает 16 бар, в некоторых случаях доходит до 30 бар. Положительный момент заключается в сжатии воздуха до требуемых значительных параметров.

Расположение цилиндров в компрессорах позволяет подразделить их на вертикальные компрессоры, компрессоры горизонтального типа и угловые компрессорные устройства.

image030-9.jpg

К вертикальным компрессорным устройствам относятся те, цилиндры которых расположены вертикально.

У горизонтальных компрессоров цилиндры могут быть размещены с одной стороны коленвала, соответственно, они называются горизонтальными компрессорами с односторонним размещением цилиндров. Если же цилиндры располагаются по обе стороны вала, то компрессоры носят название компрессоров с двухсторонним размещением цилиндров.

image031-7.jpg

У угловых компрессоров цилиндры размещены в одних рядах вертикально, а в других - горизонтально. Это прямоугольные компрессоры. У угловых компрессоров цилиндры могут быть наклонены, установлены V-образно и W-образно. Такие компрессоры носят название, соответственно, V- и W-образных компрессоров.

image032-8.jpg


Оппозитные компрессоры.

Оппозитное исполнение типично для компрессоров с крупной и средней производительностью. Оппозитные компрессоры - это горизонтальные устройства, оснащенные поршнями, совершающими встречные движения. Цилиндры их размещены по обеим сторонам коленвала. Данные поршневые компрессоры высокодинамичны, уравновешенны, имеют малые габариты и небольшой вес. Благодаря этому оппозитные компрессоры почти совсем вытеснили крупногабаритные горизонтальные компрессоры.

image033-6.jpg

Компрессорные устройства с малой и средней производительностью являются, как правило, прямоугольными и компрессорами с У-образной конфигурацией цилиндров.

Компрессоры бескрейцкопфные и крейцкопфные.

Среди современных конструкций поршневых компрессоров следует различать бескрейцкопфные и крейцкопфные.

image034-7.jpg

У бескрейцкопфных компрессоров вращательное движение привода преобразовывается в поступательное движение поршня иначе, если сравнивать с крейцкопфными компрессорами. Бескрейцкопфные компрессоры имеют много положительных моментов:

  • они компактны,

  • имеют сравнительно простой механизм движения,

  • небольшой вес,

  • единую систему смазки.

Наряду с положительными моментами у компрессоров данного типа имеется весомый недостаток: происходит утечка газа в картер через поршень. Как следствие, картер находится в работе под давлением, а масло в нем контактирует с перекачиваемым маслом. Бескрейцкопфные компрессоры бывают только одинарного действия. Это не дает возможности эффективно задействовать цилиндр.

Поэтому компрессоры большой мощности и высокого давления, а также горизонтальные компрессоры изготавливаются всегда крейцкопфными.

image035-5.jpg


В дополнение к выше описанной классификации компрессоров сгруппируем поршневые компрессоры по определенным признакам.

  1. Согласно принципу функционирования компрессоры подразделяются на компрессоры с цилиндрами простого и двойного действия. Дифференциальными цилиндрами укомплектовывают только многоступенчатые компрессоры;

  2.  По числу ступеней - с одной ступенью, двухступенчатые, трехступенчатые компрессоры и более. Максимальное число ступеней в современных компрессорах, как правило, семь;

  3. По числу цилиндровых узлов – одно-, двух-, трёхцилиндровые и с большим количеством цилиндров;

  4. По количеству рядов с расположенными цилиндрами: однорядные, двухрядные и многорядные;

  5. По размещению цилиндров в плоскости — угловые компрессоры и компрессоры с U-образным размещением цилиндров;

  6. Оппозитные компрессоры: горизонтальные устройства, оснащенные поршнями, совершающими встречные движения;

  7. По типу охлаждения: с водяным и воздушным. Водяным охлаждением комплектуются компрессоры, как правило, большой производительности;

  8. По производительности – мини-компрессоры, компрессоры малой, компрессоры средней производительности и компрессоры большой производительности;

  9. По количеству поршней: одно -, двух- и трехпоршневые компрессорные устройства.

На сегодняшний день для холодильных установок компрессоры поршневого типа остаются самыми приемлемыми и распространенными типами компрессоров. Они также широко используются и в системах для кондиционирования воздуха. Имеются следующие виды поршневых компрессоров:

Герметичные компрессоры поршневые. У данного типа компрессоров двигатель напрямую спарен с самим компрессором, находясь в одном запаянном стальном корпусе, изготовленном из листовой стали. Поток всасываемого газа охлаждает электрический двигатель.

