Принцип работы компрессора высокого давления: О компрессорах высокого давления

Содержание

Устройство, принцип работы и конструкция компрессора высокого давления

Компрессор – это устройство, предназначенное для создания давления и перемещения газообразной среды. Они используются в любой сфере деятельности – их можно встретить повсеместно как на промышленных предприятиях, так и на некрупных производствах. Кроме того, их применение широкого распространено в быту, автомастерских и других сферах деятельности.

Все установки можно разделить на следующие группы: объемные и динамические, что зависит от особенностей действия основных механизмов участвующих в процессе компрессии. Кроме того данные установки можно поделить на классы, такие как:

по способу охлаждения – могут быть воздушные и жидкостные.
по типу привода – электропривод, ДВС, включая также газотурбинные.
по роду сжимаемой среды – воздух или же агрессивные газы.
по степени сжатия и давлению на выходе.

Вакуумные компрессоры в редких случаях способны создать давление до 2кПа, а в режиме отсасывания воздуха возможно разрежение до 10-50кПа.

Эти устройства зачастую используются в качестве газонадувок, вентиляторов или же вакуумного насоса.

Здесь Вы можете ознакомиться с каталогом компрессоров высокого давления, реализуемых ООО ГК «ТехМаш».

Компрессорами низкого давления называют устройства, сжимающие газообразную среду до 1,2мПа (12атм). Среднего давления от 1,2 до 10мПа. Высоким давлением можно считать от 10мПа(100атм), а сверхвысоким уже более 100мПа.

Рассмотрим более тщательно устройство и принцип работы компрессоров высокого давления.

Существует множество компрессоров высокого давления с различными принципами действия. Самые популярные компрессоры высокого давления — поршневые, винтовые, роторные и ротационные (объёмные), которые действуют, изменяя рабочий объём камеры сжатия, и (динамические) осевые, центробежные – за счет переданного механизмом среде постоянного потока перемещающегося из относительно просторного в более тесное пространство.

Принцип работы компрессоров высокого давления не сильно отличается от компрессоров среднего или даже низкого давления. Главное их отличие от менее сильных машин в том, что используется система многоступенчато сжатия. По сути, повторно или же многократно дублируется процесс сжатия, повышая до необходимого, давления. Воздух или иной газ попадает в первую камеру сжатия (первая ступень), давление повышается, затем процесс повторяется уже в следующей камере (вторая ступень), дожимая воздушную среду, соответственно повышая давление и так далее. В некоторых случаях сжимаемая среда изначально подготавливается и подается в компрессор уже под давлением – это делается для экономии затрат энергии. Процесс подготовки можно считать за первую ступень.

Вращающиеся элементы, такие как подшипники, находятся в постоянной нагрузке и зачастую используются так называемые подшипники «скольжения» в место характерных компрессорам низкого давления шарико-роликовых «качения». В свою очередь их снабжает маслом насос – обычно зубчатый, так как такие подшипники работают под давлением масла.

Устройство компрессоров высокого давления некоторых из видов требует использования масла для смазывания элементов механизмов, непосредственно участвующих в сжатии – дабы избежать трения металлов между поверхностями необходима масленая пленка. Образуется она путем впрыскивания масла. Однако избыточное количество масла – это не только напрасные затраты, но и возможные неполадки по причине нагара после выхода из компрессора в трубопроводе и собственно в самой рабочей камере. Не устранение вовремя подобных проблем может привести даже к возгоранию.

Во время работы компрессора, вследствие сжатия и трения рабочих поверхностей, неизбежно образуется избыток тепла, и тем более при работе в режиме высокого давления. Во избежание перегрева применяют системы охлаждения непосредственно камер сжатия, смазывающего масла и продукта сжатия.

Некоторые компрессоры высокого давления, устройство которых, по причине своей конструкции можно считать неприхотливыми, так как пыль и мелкие частицы не способны нанести вред работающим механизмам. Но есть и такие установки, конструктивные особенности которых отличаются от других наличием сверхточных подвижных частей. В этом случае присутствие пыли в сжимаемой среде может, подобно абразиву, пагубно повлиять на рабочие поверхности и в итоге привести к потере производительности. В борьбе с этим предварительно воздух очищают, пропуская его через фильтры.

Следует учитывать, что заявленные производителем показатели – это максимальное значение способности агрегата в идеальных условиях. В действительности же возможны немного отличные данные, в связи с этим необходимо заведомо применять компрессоры высокого давления с небольшим запасом мощности – это позволит увеличить рабочий ресурс заменяемых частей.

