Наша сеть партнеров Banwar
В даний час на ринку представлена велика різноманітність модифікацій поршневих компресорів. Існує безліч моделей одноступінчатих, багатоступеневих компресорів, одностороннього, двостороннього всмоктування, сальникових та безсальниковим агрегатів та ін. Ряд поршневих компресорів необхідно змащувати мінеральними маслами, інші цього не потребують. Основні моделі поршневих компресорних установок можна класифікувати за типом приводу, рівню кінцевого тиску, кількості ступенів стиснення і виду виконання.
Можна виділити наступні типи поршневих компресорів:
- одинарного (бескрейцкопфние) або подвійної дії (крейцкопфні);
- масляні і безмасляні (сухого тертя або сухого стиснення);
- горизонтальні, вертикальні, кутові по розташуванню циліндрів
- за кількістю ступенів - багатоступінчасті, одноступінчасті.
- з різною кількістю циліндрів.
За типом приводу компресори діляться на установки:
- з прямим приводом (забезпечують істотну економію електричної енергії, демонструє більш низький рівень шуму щодо агрегатів сушіння, і мають більш високий показник ККД);
- з ремінним приводом (демонструють менші динамічні навантаження при запуску завдяки прослизанню пасової передачі).
За рівнем тиску на виході поршневі компресори діляться на агрегати низького тиску (діапазон від 5 до 12 бар), середнього (діапазон від 2 до 100 бар) і високого (діапазон від 0 до 1000 бар).
За кількістю ступенів стиснення поршневі компресорні установки бувають багатоступінчатими, двоступінчастими і одноступінчастими. У компресорах багатоступінчастого стиснення важливо не допускати надмірного підвищення температури стиснення газу (не більше 180 ° С), так як існує небезпека вибуху і загоряння.
По виду виконання дані агрегати діляться на стаціонарні установки і мобільні (пересувні).
Матеріал корпусу - чавун. У корпусі розташовані циліндр і картер. Колінчастий вал знаходиться в картері. Масло для змащення деталей заливають в нижню частину картера. У підшипниках знаходяться корінні шийки колінчастого вала. Сальник як ущільнення шийки вала від витоку холодоагенту. Маховик напрессован на шийці вала. Обертання від електродвигуна через ремінну передачу.
Поршневий компресор в розрізі
Шатун і поршень з'єднують поршневим пальцем. Рух поршня до крайнього положення циліндрів на значення 2-го радіусу кривошипа.
Ущільнення поршня: кільця. Пари холодоагенту не потрапляють в картер.
Всмоктуючий і напірний клапан в камерах на голівці циліндра.
Призначення: перекривають отвори між камерою і циліндром.
Підключення випарника з всмоктуючим трубопроводом, конденсатор з нагнітальним трубопроводом.
По виду розташування в установці циліндрів поршневі компресори поділяють на вертикальні, горизонтальні та кутові.
Кутове розміщення Циліндри можуть розміщуватися в одних рядах вертикально, в інших - горизонтально. У цьому випадку мова про прямокутних компресорах. Розташування циліндрів буває V-образним і W-образними (компресори бувають по розташуванню циліндрів відповідно V- і W-образними).
У-подібне розташування циліндрів:
- компресори для повітря
- холодильні одноступінчасті (аміак або фреоне)
- холодильні двоступеневі (аміак)
Вертикальне розміщення. У вертикальних установок циліндри розташовані вертикально. Кількість циліндрів визначає область застосування компресора і тиску на нагнітанні. На малюнку нижче представлений крейцкопфний компресор подвійної дії. На рамі (матеріал: чавун, лита) зафіксовані циліндри в кілька рядів. Скільки рядів стільки колін у колінчастого вала, розташованого на корінних підшипниках. По довжині клонували і відстані між циліндрами підбирають необхідну кількість підшипників. Привід від електродвигуна за допомогою муфти або клиноремінною передачі. Маховик - це полумуфта на валу. Шків приводу змонтований на торцевій частині вала.