Полугерметичные компрессорные устройства. Двигатель непосредственно соединен с компрессором, они размещены в чугунном корпусе, где имеется доступ для технического обслуживания или для выполнения ремонтных работ. Электродвигатель охлаждает всасываемый газообразный хладагент.

Открытые компрессорные устройства. Компрессор размещается непосредственно в чугунном корпусе, из которого выходит вал для подсоединения к отдельному двигателю. Такой компрессор оснащается аварийным датчиком электронного типа для определения недостаточности смазочного средства.



Конструкция поршневого компрессора.

Компрессорное устройство конструктивно представлено цилиндром, внутри которого располагается поршень. Несмотря на различные виды конструктивных исполнений, компрессор поршневого типа реализован достаточно просто. Его реализация не требует больших затрат.

Простота конструкции обеспечивает осуществление дешевого ремонта, возможность эксплуатации в среде загрязненного воздуха, при этом риск повреждения компрессора является минимальным. Если не очищать воздух, то на выходе он будет такой же грязный, как и на входе, с содержанием паров масла и продуктов, образующихся вследствие износа компрессора. Воздух с такими качественными показателями подходит не для всех сфер промышленности.

Попытаемся более подробно представить конструкцию компрессора поршневого типа:

Конструкция поршневого компрессора

image036-8.jpg

В чугунном корпусе поршневого компрессора размещают цилиндр и картер, где сидит коленвал. В нижнем отсеке картера залита смазка для трущихся деталей поршневого компрессора. Коренные шейки вала расположены в подшипниках, нижняя головка шатуна крепится к его шейке.

Выходящая наружу из картера шейка вала уплотняется сальником, чтобы избежать утечки, например, хладагента, который может уходить через зазор между валом и подшипником. На валу, скорее на его шейке, сидит маховик, вращающийся с валом заодно. Вращение осуществляется от электрического двигателя посредством ременной передачи.

Верхняя головка шатуна связана с поршнем посредством поршневого пальца. Происходит вращение вала, при котором поршень попеременно движется от одной крайней позиции до другой. Движение идёт вдоль оси цилиндра и составляет величину двойного радиуса кривошипа. На поршень насажены кольца, которые трутся о цилиндр и уплотняют его рабочую плоскость.

Головка прикрывает верхний торец цилиндра. Она состоит из 2-х камер: всасывания и камеры нагнетания. Каждая камера оснащена клапаном, название которого соответствует названию камеры: всасывающий и нагнетательный клапаны. Камера всасывания подсоединена к всасывающему трубопроводу, соединенному с испарителем, к камере нагнетания подключен нагнетательный трубопровод, который соединяется с конденсатором.

Преимущества и недостатки компрессоров поршневого типа.

На территории стран бывшего советского пространства наиболее востребованным является поршневое компрессорное оборудование с показателем производительности в пределах 100 куб. м/ мин. Это объясняется целым рядом преимуществ перед аналогами. Так, данное оборудование отличается экономичностью, надежностью, несложностью конструкции и простотой в ремонте. Поршневые компрессоры хорошо справляются с частыми переключениями, отлично подходят для эксплуатации с перерывами, работы в неблагоприятных условиях (при высоком уровне влажности, грязном воздухе и т.п.). Данный тип агрегата может запускаться в работу с любого уровня изначального давления и при этом получать давление на выходе до 1000 бар и выше. Поршневое компрессионное оборудование также способно сжимать любые типы газов (в том числе агрессивные, ядовитые и взрывоопасные) и является наиболее оптимальным решением для работы на объектах, где необходимы небольшие объемы сжатого воздуха.

Преимущества:

  • низкая цена,

  • облегченное конструктивное исполнение,

  • ремонтопригодность и продолжительный срок работы после ремонта,

  • увеличение работоспособности за счет сервисного обслуживания через 500 рабочих часов,

  • экономичность,

  • достаточно высокая производительность,

  • способность поддерживать сравнительно долго низкую производительность на одном уровне,

  • сравнительно легко функционирует в периодическом режиме, при частом включении и выключении агрегата.