Таким образом, от правильного выбора необходимого агрегата, а также его эксплуатации с учетом основных требований – в зависимости потребляемого масла, вязкости, своевременного технического обслуживания и других особенностей, можно максимально продлить рабочий ресурс компрессора при его высокой производительности.

Компрессоры высокого давления: принцип работы и нюансы покупки

По принципу работы компрессоры высокого давления практически не отличаются от приборов среднего и низкого давлений. Главное различие в использовании многоступенчатого метода сжатия воздуха, при котором процесс дублируется многократно, в результате чего достигается конечное давление в нужных параметрах.

Из всех типов компрессоров чаще пользуются поршневыми. Принцип действия у них следующий:

работающий электродвигатель вращает компрессорный вал, который задаёт в цилиндре возвратно-поступательное движение поршню;
в нижнем положении поршня происходит открытие всасывающего клапана и внутрь цилиндра попадает очищенный в фильтрах воздух;
при верхнем направлении движения поршень вытесняет воздух в коллектор, который потом опускается по трубе в ресивер и выталкивается под давлением на выход;
воздух обратно вернуться в цилиндр не может, потому что путь ему прикрывает обратный клапан.

Весь цикл преобразования воздуха под высоким давлением в компрессоре контролирует прессостат, или специальное реле давления. Возникающее при работе избыточное давление сбрасывается особенным клапаном, расположенным рядом с реле. А остатки масла и конденсата удаляются через специальные сливные клапаны.

Купить компрессоры высокого давления можно, ориентируясь на самые важные рабочие параметры:

давление – его максимальная величина отражает рабочие способности конкретного агрегата;
потребление воздуха – производительность аппарата зависит от того, сколько воздуха расходует компрессор на входе и выходе. Как правило, эти характеристики отражаются в документации раздельно. Для выбора подходящей модели по этим параметрам достаточно знать, сколько требует объёма самое мощное оборудование из имеющихся и прибавить к нему «запасные» 25%;
объём бака или ресивера – каждый компрессор хранит в них запас сжатого воздуха или газа, чтобы избежать скачков давления при пуске и аварийной остановке;
мощность потребляемой энергии имеет немаловажное значение для бесперебойной эксплуатации агрегата.
Ошибочный выбор мощного агрегата чреват последствиями, к примеру, домашняя электросеть не выдержит нагрузку. Бытовые модели потребляют в пределах 2 кВт электроэнергии и подключаются к обычной бытовой электросети.

Выбирают компрессоры высокого давления ещё по категории масляные или безмасляные.

У первых более мощные двигатели, они, в сравнении с безмасляными, обладают более длительным сроком службы и даже считаются долговечными. Но они требуют частой замены расходных элементов, потребляют много масла, сильно шумят. Поэтому все эти нюансы необходимо учитывать при выборе аппарата и отдать предпочтение тому, который полностью соответствует вашим запросам.

Компрессор. Принцип действия, устройство, виды компрессоров.

Компрессор (от латинского слова compressio — сжатие) — энергетическая машина или устройство для повышения давления (сжатия) и перемещения газообразных веществ.

Компрессорная установка — это совокупность компрессора, привода и вспомогательного оборудования (газоохладителя, осушителя сжатого воздуха и т. д.).

Общепринятая классификация механических компрессоров по принципу действия, под принципом действия понимают основную особенность процесса повышения давления, зависящую от конструкции компрессора. По принципу действия все компрессоры можно разделить на две большие группы: динамические и объёмные.

Объёмные компрессоры

В компрессорах объёмного принципа действия рабочий процесс осуществляется в результате изменения объёма рабочей камеры. Номенклатура компрессоров данного типа разнообразна (более десятка видов), основные из которых: поршневые, винтовые, роторно-шесте-рён- чатые, мембранные, жидкостно-кольцевые, воздуходувки Рутса, спиральные, компрессор с катящимся ротором.

Рис. 1. Классификация объемных компрессоров

Поршневые компрессоры (рис. 2-3) могут быть одностороннего или двухстороннего действия, крейцкопфные и бескрейцкопфные, смазываемые и без применения смазки (сухого трения или сухого сжатия), при высоких давлениях сжатия применяются также плунжерные.

Роторные компрессоры — это машины с вращающим сжимающим элементом, конструктивно подразделяются на винтовые, ротационнопластинчатые, жидкостно-кольцевые, бывают и другие конструкции.

