Устройство центробежных компрессоров. Устройство воздушного компрессора

принцип действия, назначение, конструктивные особенности

Применение компрессорного оборудования необходимо практически в любой сфере деятельности. В случае необходимости в сжатом воздухе в отдаленных районах или же по другой причине, исключающей возможность применять компрессорные установки с электроприводом, используют агрегаты с дизельным двигателем.

Самыми распространенными среди компрессоров воздушных сегодня оказались поршневые и винтовые модели. Благодаря своей неприхотливости в обслуживании, высоким показателям и отличным характеристикам в любых климатических условиях, их применение как мобильных устройств стало особенно популярным. Устройство работы компрессоров такого типа позволяет использовать их в технологических процессах различных типов. Винтовой компрессор, к тому же, имеет малую металлоемкость и внешне выглядит как единый блок, словно специально создан для постоянной транспортировки. В конструкцию винтового компрессора входят два червячновидных вала, заключенных в корпус. Корпус, в свою очередь, имеет два патрубка – всасывающий (через который, поступает воздух внутрь камеры сжатия) и нагнетательный патрубок (сквозь который происходит выхлоп уже сжатой среды).

Валы вращаются навстречу друг другу. Синхронность вращения валов достигается благодаря наличию внешнего синхронизатора. Один из валов имеет выпуклые нарезы, второй вогнутые. Валы по всей длине соприкасаются контурами винтовых нарезов, образуя точное смежное слияние. Вращение валов, в какой-то момент, образует замкнутое пространство между внутренней частью корпуса и кромками винтов. По сути, это пространство является камерой сжатия винтового компрессора. Попавшая туда порция воздуха неизбежно начинает вытесняться в сторону нагнетательного патрубка. В зависимости от длины вала зависит количество витков собственно и количество таких своеобразных камер сжатия. Между валами специально оставляют минимальный зазор, так как соприкосновение валов не допустимо. Чтобы сократить потери компрессии сквозь этот зазор, на валы подается масло, которое покрывает поверхности всех элементов, образуя масленую пленку, тем самым заполняя просвет между подвижными деталями. Также это масло используется в качестве охлаждающей жидкости и, разумеется, в качестве смазки.

Винтовой компрессор относят к группе объемных компрессоров, но его принцип работы очень напоминает динамические машины. Принцип работы компрессоров винтовых, а также их технические характеристики имеют свою уникальность. Показатели степени сжатия довольно таки высоки, что не удивительно для объемного типа агрегата, но также высоки показатели производительности, словно перед нами компрессор динамической группы. К тому же он может эксплуатироваться без остановки длительное время. Так же, как и динамические аналоги, винтовой компрессор создает непрерывный ровный поток сжатой среды, что позволяет обойтись без дополнительного оборудования, такого как: ресивер, клапана и другие устройства призванные уменьшить пульсацию. Благодаря своей конструкции, винтовой компрессор не страшится пыльного воздуха, и обходится без ремонта основных элементов до трехсот тысяч мото часов. Периодической замене подвергаются только подшипники и жидкости.

Поршневые компрессоры также широко применяются в качестве мобильных установок. Простота эксплуатации и ремонта таких агрегатов, понятный и сравнительно простой принцип работы компрессоров данного вида – это, пожалуй, одни из основных причин их популярности. Хорошо известный принцип действия поршневого механизма считается очень эффективным в случаях, где необходимость в сжатом воздухе не постоянная или нет потребности в большом количестве непрерывной сжатой среды.

Поршневые компрессоры имеют очень высокие показатели степени сжатия. Принцип действия основан на возвратно-поступательном движении поршня внутри цилиндра. Для максимальной компрессии зазор между внутренней стенкой цилиндра и наружной поверхности поршня уплотняется несколькими компрессионными кольцами. Цилиндр имеет головку с всасывающим и нагнетательным патрубками, которые в свою очередь имеют клапана, позволяющие регулировать поступление и выход воздуха в необходимый момент. Движение поршня обеспечивает шатун, который двигается благодаря кривошипному механизму переданного им от коленчатого маховика.

