Як працює поршневий компресор

Як працює повітряний компресор – Експерт з техніки

як працює поршневий компресор

У цій статті ми розглянемо пристрій і роботу поршневого компресора, який найчастіше застосовується в пневматичній системі автосервісів і шиномонтаж.

Що ж таке компресор? – за своїм устроєм це машина, призначена для стиснення і транспортування газів з підвищенням тиску на співвідношення більш ніж 1,1. У наш час область застосування і робота поршневих компресорів дуже широка, вони необхідні на всіх підприємствах, де в якості джерела енергії використовують стиснене повітря. Компресор можна зустріти на заводах, газозаправних станціях, автосервісах, медичних установах і навіть майстерень по ремонту взуття.

 

На сьогоднішній день найбільш поширеними типами пристроїв є поршневі і гвинтові компресори. Так як гвинтові компресори мають більш високу вартість, то на невеликих підприємствах, в тому числі і СТО, широко застосовуються в роботі поршневі компресори. Споживачами стиснутого повітря в автосервісі служать пневмогайковерти, пневмодрилі, фарбопульти, шиномонтажні станки, установки вакуумного відбору масла і т. Д.

Пристрій поршневого компресора

Основним елементом пристрою поршневого компресора є компресорна головка (поршневий вузол). Її конструкція нагадує двигун внутрішнього згоряння.

Вона складається з циліндра, поршня, поршневих кілець компресора, шатуна, колінчастого вала, а також впускного і нагнітального клапанів.

На відміну від ДВС, клапани в компресорі є пластинку з пружиною і при роботі поршневого компресора наводяться в дію не примусово, а від перепаду тисків. Для змащення пристрою поршневого компресора, зокрема деталей, що труться, в компресорну головку заливають масло.

У разі якщо необхідно отримати стиснене повітря високої чистоти і без домішок масла (наприклад, в медичних установах) застосовують безмасляні компресори. У такому пристрої поршневого компресора кільця виконані з полімерних матеріалів, а для надійної роботи поршневого компресора застосовують графітову мастило.

Для досягнення більш високої продуктивності поршневого компресора компресорні головки виготовляють з декількома циліндрами, які можуть мати рядне, V-подібне або оппозітноє пристрій.

У рух колінчастий вал приводиться від електродвигуна, що забезпечує роботу поршневого компресора. Залежно від способу з’єднання з електродвигуном розрізняють компресори поршневі з ремінним і прямим приводом.

  1. При прямому приводі головка і двигун розташовані на одній осі і їх вали в пристрої поршневого компресора з’єднані безпосередньо.
  2. У компресорах поршневих ремінного типу привід головки і мотор розташовані паралельно один одному, а рух віддається через ремінну передачу. На шківі приводу головки встановлені лопаті, які забезпечують охолодження поршневого вузла.

 

Іншим важливим елементом в пристрій і роботу поршневого компресора є ресивер , який являє собою сталеву ємність і призначений для підтримки постійного тиску і рівномірного витрати повітря. У ресівері також встановлено клапан для скидання тиску в разі якщо буде перевищено його допустиме значення.

Для забезпечення роботи поршневого компресора в автоматичному режимі в пристрої поршневого компресора знаходиться прессостат (реле тиску), який при досягненні заданого тиску розмикає контакти і зупиняє двигун, а при зниженні тиску нижче певного значення замикає контакти і запускає компресор.

Робота поршневого компресора

Робота поршневого компресора здійснюється за наступним принципом: при русі поршня вниз в циліндрі створюється розрідження, в результаті чого відкривається впускний клапан. Так як в циліндрі тиск нижче атмосферного, то через клапан надходить повітря.

Для очищення повітря, що поступає в пристрої поршневого компресора застосовують фільтри. Під час руху поршня вгору при роботі поршневого компресора обидва клапана закриті. При стисненні повітря зростає тиск в циліндрі і відкривається нагнітальний клапан, через який повітря надходить в ресивер.

Працюючі за таким принципом поршневі компресори звуться одноступінчатих.

Одним з недоліків пристроїв поршневих одноступінчатих компресорів є обмежене робочий тиск. Робота поршневого компресора даного типу можлива з підвищенням тиску тільки до 10 атмосфер. Це пояснюється тим, що при високому тиску сильно зростає температура в циліндрі і може спалахнути масло, яке використовується для змащення деталей.

Для досягнення більш високих тисків в роботі поршневих компресорів застосовують багатоступінчастий принцип, в якому повітря по черзі стискається в кожному ступені до певного значення, після чого охолоджується в холодильнику і подається в циліндр наступному ступені, де стискається до більш високого тиску. Як холодильника в пристрої поршневого компресора використовують мідну трубку з ребрами охолодження.

 

Робота поршневих компресорів на невеликих підприємствах найбільш часто грунтується на двоступеневої установці з двома циліндрами. Циліндр першого ступеня, як правило, має більший діаметр ніж другий.

При виборі поршневого компресора необхідно в першу чергу враховувати характеристики споживачів стисненого повітря. Адже робота поршневого компресора не повинна бути постійною. При правильному підборі компресорної головки і ресивера час роботи компресора повинно бути рівним часу відпочинку.