Рис. 2. Схема работы поршневого компрессора

Рис. 3. Поршневой компрессор: 1 — коленчатый вал; 2 — шатун; 3 — поршень; 4 — рабочий цилиндр; 5 — крышка цилиндра; 6 — нагнетательный трубопровод; 7 — нагнетательный клапан; 8 — воздухозаборник; 9 — всасывающий клапан; 10 — труба для подвода охлаждающей воды

Рис. 4. Одноступенчатый поршневой компрессор одинарного действия

Поршневой компрессор в основном состоит из рабочего цилиндра и поршня; имеет всасывающий и нагнетательный клапаны, расположенные обычно в крышке цилиндра. Для сообщения поршню возвратно-поступательного движения в большинстве поршневых компрессорах имеется кривошипно-шатунный механизм с коленчатым валом. Поршневые компрессоры бывают одно и многоцилиндровые, с вертикальным, горизонтальным, V или W — образным и другим расположением цилиндров, одинарного и двойного действия (когда поршень работает обеими сторонами), а также одноступенчатого или многоступенчатого сжатия.

Действие одноступенчатого воздушного поршневого компрессора (рис. 3) заключается в следующем. При вращении коленчатого вала 1 соединённый с ним шатун 2 сообщает поршню 3 возвратные движения. При этом в рабочем цилиндре 4 из-за, увеличения объёма, заключённого между днищем поршня и крышкой цилиндра 5, возникает разрежение и атмосферный воздух, преодолев своим давлением сопротивление пружины, удерживающей всасывающий клапан 9, открывает его и через воздухозаборник (с фильтром) 8 поступает в рабочий цилиндр. При обратном ходе поршня воздух будет сжиматься, а затем, когда его давление станет больше давления в нагнетательном патрубке на величину, способную преодолеть сопротивление пружины, прижимающей к седлу нагнетательный клапан 7, воздух открывает последний и поступает в трубопровод 6. При сжатии газа в компрессоре его температура значительно повышается.

Для предотвращения самовозгорания смазки компрессоры оборудуются водяным (труба 10 для подвода воды) или воздушным охлаждением. При этом процесс сжатия воздуха будет приближаться к изотермическому (с постоянной температурой), который является теоретически самым выгодным. Одноступенчатый компрессор, исходя из условий безопасности и экономичности его работы, целесообразно применять со степенью повышения давления при сжатии до b = 7 — 8. При больших сжатиях применяются многоступенчатые компрессоры, в которых, чередуя сжатие с промежуточным охлаждением, можно получать газ очень высоких давлений — выше 10 Мн/м2. В поршневых компрессорах обычно предусматривается автоматическое регулирование производительности в зависимости от расхода сжатого газа для обеспечения постоянного давления в нагнетательном трубопроводе. Существует несколько способов регулирования. Простейший из них — регулирование изменением частоты вращения вала.

Принципы действия ротационного и поршневого компрессора в основном аналогичны и отличаются лишь тем, что в поршневом все процессы происходят в одном и том же месте (рабочем цилиндре), но в разное время (из-за чего и потребовалось предусмотреть клапаны), а в ротационном компрессоре всасывание и нагнетание осуществляются одновременно, но в различных местах, разделенных пластинами ротора. Известны другие конструкции ротационного компрессора, в том числе винтовые, с двумя роторами в виде винтов. Для удаления воздуха с целью создания разрежения в каком-либо пространстве применяют роторные водокольцевые вакуумнасосы. Регулирование производительности ротационного компрессора осуществляется обычно изменением частоты вращения их ротора.

Ротационные компрессоры имеют один или несколько роторов, которые бывают различных конструкций. Значительное распространение получили ротационные пластинчатые компрессоры (рис. 5), имеющие ротор 2 с пазами, в которые свободно входят пластины 3, ротор расположен в цилиндре корпуса 4 эксцентрично. При его вращении по часовой стрелке пространства, ограниченные пластинами, а также поверхностями ротора и цилиндра возрастать корпуса, в левой части компрессора будут возрастать, что обеспечит всасывание газа через отверстие 1. В правой части компрессора объёмы этих пространств уменьшаются, находящийся в них газ сжимается и затем подаётся из компрессора в холодильник 5 или непосредственно в нагнетательный трубопровод. Корпус ротационного компрессора охлаждается водой, для подвода и отвода которой предусмотрены трубы 6 и 7. Степень повышения давления в одной ступени пластинчатого ротационного компрессора обычно бывает от 3 до 6.

Рис. 5. Ротационный пластинчатый компрессор: 1 — отверстие для всасывания воздуха; 2 — ротор; 3 — пластина; 4 — корпус; 5 — холодильник; 6 и 7 — трубы для отвода и подвода охлаждающей воды

Винтовые компрессоры

Конструкция винтового блока состоит из двух массивных винтов и корпуса. При этом винты во время работы находятся на некотором расстоянии друг от друга, и этот зазор уплотняется масляной пленкой. Трущихся элементов нет.

Таким образом, ресурс винтового блока практически неограничен и достигает более чем 200-300 тысяч часов. Регламентной замене подлежат лишь подшипники винтового блока.

Пластинчато-роторные компрессоры

Конструкция пластинчато-роторного блока состоит из одного ротора, статора и минимум восьми пластин, масса которых, а соответственно и толщина ограничены. На пластину в процессе работы действуют силы: центробежная и трения/упругости масляной пленки.

Так как масляная пленка нормализуется и становится равномерной и достаточной лишь после нескольких минут работы компрессора, то во время стартов и остановов идет трение пластин о статор и соответственно повышенный их износ и выработка.

Чем большее давление должен нагнетать такой блок, тем большая разницы давлений в соседних камерах сжатия, и тем большая должна быть центробежная сила для недопущения перетоков сжимаемого воздуха из камеры с большим давлением в камеру с меньшим. В свою очередь, чем больше центробежная сила, тем больше и сила трения в моменты пуска и остановки и тем тоньше масляная пленка во время работы — это является основной причиной, почему данная технология получила широкое распространение в области вакуума (то есть давление до 1 бара) и в области нагнетания давления до 0,3-0,4 МПа.

Так как масляная пленка между пластинами и статором имеет толщину всего несколько микрон, то любая пыль, тем более твердые частички крупнее размеров, выступают как абразив, который царапает статор и делает выработку по пластинам. Это приводит к тому, что возникают перепуски сжимаемого воздуха из одной камеры сжатия в другую и производительность заметно падает.

В отличие от небольших вакуумных насосов, где широко применяется пластинчато-роторная технология, в компрессорах большой производительности и давлением выше 0,5 МПа со временем необходимо будет менять весь блок в сборе, так как замена отдельно пластин эффективна лишь в случае восстановления геометрии статора, а такие большие статоры восстановлению (шлифовке) не подлежат.

Производители обычно не дают никаких данных по ресурсу пластинчато-роторного блока, так как он очень сильно зависит от качества воздуха и режима работы компрессора. Для газовых компрессоров, качающих газ практически не останавливаясь круглый год, ресурс может действительно достигать и более 100 тысяч часов потому, что масляная пленка равномерна и достаточна все время работы без остановок.

А при промышленном использовании, где разбор воздуха крайне неравномерен и компрессор запускают и останавливают десятки раз в день, большую часть времени нормальной для работы масляной пленки внутри блока нет, что является причиной агрессивного износа пластин. В таком случае ресурс блока не более 25 тысяч часов.

Динамические компрессоры

В компрессорах динамического принципа действия газ сжимается в результате подвода механической энергии от вала, и дальнейшего взаимодействия рабочего вещества с лопатками ротора. В зависимости от направления движения потока и типа рабочего колеса такие компрессоры бывают центробежные (рис. 6) и осевые (рис. 7).

Рис. 6. Центробежный компрессор: 1 — вал; 2, 6, 8, 9, 10 и 11 — рабочие колёса; 3 и 7 — кольцевые диффузоры; 4 — обратный направляющий канал; 5 — направляющий аппарат; 12 и 13 — каналы для подвода газа из холодильников; 14 — канал для всасывания газа

Центробежный компрессор в основном состоит из корпуса и ротора, имеющего вал 1 с симметрично расположенными рабочими колёсами. Центробежный 6-ступенчатый компрессор разделён на три секции и оборудован двумя промежуточными холодильниками, из которых газ поступает в каналы 12 и 13. Во время работы центробежного компрессора частицам газа, находящимся между лопатками рабочего колеса, сообщается вращательное движение, благодаря чему на них действуют центробежные силы. Под действием этих сил газ перемещается от оси компрессора к периферии рабочего колеса, претерпевает сжатие и приобретает скорость. Сжатие продолжается в кольцевом диффузоре из-за снижения скорости газа, то есть преобразования кинетической энергии в потенциальную. После этого газ по обратному направляющему каналу поступает в другую ступень компрессор и т.д.