Клапани на всасе і нагнітанні - пластинчасті, автоматичні. Такі компресори можуть бути виготовлені з одного до чотирьох ступенів стиснення і мати одно- і дворядне виконання.
Вертикальний дворядний двоступеневий компресор
Горизонтальне розміщення. У горизонтальних компресорних установок циліндри можуть розміщуватися як з одного боку, так і з двох на колінчастому валу.
Оппозітноє виконання (розташування циліндрів з двох сторін на колінчастому валу) поршневих компресорів середньої і високої продуктивності - це результат технологічного прогресу. Поршні рухаються на зустріч один одному. Таким компресорів притаманні висока динамічність і врівноваженість, компактність і невелику вагу.
Установки з невеликої або середньої продуктивністю мають прямокутну конструкцію і У-образне розміщення циліндрів. Завдяки покращеній продуктивності, оппозітниє компресори частіше використовуються, ніж стандартні пристрої.
Наведемо приклад горизонтального крейцкопфний компресора подвійної дії з оппозітним розміщенням циліндрів. Поршні рухаються у взаємно-протилежному напрямку. Такі конструкції компактні, мають велику швидкість роботи. Монтаж таких установок нескладний завдяки зручному розташуванню апаратура між ступенями і магістралями. Частини компресора при постачанні можуть поставлятися укрупненими вузлами-блоками.
Горизонтальний опозитний чотирьохрядний багатоступінчастий компресор
Циліндри в оппозітних компресорах можуть розташовуватися в 2-, 4-й 6 рядів. Див. Малюнок вище. Відпрацьоване масло в нижній частині рами коробчатої форми (матеріал чавун, лита). Перегородки, розташовані поперек ребра, стяжки і розпірки зверху створюють жорсткість рами підстави. За кількістю рядів циліндрів підбирають корінні підшипники, їх може бути 3, 5 і 7 відповідно. 2 наполегливі підшипника мають вкладиші з тонкими стінами і розташовані у приводу.
Великі компресори, у яких 8 рядів циліндрів від іноземних заводів виробників мають 2 окремі рами (коробчатая форма). Приводний механізм розміщується між рамами. Напрямні крейцкопфів змонтовані з кожного боку рами і прикріплені до фланців, розташованим вертикально. Хитні опори використовують для монтажу напрямних до рами в невеликих компресорах. Опорні лапи з жорстким кріпленням потрібні для напрямних в інших компресорах.
Кількість рядів циліндрів збігається з кількістю шатунних шийок на КОЛІНВАЛИ. Кріплення шатунних шийок на 180 ° по парам (щока загальна). У компресорах з 4 рядами розворот пари шатунних шийок на 90 ° щодо іншої. Якщо 6 рядів, то розворот вже на 120 °.
Чавун використовують в якості матеріалу литих циліндрів для перших 3х ступенів. Кришки циліндрів мають сорочки з водяним охолодженням. Виняток 1а ступінь холодильного компресора. Сталь (ковані циліндри) йде в якості матеріалу в інших щаблях. Для охолодження використовують роз'ємні кожухи. Залежно від розмірів і кількості циліндрів в ряду у них 1 або 2 коливаються опори. Клапани зазвичай встановлюють прямоточні.
Компресор приводиться в дію від електродвигуна з нерознімним ротором. Ротор -консольний кінець вала, а нероз'ємний статор - фундамент. Іноді на деяких типах компресорів ротор може бути на приставному валу.
Поршні. На перших 3х ступенях стиснення поршень подвійної дії, виготовлений обточуванням (ковзний тип). На наступних щаблях ставлять диференціальні поршні. Складові частини сальникового ущільнення - це сальник, предсальнік і маслосніматель.
