Основная задача компрессорного оборудования заключается в обеспечении механизмов и пневматических устройств воздухом с избыточным давлением во множестве сфер промышленности. Среди разнообразных модификаций компрессорных агрегатов наиболее активно используются поршневые модели.
Содержание:
- Воздушный поршневой компрессор
- Принцип действия поршневого компрессора
- Устройство поршневого компрессора
- Электрические поршневые компрессоры
- Поршневые промышленные компрессоры
- Безмасляный поршневой компрессор
- Рейтинг компрессоров поршневых
Воздушный поршневой компрессор
Устройства относятся к группе оборудования объемного действия, в котором реализована поршневая схема сжатия. Современные агрегаты эффективно применяют в промышленных и профессиональных условиях.
Воздушный поршневой компрессор
Воздушный компрессор поршневой сжимает воздух и подает его под давлением. Особенно актуален он в случаях, когда:
- Не требуется высокая производительность;
- Наблюдаются существенные скачки количества вырабатываемого сжатого воздуха;
- Планируется работа в сложных условиях (загрязненность, повышенная влажность, температурные перепады).
Среди основных преимуществ оборудования стоит выделить финансовую доступность, нетрудоемкое техническое обслуживание, легкую замену запчастей и комплектующих, обеспечение высокого давления, повышенный КПД. Изъянами являются более часто случающиеся поломки и мелкие неисправности, значительное шумовое сопровождение.
Принцип действия поршневого компрессора
Если обсуждать, как работает компрессор поршневой, то здесь следует отметить, что данный агрегат оснащен механизмом, схожим на двигатель внутреннего сгорания, в котором топливо сгорает прямо в рабочей камере. За запуск поршневого элемента отвечает кривошипно-шатунный блок, применяющий прямой привод. Двигаясь возвратно-поступательно, поршневой элемент обеспечивает сжатие и выталкивание воздуха в подсоединенный коллектор.
Принцип действия поршневого компрессора
Когда поршень опускается, в цилиндре формируется свободное пространство, позволяющее разрядить воздух. Скачок потенциалов давления способствует открытию клапана, предоставляющего воздуху доступ в камеру, в которой и выполняется его сжатие. Далее после пересечения поршнем поворотного пункта, данный клапан закрывается, и наблюдается возрастание давления воздуха.
Основной принцип работы компрессора поршневого подразумевает тот факт, что чем сильнее сокращается объем камеры, тем существеннее увеличивается давление воздуха. После достижения им порогового значения осуществляется открытие нагнетательного клапана, и обработанный воздух выходит из камеры.
Таким образом работает одноступенчатый компрессор поршневой. Один из его недостатков заключается в ограниченности рабочего давления, которое может расти только до 10 атмосфер. Обусловлено это значительным повышением температуры в цилиндре и риском загорания смазочного масла.
Для получения более высоких давлений используют двухступенчатые или многоступенчатые агрегаты. После сжатия в первой ступени устройства воздух охлаждается в системе охлаждения и направляется в цилиндр второй ступени, где происходит его сжатие до более высокого давления. В многоступенчастых аппаратах цикл повторяется далее. Функции системы охлаждения выполняет трубка из меди с ребрами охлаждения.
На небольших производствах чаще всего работают с двухступенчатым оборудованием с двумя цилиндрами. Стоит отметить, что цилиндр первой ступени зачастую обладает большим диаметром по сравнению со вторым.
Устройство поршневого компрессора
Агрегаты данного типа представляют собой наиболее востребованный вид техники для сжатия воздуха. Принцип действия поршневого компрессора подразумевает засасывание цилиндром некоторого объема воздуха, который потом сжимается движущимся поршнем.
Устройство поршневого компрессора
Ключевые компоненты конструкции оборудования:
- Поршневой элемент;
- Цилиндр;
- Рабочее пространство;
- Коленвал;
- Кривошипно-шатунный блок;
- Клапаны (входной, выпускной);
- Привод.
Корпус агрегата, как правило, изготовлен из чугуна. В нем реализованы цилиндр и картер с коленвалом. В картер залит смазочный материал для трущихся элементов. Коренные шейки вала размещены в подшипниках. Головка шатуна фиксируется на его шейке.
Для уплотнения шейки вала используется сальник. Маховик, расположенный на шейке вала, вращается вместе с ним. Вращение обеспечивается двигателем, чаще всего электрическим с помощью ременной передачи.
Верхняя головка шатуна соединяется с поршнем через поршневой палец. Во время вращения вала поршень поочередно движется между двумя крайними точками. Движение происходит вдоль оси цилиндра. Специальные кольца на поршне трутся о цилиндр и обеспечивают уплотнение его рабочего пространства.