Получение больших степеней повышения давления газа в одной ступени (более 25-30, а у промышленных компрессоров — 8-12) ограничено главным образом пределом прочности рабочих колёс, допускающих окружные скорости до 280-500 м/сек. Важная особенность центробежных компрессоров (а также осевых) — зависимость давления сжатого газа, потребляемой мощности, а также КПД от его производительности. Характер этой зависимости для каждой марки компрессоров отражается на графиках, называемых рабочими характеристиками.

Регулирование работы центробежных компрессоров осуществляет различными способами, в том числе изменением частоты вращения ротора, дросселированием газа на стороне всасывания и другими.

Рис. 7. Осевой компрессор: 1 — канал для подачи сжатого газа; 2 — корпус; 3 — канал для всасывания газа; 4 — ротор; 5 — направляющие лопатки; 6 — рабочие лопатки

Осевой компрессор (рис. 7) имеет ротор 4, состоящий обычно из нескольких рядов рабочих лопаток 6, на внутренней стенке корпуса 2 располагаются ряды направляющих лопаток 5, всасывание газа происходит через канал 3, а нагнетание через канал 1. Одну ступень осевого компрессора составляет ряд рабочих и ряд направляющих лопаток. При работе осевого компрессора вращающиеся рабочие лопатки оказывают на находящиеся между ними частицы газа силовое воздействие, заставляя их сжиматься, а также перемещаться параллельно оси компрессора (откуда его название) и вращаться. Решётка из неподвижных направляющих лопаток обеспечивает главным образом изменение направления скорости частиц газа, необходимое для эффективного действия следующей ступени. В некоторых конструкциях осевых компрессорах между направляющими лопатками происходит и дополнительное повышение давления за счёт уменьшения скорости газа. Степень повышения давления для одной ступени осевого компрессора обычно равна 1,2-1,3, то есть значительно ниже, чем у центробежных компрессоров, но КПД у них достигнут самый высокий из всех разновидностей компрессоров.

Зависимость давления, потребляемой мощности и кпд от производительности для нескольких постоянных частот вращения ротора при одинаковой температуре всасываемого газа представляют в виде рабочих характеристик. Регулирование осевых компрессоров осуществляется так же, как и центробежных. Осевые компрессоры применяют в составе газотурбинных установок.

Техническое совершенство осевых, а также ротационных, центробежных и поршневых компрессоров оценивают по их механическому КПД и некоторым относительным параметрам, показывающим, в какой мере действительный процесс сжатия газа приближается к теоретически самому выгодному в данных условиях.

Струйные компрессоры по устройству и принципу действия аналогичны струйным насосам. К ним относят струйные аппараты для отсасывания или нагнетания газа или парогазовой смеси. Струйные компрессоры обеспечивают более высокую степень сжатия, чем струйные насосы. В качестве рабочей среды часто используют водяной пар.

Турбокомпрессоры — это динамические машины, в которых сжатие газа происходит в результате взаимодействия потока с вращающейся и неподвижной решётками лопастей.

Прочие классификации

По назначению компрессоры классифицируются по отрасли производства, для которых они предназначены (химические, холодильные, энергетические, общего назначения и т. д.). По роду сжимаемого газа (воздушный, кислородный, хлорный, азотный, гелиевый, фреоновый, углекислотный и т. д.). По способу отвода теплоты — с жидкостным или воздушным охлаждением.

По типу приводного двигателя они бывают с приводом от электродвигателя, двигателя внутреннего сгорания, паровой или газовой турбины. Дизельные газовые компрессоры широко используются в отдаленных районах с проблемами подачи электроэнергии. Они шумные и требуют вентиляции для выхлопных газов. С электрическим приводом компрессоры широко используются в производстве, мастерских и гаражах с постоянным доступом к электричеству. Такие изделия требуют наличия электрического тока, напряжением 110-120 Вольт (или 230-240 Вольт). В зависимости от размера и назначения, компрессоры могут быть стационарными или портативными. По устройству компрессоры могут быть одноступенчатыми и многоступенчатыми.