Варто врахувати, що всі виробники вказують на своїх компресорах продуктивність в л / хв тільки на вході. Так як при підвищенні тиску нагнітання продуктивність знижується, то для того щоб дізнатися її значення на виході потрібно від зазначених даних відняти 30″image” itemscope=”” itemtype=”https://s-tehnika.com.ua/wp-content/uploads/88a4633f18c653162d1e4c890e005887-400×282.jpg” alt=”як працює поршневий компресор” width=”400″ height=”282″ class=”alignleft size-medium”>

Конструкція поршневого компресора відрізняється від аналогів відносною простотою. Поряд з цим якістю не губиться надійність механізму. А в сукупності з відносно доступною вартістю дані властивості можна зарахувати до гідності подібної техніки. І навіть сьогодні поряд зі зростаючою інтенсивністю експлуатації більш сучасних видів компресорного устаткування популярність саме поршневих апаратів не падає.

Для чого служить і яку функцію реалізує

Пристрій поршневого різнотипного компресора дозволяє отримувати з його допомогою стиснене повітря. Відповідно, така здатність є досить затребуваною і в колишні, і в нинішні часи. Тому техніка цього роду може бути задіяний в різних сферах промисловості і на різних виробничих об’єктах.

Коефіцієнт корисної дії таких агрегатів дуже високий, але відповідний рівень продуктивності техніка даного роду видає лише при певних значеннях тиску (від 1 МПа). Причому такі обмеження не є недоліком, так як будь-який інший вид устаткування з подібними характеристиками також здатний видавати найбільш високу продуктивність лише при певних значеннях тиску.

 

Як влаштований механізм і його принцип роботи

Відмінні риси подібного обладнання залежать від його різновиду. Саме з урахуванням виду пристрою можна розбирати всі тонкощі його функціонування. Однак можна обумовити основний принцип роботи в загальному для всіх виконань.

Дивимося відео, пристрій поршневого агрегату:

Так, якщо розглядати одноциліндровий варіант, то в даному випадку конструкцією будуть передбачені наступні елементи:

  • Циліндр, головка циліндра;
  • поршень;
  • Поршневий палець;
  • шатун;
  • Підшипники вала і безпосередньо сам колінчастий вал;
  • маховик;
  • Сальник.

Відповідно, якщо розглядати компресор двухпоршневой, то склад кілька розшириться. Корпус такого пристрою виконаний з чавуну. Поршень, розташований в циліндрі, виробляє зворотно-поступальні рухи. Доступ робочого середовища під прес поршня здійснюється за допомогою спеціальних клапанів, які знаходяться у верхній частині циліндра.

Дивимося відео, принцип роботи компресора:

Поршень приводиться в рух за допомогою кривошипно-шатунного вузла, який в свою чергу починає рух після введення в роботу приводу, з’єднаного з валом. За кожен вироблений оборот вала виконується два ходи поршня. За безпосередньої участі нагнетательного і всмоктуючого клапанів відбувається розрідження і стиснення парів робочої середовища. Перший з названих процесів означає зниження тиску, другий, навпаки, зростання.

Види поршневого компресора

Устаткування такого типу розрізняють відповідно до деякими особливостями конструкції. Одна з класифікацій базується на кількості використовуваних механізмом циліндрів:

  1. одноциліндровий;
  2. двоциліндровий;
  3. Багатоциліндровий.

В даному випадку конструкція відрізняється кількістю основних вузлів: циліндрів і, відповідно, поршнів до них.

 

Компресор промисловий різнотипний поршневий зустрічається в різних виконаннях, відмінних між собою за кількістю ступенів для можливості стиснення робочого середовища:

  • одноступінчаті;
  • двоступеневі;
  • Багатоступінчасті.

Останній з названих варіантів є найбільш ефективним рішенням. Але крім цього існують і інші види подібних пристроїв:

  1. Вертикальні. З назви зрозуміло, що в даному випадку циліндри розташовуються у відповідній (вертикальної) площини.
  2. Горизонтальні. Відмінною рисою даного роду техніки є можливість вибрати виконання з одностороннім розташуванням циліндрів щодо вала або пристрої з двостороннім розташуванням даних елементів.
  3. Кутові. Таке рішення має на увазі комбіновану установку циліндрів: і вертикально, і горизонтально. До даної групи належать виконання з циліндрами, розташованими під деяким кутом нахилу (V, W-образно).

Найкращим варіантом є моделі, оснащені циліндрами, які рухаються назустріч один одному, а розташовуються вони з двох сторін від колінчастого вала.

Окремо слід сказати про такі пристрої, як компресор високопродуктивний двохпоршневими, так як дане виконання являє собою техніку промислового призначення через свою високу ефективність.