Головка, прикрывающая верхний торец цилиндра, включает в себя камеры всасывания и нагнетания. В каждой камере реализован одноименный с ней клапан. Первая камера соединена с всасывающим трубопроводом, связанным с испарителем. Ко второй камере подключается нагнетательный трубопровод, соединенный с конденсатором.
В процессе работы устройства в результате возвратно-поступательных движений шатунно-поршневой группы возникают силы инерции, которые приводят к появлению вибраций. Чтобы их уменьшить, на коленчатом валу размещают противовесы. Для обеспечения плавности работы агрегата используют маховик.
Электрические поршневые компрессоры
Самыми распространенными агрегатами для выработки сжатого воздуха являются электрические компрессорные устройства. Благодаря особенностям устройства поршневого компрессора он получил активное применение в быту и на промышленных предприятиях.
Электрические поршневые компрессоры
Классификация электрических поршневых устройств:
- Коаксиальные;
- Ременные.
В оборудовании первого типа коленчатый вал соединен с электроприводом через муфту, что позволяет предотвратить утраты мощности на трение. Режим работы коаксиальных устройств – периодический (двадцатиминутное функционирование, сорокаминутный перерыв). Рабочее давление равняется 8 бар. Мощность не превышает 2,25 кВт. Производительность равна примерно 200 л/мин. Возможно регулирование производительности с целью сохранения постоянного давления сжатого воздуха. Бесспорными преимуществами техники являются компактность и легкий вес.
В устройствах второго типа коленчатый вал соединяется с электроприводом через ременную передачу. Такие агрегаты характеризуются повышенной производительностью и длительным сроком эксплуатации. Они могут функционировать на протяжении нескольких часов без перерывов. Их мощность может достигать 5,5 кВт, а рабочее давление – 30 бар. Ключевым преимуществом является существенное сжатие воздуха.
Поршневые промышленные компрессоры
Компрессорная техника широко используется и в профессиональных, и в бытовых условиях. Выполняя функции нагнетателей воздуха, она обеспечивает работу пневматических устройств, способствует подкачиванию шин на СТО.
Поршневые промышленные компрессоры
Активная эксплуатация поршневых компрессоров в промышленности обусловлена их оптимальными техническими параметрами и сравнительно несложной конструкцией. Они незаменимы в автомобилестроении, пищевой, химической и других промышленных сферах.
Именно поршневые устройства – оптимальный вариант для пневматического оборудования, которое не нуждается в высоком расходе сжатого воздуха в минуту. Они также позволяют получать повышенные показатели давления сжатого воздуха. Данные устройства не боятся частых остановок и повторных запусков, поскольку они характеризуются устойчивостью к переходным моментам. Плюс ко всему они хорошо показали себя при работе в жестких условиях эксплуатации, при чрезмерно низких или чрезмерно высоких температурах, запыленности. Их применению на автомобилях для перевозки цемента и муки до сих пор не нашли альтернатив.
Безмасляный поршневой компрессор
Одним из наиболее востребованных поршневых устройств является безмасляный агрегат, широко используемый в системах, требующих подачи идеально чистого воздуха без каких-либо масляных вкраплений. Он не нуждается в смазывании элементов цилиндропоршневого блока. Воздух и масло в нем «присутствуют отдельно друг от друга». Такая техника незаменима в производстве продуктов питания, в фармацевтике и медицине.
Безмасляный поршневой компрессор
Двигатель для данного оборудования реализуется с мощностью 1,1 кВт. Устройства также оборудованы ресиверами разной объемности.
Безмасляные агрегаты обладают следующими особенностями:
- Компактные размеры;
- Нечастое обслуживание и ремонт;
- Возможность перевозки в любой позиции.
Рейтинг компрессоров поршневых
Рейтинг компрессоров поршневых
На современном нишевом рынке представлено огромное количество передвижных и стационарных поршневых устройств зарубежного и российского производства. Весьма востребовано компрессорное оборудование Remeza (Ремеза) от одноименного белорусского производителя. Не уступают ему и бежецкие агрегаты от АО "Бежецкий завод "АСО", устройства Atlas Copco от ЗАО «Атлас Копко», дочерней фирмы шведского концерна. В рейтинге поршневого оборудования лидирующие места занимают агрегаты Abac (Абак), Fiac (Фиак) – Италия, Fubag (Фубаг), Berg (Берг) – Германия.
Сжатый воздух от поршневой компрессорной техники может выполнять функции источника энергии для исполнительных устройств, а также для осуществления технологических процессов, требующих присутствия воздуха под давлением. Данные устройства обладают рядом неоспоримых преимуществ, обуславливающих неизменно высокий спрос на них. При правильном расчете, схеме подключения, своевременном обслуживании и профессиональной диагностике оборудование данного типа прослужит значительно дольше заявленного срока.