По конечному давлению различают:

— вакуум-компрессоры, газодувки — машины, которые отсасывают газ из пространства с давлением ниже атмосферного или выше. Воздуходувки и газодувки подобно вентиляторам создают поток газа, однако, обеспечивая возможность достижения избыточного давления от 10 до 100 кПа (0,01-0,1 МПа), в некоторых специальных исполнениях — до 200 кПа (0,2 МПа). В режиме всасывания воздуходувки могут создавать разрежение, как правило, 10-50 кПа, а в отдельных случаях — до 90 кПа и работать как вакуумный насос низкого вакуума;

— компрессоры низкого давления, предназначенные для нагнетания газа при давлении от 0,15 до 1,2 МПа;

— компрессоры среднего давления — от 1,2 до 10 МПа;

— компрессоры высокого давления — от 10 до 100 МПа.

— компрессоры сверхвысокого давления, предназначенные для сжатия газа выше 100 МПа.

Рис. 8. Пример чертежей компрессора

Производительность компрессоров

Производительность компрессоров обычно выражают в единицах объёма газа сжатого в единицу времени (м3/мин, м3/час). Производительность обычно считают по показателям, приведённым к нормальным условиям. При этом различают производительность по входу и по выходу, эти величины практически равны при маленькой разнице давлений между входом и выходом, но при большой разнице, например, у поршневых компрессоров, выходная производительность может при тех же оборотах падать более чем в 2 раза по сравнению с входной производительностью, измеренной при нулевом перепаде давления между входом и выходом. Компрессоры называются дожимающими, если давление всасываемого газа заметно превышает атмосферное.

Агрегатирование компрессоров

Агрегатирование представляет собой процесс установки компрессора и двигателя на раму. В связи с тем, что компрессоры поршневого типа характеризуются неравномерной тряской, результатом которой при отсутствии соответствующего основания или опоры становится чрезмерная вибрация, агрегатирование должно выполняться с учетом качественно спроектированного фундамента.

Компрессоры высокого давления: классификация, характеристики и особенности

В чем заключается основное предназначение компрессоров? Чем полезно это устройство на производстве, в промышленности, строительстве и даже в быту? Чем отличаются компрессоры высокого, среднего и низкого давления? Когда уместно использовать тот или иной тип агрегатов? Ответы на все эти и много других вопросов о компрессорных устройствах можно отыскать в данной статье. С чего начнем?

В первую очередь, следует все-таки «расшифровать» понятие компрессор. Компрессор – это электрическое устройство, основная «миссия» которого – сжатие воздуха, а также подача его (или какого-либо другого газа) под давлением. Компрессор – это незаменимый помощник во всех сферах производства и народного хозяйства. Более того, компрессорные устройства используются и на маленьких промышленных предприятиях, и даже в быту, а специализированные компании предоставляют услуги аренды компрессоров.

А вы знаете? Одна из самых популярных сфер применения компрессоров – это авторемонтные базы и сервисы. Здесь без них просто не обойтись – даже элементарная подкачка колес требует использования особого оборудования, что уж говорить о профессиональной покраске или механической обработке авто.

Типы компрессоров: какие бывают устройства?

В зависимости от эксплуатационных характеристик, особенностей конструкции и механизма функционирования компрессоры можно разделить на такие группы:

Объемные (многоступенчатые и одноступенчатые) устройства.
Турбокомпрессоры – динамические устройства.

Их основное отличие – принцип действия, а также особенности функционирования основных механизмов, которые используются в процессе сжатия воздуха.

Компрессоры высокого давления: об основных отличиях и не только

Это только на первый взгляд кажется, что компрессоры высокого давления – это достаточно ограниченная группа устройств. На самом деле «бывалые» знают, что существуют десятки разновидностей таких компрессоров. Отличаются они не только внутренне, но и внешне: габаритами, количеством «запчастей» и рабочих узлов. Ключевым отличием различных типов компрессоров высокого давления все-таки является принцип работы.

Механизм функционирования компрессоров высокого давления на деле не так уж и сильно отличается от принципа работы устройств среднего и даже низкого давления. Главное (хоть и далеко не единственное) преимущество высокомощных приборов – это применение системы многоступенчатого сжатия газов. Простыми словами, у компрессоров с низким давлением процесс сжатия газа или воздуха происходит однократно, а с высоким, соответственно, многократно. Наличие нескольких рабочих камер позволяет сжимать «сырье» до необходимого давления и состояния. Иногда сырье сжимается еще до момента подачи его в компрессор – все это делается с целью экономии энергии. Чаще всего процесс предварительного сжатия заменяет первую стадию работы компрессора.