Клапани. Деякі конструкції і типи клапанів більш відповідають наявним умовам експлуатації, ніж інші. Для роботи в холодильних компресорах і деяких повітряних більш підходять смугові клапани на всасе. Для роботи з воднем використовують грибкові клапани, пластинчасті клапани з прорізами і клапани з концентричними кільцями як найбільш надійні. Кільцевій тип клапанів застосовується для інших випадків. Клапани на нагнітанні прямоточного типу. Дискові і пластинчасті клапани застосовують на ступенях високого тиску і при роботі з коксівним газами з домішками. Компресорні клапани можуть бути найбільшою єдиною причиною незапланованих зупинок поршневих компресорів.
У великих компресорів 2 окремі рами з 2 колінчатими валами з фланцевим підключенням до ротора електродвигуна. Вал у ротора змонтований на 2х підшипниках, які кріплять до фундаменту. Роз'ємний статор монтується на фундамент.
Один колінчастий вал в компресорах з 2ма рамами середнього класу мають у своєму розпорядженні на підшипниках обох рам електродвигуна. На ньому між рамами монтують роз'ємний ротор. Вал повертають вручну або електроприводом для цього на торці колінчастого вала з іншого боку від електродвигуна встановлюють храпове колесо. Ротор приводу може бути розміщений і на виносної частини вала, при наявності виносного підшипника.
Для робочих частин застосовується циркуляційна система мастила. Лубрикатор змащує олією циліндр і сальник. Насос з'єднаний з електродвигуном через муфту, лубрикатор з'єднується за допомогою редуктора. У компресорів цього класу напрямні, крейцкопф, шатуни, корінні і шатунні підшипники і інші складові частини кривошипно-шатунного механізму з однаковими розмірами.
Типи / види і конструкції поршневих компресорів
Будь-який тип компресора або установки компресорної призначений для стиснення, подачі повітря (будь-якого газу) під тиском. Поршневим називається компресор, поршень якого робить зворотно-поступальні рухи, перебуваючи в циліндрі.
У країнах СНД віддають перевагу поршневим компресорів, найбільш відомим серед машин, що мають продуктивність <100 куб. метрів в хвилину.
Відомі поршневі компресори наступних типів:
Коаксіальні поршневі компресори
Для коаксіальних компресорів характерно те, що муфта з'єднує коленвал з електричним приводом, що забезпечує виключення втрат потужності внаслідок тертя. Конструктивне виконання даних компресорів досить компактно. Дані компресорні агрегати відрізняються методами мастила. Циліндропоршневу групу безмасляних компресорів даного типу змащувати не треба. Стиснене повітря на виході подібних пристроїв не має масляних домішок. Апарати такого типу популярні в харчовій промисловості, фармацевтиці, медичних галузях. У масляних ж коаксіальних компресорах застосовують мінеральне компресорне масло як мастило. За рахунок цього у даного компресора досить високий ресурс. Коаксіальні компресори працюють в періодичному режимі, тобто 20 хвилин в роботі, 40 хвилин становить перерву. Робочий тиск одно при цьому восьми барах. Потужність двигуна дорівнює приблизно 2,25 кВт, продуктивність же може досягати 200 л / хв. До основних переваг даних насосних пристроїв можна віднести малогабаритність, легкість, відносно низьку вартість. Коаксіальні компресори поділяються на безмасляні і масляні поршневі компресори.
Компресори безмасляні
Цей тип компресорів прийнятний для систем, в яких обов'язковою умовою є подача чистого повітря. У повітрі не повинно бути домішок масляної емульсії. Двигун для безмасляних компресорних пристроїв випускається з потужністю 1,1 кВт, вони оснащуються також ресиверами різного об'єму. Даний тип компресора має свої позитивними особливостями:
- невеликого розміру;
- нечасте обслуговування;
- транспортування і переміщення здійснюється в будь-якому положенні.
Від масляного компресорного пристрою безмасляний компресор відрізняється тим фактом, що повітря і мастильна засіб в ньому «існують окремо». Додаткове очищення сприяє забезпеченню високої якості вихідного потоку. Безмасляні компресори поділяються, в свою чергу, на такі види:
- автомобільний безмасляний компресор являє собою компактний агрегат для підкачки шин. Зазвичай він не оснащується ресивером і працює від акумулятора.
