Устройство назначение принцип действия поршневых компрессоров

Поршневой компрессор — это устройство, предназначенное для повышения давления (сжатия) и перемещения газообразных веществ.

Назначение поршневого компрессора заключается в подаче сжатого воздуха или газа под избыточным давлением, более 0,2 – 0,3 МПа.

Электрические поршневые компрессоры, воздействующие с помощью поршня на определенный замкнутый объем воздуха в цилиндре в период нагнетания, могут создавать значительную степень сжатия при относительно ограниченной подаче воздуха или газа.

Содержание статьи

Поршневой компрессор обладает высоким коэффициентом полезного действия и его применение наиболее целесообразно при давлении более 1 МПа и при малой подаче.

Компрессор поршневой центробежный конструктивно и по принципу действия похож на многоступенчатый центробежный насос. Отличие заключается в том, что рабочим телом является сжимаемый газ.

Видео:Поршневой компрессорСкачать

Работа поршневого компрессора

Принцип работы поршневого компрессора похож на действие поршневого насоса. Отличием является то, что поршень насоса выталкивает жидкость в течение всего нагнетательного хода, а компрессор поршневой выталкивает воздух или газ лишь после того, как давление в цилиндре превысит давление в нагнетательной линии.

Принцип действия поршневого компрессора основан на совместной работе:
цилиндра;
поршня;
клапана нагнетания;
клапана всасывания;
шатуна;
коленчатого вала.

Всё начинается с того, что привод поршневого компрессора приводит в движение коленчатый вал. Работа поршневого компрессора состоит в подаче сжатого воздуха или газа под избыточным давлением и происходит это следующим образом.

При движении поршня вправо из крайнего левого положения всасывающий клапан k1 открыт и воздух всасывается в цилиндр. Давление на протяжении всего хода всасывания постоянно и равно атмосферному.

При ходе поршня из крайнего правого положения влево всасывающий клапан k1 закрывается и газ, замкнутый в левой полости цилиндра сжимается.

При достижении давления p2, равного давлению газа в нагнетательном сборнике, открывается нагнетательный клапан m1, и газ будет выталкиваться из цилиндра при постоянном давлении p2.

По окончании нагнетания, если принять полное опорожнение цилиндра от газа, начнется снова всасывание. При этом должно произойти мгновенное падение давления.

В зависимости от конструкции поршневые компрессоры бывают: простого и двойного действия.

Устройство поршневого компрессора

В устройство поршневого компрессора входят рабочий цилиндра и поршень, а также 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. Компрессоры промышленные поршневые бывают одно и многоцилиндровые, с вертикальным, горизонтальным, V или W — образным и другим расположением цилиндров.

В зависимости от назначения различается конструкция поршневого компрессора одинарного действия (когда поршень имеет одну рабочую сторону) и двойного действия (когда поршень работает обеими сторонами).

По степени сжатия газа бывают модели одноступенчатого или многоступенчатого сжатия.

Схема работы поршневого компрессора 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 поршневого компрессора.

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.

По расположению цилиндров подразделяются на горизонтальные, вертикальные и с наклонными цилиндрами.

По способу охлаждения – с воздушным и водяным охлаждением.

По числу ступеней сжатия компрессор бывает 2, 4 и 6 поршневой. При такой конструкции все цилиндры имеют одинаковый размер и процессы всасывания и сжатия воздуха происходят в каждом из цилиндров по очереди. Каждый элемент работает в противофазе.

Двухступенчатый поршневой компрессор напротив оборудуется цилиндрами разных размеров. Первая ступень сживает воздух, затем он попадает в межступенчатый охладитель, в качестве которого выступает медная трубка.

В такой трубке сжатый воздух охлаждается и сжимается ещё больше. Потом он попадает на вторую ступень и сжимается ещё больше. Достоинством такого типа установки является большой показатель КПД при меньшем расходе энергии.

Читайте также: Как отрегулировать максимальное давление в компрессоре

Характеристика поршневого компрессора.

В зависимости от способа монтажа, который предусматривает конкретная модель обращают внимание на следующие характеристики компрессора.

Давление нагнетания – избыточное давление, которое способен обеспечить компрессор. В зависимости от модели этот параметр может достигать значения более 300 кгс/см 2

Производительность поршневых компрессоров – количество всасываемого и сжимаемого газа или воздуха. Этот параметр зависит от диаметра поршня, длины хода поршня и скорости вращения вала.

Качество рабочего воздуха – такой показатель очень важен для оборудования используемого в промышленной отрасли, там где часто перекачиваемый воздух содержит примеси масла или других жидких сред.

Мощность поршневого компрессора относится в приводу конкретной модели и измеряется в килоВаттах. Отдельно такая характеристика считается редко, поскольку в подавляющем большинстве случаев покупателям интересна только производительность.

Шум является очень важной характеристикой, поскольку оборудование этого типа считается очень шумным. Этот параметр указывается в дБ. Для уменьшения показателя шума поршневой компрессор может оборудоваться специальным защитным кожухом.

Характеристика показывает, где будут использоваться поршневые компрессоры. В зависимости от конкретных показателей это могут быть:
на компрессорных установках для сжатия воздуха – оборудования низкого давления
поршневая компрессорная установка для сжижения газа, его разделения и транспортирования – модели среднего давления
на установках для синтеза газов – оборудование высокого давления.

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.

Регулирование подачи поршневого компрессора.

Наиболее простым и удобным способом регулировать поршневой компрессор по подаче, который сразу приходит на ум является изменение частоты вращения привода вала. Однако при более глубоком анализе выясняется, что такой способ применим только в том случает, если привод поршневого компрессора осуществляется от двигателя внутреннего сгорания.

При электроприводе, как одном из наиболее распространенных в настоящее время способе привода компрессоров, регулирование изменение частоты вращения оказывается неприемлемым как с конструктивных, так и с энергетических соображений.

Если приводной двигатель работает с постоянной частотой вращения, то регулирование подачи компрессора может быть осуществлено следующими способами.

1. Регулирование за счет полного или частичного принудительного открытия всасывающих клапанов. Это приводит к полному или частичному переводу поршневого компрессора на холостой ход. При полном открытии всасывающих клапанов сжатие газа в цилиндре не происходит и засасываемый газ снова выталкивается во всасывающую трубу. Если всасывающие клапаны закрываются не полностью или только на части хода поршня, то, подача газа уменьшается. В практике предпочтительнее, как из конструктивных, так и энергетических условий, применять полное открытие всасывающих клапанов на части хода поршня.

2. Регулирование за счет перепуска газа из нагнетательного трубопровода во всасывающий. Такой перепуск может быть свободным или дроссельным. При дроссельном способе регулирования происходит более плавное изменение подачи компрессора, но без уменьшения потребляемой мощности. Поэтому в практике чаще применяется более простой и более экономичный способ – свободный перепуск с помощью байпасного вентиля.

3. Регулирование за счет установки дросселя во всасывающем трубопроводе. Установка дросселя на всасывающем трубопроводе вызывает падение давления при всасывании компрессора. Значит, при неизменном давлении нагнетания степень сжатия будет увеличиваться, а объемный КПД уменьшаться. Следовательно будет уменьшаться и подача компрессора.

4. Регулирование за счет подключения дополнительного пространства. Если крышки компрессора сделать пустотелыми и разделить полости на несколько ячеек, подключаемых к вредному пространству, или каким-либо другим способом подключить к вредному пространству некоторый регулируемый объем, то общий объем вредного пространства будет переменным. В этом случае регулирование объема вредного пространства будет заключаться в подключении или отключении части или всего дополнительного вредного пространства.

Каждый из описанных выше способов регулирования подачи компрессоров разработан и может использоваться как в ручном варианте так и автоматическим способом, с помощью различных устройств. В наше время автоматические способы регулирования показывают достаточную надежность, поэтому ручное регулирование подачи компрессоров все больше уступает место автоматическому.

Типы поршневых компрессоров

По конструктивным особенностям и принципу действия встречаются различные типы поршневых компрессоров. Большим спросом пользуются центробежные модели. Применяются также ротационные компрессоры, которые конструктивно и по способу привода сходны с центробежными машинами, однако по принципу действия (вытеснение) они относятся к поршневым машинам.

Читайте также: Компрессор nb2118z технические характеристики

Если оборудование установлено на шасси то такая модель считается мобильной, если нет, то это стационарные поршневые компрессоры.

Масляный поршневой компрессор

К масляным поршневым компрессорам относится оборудование, в котором применяется смазка при работе цилиндров. К этому типу оборудования относятся воздушные, винтовые, судовые и др.

Принцип работы такого оборудования довольно прост. Цикл работы заключается в движении поршня. Одним движением поршень уходит из цилиндра и газ поступает в освободившийся объем, при возвращении поршня – газ сжимается, при этом сила давления растет. Пока совершается этот процесс всасывающий клапан закрывается и в работу включается клапан нагнетания, который выталкивает газ в магистраль.

Безмасляный поршневой компрессор

Безмасляные поршневые компрессоры используются тогда, когда необходима подача чистого воздуха или газа без риска попадания в них примесей смазочного материала.

Оборудования такого типа не требует масло для поршневых компрессоров, но это не значит, что оно работает без смазки. Конструктивно выполнено так, что масло не пересекается с воздушными потоками.

Первоначально это достигалось тем, что в корпусе компрессора делали специальные лабиринтные уплотнения. Такая конструкция не нашла широкого применения и в настоящее время безмасляные поршневые компрессоры комплектуются кольцами, выполненными из специальных композитных материалов.

Несмотря на особенности конструкции оборудование этого типа способно работать без ремонта более продолжительные периоды, чем компрессоры с использованием смазки цилиндров.

Видео:Поршневой компрессорСкачать

Устройство поршневого компрессора

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

Видео:Устройство и принцип работы винтового компрессораСкачать

Сферы применения поршневых компрессоров

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

Видео:Структура поршневого холодильного компрессора BitzerСкачать

Как это устроено

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

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

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

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

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

Читайте также: Компрессор fini supertiger 262

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

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

Видео:Работа винтового компрессора, его принцип действия и устройство.Скачать

Особенности поршневых компрессоров

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

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

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

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

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

Видео:9. ОСНОВЫ ТЕПЛОТЕХНИКИ. ТЕРМОДИНАМИКА КОМПРЕССОРОВ. Работа компрессора. Вредный объём.Скачать

Классификация поршневых компрессоров

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

• Одинарного или двойного действия;
• Одноступенчатые и многоступенчатые. Недостатком первого вида агрегатов считается ограниченное рабочее давление – 10 атмосфер. Для работы при более высоком давлении используются компрессоры с многоступенчатым принципом работы. В его устройстве воздух поочередно сжимается в каждой ступени до определенного показателя, а потом охлаждается и подается в цилиндр следующей ступени, снова сжимается уже до более высокого давления.
• Масляные и безмасляные (определяется тем, необходимо ли масло для исправной работы устройства). В безмасляных агрегатах есть специальные кольца из полимеров с графитовой смазкой, так что компрессор не нуждаются в дополнительном масле.
• По количеству ступеней сжатия воздуха — многоступенчатые и одноступенчатые. При использовании первого вида компрессоров важно не допускать превышения температуры сжимаемого газа. В случае, если она выше 180 градусов, есть риск возникновения возгорания или взрыва.
• По типу привода – с прямым или ременным приводами. В первом случае агрегат экономит электроэнергию, работает тихо и имеет более высокий показатель КПД.
• По уровню давления – агрегаты низкого давления (с диапазоном от 5 до 12 бар), среднего (от 2 до 100 бар) или высокого (от 0 до 1000 бар).
• По виду использования – стационарные агрегаты и передвижные.

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

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

Какое масло заливать в поршневой компрессор

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

Маркировка комплекта поставки оригинальных материалов

Упаковка снабжена полноценной информацией о происхождении товара – отправитель, получатель, вес и страна назначения, штамп о прохождении заво

Замена масла в компрессоре

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

Какой компрессор выбрать: поршневой или винтовой? Масляный или безмасляный?

Выбор между разными типами компрессоров — поршневыми и винтовыми, масляными и безмасляными. Особенности эксплуатации.

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/ustroystvo-naznachenie-printsip-deystviya-porshnevyh-kompressorov

  🎥 Видео

  Центробежный компрессорСкачать

  

  Все о компрессорахСкачать

  

  Компрессор поршневой 2ВМ4Скачать

  

  Пуск и эксплуатация компрессоровСкачать

  

  Принцип работы поршневых компрессоров ManeuropСкачать

  

  Принцип работы спиральных компрессоровСкачать

  

  Устройство и принцип работы компрессора кондиционераСкачать

  

  Принцип работы винтового компрессораСкачать

  

  Какой компрессор лучше? Достоинства, недостатки, сравнение компрессоров.Скачать

  

  Компрессор FUBAG OLS 280/50 CM2 31381. Причина поломки. Важно знать о безмасляных компрессорах.Скачать

  

  Как использовать поршневой воздушный компрессор. Настройка компрессора. Советы по эксплуатации.Скачать

  

  Основная Поломка и Особенности Ремонта Китайского КомпрессораСкачать

  

  Типы и принцип работы поршневых насосовСкачать

  

  Спиральный компрессор - устройство, принцип работыСкачать