Уход за компрессором: основные рекомендации

Некоторые разновидности компрессоров высокого давления требуют индивидуального подхода и особого ухода. Элементы механизма многих компрессоров необходимо смазывать специальными маслами во избежание перегрева устройства и порчи металлических поверхностей. Детали компрессора часто «стираются», потому к вопросу смазывания рабочих поверхностей следует подходить очень ответственно. Важно своевременно проверять наличие масла в механизме, однако не стоит забывать и о том, что избыточное количество смазочного вещества (также, как и его недостаток) может привести к плачевным последствиям.

Поршневые компрессоры: особенности, устройство, принцип работы

Пневматическое оборудование применяют на производственных предприятиях, строительных площадках, станциях технического обслуживания. Для получения сжатого воздуха используют компрессоры. Широкое распространение получили поршневые модели. Это оборудование отличается высоким КПД, надежностью и низкой ценой. Поршневые компрессоры рекомендуют использовать при рабочем давлении не менее 1 МПа. Один из главных критериев современной техники высокая мощность, поэтому компрессоры, генерирующие сжатый воздух с давлением более 1 МПа пользуются широким спросом.

Устройство поршневого компрессора

Простое устройство воздушного поршневого компрессора – гарантия надежной работы оборудования. Выпускают однопоршневые и двухпоршневые модели. Конструктивные особенности наглядно можно рассмотреть на оборудовании с одним поршнем. Главные узлы:

поршень;
цилиндр;
нагнетающий клапан;
всасывающий клапан;
коленчатый вал;
шатун.

Выполняется работа поршневого компрессора при вращении коленчатого вала. Он передает момент вращения шатуну, который производит ограниченные движения поршня в камере сжатия. Объем воздуха между клапанами, расположенными в верхней части камере и поршнем увеличивается. В результате воздух в камере разряжается, это позволяет атмосферному воздуху преодолеть сопротивления пружины клапана. При сжатии поршня, объем камеры уменьшается, а давление увеличивается и воздух попадает в нагнетательный клапан.

Такое устройство воздушного поршневого компрессора позволяет эффективно нагнетать воздух в режиме пульсации. Чтобы исключить возможность перебоев, оборудование комплектуется ресиверами. Двухпоршневые модели в них не нуждаются, конструктивные особенности позволяют стабилизировать поток нагнетаемого воздуха. Два поршня работают поочередно: на противофазе воздух сжимается, после этого подается в нагнетающую часть оборудования.

Поршни располагаются в чугунном корпусе. В движение поршни приводятся электродвигателем или двигателем внутреннего сгорания. Двухпоршневые модели могут комплектоваться цилиндрами разного размера. При этом устройство и работа поршневого компрессора усложняется. Между камерами поршня устанавливается медная трубка, выполняющая роль охладителя. Из камеры поршня большего диаметра, воздух через охладитель попадает в цилиндр меньшего размера. Здесь воздух дожимается, что позволяет получить максимальное давление.

Виды поршневых компрессоров

Поршневые компрессоры классифицируют по типу привода, количеству поршней и ступеней сжатия, расположению цилиндров и установленному двигателю. По типу привода выделяют модели:

с прямым приводом – имеют высокий КПД, потребляют меньше энергии, отличаются низким показателем уровня шума;
с ременным приводом – характеризуются низким уровнем нагрузки на основные узлы при запуске, что увеличивает срок службы.

По уровню давления оборудование классифицируют на три группы:

компрессоры низкого давления – рабочий диапазон от 5 до 12 бар;
агрегаты среднего давления – работают в диапазоне от 2 до 100 бар;
компрессоры высокого давления – максимальный уровень достигает 1000 бар.

По расположению цилиндров агрегаты делят на три группы:

В угловых моделях цилиндры расположены под небольшим наклоном, имеют V-образную или W-образную компоновку.

По исполнению выделяют стационарные и передвижные компрессоры. Стационарные применяются на производственных предприятиях, модели с низким давлением – на строительных площадках. Мобильные агрегаты высокого и среднего давления используют в дорожном строительстве, на возведении промышленных и муниципальных объектов.

В зависимости от типа установленного силового агрегата компрессоры делят на три группы:

электрические – комплектуются однофазными или трехфазными электродвигателями. Преимущества – отсутствие вредных выбросов, минимальный уровень шума, регулировка рабочих параметров в широком диапазоне. Компрессоры используют при работе в помещениях;
дизельные – комплектуются экономичными двигателями, предназначенными для интенсивной эксплуатации на протяжении рабочего дня. Установка моторов большой мощности позволяет решать сложные производственные задачи, работать с любым пневматическим инструментом;
бензиновые – установленные двигатели отличаются пониженным уровнем шума, высокой мощностью, незначительным уровнем вредных выбросов. Агрегаты легко запускаются при отрицательной температуре воздуха.

В каждой категории выпускаются агрегаты разной мощности и комплектации. Это позволяет выбрать компрессор в зависимости от требований производства.

Где используются поршневые компрессоры

Сфера применения поршневых компрессоров постоянно расширяется. Оборудование используется в автосервисах для накачки шин, раскручивания гаек. В пищевой промышленности агрегаты применяют при упаковке продуктов питания, при производстве напитков. При строительных работах используют гайковерты, дрели и перфораторы. При отделочных работах краскопульты и пескоструйные аппараты, работающие на сжатом воздухе. В дорожном строительстве используют мобильные агрегаты, которые приводят в действие отбойные молотки.

Мощные поршневые компрессоры устанавливают на металлургических производствах для подачи сжатого воздуха. Здесь используют бесмасленные модели. Аналогичное оборудование применяют на предприятиях по производству электроники. Предприятия машиностроительной отрасли, мебельные производства используют агрегаты на линиях покраски, сборки.

Преимущества поршневых компрессоров

Оборудование этого класса используется в разных отраслях промышленности более 70 лет. Это объясняют преимущества поршневых компрессоров:

простая конструкция;
продолжительный срок службы при регулярном техобслуживании;
низкая цена;
широкий ассортимент моделей позволяет выбрать технику для любой отрасли;
возможность эксплуатации в сложных климатических условиях.

Поршневые компрессоры рассчитаны на интенсивную эксплуатацию. Это делает технику удачным выбором для производственных предприятий и строительных компаний.

Среди недостатков оборудования – повышенный уровень шума. Это компенсируется установкой мощных компрессоров в отдельных помещениях. При использовании на улице персонал использует индивидуальные средства защиты.

Производители поршневых компрессоров

При покупке оборудования для пневматической техники эксперты рекомендуют остановить выбор на поршневых компрессорах. Среди агрегатов этого класса можно подобрать модель для всех видов работ. Поршневые компрессоры используют в различных сферах – от аэрографии до металлургических производств. Везде это оборудование демонстрирует надежность и удобное обслуживание. Доступная стоимость техники и продолжительный срок эксплуатации сделали применение компрессоров рентабельным на производственных предприятиях.

Технику выпускают отечественные и зарубежные машиностроительные предприятия. Популярные производители поршневых компрессоров:

FUBAG – немецкая компания, предлагающая широкий выбор техники для небольших производственных предприятий, строительных компаний и частного использования. Оборудование используют для покраски стен, аэрографии, на станциях техобслуживания и в кузовных цехах;
FIAC – итальянская компания, выпускающая компрессоры разной конструкции и производительности. Продукция привлекает качеством сборки, продолжительным интервалом между плановыми техническими обслуживаниями;
KRONVUZ – чешская компания, предлагающая качественную технику по доступной цене;
REMEZA – белорусский бренд, привлекающий качеством оборудования, доступностью расходных материалов, легким обслуживанием моделей;
KRAFTMAN – немецкая компания, предлагающая компрессоры со сроком службы 20-25 лет. В модельном ряду техника для разных отраслей промышленности;
ABAC – итальянский производитель, имеющий 70-летний опыт выпуска компрессоров, признанных одними из лучших в мире с момента своего появления. Среди преимуществ – доступная цена, надежность, высокая производительность.

На вершине профессионального рейтинга машиностроительные компании Италии и Германии. Эти производители постоянно совершенствуют модельный ряд и тщательно следят за требованиями, пожеланиями потребителей.

«Пневматическое оборудование применяют на производственных предприятиях, строительных площадках, станциях технического обслуживания. Для получения сжатого воздуха используют компрессоры. Широкое распространение получили поршневые модели. Это оборудование отличается высоким КПД, надежностью и низкой ценой. Поршневые компрессоры рекомендуют использовать при рабочем давлении не менее 1 МПа. Один из главных критериев современной техники высокая мощность, поэтому компрессоры, генерирующие сжатый воздух с давлением более 1 МПа пользуются широким спросом.

Устройство поршневого компрессора

поршень;
цилиндр;
нагнетающий клапан;
всасывающий клапан;
коленчатый вал;
шатун.