- побутової компресор, який застосовується для роботи з пневматичним інструментом, наприклад, з краскопультами. Безмасляні компресори поршневого конструктивного виконання є окремою категорією, здійснюючи, наприклад, високоякісне фарбування, досягаючи при цьому ідеально пофарбованої поверхні. При використанні осушувачів компактного типу, для яких параметр точки роси не повинен бути вище 70 ° С, повністю видаляється волога з стисненого повітря і виключається потрапляння її на фарбується компресором поверхню.
Цей факт сприяє збільшенню корозійної стійкості матеріалів для лакофарбових покриттів. Більшість імпортних автомобілів і частина машин російських виробників фарбуються на заводах за допомогою безмасляних компресорів, що мають адсорбційні осушувачі. - напівпрофесійний і професійний безмасляний компресор, який використовується в майстернях, лабораторіях, виробничих цехах, в яких обов'язковою умовою є подача великого обсягу чистого повітря. Ці компресори популярні при використанні у фармацевтичній і харчовій промисловостях. Однак, вартість даного виду безмасляних компресорів цього класу висока.
Масляні компресори, оснащені прямим приводом
В ресивер даного компресора, якщо він є, можна вмістити максимально 100 л повітря, а потужність двигуна дорівнює приблизно 1,1-1,8 кВт. У порівнянні з безмасляними компресорними апаратами, ресурс їх набагато вище. Крім того, безмасляним компресорів необхідно специфічне техобслуговування. Негативний фактор у компресорів цього типу несе в собі повітря, який на виході містить масляну емульсію, а це вимагає дооснащення компресора фільтром. Масляні компресори, оснащені прямими приводами, знаходять широке застосування при виготовленні меблів, в автомобільному сервісі, а також при ремонтних роботах, пов'язаних з реконструкцією фасадів.
Масляні компресори на ремінному приводі
В ресивер даного компресора, якщо він є, можна вмістити від 25 до максимально 100 л повітря, а потужність двигуна дорівнює приблизно 1,5-15 кВт. Завдяки ремінному приводу частоту обертання двигуна можна зменшити, залишаючись на тій же продуктивності. У цих компресорів два поршня, що мають різну величину. Першим поршнем повітря стискається попередньо, другий поршень доводить повітря до потрібного тиску. Дані компресори використовуються у випадках споживання великої кількості повітря. Надійна система охолодження запобігає двигун від надмірного перегріву і зносу. Це дозволяє використовувати двигун компресора в постійному режимі роботи.
Ремінні поршневі компресори
Для ремінних компресорів характерно те, що ремінна передача з'єднує коленвал з електроприводом, що забезпечує високу продуктивність і тривалість експлуатації. Компресори даного типу можуть працювати по кілька годин, причому безперервно. Вони застосовуються найчастіше в будівництві, в шиномонтажних майстерень, на станціях технічного обслуговування. Потужність двигуна дорівнює приблизно 2,25 - 5,5 кВт. Продуктивність компресора може досягати 500 л / хв., Робочий тиск досягає 16 бар, в деяких випадках доходить до 30 бар. Позитивний момент полягає в стисненні повітря до необхідних значних параметрів.
Розташування циліндрів в компресорах дозволяє поділити їх на вертикальні компресори, компресори горизонтального типу і кутові компресорні пристрої.
До вертикальних компресорним пристроїв відносяться ті, циліндри яких розташовані вертикально.
У горизонтальних компресорів циліндри можуть бути розміщені з одного боку клонували, відповідно, вони називаються горизонтальними компресорами з одностороннім розміщенням циліндрів. Якщо ж циліндри розташовуються по обидва боки вала, то компресори звуться компресорів з двостороннім розміщенням циліндрів.
У кутових компресорів циліндри розміщені в одних рядах вертикально, а в інших - горизонтально. Це прямокутні компресори. У кутових компресорів циліндри можуть бути нахилені, встановлені V-образно і W-образно. Такі компресори звуться, відповідно, V- і W-образних компресорів.
оппозітниє компресори
Оппозітноє Виконання типових для компресорів з Великої и середньої продуктівністю. Оппозітніє компресори - це горизонтальні пристрої, оснащені поршнями, Які здійснюють зустрічні руху. Циліндри їх розміщені по обидвоє боки клонувалі. Дані поршневі компресори високо дінамічною, врівноважені, ма ють малі габарити и невелика вага. Завдяки цьому оппозітниє компресори майже зовсім витіснили великогабаритні горизонтальні компресори.
Компресорні пристрої з малої і середньої продуктивністю є, як правило, прямокутними і компресорами з У-подібною конфігурацією циліндрів.
Компресори бескрейцкопфние і крейцкопфні
Серед сучасних конструкцій поршневих компресорів слід розрізняти бескрейцкопфние і крейцкопфні.
У бескрейцкопфние компресорів обертальний рух приводу перетворюється в поступальний рух поршня інакше, якщо порівнювати з крейцкопфний компресорами. Бескрейцкопфние компресори мають багато позитивних моментів:
- вони компактні;
- мають порівняно простий механізм руху;
- невелика вага;
- єдину систему мастила.
Поряд з позитивними моментами у компресорів даного типу є вагомий недолік: відбувається витік газу в картер через поршень. Як наслідок, картер знаходиться в роботі під тиском, а масло в ньому контактує з перекачується маслом. Бескрейцкопфние компресори бувають тільки одинарної дії. Це не дає можливості ефективно задіяти циліндр.
Тому компресори великої потужності і високого тиску, а також горизонтальні компресори виготовляються завжди крейцкопфний.
На додаток до вище описаної класифікації компресорів згрупуємо поршневі компресори за певними ознаками.
1. відповідно до принципу функціонування компресори поділяються на компресори з циліндрами простого і подвійного дії. Диференціальними циліндрами укомплектовують тільки багатоступінчасті компресори;
2. за кількістю ступенів - з одним ступенем, двоступеневі, триступінчаті компресори і більш. Максимальне число ступенів в сучасних компресорах, як правило, сім;
3. за кількістю циліндрових вузлів - одно-, дво-, трициліндрові і з великою кількістю циліндрів;
4. за кількістю рядів з розташованими циліндрами: однорядні, дворядні і багаторядні;
5. по розміщенню циліндрів в площині - кутові компресори та компресори з U-подібним розміщенням циліндрів;
6. опозитний компресори: горизонтальні пристрої, оснащені поршнями, які здійснюють зустрічні руху;
7. за типом охолодження: з водяним і повітряним. Водяним охолодженням комплектуються компресори, як правило, великий продуктивності;
8. по продуктивності - міні-компресори, компресори малої, компресори середньої продуктивності і компресори великої продуктивності;
9. за кількістю поршнів: одне -, двох-і Трехпоршневой компресорні пристрої.
На сьогоднішній день для холодильних установок компресори поршневого типу залишаються найбільш прийнятними і поширеними типами компресорів. Вони також широко використовуються і в системах для кондиціонування повітря. Є такі види поршневих компресорів:
- Герметичні компресори поршневі. У даного типу компресорів двигун безпосередньо спарений з самим компресором, перебуваючи в одному запаяному сталевому корпусі, виготовленому з листової сталі. Потік всмоктуваного газу охолоджує електричний двигун.
- Напівгерметичні компресорні пристрої. Двигун безпосередньо з'єднаний з компресором, вони розміщені в чавунному корпусі, де є доступ для технічного обслуговування або для виконання ремонтних робіт. Електродвигун охолоджує усмоктуване газоподібний холодоагент.
- Відкриті компресорні пристрої. Компресор розміщується безпосередньо в чавунному корпусі, з якого виходить вал для під'єднання до окремого двигуна. Такий компресор оснащується аварійним датчиком електронного типу для визначення недостатності мастильного кошти.