Недостатки, присущие компрессору поршневого типа:

  • поршневой компрессор сильно шумит и вибрирует во время работы, для его размещения необходимо отдельное помещение, оснащённое прочным бетонным фундаментом,

  • низкая производительность (до 5 куб. м воздуха в минуту),

  • ограниченная область использования вследствие низкой производительности,

  • высокая энергетическая затратность,

  • часто осуществляемое техническое обслуживание: максимальный интервал межу обслуживаниями составляет 500 часов работы,

  • для проведения обслуживания или ремонта требуется несколько специалистов.

Применение поршневых компрессоров.

Компрессоры поршневого типа повсеместно используются и в сфере профессиональной, и в быту. Как нагнетатели воздуха, они обеспечивают работу пневматических устройств, например, пневматических гайковертов, краскопультов и др. Их применяют для подкачивания шин на станциях техобслуживания.

Поршневой компрессор со своей простой конструкцией представляет собой наиболее распространенный вид компрессорного устройства на сегодня. Благодаря своим техническим параметрам компрессоры данных типов применяют во многих сферах промышленности: в машиностроении, пищевой области, химической и других сферах промышленности.

Компрессоры поршневого типа используют для пневмооборудования, которое не требует высокого расхода сжатого воздуха в минуту. Компрессоры данного типа незаменимы также для получения высоких показателей давления сжатого воздуха. Удобны они в использовании, когда планируются частые остановки и, соответственно, частые запуски оборудования. Иными словами, они устойчивы к переходным процессам, как включения / выключения компрессорного оборудования. Компрессоры данного типа несравненно показали себя в отрицательных эксплуатационных условиях (заниженные или завышенные температуры, запыленные среды). Использование их на цементовозах и муковозах не знает альтернатив.


Технические характеристики поршневых компрессоров.


Технические параметры, которыми обладают различные модификации поршневых компрессоров, значительно отличаются. Поэтому в данном разделе представлены характеристики укрупненно по трем основным группам агрегатов: промышленного применения, газовые и передвижные станции.

Поршневые компрессорные станции промышленного применения работают при давлении 50 бар. Производительность таких агрегатов составляет 350 м³/час, мощность 30 кВт при скорости вращения 500 об./мин. Данные установки активно используют на электростанциях, сталелитейных заводах, в военных целях, гидравлических системах, для заправки баллонов.

Основными параметрами работы газовых поршневых компрессорных станций является показатель производительности газового компрессора и мощность. В зависимости от габаритов, такие установки делятся на малые, средние и большие. Таким образом, производительность газовых компрессоров колеблется в диапазоне от 83 до 8098 нм³/час в зависимости от габаритов. Мощность может составлять от 30 до 600 кВт и тоже зависит от величины компрессора.

Основными техническими параметрами передвижных компрессоров является диапазон давлений, который составляет около 50 бар., производительность (в переделах 37 куб.м) и чистота азота (до 99%), рабочая температура составляет не менее -40ºС и не более +40ºС.

Выбор наиболее подходящей модели должен осуществляться с учетом отрасли и цели применения, а также условий функционирования.


Область применения поршневых компрессоров.

Поршневые компрессоры активно используются в самых различных отраслях промышленности, а также в быту.

Так, поршневые компрессорные станции промышленного назначения работают:

  • на электростанциях,

  • в сталелитейной и машиностроительной отрасли,

  • в текстильном производстве,

  • на военных объектах,

  • в составе гидравлических, холодильных и криогенных систем,

  • применяются для заправки баллонов.

Поршневые компрессоры, предназначенные для частного использования, по параметру надежности практически не уступают дорогостоящим промышленным моделям. Данный тип оборудования применяется для покраски автомобилей, стеня, пескоструйной обработки деталей и пр. Безмасляные поршневые компрессорные установки применяют в случаях, когда сжимаемый воздух должен соответствовать высоким стандартам качества.

Безмасляные компрессоры данного типа используются в медицине для заполнения баллонов дыхательных аппаратов, где необходимо нагнетать чистый воздух без дополнительных примесей (влаги, углеводородов, масла).

Перекачиваемые газы поршневыми компрессорами.

Поршневые компрессорные установки используются как для нагнетания воздуха, так и для работы с широким спектром других газов. Поршневые газовые компрессоры масляного типа способны сжимать гелий, водород, природный газ, а также азот до уровня давления 200 атмосфер.



05.03.2020

Возврат к списку


Запросить цену