Поршневой холодильный компрессор. Принцип работы и устройство. Поршневые компрессоры
Применение поршневых компрессоров на современных предприятиях
Использование поршневых компрессоров в промышленности стартовало еще в начале прошлого столетия. Это один из первых изобретенных типов компрессоров, который способствовал прогрессу и развитию производственных мощностей, с которыми мы имеем дело на сегодняшний день. Область применения компрессоров, которые используют силу движения поршня при сжатии рабочих сред, достаточно многообразна.
В поршневых компрессорах, сжатие среды происходит вследствие движения поршня. Когда компрессор работает, поршень движется вверх и вниз в цилиндре. Система клапанов используется, чтобы впустить сжимаемую среду в агрегат и выпустить затем сжатую среду.
Область применения определяется в первую очередь наличием неоспоримых преимуществ компрессоров данного типа.
Преимущества поршневых компрессоров:
- создание высокой степени сжатия (нижняя граница производительности без ограничений)
- высокий кпд
- относительная умеренная стоимость
- техническое обслуживание удобно (простое внутреннее устройство)
- возможность использования в качестве дожимного оборудования
Благодаря этим преимуществам можно предположить, что поршневой компрессор для воздуха или газа ещё долго будут использовать во многих технологических процессах в различных предприятиях.
Поршневые промышленные компрессоры используют в таких технологических процессах, где актуальны высокая надежность и работоспособность при длительной непрерывной эксплуатации.
Ниже представлены основные области применения промышленных поршневых компрессоров:
- установки для разделения воздуха
- биогаз
- химическая промышленность
- криогенная техника
- повышенное извлечение нефти из пластов
- защита окружающей среды и восстановительные природоохранные мероприятия
- этилен-оксид / гликоль
- производство удобрений
- производство продовольствия, напитков
- заполнение баллонов для сжатого газа
- нагнетание газа
- гидродесульфурация
- гидроочистка
- переработка газ промышленного назначения
- хранилище для природного газа
- нефтегазовая промышленность
- нефтехимическая промышленность
- очистка нефти
- заводы по производству полиэтилена
- производство полиэтилена низкой плотности
- производство полимеров
- производство полипропилена
- производство поликремния
- магистральных трубопроводах
- металлургия
- производство синтетического топлива
- подземное газохранилище
- процессы оксидирования
- поршневые компрессоры находили свое применение также в установках каталитического риформинга
- и прочее.
Поршневые промышленные компрессоры используют для сжатия следующих рабочих сред:
- воздух и различные некоррозивные газы и газовые смеси
- аммиак
- аргон
- бензол
- сухой газ
- бензол, толуол, ксилол
- двуокись углерода
- окись углерода
- хлор
- криогенный газ
- пыленасыщенный газ
- этилен
- этиленвиниловый ацетат
- газы под высоким давлением
- высококоррозионные газы
- газообразные углеводороды
- водород
- хлороводород
- сероводород
- сжиженный природный газ
- сжиженный углеводородный газ
- смешанные газы
- природный газ
- азот
- кислород
- технологический воздух
- хладагенты
- толуол
- токсичные газы
- летучие горючие вещества
- ксилол
- и другие.
Создание безцилиндровой смазки открыло новые перспективы в применении поршневых компрессоров. В этом случае произошла смена уплотнителей поршня и сальников на самосмазываемый тип, с применением композиционных материалов, что в результате предотвращает износ цилиндров и штоков и как следствие обеспечивает правильно функционирующий технологический процесс на производстве.
Многие нефтеперерабатывающие заводы практикуют использование компрессоров без смазки цилиндров и сальников. Применение поршневых сухих компрессоров при производстве пропилена оправданно т.к не происходит адсорбирования масла на алюмогеле в процессе осушки пропилена.
Поршневые компрессоры хорошо зарекомендовали себя при работе со сжатым воздухом – важнейшим ресурсом большинства промышленных предприятий. Бесперебойное производство сжатого воздуха основное условие для нормального функционирования предприятия в целом.
Когда существует небольшая потребность в сжатом воздухе, актуальным становится использование полупрофессиональных поршневых установок и бытовых поршневых компрессоров. Бытовые поршневые компрессоры обычно используют в мастерских, занимающихся ремонтом, на станциях техобслуживания автомобильного транспорта, при строительных работах.
Их отличия компактный дизайн, приемлемая стоимость, работа в условиях малых и повышенных нагрузок. Одноступенчатые компрессоры для давлений преимущественно примерно до 8 бар, в то время как версии с несколькими ступенями могут производить до 16 бар. При этом режим работы с перерывами. Уровень нагрузки компрессора с воздушным охлаждением не должен превышать 60-70%. Некоторые производители рекомендуют максимальное время работы в день для таких установок до 4часов и после 2х минут работы желателен перерыв на 1,5 минуты.
Типичное применение:
- сушка
- подкачка
- покраска
- распыление воды
- гайковерты
- выдергивание гвоздей
- мойки высокого давления
- пескоструйная обработка
- забивание гвоздей и скобок
- профессиональный обдув
- профессиональное завинчивание
- профессиональная порошковая окраска
- пневматические ключи ударного действия и трещеточные ключи
- накачивание шин грузовых автомобилей
Некоторые бесшумные модели поршневых компрессоров устанавливают в помещениях, вблизи рабочих мест.
Типичным применением могут быть:
- распыление жидкостей в промышленных целях
- пневмомолотки и ключи ударного действия.
- профессиональные трещеточные ключи и мойки высокого давления.
- грунтовка под покраску.
Поршневые компрессоры как часть систем со сжатым воздухом используются в производстве продовольствия и напитков, например для очистки контейнеров (перед наполнением продуктом), автоматической сортировки продукции и систем упаковки продукции. Сжатый воздух используется здесь также в производственном процессе, таком как бутилирование.
Для некоторых применений наличие масла в сжатом воздухе не представляет проблемы. Но в некоторых ситуациях требуется воздух без содержания масла.
Безмасляные поршневые компрессоры обладают рядом преимуществ, таким как экологичность – нет утечек и разлития масла. Их безопасность подкрепляется в том числе отсутствием риска возгорания, связанным с разлитием масла вблизи электропроводов. Масло не аккумулируется в воздухосборнике. В таких компрессорах меньше составных частей, а это в свою очередь означает, что потребуется меньше запасных частей и меньше технического обслуживания в этой связи. Срок службы сопутствующего оборудования будет более долгим. На то, чтобы привести в движение безмаслянный поршневой компрессор требуется меньше энергии, а это делает применение таких компрессоров более экономичным для предприятия. Все эти преимущества заставляют пользователей делать выбор в пользу этого типа компрессоров.
Типичная область применения от пищевой промышленности и производства напитков, цифровой печати и сортировки риса до медицины и железнодорожной отрасли.
Некоторые компании нуждаются в сжатом воздухе, свободном от масла, чтобы в последствии использовать сжатый воздух для очистки чувствительных схемных плат. Сжатый воздух также может быть использован для очистки машин, которые вовлечены в производственный процесс, который напрямую связан с электрическими схемами.
Фармацевтические компании также уделяют большое внимание чистому воздуху в производственном процессе своей фармацевтической продукции. Безмасляные поршневые компрессоры находят свое применение в таких случаях.
В текстильной промышленности, сжатый воздух используется для текстильных станков с воздушными форсунками.
Такие безмасляные поршневые компрессоры можно встретить в медицинской отрасли. Как правило, такие компрессоры обладают компактными габаритами и малым весом, что позволяет перемещать их на любые расстояния и в любом положении.
Безмасляные компрессоры также нужны при производстве мягкой и корпусной мебели, небольших окрасочных работ, для питания стоматологических устройств.
intech-gmbh.ru
Поршневые компрессоры
Строительные машины и оборудование, справочник
Категория:
Устройство автокомпрессоров
Поршневые компрессорыВ автокомпрессорах применяют компрессоры с V-образным расположением цилиндров (рис. 173). В процессе работы поршневого компрессора силы инерции периодически изменяются по величине и направлению, создавая неуравновешенность системы.
По исполнению конструкции поршневые компрессоры бывают одно-, двух- и многоступенчатого сжатия. В автокомпрессорах применяют одно- и двухступенчатые компрессорные установки с одним, двумя или тремя цилиндрами на каждой ступени сжатия.
Рис. 173. Схема поршневого компрессора с V-образным расположением цилиндров I и II ступеней.
В компрессоре одноступенчатого сжатия (рис. 174,а) в цилиндре помещен поршень, который соединен посредством шатуна шарнирно с коленчатым валом. При вращении коленчатого вала поршень совершает возвратно-поступательное движение.
Рис. 174. Компрессоры одноступенчатого (а) и двухступенчатого (б) сжатия:1 — корпус; 2 — поршень; 3, 4 — всасывающий и нагнетательный клапаны; 5 — шатун; 6 — коленчатый вал; 7, 9 — цилиндры I и II ступеней; 8 — холодильник.
В крышке цилиндра расположены автоматически действующие всасывающий и нагнетательный клапаны. Компрессоры одноступенчатого сжатия (или простого действия) могут создавать давление нагнетания не более 5 кгс/см2.
В компрессоре двухступенчатого сжатия (рис. 174,6) всасываемый воздух сжимается дважды: вначале до определенного давления в цилиндре I ступени, затем, пройдя холодильник, под давлением поступает в цилиндр ступени, где сжимается до конечного давления. Двухступенчатые компрессоры создают, как правило, давление нагнетания до 12 кгс/см2, при этом в цилиндрах компрессора температура сжимаемого воздуха повышается до 190°С и более.
Применяемые для смазывания компрессоров смазочные масла имеют температуру вспышки 210—240°С. При достижении такой температуры масло разлагается, выделяя твердые частитцы и газы. Эти газы, смешиваясь с воздухом, образуют взрывчатую смесь, которая может оказаться причиной взрыва компрессора. Поэтому для регулирования температуры сжимаемого воздуха после каждой ступени сжатия в компрессоре устанавливают холодильник для охлаждения цилиндров.
В двухступенчатом компрессоре одно и то же количество воздуха последовательно проходит через I и II ступени сжатия.
Рис. 175. Двухступенчатый компрессор ПК-3,5:1 – маслопровод; 2 — воздушный фильтр; 3, 9 — цилиндры I и II ступеней; 4, 10 — поршни; 5 — коробка клапанов; 6 — предохранительный клапан; 7 — холодильник; 8 — клапан; 11 — шатун; 12 — маслоуказатель; 13 – корпус компрессора; 14 — маслянный насос; 15 — сапун; 16 — вентилятор; 17 — нагнетательный патрубок; 18 — коленчатый вал; 19 — шкив; 20 — сливная пробка.
В автокомпрессорах, используемых в строительстве и в ремонт-но-эксплуатационных хозяйствах, устанавливают, как правило, двухступенчатые компрессоры.
Компрессор ПК-3,5 (рис.175), применяемый в автокомпрессорах АПКС-3, двухступенчатый, имеет два цилиндра I ступени и два цилиндра II ступени с воздушным охлаждением.
Производительность компрессора 3,5 м3/мин, давление нагнетания 7 кгс/см2. При работе компрессора воздух всасывается в два цилиндра I ступени и сжатый до определенного давления проходит через холодильник в два цилиндра II ступени, где сжимается до конечного давления.
Корпус компрессора литой чугунный с четырьмя лапами крепления. К корпусу на шпильках прикреплены четыре чугунных цилиндра (с ребрами для увеличения поверхности охлаждения) с рядным расположением и углом развала 90°. Коленчатый вал стальной штампованный с двумя противовесами, вращается на двух шариковых подшипниках и имеет систему каналов для прохода смазки. В торец вала запрессована втулка с квадратным отверстием для привода масляного насоса. Шатуны всех цилиндров одинаковые. В нижней разъемной головке шатуна установлены два тонкостенных вкладыша, залитых баббитом. К верхним головкам шатунов с помощью поршневых пальцев плавающего типа присоединены алюминиевые и чугунные поршни соответственно I и II ступеней. На каждом поршне установлены четыре поршневых кольца: два верхних (компрессионные) и два нижних (малосъемные). Малосъемные кольца имеют радиальные пазы для прохода смазки, снятой с зеркала цилиндра. К верхним фланцам цилиндров I и II ступеней на шпильках крепятся клапанные коробки. Клапаны самодействующие с фторопластовыми вставками. Всасываемый компрессором воздух очищается в воздушных фильтрах, соединенных с клапанными коробками I ступени. Фильтрующим элементом в фильтрах служит капроновая набивка. После сжатия в цилиндрах I ступени воздух охлаждается в промежуточных холодильниках трубчатого типа. На клапанных коробках цилиндров I ступени установлены предохранительные клапаны, которые предназначены для поддержания заданного давления при сжатии воздуха между цилиндрами I и II ступени. Холодильники и цилиндры обдуваются вентилятором, установленным на кронштейне компрессора. Вентилятор приводится во вращение клиновым ремнем от шкива. Внутренняя полость корпуса компрессора сообщается с атмосферой через сапун, имеющий обратный клапан и фильтрующую набивку.
Подачу смазки контролируют по показаниям манометра: давление масла при 1450 об/мин должно быть не менее 1,8 кгс/см2. Для устранения колебаний стрелки манометра (вследствие пульсирующей подачи масла насосом) в узле масляного трубопровода имеется отверстие диаметром 0,5 мм и краник. Нормальное положение краника — закрытое. Смазывание компрессора комбинированное. Масло под давлением от масляного насоса через пустотелый валик поступает в шатунные шейки коленчатого вала и поршневые пальцы; остальные детали смазываются разбрызгиванием, подшипники вентилятора – консистентной смазкой. На крышке масляного насоса установлен редукционный клапан, с помощью которого регулируют давление масла. Масло заливают в картер компрессора через отверстие для маслоуказателя или через отверстие под сапун, сливают масло из картера через отверстие, закрываемое пробкой. Уровень масла проверяют маслоуказателем при завернутом его положении.
Компрессор ВУ-2,5/12 (рис.176) двухступенчатый двухцилиндровый, производительность 2,6 м3/мин, давление нагнетания 12 кгс/см2. Этот компрессор может также работать при давлении 8 кгс/см2 без каких-либо конструктивных изменений.
По конструкции и компоновке компрессор отличается от компрессора ПК-3,5 числом цилиндров, конструкцией холодильников, систем управления и контроля за работой компрессора.
Рис. 176. Компрессор ВУ-2,5/12:1 – пробка; 2 — прокладка; 3 — картер; 4 — коленчатый вал; 5 — масляный насос; 6 – фильтр с глушителем; 7 — предохранительный клапан; 8 — холодильник; 9 – соединительный корпус; 10 – меховик-вентилятор; 11 — поддон; 12 — щуп; 13 – сапун; 14, 21 — цилинры I и II ступеней; 15, 20 – поршни I и II ступеней; 16, 19 — клапаны I и II ступеней; 17, 18 — крышки I и II ступеней.
В его конструкции предусмотрено для установки три точки опоры на виброизолирующих устройствах, что делает его более виброустойчивым и позволяет устанавливать в любых местах при эксплуатации. Контроль и регулирование работы компрессора могут осуществляться вручную или автоматически.Картер 3 компрессора литой чугунный. Коленчатый вал литой из высокопрочного чугуна. Корпус обеспечивает соосность валов компрессора и редуктора и одновременно является корпусом вентилятора. Цилиндры литые чугунные. Поршни I ступени литые из алюминиевого сплава, поршни II ступени из чугуна. Между цилиндрами и поршнями установлены поршневые уплотнительные и маслосъемные кольца. На стороне всасывания и нагнетания установлены самодействующие всасывающие и нагнетательные клапаны и, закрытые крышками цилиндров I и II ступеней. Цилиндры, поршневые пальцы смазываются разбрызгиванием, а механизм движения — от масляного насоса. Холодильник пластинчато-ребристый с воздушным охлаждением от вентилятора, снабжен электромагнитным клапаном для продувки конденсата и разгрузки компрессора перед пуском. Воздух в компрессор всасывается через воздушный фильтр. Картер компрессора закрывается поддоном, в котором имеется пробка для слива масла. В картере установлены сапун и масломерный щуп.
Читать далее: Винтовые компрессоры
Категория: - Устройство автокомпрессоров
Главная → Справочник → Статьи → Форум
stroy-technics.ru
Компрессор масляный поршневой
Масляные компрессоры представляют один из самых популярных видов поршневых мини-станций. Их популярность обусловлена не высокой производительностью и широким функционалом, а сбалансированностью различных эксплуатационных параметров. В частности, сочетание современной эргономики и универсальности в плане подключения к разному оборудованию делает поршневой масляный компрессор востребованным среди автомобильных мастеров. Используют такие установки и в бытовом хозяйстве – доступная цена и небольшие габариты делают подобные приобретения наиболее выгодными.
Назначение агрегата
Главная функция, которую выполняют поршневые компрессоры, заключается в подаче сжатого воздуха при определенных показателях давления и мощности. Наиболее широко применение таких устройств в мастерских, где требуется выполнение покрасочных работ. Для реализации таких мероприятий поршневой масляный компрессор подключается к специальному аппарату, который обеспечивает распыление лакокрасочного состава. В небольших автосервисах, к примеру, применяется комбинация с краскопультами, а на крупных производствах возможна и совместная работа компрессора с профессиональными установками, работающими с абразивными веществами.
Еще одна распространенная операция, для которой используют такое оборудование - это накачивание воздухом. Опять же, в зависимости от сферы применения, это может быть и велосипедная шина, и надувная лодка. В соответствии с требованиями по объему воздуха и силе подачи подбирается и компрессор масляный в той или иной модификации. Менее распространены процедуры, связанные с технологической продувкой замков, двигателей и различных механизмов.
Устройство и принцип работы
Масляные компрессоры могут иметь один или два цилиндра, в которых и происходят основные функциональные операции, обеспечивающие подачу рабочей смеси. Более производительными считаются двухцилиндровые модели, так как в них предполагается одновременная работа двух поршневых механизмов. В то же время компрессор масляный в таком исполнении требует больше внимания в техобслуживании. Такие мероприятия связаны с заменой фильтров и очисткой цилиндров от примесей масла. В ресивере скапливается сжатый воздух, в процессе чего происходит выделение конденсата. Излишки формируемой влаги необходимо удалять вручную или автоматически посредством специальной системы. Полная ликвидация конденсата, к примеру, возможна при условии использования специальных осушителей. Также на корпусах компрессоров такого типа производители предусматривают регуляторы давления и манометры.
Рабочие характеристики
Во многом благодаря сбалансированным техническим параметрам, этот вид компрессоров получил широкое распространение. Не главным, но базовым рабочим параметром, который может влиять на другие характеристики, является мощность. Она варьируется у масляных моделей в среднем от 1500 до 2200 Вт. Подкрепляется мощность давлением – для небольших бытовых операций достаточно 6 Бар, но задачи среднего уровня сложности требуют потенциала на 8-10 Бар. Также компрессор масляный снабжается ресивером, вместимость которого может составлять 25-200 л. В совокупности перечисленные параметры определяют самую важную в плане практического использования характеристику – производительность. Этот показатель варьируется от 200 до 400 л/мин. Впрочем, профессиональные модели обеспечивают и более 500 л/мин.
Разновидности
В данной категории выделяют несколько разновидностей компрессоров, среди которых внимания заслуживают ременные и коаксиальные модели. К традиционным моделям масляного типа их можно отнести лишь условно, но они составляют довольно серьезную конкуренцию. Итак, если требуется работа с пневматическим инструментом, то компрессор масляный коаксиальный станет оптимальным вариантом. К плюсам таких агрегатов можно отнести скромные габариты, возможность автоматической смазки и дополнительного оснащения вспомогательным оборудованием.
Перед обычными пользователями нередко стоит выбор между маломощными бытовыми и дорогостоящими профессиональными моделями. Первые отличаются удобством, но не всегда отвечают эксплуатационным требованиям, а вторые обеспечивают сверхвысокую производительность, но неудобны в содержании. В качестве промежуточного варианта стоит рассматривать компрессор ременной масляный, который отличается долговечностью, небольшими размерами и достаточной для средних нужд мощностью. Правда, ременной привод усиливает шумность работы агрегата и вибрационный эффект.
Отзывы о производителях
Пользователи высоко оценивают работу компрессоров известных марок, среди которых Fubag, Metabo, «Патриот» и т. д. Как показывает практика эксплуатации, их надежная сборка выдерживает самые жесткие условия работы, а эргономичные приспособления облегчают функцию оператора. В средней нише представлены менее известные фирмы, такие как Kaeser, Remeza и Fiac. В семействах этих компаний можно найти доступный по цене компрессор масляный, который также не разочарует в процессе использования. По критериям производительности и надежности довольно хорошо пользователи отзываются и об отечественной продукции. Например, качественные компрессоры выпускаются под брендами «Энергомаш», «Прораб» и «Калибр».
Заключение
Процесс эксплуатации компрессорных станций в большинстве случаев задействует и вспомогательные аксессуары. В эту группу приспособлений входят переходники, муфты, шланги для подачи рабочих сред и другие дополнения. Обычно компрессор воздушный масляный поставляется с наборами подобных устройств, но для выполнения узкоспециализированных задач может потребоваться и нестандартная фурнитура. Кроме этого, работа с пневматическим инструментом жестко регулируется требованиями безопасности. Это касается и выполнения покрасочных операций, и особенно процессов распыления абразивных веществ, в ходе которых обязательно применение защитных очков и перчаток.
fb.ru
Поршневой компрессор - это... Что такое Поршневой компрессор?
Поршнево́й компре́ссор — тип компрессора, энергетическая машина для сжатия и подачи воздуха или жидкостей (масла, хладагента и др.) под давлением. Компрессоры данного типа широко применяются в машиностроении, текстильном производстве, в химической, холодильной промышленности и криогенной технике. Многообразны по конструктивному выполнению, схемам и компоновкам.
Компрессорный агрегат Corcen для перекачки паровой фазы СНГКлассификация
Поршневые компрессоры различают по устройству кривошипно-шатунного механизма, устройству и расположению цилиндров, числу ступеней сжатия.
Поршневые компрессоры могут быть: крейцкопфные — с двухсторонним всасыванием и бескрейцкопфные — одностороннего всасывания (мощностью до 100 кВт).
По расположению цилиндров компрессоры подразделяются на вертикальные, горизонтальные и угловые.
К вертикальным относятся машины с цилиндрами, расположенными вертикально. При горизонтальном расположении цилиндры могут быть размещены по одну сторону коленчатого вала, такие компрессоры называются горизонтальными с односторонним расположением цилиндров; либо по обе стороны вала — с горизонтальными или двухсторонним расположением цилиндров.
К угловым компрессорам относятся машины с цилиндрами, расположенными в одних рядах вертикально, в других — горизонтально. Такие компрессоры называются прямоугольными. К угловым компрессорам относятся машины с наклонными цилиндрами, установленными V-образно и W-образно (компрессоры называются соответственно V- и W-образными).
Прогрессивным в развитии поршневых компрессоров явился переход на оппозитное исполнение компрессоров крупной и средней производительности. Оппозитные компрессоры, представляющие собой горизонтальные машины с встречным движением поршней и расположением цилиндров по обе стороны вала, отличаются высокой динамической уравновешенностью, меньшим габаритами и массой. Благодаря своим преимуществам оппозитные компрессоры практически полностью вытеснили традиционный тип крупного горизонтального компрессора.
Для машин малой и средней производительности основным является прямоугольный тип компрессора и компрессора с У-образным расположением цилиндров.
По числу ступеней сжатия компрессоры различаются одно-, двух- и многоступенчатые. Многоступенчатое сжатие вызывается необходимостью ограничить температуру сжимаемого газа. В воздушных компрессорах возникает опасность воспламенения и взрыва масляного нагара, накапливающегося в трубопроводах, на крышках компрессоров и поверхностях клапанов, поэтому температура нагнетаемого воздуха не должна превышать 453К[источник не указан 1163 дня].
Поршневые компрессоры с лабиринтным уплотнением
Компрессоры данного типа выполняются без поршневых колец и без смазки, уплотнение достигается с помощью канавок, нарезанных на поверхностях поршня и цилиндра. Уплотнение цилиндра и поршня также лабиринтного типа.
Лабиринт, уменьшающий утечку газа, выполняется в виде круговых канавок. Зазоры в лабиринтах выбираются минимально возможными с учётом температурных деформаций цилиндра. Необходимо учитывать, что утечка пропорциональна диаметру поршня, скорости звука в газе при температуре в цилиндре и отношению давлений до и после лабиринта.
Литература
- Абдурашитов С. А. Насосы и компрессоры. — М.: Недра, 1974.
- Михайлов А. К., Ворошилов В. П. Компрессорные машины. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 288 с. — ISBN 5-283-00090-7
- Френкель М. И. Поршневые компрессоры. — М.-Л.: Машгиз, 1960.
- Воронецкий А.В. Современные компрессорные станции (Концепции, проекты, оборудование). — М.: ООО «Премиум Инжиниринг», 2008. — 614 с. — ISBN 978-5-903363-09-4
dic.academic.ru
Поршневой холодильный компрессор. Принцип работы и устройство. —
Основным и наиболее ответственным компонентом любой холодильной установки, от бытового холодильника до промышленной машины, является компрессор. Он служит для создания разности давлений и обеспечения основных процессов в системе. Холодильный компрессор всасывает хладагент в виде пара с низким давлением и температурой, сжимает его и нагнетает с высоким давлением и температурой в конденсатор.
Наибольшее распространение в холодильной технике получили поршневые компрессоры. Принцип их работы основан на возвратно-поступательном движении поршня в цилиндре.
Принцип работы поршневого холодильного компрессора.
В поршневом компрессоре возвратно-поступательное движение поршня в цилиндре обеспечивается за счет вращения коленчатого вала. Вращение коленвала создается за счет работы электродвигателя. Поршневой компрессор может иметь один, два, три, четыре, шесть и восемь цилиндров. За один полный оборот коленчатого вала поршень совершает два хода между двумя крайними положениями и в каждом его цилиндре выполняется полный рабочий процесс.
Рассмотрим работу поршневого компрессора на примере простейшего варианта с одним цилиндром и соответственно одним поршнем. Весь рабочий процесс можно разделить на две части: фаза всасывания и фаза нагнетания.
clip_image001.jpg"
o:title="Поршневой"/>
Рисунок 1. Принцип работы поршневого холодильного компрессора: а) – процесс всасывания, б) – процесс нагнетания
Процесс всасывания поршневого компрессора.
При движении поршня (3) вниз от крайней верхней точки, в рабочей зоне (8) создается разряжение за счет увеличения объема полости цилиндра. И как только давление в рабочей области цилиндра (8) станет ниже давления в полости всасывания (11), всасывающий клапан (12) открывается, и пары хладагента из испарителя попадают в цилиндр (4).
Процесс нагнетания поршневого компрессора.
При движении поршня (3) вверх от крайней нижней точки, в рабочей зоне (8) давление растет, за счет уменьшения объема полости цилиндра (8) и сжатия паров хладагента. При увеличении давления всасывающий клапан закрывается, и как только давление в рабочей зоне (8) становится выше, чем в области нагнетания (7), нагнетательный клапан (1) открывается и газ поступает в конденсатор. В рабочем процессе поршневого компрессора невозможно полностью использовать весь объем цилиндра. Остается минимальное расстояние между поршнем в крайней верхней точке и крышкой цилиндра (10). Это пространство является вредным, за счет него образуются лишние потери в работе компрессора.
Так, при обратном ходе поршня, оставшаяся часть паров хладагента расширяется до давления в области всасывания (9), только после этого открывается всасывающий клапан (12). Рабочий процесс повторяется.
Устройство поршневого холодильного компрессора
Рассмотрим устройство холодильного поршневого компрессора на примере шестицилиндрового полугерметичного компрессора фирмы Bitzer. Основные элементы конструкции поршневого компрессора показаны на рисунке 2.
clip_image002.jpg"
o:title="устройство поршневого компрессора"/>
Рисунок 2. Устройство поршневого холодильного компрессора
Большое внимание при работе поршневого компрессора уделяется его системе смазки. Смазывание рабочих, трущихся частей компрессора необходимо чтобы уменьшить их износ и увеличить срок службы поршневого компрессора. В зависимости от конструкции, смазка поршневого компрессора осуществляется методом разбрызгивания и с помощью встроенного масленого насоса.
Конструкция поршневого холодильного компрессора.
Поршневые компрессоры могут быть герметичными и полугерметичными, конструктивно размещаясь в одном корпусе с электродвигателем, и полугерметичными открытого типа, зацепляясь с электродвигателем через муфту или другую передачу. Преимуществом полугерметичных поршневых компрессоров перед герметичными является возможность в случае поломки разобрать его и заменить поврежденные детали, не меняя целиком компрессор.
Производительность поршневых компрессоров может регулироваться с помощью частотных преобразователей, изменяя скорость вращения вала компрессора. Кроме этого полугерметичные компрессоры могут менять производительность с помощью системы электромагнитных клапанов, позволяющих закрывать часть всасывающих клапанов или перепускать газ.
На сегодняшний день на рынке холодильной техники в России, и в Челябинске в частности, представлены такие производители поршневых компрессоров, как Bock, Bitzer, Frascold, Copeland, Maneurop, Aspera, L’Unite Hermetique. К сожалению, среди них нет пока ни одного российского производителя.
rimholod.ru
Винтовой или поршневой компрессор?
Со времени изобретения в 30-х годах прошлого века винтового компрессора трудно назвать любую из последующих новинок революцией в компрессоростроении. Но на многих предприятиях России и СНГ не спешат отказываться от поршневых компрессоров.
Итак, винт или поршень?
Исследуем данный вопрос в сравнении некоторых показателей винтового и поршневого компрессоров.
Одним из самых важных аспектов при выборе компрессорного оборудования на предприятиях в данное время является энергопотребление этого оборудования.
В принципе энергопотребление аналогичных по своим характеристикам винтового и поршневого компрессоров могут незначительно отличатся в ту и другую сторону. Объяснить это можно тем, что поставщики электрооборудования ежегодно предлагают все более совершенные и новые комплектующие, способствующие энергосбережению, производителям компрессорной техники.
Но рассмотрим этот аспект, копнув немного глубже.
Приобретая винтовой компрессор, вы получаете компактную станцию для производства сжатого воздуха с воздушным охлаждением. Для запуска данной станции требуется только подключить кабель электропитания.
Для получения сжатого воздуха при помощи поршневого компрессора до настоящего времени используют водяное охлаждение компрессора.
Также водой охлаждается и выработанный компрессором воздух.
Для этого используются громоздкие, требующие частой чистки внутренних полостей, промежуточные и конечные охладители сжатого воздуха. Вода должна подаваться под давлением, что подразумевает дополнительные единовременные затраты необходимые для монтажа системы водоподготовки и долговременные на весь период обслуживания.
Следующим недостатком поршневого компрессора является то, что для его установки требуется возведение специального фундамента, что предусматривает определенные затраты и затрудняет перенос данного компрессора в другое место при необходимости.
При установке винтового компрессора необходима только ровная свободная площадка.
Несомненно, что при производстве сжатого воздуха поршневым или винтовым компрессором выделяется некоторое количество тепла, как следствие требуется монтаж системы вентиляции.
Если применительно к винтовому компрессору необходимо говорить лишь об отводе тепла непосредственно из кожуха компрессора и подаче воздуха в тех случаях, когда компрессор установлен в недостаточно просторном помещении.
В этом случае для обеспечения качественной вентиляции обычно достаточно мощности вентилятора компрессора и монтажа системы состоящей из недорогих и простых в изготовлении вентиляционных каналов. Использование собственных вентиляционных каналов делает возможной рекуперацию тепла выделяемого компрессором. То есть с помощью этого тепла можно в зимнее время отапливать небольшие производственные помещения.
За счет того, что охлаждение поршневого компрессора производится проточной водой, он выделяет меньше тепла, чем винтовой. Но так как в большинстве своем у промышленных поршневых компрессоров защитный кожух отсутствует система вентиляции помещения, в котором установлены поршневые компрессоры, требует установки дополнительных приточных и вытяжных вентиляторов так же имеющих некоторую мощность и не способствующих энергосбережению.
Еще одним преимуществом винтового компрессора является более высокий КПД, достигаемый за счет уменьшения трущихся деталей в конструкции и за счет отсутствия механических преобразователей вращательного движения электродвигателя в возвратно-поступательное рабочего органа (поршня).
Бытует мнение, что поршневые компрессоры более надежны на запыленных производствах. Можно оспорить и это утверждение, так как абразив во всасываемом воздухе оказывает неблагоприятное воздействие как на детали винтового, так и поршневого компрессоров.
В настоящее время компания "DALGAKIRAN" широко известная на рынке России одной из первых стала применять на винтовых компрессорах систему префильтрации позволяющую предотвратить попадание пыли во внутренние полости компрессора.
Поскольку панельные фильтры выполнены из синтетического материала и имеют нулевое сопротивление их применение не оказывает на характеристики какого-либо влияния.
Так же несомненными плюсами винтовых компрессоров являются простота в обслуживании, а использование электронного контроллера позволяет почти исключить человеческий фактор и до максимума упростить процесс производства сжатого воздуха на любом предприятии.
Еще необходимо отметить, что капитальный ремонт поршневого компрессора заводы-изготовители рекомендуют производить через 16 000 часов наработки. Эта трудоемкая операция, требующая полной разборки компрессора для дефектации и замены изношенных деталей, стоимость которой составляет 10-15% от стоимости нового компрессора.
У винтового компрессора более или менее серьезный ремонт рекомендуется выполнять через 24 000 часов наработки. Ремонт этот связан с заменой подшипников винтового блока. После этой нехитрой операции винтовой компрессор будет обеспечивать воздухом ваше предприятие следующие 24 000 часов и т.д.
Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что винтовой компрессор является все же более выгодным и надежным по сравнению с поршневым.
Одним из поставщиков компрессорной техники на рынок России и СНГ является уже упомянутая нами компания "DALGAKIRAN".
Эта турецкая компания- несомненный лидер на рынке Турции и Ближнего востока готова предложить качественное и недорогое компрессорное оборудование, удовлетворяющее самым жестким требованиям любого клиента.
Компания "DALGAKIRAN" имеет разветвленную дилерскую сеть по России с представительствами в таких крупных промышленных центрах как Нижний Новгород, Cамара, Екатеринбург, Санкт-Петербург, Ростов-на-Дону, Краснодар, Челябинск, Екатеринбург, Череповец и др.
Технические специалисты компании и дилеров прошли курсы обучения на базе завода-изготовителя, о чем свидетельствуют сертификаты международного образца.
Оборудование компании "DALGAKIRAN"успешно конкурирует с ведущими компрессорными фирмами мира и удачно вписывается в концепцию децентрализации и энергосбережения, экономя время и деньги своих владельцев.
Основными партнерами по поставкам комплектующих для компрессорной техники "DALGAKIRAN" являются такие европейские фирмы как GHH-RAND, Rotorcomp, AEG, VMC и др. которые считаются неоспоримыми лидерами во всем мире.
Все поставляемое оборудование соответствует европейским и российским стандартам и нормам.
dalgakiran.su
Поршневые компрессоры: азотный, водородный компрессор
Компрессоры для технологических газов: водородный, азотный компрессор и другие
Базовое устройство поршневого компрессорного агрегата составляют: цилиндр, поршень, всасывающий и нагнетательный клапан. В основных типах поршневиков присутствует также кривошипно-шатунный механизм для сообщения поступательного движения поршню. Поршневые компрессоры делают с одним, двумя или несколькими цилиндрами, с различным способом расположения цилиндров, с одноступенчатым или многоступенчатым сжатием.
В зависимости от вида сжимаемого газа, например: водородный компрессор, оборудование, предназначенного для работы со сложным текучим газом.
В конструкцию водородного компрессора, или точнее, компрессорной установки, как правило, входят газоохладители (Н2 обладает высокой теплоемкостью) и специальные системы охлаждения, автоматическая система управления и, конечно, защиты. К основным рабочим узлам относятся электродвигатель, база и цилиндры. Водородный компрессор должен иметь уплотнения поршней и штоков, ввиду повышенной текучести водорода. Большое внимание в работе водородных компрессоров уделяется обеспечению герметичности, поскольку водород легковоспламеняющийся газ и даже небольшая его концентрация в помещении может создать взрывоопасную среду. Кроме этой разновидности есть и другие поршневые компрессоры – они отличаются конструктивно, но прежде всего, типом сжимаемой среды.
Special hydrogen compressor
Компрессоры, работающие со специальными газами – это азотные компрессоры. Азотный компрессор широко применяется в составе передвижных азотных станций, следовательно, должен иметь компактные размеры, небольшой вес, мобильность и готовность применения в самом широком диапазоне температур. Мобильные азотные компрессорные установки могут предназначаться для работы в условиях повышенной температуры и влажности (тропическое исполнение) и в сложных условиях вечной мерзлоты (северное исполнение). Приводом для компрессорных станций служат дизельные двигатели от известных марок: Cummins, Caterpillar и другие. В качестве дополнительного оборудования на станции можно устанавливать систему подогрева топлива, жидкостными подогревателями, возможность электронного контроля расхода топливного ресурса, GPS и некоторыми другими. Все эти дополнительные возможности сделали эксплуатацию азотных компрессорных станций гораздо удобнее и проще, оптимизировав многие процессы их обслуживания.
Process mix gases compressor
41731lkj
Cистема объемного действия используется в работе кроме поршневых компрессоров также в таких компрессорах, как мембранные компрессоры (называемые также диафрагменными из-за использования диафрагм), и их иcпользуют для компремирования в особо технологических процессах сухих, особо чистых газов, например водород, азот, диметилэфир и подобные полимеризующиеся и сложные газы. Компрессоры мембранного типа также применяются, когда сжимаются участвуют ядовитые, коррозионно-агрессивные, легковоспламеняющиеся и другие опасные газы. Техническое решение работы мембранного компрессора обеспечивает абсолютное изолирование сжимаемого газа от окружающей среды и исключает засорения его капельками масла или воды, твердыми частичками, механическими примесями трения металлическами частями. Именно в таких случаях тогда предпочтительней, если на подаче компрессора необходимо получить газ высокой степени чистоты.
Принцип работы поршневого компрессора: 1. когда поршень опускается, то в цилиндре появляется пространство, в результате появления дельта Р срабатывает впускной клапан, сквозь который воздух всасывается в камеру сжатия; 2. затем, когда поршень проходит точку поворота, соответствующую наибольшему объему камеры сжатия, впускной клапан закрывается, и давление воздуха начинает возрастать; 3. по мере сокращения объема камеры сжатия давление воздуха увеличивается; 4. когда давление в камере достигает заданных параметров, открывается нагнетательный клапан, и сжатый воздух покидает камеру сжатия.
Одно из преимуществ поршневого компрессора обусловлено его возвратно-поступательным действием. Сжатие можно осуществлять с одной или по обе стороны поршня. Если сжатие выполняется только одной из сторон поршня, оно называется процессом однократного действия. Если используются обе стороны поршня, сжатие называется процессом двукратного действия. Для обеспечения наибольшего коэффициента полезного действия при сжатии между скользящим поршнем и неподвижным цилиндром требуется эффективное уплотнение. Несмотря на то, что безмасляные поршневые компрессоры имеются в продаже, гораздо чаще можно встретить смазываемые (маслонаполненные) агрегаты. Подача смазочного материала в цилиндр уменьшает износ поршня и стенок цилиндра, но сопровождается нежелательным явлением подмешивания и переноса масла потоком сжатого воздуха. Таким образом, если компрессор используется в процессе, не допускающем наличия в воздухе смазочных материалов, то на линии подачи сжатого воздуха приходится устанавливать сепаратор для удаления масла из воздушного потока. Обычно сепараторы-маслоотделители классифицируются по размерам и выбираются, исходя из назначения используемого воздуха. Этим и определяется степень очистки от масла и производительность сепаратора. Например, если воздух имеет пищевое или фармацевтическое назначение, то для соблюдения нормативов по охране здоровья может потребоваться дополнительный мембранный фильтр.
Компрессор6 его устройство (рис.1) – поршневой и двухступенчатый, трехцилиндровый с воздушным охлаждением, оборудованный переходом на холостой ход. Корпус является литым, чугунным с четырьмя лапами для крепления. Передняя часть корпуса прикрыта снимающейся крышкой, в которой установлены один из подшипников коленчатого вала и резиновая манжета. По сторонам в корпусе имеются два отверстия для доступа к деталям внутри самого корпуса. К корпусу на шпильках крепятся три чугунных цилиндра с ребрами (для увелечения поверхности охлаждения), расположенные в одной вертикальной плоскости под углом 60 градусов друг к другу. Боковые цилиндры являются цилиндрами низкого давления, средний – высокого давления. Коленчатый вал – стальной штампованный или литой чугунный из высокопрочного чугуна ВЧ-60 ГОСТ 7293-85, с двумя балансирами, вращается на двух шариковых подшибниках №318, имеет систему каналов для прохода смазки. Для улучшения динамических качеств компрессора на основные балансиры коленчатого вала установлены два съемных дополнительных балансира, каждый из которых закреплен двумя винтами. Винты зашплинтованы. В торец коленчатого вала запрессована втулка с квадратным отверстием для маслянного насоса.
Дожимной компрессор, или бустер (по англ. booster от boost — повышение давление, напряжение) — устройство для увеличения силы или давления.Бустерные компрессоры применяются в технологических процессах, где требуется сжатие различных газов, в том числе агрессивных, ядовитых, взрывоопасных, инертных и токсичных.Данные компрессорные агрегаты используются, например, в нефтяной промышленности для создания избыточного давления в нефтяных скважинах, или на нефтеперерабатывающих заводов. Бусторные компрессоры широко используются в технологических процессах химической промышленности. Широкий диапазон индустриальных воздушных систем на заводах, способны потреблять большое количество воздуха и других газов с разным давлением. Специальному оборудованию и агрегатам на заводах нужен воздух, как с отсутствием масла так и с ним, высокого давления. Экономичным способом обеспечения воздухом высокого давления является использование поршневых бустерных компрессоров, разработанные нашей компанией.Воздушный бустерный компрессор, используя воздух завода, повышает его до требуемого давления.
Необходимо обратить внимание, что тип привода компрессора не влияет на его «сухое» или «маслозаполненное» исполнение, более корректно указывать: не «сухой» и «мокрый», а «со смазываемой цилиндропоршневой группой» и «несмазываемой цилиндропоршневой группой» (говорят также «смазываемый» и «несмазываемый», подразумевая под этим именно смазку цилиндропоршневой группы).
Поршневые компрессоры с несмазываемыми цилиндрами и уплотнениями штока относительно давно считаются рядовым явлением. По вопросу стоимости, насколько он дешевле или дороже; «сухое исполнение» цилиндров мало влияет на себестоимость компрессора, а цена будет напрямую зависеть от других критериев. Почему, объясняю: конструктивно «несмазываемый» компрессор отличается от «смазываемого» только конструкцией поршня в комплекте с поршневыми и несущими кольцами и уплотнения штока в комплекте с уплотняющими кольцами. Возможность работы без смазки цилиндров обеспечивается тем, что несущие кольца, т.е. те, на которых «лежит» поршень и поршневые кольца, т.е. те, которые обеспечивают уплотнение зазора между цилиндром и поршнем, изготавливаются из композитных полимерных материалов, которые образуют с цилиндром низкофрикционную пару — по русски — хорошо скользят по цилиндру и мало изнашиваются при этом. Самый простой и популярный материал — Ф4К20 (тефлон с графитовым наполнителем).При рабочих давлениях до 100 кгс/см2 сделать компрессор несмазываемым — не составляет технических проблем.
051214У120G155/250115У155G300/201015у110G0
specialcompressor.com