С воздухом происходит следующее: изначально он оказывается в воздушном фильтре, где пыль и другие частицы остаются захваченными фильтром. Затем движение поршня вниз вызывает всасывание воздуха сквозь открытый в это время клапан. Достигая нижней точки, поршень устремляется вверх, всасывающий клапан на этот момент закрывается. Давление поршня на воздух, оказавшийся в изолированной среде, приводит к уменьшению его объема и увеличению внутреннего давления. Нагнетательный клапан открывается в момент критической близости верхней мертвой точки движения поршня и происходит высвобождение сжатой среды. Так цикл за циклом, компрессор накачивает воздухом ресивер до необходимого уровня давления. Избытки давления стравливаются через сбросной клапан. Оборудование, нуждающееся в сжатом воздухе, питается непосредственно от ресивера. При необходимости линия на выходе из компрессора может оснащаться д

www.pnevmoteh.ru

Принцип работы и устройство воздушного компрессора

Сжатый воздух является непременным участником большинства технологических процессов, поэтому трудно найти отрасль, в которой не использовалось бы компрессорное оборудование. При этом важно отметить, что эффективность установки во многом зависит от того, насколько правильно она подобрана. Именно поэтому, планируя приобрести компрессор, следует изучить устройство и принцип работы агрегата.

Коротко о типах компрессоров

Оборудование для производства сжатого воздуха начали использовать в промышленности около двух веков назад. За прошедшее время установки не раз дорабатывали и совершенствовали. Как следствие, современный модельный ряд техники насчитывает множество типов агрегатов, различающихся назначением, сферой применения, техническими характеристиками и другими особенностями. Впрочем, в соответствии с устройством и принципом работы компрессоры можно разделить всего на две группы — поршневые и винтовые. Предлагаем вам подробнее рассмотреть каждый тип, чтобы понять, чем они отличаются друг от друга и какой агрегат будет выгоднее в тех или иных условиях. Это поможет купить компрессор, максимально соответствующий потребностям конкретного предприятия.

Принцип работы поршневого компрессора

Одноцилиндровое оборудование — это наиболее простой тип поршневых компрессорных станций. Основными конструкционными элементами такого устройства являются цилиндр, поршень, всасывающий и нагнетательный клапаны. В процессе работы установки двигатель (электрический или ДВС) через коленвал и шатун передает движение на поршень. При его подъеме возникает разряжение, вследствие которого атмосферный воздух преодолевает сопротивление пружины всасывающего клапана и поступает в цилиндр. Далее поршень начинает движение вниз, в результате чего воздух сжимается. Когда давление рабочей среды превышает сопротивление пружины нагнетательного клапана, последний открывается и воздух поступает в выходной патрубок.

Принцип работы поршневого компрессора прост. Однако, как это видно из описания, при прямом подключении к пневмосистеме предприятия, сжатый воздух будет поступать импульсно. Чтобы устранить проблему пульсации используют различные решения. Самым простым является установка ресивера. В этом случае сжатый воздух поступает из выходного патрубка в воздухосборник и лишь затем попадает в пневмосистему. Еще один способ, позволяющий выровнять давление — использование двухцилиндровой станции. Принцип работы такого компрессора не отличается от описанного выше. При этом он имеет два цилиндра, которые работают в противофазе. Когда один цилиндр всасывает воздух, второй его нагнетает. За счет этого удается минимизировать пульсацию и стабилизировать давление в системе.

Принцип работы винтового компрессора

Отличительной особенностью винтовых установок является более сложное устройство. Их конструкция предусматривает наличие:

фильтра, очищающего поступающий воздух от различных загрязнений и примесей;
входного клапана, оснащенного пневматическим управлением;
винтового блока, который состоит из ведущего и ведомого ротора;
системы впрыска масла, служащей, как для смазки, так и для охлаждения;
сепаратора, выполняющего очистку сжатого воздуха от примесей масла;
трубопроводов, по которым осуществляет движение воздуха и масла.

Принцип работы винтового компрессора основывается на вращательном движении роторов, которое сообщается им с помощью ременной передачи от ДВС или электрического двигателя. Очищенный воздух поступает в винтовую пару, где его смешивают с маслом. При вращении роторов объем камеры, образуемой их поверхностями и стенками корпуса, уменьшается, вследствие чего происходит сжатие воздушно-масляной смеси. Далее она поступает в сепаратор, где воздух отделяют от масла, охлаждают и подают на выход компрессора. Что же касается масла, то его фильтруют и направляют в винтовой блок для повторного использования.

Важно сказать, что принцип работы воздушного компрессора винтового типа обуславливает стабильную подачу сжатого воздуха, без пульсаций в пневмосистеме. Из других преимуществ стоит отметить высокую производительность, возможность непрерывной эксплуатации, длительный рабочий ресурс.

В заключение

Ознакомившись с принципом работы воздушного компрессора, вы сможете подобрать установку, соответствующую потребностям предприятия по всем параметрам, включая мощность, производительность, расход топлива и т.д. Если же у вас возникли какие-либо затруднения, приглашаем воспользоваться помощью технических специалистов компании «Энергопроф». Они подробно проконсультируют вас по всем вопросам и помогут сделать правильный выбор.

Автор: Виталий Шаров

www.compressortyt.ru

Центробежный компрессор: устройство и принцип работы

Центробежные компрессоры представляют собой оборудование, входящее в группу компрессоров динамического типа с радиальной конструкцией. Главным преимуществом установок данного типа является их высокая производительность, которая в разы превышает показатели компрессоров других видов. Благодаря этому, центробежные воздушные компрессоры, устройство которых позволяет использовать их при интенсивной эксплуатации, широко используются в промышленных масштабах – в нефтеперерабатывающей отрасли, металлообработке и других сферах деятельности.

Центробежные компрессоры – устройство и основные элементы

Компрессорные установки, состоящие в группе оборудования центробежного типа, представляют собой широкое разнообразие агрегатов, различных по своим характеристикам и техническому оснащению. Но при этом, центробежным компрессорам характерно общее стандартное оснащение. Так, оборудование данного типа включает в себя такие основные элементы, как:

корпус оборудования;
патрубки – входное и выходное устройства;
рабочие колеса;
диффузор;
привод – может быть различных типов (дизельный, электрический и другие).

Здесь Вы можете ознакомиться с каталогом компрессоров, реализуемых ООО ТД "ТехМаш".

Конструкция центробежных установок может быть различной в зависимости от количества в оборудовании следующих элементов:

ступеней – одно- и многоступенчатые;
роторов – однороторные и многороторные.

Кроме того, устройство центробежных компрессоров также имеет классификацию и по типу корпуса:

Установки с разъемом корпуса горизонтального типа – в данном случае корпус имеет горизонтальное разделение на две части. Подобные особенности конструкции установки обеспечивают легкий доступ к ротору оборудования в случае необходимости. Используются агрегаты данного типа при необходимости получения давления с показателем ниже 60 атмосфер.

Оборудование с разъемом корпуса вертикального типа – данное оборудование устанавливается в специальный цилиндр и применяется в технологических процессах, где уровень давления доходит до 700 атмосфер. При этом цилиндр содержит такие же диафрагмы и ротор, как и оборудование, корпус которого имеет горизонтальный разъем.

Установки, оснащенные редуктором – данное оборудование, как правило, оснащено несколькими валами и редуктором, обеспечивающим передачу движения с мотора на вал. Применяются подобные компрессоры при необходимости получения давления с показателем ниже среднего.

Действие центробежных компрессоров

Устройство и принцип работы центробежных компрессоров основаны на динамическом сжатии газообразной среды. Основным элементом данного оборудования является ротор, оснащенный валом с рабочими колесами, расположение которых симметрично. В процессе работы оборудования, на частицы газа действует сила инерции, которая возникает благодаря наличию вращательного движения, совершаемого лопатками колеса. При этом происходит перемещение газа от центра компрессора к краю рабочего колеса и в результате газ сжимается и приобретает скорость. Далее скорость газа снижается и последующее сжатие происходит в круговом диффузоре – кинетическая энергия переходит в потенциальную. На следующем этапе газ поступает в обратный направляющий канал и переходит в следующую ступень установки.

Важным отличием центробежных установок от оборудования другого типа является отсутствие контакта между маслом и газом. В случае с агрегатами данного типа требования к смазке рабочих элементов оборудования значительно ниже, нежели в установках объемного действия. При этом смазка полностью защищает от ржавчины элементы оборудования, а масло, имеющее слабое окисление, смазывает зубчатые колеса, уплотнения и подшипники максимально эффективно.

Так, работа компрессора центробежного имеет достаточно простой принцип действия и основывается на вращательном движении лопастей рабочего колеса, который является одним из главных рабочих элементов установок центробежной группы. При этом, данному оборудованию характерно быстрое повышение уровня давления и достижение его максимальной величины за короткий период работы агрегата.

Одна из главных особенностей установок данного типа заключается в зависимости потребляемой оборудованием мощности, давления сжимаемого газа и его коэффициента полезного действия от уровня производительности компрессора. Характер и степень данной зависимости указывается в рабочих характеристиках установок, при этом индивидуально для каждой модели оборудования.

Конструкция, а также принцип работы центробежных компрессоров являются достаточно простыми в сравнении с установками других типов. Данная особенность