Переваги і недоліки

Вибираючи між сучасними технологіями в області виробництва компресорного устаткування і класичним рішенням, яскравим прикладом якого є поршневий агрегат, слід зважити всі плюси і мінуси. До явних переваг останнього з названих варіантів відноситься:

  1. Простота пристрою, що в результаті обумовлює нескладні дії по ремонту основних вузлів. До того ж, якщо вибирається поршневий компресор, принцип його роботи дуже простий, що дозволяє при дбайливого ставлення і регулярному обслуговуванні отримати надійну машину.
  2. Нескладний процес виробництва техніки такого роду, що додатково впливає на підсумкову вартість виробу. Якщо порівнювати з гвинтовими або відцентровими аналогами, то поршневий агрегат обійдеться дешевше, ніж інші варіанти.
  3. Зважаючи на велику кількість видів подібного обладнання помітно збільшується область його застосування.
  4. Механізм такого роду прекрасно справляється з поставленим завданням навіть в суворих умовах.

 

Але будь-яка техніка має і недоліки, в даному випадку слід зазначити підвищений рівень шуму, а додатково до того ще й вібрацію під час роботи агрегату. Ці властивості обумовлюються конструкцією, тому вплинути на них досить складно. Єдина міра, яка зазвичай робиться – виділення окремого приміщення.

Крім цього потрібно відзначити й інший недолік – часте обслуговування, без чого агрегат дуже швидко вийде з ладу.

Рекомендації по вибору

Розрахунок двоступінчастого поршневого компресора або багатоступінчастого аналога проводиться для того, щоб можна було підібрати модель такого апарату, відповідну за своїми характеристиками робочим умовам. Інакше можна отримати або занадто продуктивну техніку для простих завдань, що невиправдано, або недостатньо ефективний пристрій, що спричинить за собою вплив надмірних навантажень.

Дивимося відео, критерії вибору апарату:

По суті, розрахунок двоступінчастого або багатоступінчастого поршневого компресора не так складний і складається з ряду етапів:

  • Визначення масової продуктивності апарату відповідно до параметрів повітряного середовища;
  • Розрахунок розмірів основних вузлів, зокрема, циліндрів;
  • Отримання кривої, що характеризує процес стиснення робочого середовища;
  • Розрахунок потужності компресора.

При виборі такого агрегату враховується його цільове використання. Якщо взяти до уваги той факт, що повністю універсального пристрою не існує, то слід підбирати модель відповідно до тих навантаженнями, які будуть на нього покладатися. За це відповідає рівень продуктивності агрегату. Щоб визначити, наскільки довго пропрацює така техніка, потрібно знати її коефіцієнт внутрисменного використання або коротко КВІ. Чим він вищий, тим довше буде працювати пристрій.

Додаткові функції призводять до подорожчання конструкції, проте вони важливі лише в разі, коли техніка купується з конкретною метою, для реалізації якої якраз і потрібні такі особливості механізму.

Наприклад, якщо планується використовувати обладнання даного роду як робочий інструмент в області аерографії, то необхідно звертати увагу на компактні і низькопродуктивні агрегати, що дозволить творити в масштабах листа А3.

 

Середня вартість пристроїв популярних марок коливається в межах 5 000-6 000 руб., При цьому користувач отримує обладнання FUBAG і ELITECH досить високого ступеня ефективності (180 л / хв.) При робочому тиску 8 бар.

Таким чином, для успішного вибору беруться до уваги основні характеристики такої техніки, але важливо співвіднести дані значення з умовами експлуатації, а також із завданнями, які планується вирішувати. Від того, наскільки продуктивною є обладнання, буде залежати його ефективність, а значить, і швидкість роботи.

Пристрій поршневого компресора – Тракторист

як працює поршневий компресор

Повітряний компресор є універсальним і економічним апаратом, без якого неможлива робота різного пневматичного устаткування, яке застосовується на виробництві та в побуті. Компресори можуть бути як стаціонарними, так і пересувними, завдяки чому розширюється сфера використання даних агрегатів.

Область застосування повітряних компресорів

Повітряні компресори широко використовуються в багатьох областях діяльності людини. Дані апарати незамінні при проведенні монтажних, столярних, будівельних і ремонтних робіт. Також повітряні апарати з успіхом застосовуються і в побуті.

Наприклад, побутової агрегат може використовуватися для підкачки шин, проведення фарбувальних робіт, аерографії і т.д. Як правило, це компресор, що має електричний двигун, що працює від мережі 220 В.

Для професійного використання краще підійде роторний масляний агрегат, який має підвищений термін служби і не вимогливий до частого обслуговування.

Висока затребуваність повітряних компресорів і в промисловій сфері, в галузях, де потрібне використання стисненого повітря.

Існують апарати з високим ступенем очищення повітря. Їх застосовують на “чистих” виробництвах, наприклад, в хімічній, фармацевтичній і харчовій промисловості, а також в сфері виробництва електроніки.

Крім усього, повітряні компресори знайшли застосування в нафто- і газодобувних галузях, в гірничодобувній промисловості, при видобутку вугілля і каменю.

Як влаштований і працює повітряний компресор

Пристрій агрегату для стиснення повітря визначається типом конструкції. Компресори бувають поршневі, роторні і мембранні. Найбільш широко поширені поршневі повітряні агрегати, в яких повітря стискається в циліндрі завдяки зворотно-поступальним рухам поршня усередині нього.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *