Компрессор виды: Виды поршневых компрессоров

Содержание

устройство, характеристики, принцип работы, типы

Для нагнетания воздуха в различных системах проводится установка роторных компрессоров. Существует довольно большое количество разновидностей подобного оборудования, распространены роторные модели, к которым также относятся винтовые конструкции. Принцип работы подобного устройства был разработан более 120 лет назад. Изначально они не применялись активно, так как были дорогими в производстве и не могли прослужить в течение длительного периода. Усовершенствование технологии производства определило распространение подобных конструкций. Роторные модели устанавливаются в случае, когда нужно обеспечить высокую производительность системы. Отличительными особенностями можно назвать отсутствие гула и вибрации на момент эксплуатации. Рассмотрим особенности подобного оборудования подробнее.

Принцип работы шестеренчатого компрессора

Винтовой блок является важным элементом конструкции роторного компрессора. Срок службы подобного элемента составляет примерно 15-20 лет. Стоит учитывать, что ротор компрессора имеет особую форму, за счет которой и обеспечиваются определенные эксплуатационные характеристики.

Принцип работы устройства определяет то, что на момент подачи воздуха не возникает вибрации или сильного шума. Основная часть компрессора роторного типа не имеет элементов, которые работают путем возвратно-поступательного движения. Поэтому конструкция может устанавливаться в непосредственном месте эксплуатации.

Принцип действия характеризуется следующими особенностями:

  1. В качестве основы конструкции применяется корпус.
  2. Внутри механизма расположены две шестерни, которые находятся в зацеплении.
  3. У механизма есть подводящий и выводящий патрубок.

Относится к ротационным компрессорам устройства, которые имеют шестерни, находящиеся в зацеплении. Стоит учитывать, что для существенного износа основных частей проводится добавление смазывающего вещества. Кроме этого, есть модели, которые также работают без смазки.

Общее описание роторных компрессоров

Основное предназначение заключается в создании давления, которое будет выше атмосферного. Рассматриваемый тип механизма относится к оборудованию объемного типа.

Название роторный компрессор получил из-за особенности формы основных вращающихся элементов. Высокая потребность в них определяет то, что появилось просто огромное количество компактных моделей, которые характеризуются высокой эффективностью в применении. Также встречается компрессор роторно-поршневой, который существенно отличается от обычного варианта исполнения.

В рассматриваемую группу устройств входят следующие механизмы:

  1. Кулачковые.
  2. Винтовые.
  3. Спиральные.
  4. Жидкостно-кольцевые.
  5. Пластинчатые.

Все разновидности подобных устройств характеризуются большим количеством особенностей, к примеру, пластинчатый компрессор роторного не имеет много различных клапанов, которые существенно снижают показатель КПД. Кроме этого, роторные варианты исполнения имеют меньший вес в сравнении с поршневыми.

В большинстве случаев компрессор роторно-лопастной представлен одинарным аппаратом с приводом. Некоторые варианты исполнения имеют промежуточный редуктор, который способен изменять передаваемое усилие.

Сегодня компрессорные установки оснащаются электрическим двигателем. В некоторых случаях проводится установка двигателей внутреннего сгорания, которые характеризуются большей производительностью.

Данный тип компрессоров встречается в самых различных случаях. Очень часто оно применяется для создания краскопульта, который требуется для равномерного нанесения специального красящего вещества на поверхность.

Современные типы компрессоров: поршневые, воздушные, винтовые…

Назначение каждого типа компрессоров состоит в сжатии газов и перемещении их к потребителям по трубопроводным системам.

Другими словами компрессор — это оборудование, назначение которого состоит в повышении давления (за счет сжатия) и перемещении газообразных веществ.

Компрессорные машины и установки, применяемые для отсасывания газа из емкостей с вакуумом, сжимающие газ до атмосферного или несколько большего давления, называют вакуум-насосами.

Содержание статьи

Основными величинами (параметрами), характеризующими работу компрессора, являются объемная подача, начальное давление и конечное давление, частота вращения и мощность на валу компрессора.

Поршневой тип компрессора

Основными элементами поршневого типа компрессоров являются рабочий цилиндр и поршень, а так же всасывающий и нагнетательный клапаны, расположенные в крышке цилиндра.

Поршневой тип компрессора характерен возвратно-поступательном движении поршня, при этом осуществляются фазы процесса: расширение, всасывание, сжатие и выталкивание.

Способ действия поршневого компрессора, основанный на вытеснении газа поршнем, позволяет строить конструкции с малым диаметром и ходом поршня, развивающие высокое давление при относительно малой подаче.

На рабочей камере такого оборудования устанавливается обратный клапан, препятствующий обратному движения газа.

Недостатком этого типа оборудования являются высокий шум и вибрация при работе.

Основные типы воздушных компрессоров.

В современные типы компрессоров воздушных установок входят роторный, центробежный и осевой агрегаты.

Роторный компрессор.

При вращении массивного ротора 2, в продольных пазах которого могут свободно перемещаться стальные пластины 3, газ захватывается в межлопастные пространства, переносится от всасывающего патрубка 4 к напорному 5 и вытесняется в трубопровод.

Вал роторного компрессора может соединяться с валом приводного двигателя непосредственно, без редуктора. Это способствует малому весу установки.

Центробежный компрессор

Принцип действия этого компрессора похож на принцип работы центробежного насоса.

Вал центробежного компрессора соединяется с валом приводного двигателя (электродвигателя) напрямую или через механическую передачу, передающую частоту вращения вала компрессора. Этим достигается уменьшение размеров компрессора, снижается его масса и стоимость.

Осевой компрессор

На рисунке обозначено:
1 — рабочие лопасти;
2 — ротор;
3 — направляющие лопасти

Конструкция состоит из массивного ротора с несколькими венцами рабочих лопастей и корпуса, несущего венцы неподвижно направляющих лопастей.

Газ всасывается в приемочный патрубок и, двигаясь в осевом направлении, сжимается последовательно в лопастных ступенях компрессора.

Через напорный патрубок вытесняется в трубопровод, ведущий к потребителям. Привод осевых компрессоров – от электродвигателей, паровых и газовых турбин.

Винтовой тип компрессоров.

Компрессор винтового типа выделяется надежностью и большим ресурсом работы при низких значениях уровня шума и вибрации.

Принцип работы такого оборудования основывается на вращении двух винтов – роторов. Ротора вращаются друг навстречу другу. При вращении винтов создаются области разряжения, в которые всасывается воздух. Воздух проходит через входной фильтр – происходит очищение, смешивание с маслом, охлаждение.

Полученная смесь следует за движением винтов. Затем отделитель сепарирует масло от воздуха, который выходит из компрессора под давлением.

Винтовой компрессор не требует постоянного обслуживания, он быстро монтируется на раму без специально обустроенного фундамента.

Кроме того к преимуществам таких агрегатов относится небольшой вес, компактные размеры, долговечность и высокая надежность.

Область применения и классификация.

В промышленности компрессорное оборудование начали использовать с середины девятнадцатого века. Сначала они появились в Европе, а затем и в России.

Если компрессор соединить с приводом и каким-то дополнительным оборудованием, например газоохладителем, то получится компрессорная установка.

Многие виды компрессорных установок находят применение в технологических процессах в химической, нефтехимической, газовой сфере, в металлургии и пищевой промышленности и во многих других областях, вплоть до бытовой – например автомобильный компрессор.

Компрессоры монтируются как стационарно, так и в состав передвижных установок – прицепов.

Основные типы компрессоров:

Газовые – используются для сжатия газа или смеси газов. В зависимости от используемого газа они бывают кислородные, аммиачные, водородные и т.д.

Воздушные – используются для сжатия воздуха.

Циркуляционные – необходимы для обеспечения циркуляции газа в замкнутом технологическом процессе.

Многоцелевые – используются для попеременного сжатия различных газов.

Кроме того современные типы компрессорных установок, принято разделять по следующим параметрам:

По типу привода. Компрессоры могут работать с электродвигателем или с двигателями внутреннего сгорания. Соответственно, они бывают с прямой передачей (коаксиальные) и с ременным приводом. Коаксиальный компрессор выигрывает благодаря доступной цене и покупается для работы на даче в гараже и т.д., поскольку давление воздуха, выдаваемое аппаратом, не превышает 0,8 МПа.

По системе охлаждения. Бывает с жидкостное и воздушное охлаждение, либо вообще без охлаждения.

По условиям эксплуатации. Компрессоры могут быть стационарными, работающими только в помещении от электросети, или передвижными (переносными), которые работают на открытом воздухе и/или при низких температурах.

По давлению. По давлению такое оборудование подразделяется на четыре группы. Агрегаты низкого давления (0,15-1,2 МПа) используются в составе установок для сжатия газов (воздуха). Устройства среднего давления (1,2-10 МПа) применяются для разделения, транспортировки и сжижения газов в нефтеперерабатывающей, газовой и химической промышленности. Аппараты высокого давления (10-100 МПа) и сверхвысокого давления (свыше 100 МПа) используются в установках для синтеза газов.

По производительности. Производительность агрегата напрямую зависит от конструкционных параметров, таких как скорость вращения вала, диаметр цилиндра, длина хода поршня. По производительности принято разделять аппараты на 3 категории: малая – до 10 м3/мин; средняя – от 10 до 100 м3/мин; большая – свыше 100 м3/мин.

Для работы этого типа оборудования необходим двигатель. Основные типы приводов компрессоров и установок:

Электродвигатель или электропривод

– устанавливается на оборудование небольшой мощности. Асинхронные двигатели устанавливаются на модели мощностью до 1000 кВт, синхронный привод устанавливается на оборудование мощностью до 6300 кВт.

Газотурбинный привод – в этом случае в качестве источника энергии используется газовая турбина. Устанавливается, когда несколько компрессоров установлены на одной станине и объединены одним коленчатым валом.

ДВС привод. В качестве привода используется двигатель внутреннего сгорания. Такой привод устанавливается на передвижные установки.

Видео: основные типы компрессоров

В соответствии со способом действия компрессоры можно разделить на три основные группы: объемные, лопастные и струйные.

При классификации по конструктивному признаку объемные типы компрессоров подразделяются на поршневые и роторные, а лопастные – на центробежные и осевые. Возможно также разделение на группы в зависимости от рода перемещаемого газа, вида привода, назначения компрессора.

Вместе со статьей «Современные типы компрессоров: поршневые, воздушные, винтовые…» читают:

Принцип работы воздушного компрессора

Воздушный компрессор: назначение, принцип работы, виды

Назначение и принцип действия

Компрессор — это устройство для сжатия газов и перекачивания их к потребителям.

Принцип действия — атмосферный воздух поступает в механизм, который выполняет его сжатие.

Виды компрессоров

1. Промышленные;

2. Бытовые.

Они работают от разных типов привода.

Компрессор воздушный электрический 220 В работает от электрического силового агрегата с напряжением 220 В. Есть устройства, работающие от напряжения 380 В.

Дизельный компрессор работает от двигателя внутреннего сгорания, работающего на дизельном топливе. Использование такого оборудования довольно популярно среди строителей, оно используется тогда, когда отсутствует возможность подключения установок на электроприводе. Установки, работающие на дизельном топливе, обеспечивают эксплуатацию на удаленных строительных площадках.

Атмосферный воздух подается в головку блока цилиндров, в котором установлены поршни. Силовая установка передаёт крутящий момента на вал, обеспечивающий движение поршней в цилиндре. Там происходит сжатие воздуха до нужных параметров. Затем воздух направляется в воздушную систему предприятия. 

Есть несколько способов передачи крутящего момента от двигателя на исполнительный механизм, чаще все это муфты или ременные передачи.

Поршневые агрегаты

Они работают от двигателя внутреннего сгорания или от электрического двигателя.

Промышленный компрессор высокого давления создаёт от 40 до 500 бар. Компрессоры этого типа отличаются высоким КПД и моторесурсом до 2000 часов. Бывают стационарного или мобильного типа, перемещающиеся на колесном или гусеничном ходу.

В конструкции предусмотрены маслосъемные кольца, фильтры для очистки масла и воздуха, управляющая автоматика.

Для поддержания этого устройства в работоспособном состоянии требуется квалифицированный персонал и специальный инструмент и приспособления.

Мембранный компрессор

Газ сжимается в таком устройстве под действием мембраны, которую приводит в движение шток, закреплённый на коленвале.

Воздушный компрессор мембранного типа отличается следующими параметрами:

  • герметичностью;
  • стойкостью к действию коррозии;
  • высоким уровнем компрессии;
  • надежностью конструкция;
  • безопасностью в эксплуатации и простотой обслуживания.

Такое устройство применяют для перекачки вредных и токсичных веществ.

Это изделие не нуждается в смазке, что снижает риск загрязнения транспортируемой рабочей среды.

Объемные компрессоры

В них процесс сжатия воздуха достигается путём уменьшения объёма.

Сюда относятся такие типы оборудования:

  • безмасляные винтовые компрессоры;
  • дизельные поршневые компрессоры;
  • воздушные компрессоры бытовые.

Винтовые компрессоры

Установки этого типа устанавливают на мобильных компрессорных станциях, судовых и других холодильных установках.

В качестве рабочего органа использованы винтовые роторы, на которых нанесены впадины. Их устанавливают в корпус, который может быть разобран по нескольким плоскостям. В нем проделаны отверстия и выточки для установки и подшипников. В корпусе сформированы камеры всасывания и нагнетания воздуха. Насосы этого типа отличаются производительностью.

Эти изделия могут развивать давление от 8 и до 13 атм., при этом расход воздуха может быть от 220 до 12400 литров в минуту.

Один такй компрессор заменяет собой несколько компрессоров, устанавливаемых в производственных цехах.

При установке и запуске в промышленную эксплуатацию целесообразно установить фильтры для очистки воздуха от излишней влаги.

Пластинчато-роторные компрессоры

Передача энергии осуществляется во время сжатия. Рабочая среда во время засасывания попадает в рабочую камеру, ею объем уменьшается при перемещении ротора. Это сжатие и приводит к увеличению давления и уходу сжатого воздуха через патрубок.

Компрессоры этого типа могут создавать давление до 0,3 МПа, носят название воздуходувками, и те, которые нагнетают более высокое давление, называют компрессорами.

Достоинства:

Более стабильный, уравновешенный ход, обеспечивает отсутствие возвратно-поступательного движения. Конструкция предусматривает возможность прямого соединения с электрическим силовым агрегатом. Здесь не предусмотрено использование клапанов, таким образом уменьшается количество трущихся деталей.

Динамические компрессоры

Существует два типа — центробежные и осевые.

У первых воздух под воздействие центробежной силы отбрасывается к внешней части рабочего колеса, где образуется разреженное пространство. Газ постоянно попадает в рабочую камеру.Воздух направляется в диффузор, где повышается его давление.

У оборудования осевого типа воздух продвигается вдоль ротора, а сжатие осуществляется в результате изменения скорости его продвижения между лопатками ротора и направляющего устройства.

Эти компрессоры можно классифицировать по следующим свойствам:

  1. Давлению на выходе, те, которые обеспечивают давление в пределах 0,015 МПа, называют вентиляторами или воздуходувками.
  2. По количеству ступеней сжатия.
  3. По ходу движения воздуха. Если он двигается вдоль оси ротора, то это центробежные, если поперёк, то осевые. Существуют устройства, где воздух движется по диагонали.
  4. По типу привода — он может быть электрическим, паровым или газотурбинным.

Роторные компрессоры применяют в авиационных  двигателях. С его помощью нагнетают воздух для подачи в камеру сгорания.

Производительность компрессоров

Под этим термином подразумевается тот объем газа, который нагнетается за определенную единицу времени. Единица измерения производительности — м3 в минуту. Этот параметр может быть указан или на входе, или на выходе, разумеется, это будут разные числа. Все дело в том, что при изменении давления, происходит изменение объема. Эта характеристика говорит о производительности при температуре рабочей среды, равной 20 ºC.

В зависимости от величины этой характеристики различают следующие группы — большой производительности (свыше 100 кубометров воздуха в минуту), средней (до 100 кубометров воздуха в минуту) и малой до (10 кубометров).

Динамические устройства обладают некоторыми преимуществами в сравнении с поршневыми. Они отличаются простотой конструкции и эксплуатации, малыми габаритно-весовыми параметрами, плавностью подачи воздуха и не требуют дополнительной смазки. Для их установки не требуется изготовление массивных фундаментов. Но КПД ниже, чем у поршневых.

Эти компрессоры нашли свое применение во многих отраслях. Например, химической и нефтегазовой промышленности, в металлургии, горнодобывающей и многих других отраслях. Одна из разновидностей динамических компрессоров — турбокомпрессорные, устанавливают в газоперекачивающие трубопроводы.

Особенности эксплуатации

Работа компрессора зависит от работы всех узлов и деталей. Внутри компрессора, где происходит распределение воздуха, устанавливается определенное количество золотников, распределителей и клапанов. В компрессорах устанавливают клапана следующих типов — тарельчатые, пластинчатые, шпиндельные и пр.

Клапаны, установленные в компрессоре, должны быть притерты и не должны пропускать воздух.

Бесшумность работы компрессора — это, своего рода показатель качества настройки и работы устройства в целом.

Правила безопасности

Штатное использование компрессорного оборудование допустимо при соблюдении ряда условий:

  1. Должны быть установлены устройства, работающие в автоматическом режиме, которые предотвращающие превышение допустимого рабочего предела.
  2. Предусмотрено наличие разгрузочного клапана, предназначенного для быстрого стравливания излишнего давления.
  3. Должны быть установлены на вход и выход, фильтрационные устройства, которые обеспечивают чистоту воздуха, направляемый на обработку в компрессор и создающих препятствие его поступление в помещение.
  4. Наличие установленных манометров обеспечивают контроль над параметрами давления, создаваемые компрессором.
  5. Между компрессорной установкой и ресивером должен быть установлен маслоотделительный фильтр.
  6. В компрессорную остановку нельзя подавать воздух, который содержит в себе токсичные или вредные вещества.

Критерии выбора компрессорного оборудования

  1. Расход воздуха (производительность).
  2. Рабочее давление.
  3. Требования к чистоте воздуха.

Эти параметры определяются инженерами-технологами, которые разрабатывают технологические процессы с участием компрессорного оборудования.

Бытовые устройства

Это небольшие по размеру поршневые компрессоры с электроприводом. Мощность такого изделия составляет 2,2 кВт. Такие компрессоры в состоянии нагнетать воздух до 8 атм.

Для хранения сжатого воздуха используют ресиверы емкостью до 100 литров.

Как правило, их используют при выполнении окрасочных работ, внутренних и наружных.

Конструкция оборудования для производства сжатого воздуха

  • Двигатель. Широко распространены установки, работающие от сети напряжением 220 вольт. В промышленности востребовано дизельное оборудование и компрессоры, работающие от сети 380 вольт. Редко используются турбины,работающие на газе или паре.
  • Блок сжатия воздуха. Может быть поршневым и винтовым. Для некоторых отраслей промышленности можно купить компрессоры мембранного, роторно-пластинчатого, шестеренчатого и других типов. 
  • Устройство поршневого компрессора предлагает наличие одного или нескольких цилиндров, в которых происходит сжатие воздуха. При движении поршня по направлению от впускного клапана создается разряжение, вследствие которого воздух наполняет цилиндр. При обратном движении происходит сжатие рабочей среды. Когда давление достигает заданного значения, воздух преодолевает усилие пружины нагнетательного клапана и попадает в ресивер.
  • Если поршневые агрегаты сжимают рабочую среду за счет возвратно-поступательного движения, то винтовые машины для этой цели используют вращение ведущего и ведомого ротора. Плоскости винтов и внутренняя поверхность корпуса создают воздушные камеры, объем которых попеременно увеличивается и уменьшается. За счет этого происходит наполнение камер воздухом, а затем его сжатие.
  • Ресивер. Это металлический сосуд, оснащенный входным и выходным патрубком, а также предохранительным клапаном для защиты от перегрузок. 

Расходные материалы и аксессуары

В процессе своей работы компрессор взаимодействует с пневматическим оборудованием посредством специальных каналов, передающих сжатый воздух. Простейший бытовой компрессор комплектуется адаптерами, переходниками и фитингами, которые позволяют организовать соединение и с небольшим краскопультом, и с массивной распылительной установкой.

Обязательный компонент — манометр. Он может быть стрелочным, электронным или автоматическим.

Во время работы с компрессором необходимо пользоваться специальной экипировкой (очки, рукавицы).

Производители компрессор

Виды компрессоров по принципу действия, типу привода и другим классификациям

Сжатые газы давно используются в бытовых приборах и промышленных установках. Воздушный поток приводит в действие рабочие части пневмоинструмента, помогает прочищать трубы. Изменение температуры веществ при переходе из газообразного состояния в жидкое за счет смены давления применяется в холодильной технике, кондиционерах для авто и зданий. Эти процессы возможны благодаря компрессорам в виде функциональных узлов или самостоятельных установок. Устройство и принцип действия этих аппаратов, а также все возможные разновидности с характеристиками – в материале далее.

Компрессор и его устройство

Компрессор — это устройство для сжатия и передачи газов, которые могут поступать из внешней среды или циркулировать по замкнутому контуру. Рабочим веществом может быть атмосферный воздух, очищенные газы или их смеси: кислород, фреон, природный газ, водяные пары. В компрессор поступают газообразные соединения, давление которых не велико, а на выходе оно возрастает в разы. После сжатия вещество может направляться в другие узлы прибора и выполнять полезную работу или перемещаться дальше по системе труб, но может и выходить во внешнюю среду, как в случае компрессора для аквариума.

Газ поступает в компрессор через входной клапан. Сжимается он за счет уменьшения объема рабочей камеры или ускорения потока благодаря вращению лопастей. Из камеры вещество под давлением проходит через выходной клапан. Утечек газа не происходит, так как рабочий отсек герметичен, а оба клапана могут открываться только в одном направлении: входной внутрь, выходной — наружу. Механизм запускается и работает от двигателя. Для отвода тепла от корпуса используется воздух или жидкость.

На заметку! Звук работы машины для сжатия газов может быть достаточно громким, поэтому некоторые модели оснащаются шумоизолирующим корпусом.

Характеристика компрессорного оборудования

Прообразом компрессора были кузнечные меха, где воздух через входной клапан поступал в камеру переменного объема, а затем выходил наружу через сопло. Основной принцип работы компрессорного оборудования остался тем же: газ сжимается благодаря уменьшению объема камеры и механическому воздействию.

Материалы для изготовления компрессоров

Так как прибор должен выдерживать высокое давление, для его производства используются очень прочные материалы. Это чугун, литая и кованая сталь. Детали тщательно шлифуют, чтобы снизить трение, из-за которого происходит перегрев. Уплотнители (сальники), которые не дают газу просочиться в зазоры между подвижными частями, выполняются из фторопласта.

На заметку! В некоторых случаях металлические детали покрывают слоем цинка или наносят лакокрасочное покрытие, чтобы железо не подверглось коррозии при соприкосновении с газом.

Габариты и вес

Линейные размеры компрессоров можно оценить по фото. Они варьируют от нескольких десятков сантиметров до одного метра в длину и высоту, 30-50 см в ширину. Вес — от 200 г (устройство для аквариума) до 300 кг (промышленные установки).

Рабочие характеристики

Главные показатели — это мощность двигателя, давление газа и производительность.

  1. Высокая мощность (кВт) говорит о возможностях сжатия с большей силой, но свидетельствует и о повышенном расходе топлива или электроэнергии.
  2. Давление характеризует степень сжатия газа. Измеряется оно в атмосферах (атм), барах (бар), Паскалях (Па).
  3. Производительность показывает, какой объем газа (в кубометрах, литрах) обрабатывается прибором в единицу времени (за минуту, час). Значение указывается как для забора газа, так и для подачи на выходе из компрессора. Эти данные сильно разнятся, ведь вещество сжимается, когда проходит через аппарат.

Тип двигателя

Чтобы привести детали компрессора в движение, его соединяют с мотором или турбиной. Электродвигатели работают от сети, двигатели внутреннего сгорания — на дизельном топливе или бензине (дизель обходится дешевле). Турбину вращает поток газа или пара. Компрессоры на электричестве и передвижные с двигателем внутреннего сгорания отличаются небольшими размерами, их можно встретить в быту. Турбины как источник механической энергии применяют на промышленных предприятиях.

Продолжительность работы

Как долго способен проработать аппарат без перерывов, зависит от конструкции.

Важно! Выключать компрессор нужно потому, что его детали нагреваются в результате трения, а перегрев приводит к поломкам.

Так, одни агрегаты могут работать не дольше 5-6 мин за один запуск, другие же — до 20 мин в час. Общий ресурс времени у разных моделей — десятки и сотни тысяч часов.

Насадки компрессоров

Агрегаты комплектуются разными приспособлениями для использования сжатого газа: штуцерами для надувания колес, матрасов, мячей, адаптерами для накачки лодок. Отдельно продаются фитинги, шланги, разветвители для разных целей. Все они рассчитаны на высокое давление, поэтому выполняются из прочного пластика, меди, латуни, стали, цинка.

Виды компрессоров по принципу действия

В зависимости от того, как именно повышается давление, различают компрессоры объемные и динамические. Такая классификация справедлива и для приборов, которые используются для перекачки жидкостей: основные типы насосов по принципу сжатия делятся на аналогичные категории.

Так, в объемных аппаратах газ попадает в цилиндр, размер которого может уменьшаться, поэтому давление повышается за счет сжатия. В таких компрессорах объем камеры ограничен, и газовая смесь подается порционно, так что процесс идет с перерывами.

В динамических аппаратах газ ускоряется, поэтому часть его энергии движения преобразуется в энергию давления. В этих приборах вещество подается не частями, а постоянным потоком.

Типы объемных компрессоров

Приборы этого типа бывают поршневыми, мембранными и роторными. У каждого подвида по-разному устроены рабочие камеры, объемы которых требуется уменьшать.

Поршневая группа

Поршневой компрессор — один из самых старых механизмов для сжатия газообразных соединений. В его камере вперед и назад перемещается поршень, который приводится в движение коленчатым валом. Когда поршень находится ближе к валу, объем камеры максимален, давление внутри падает, и газ втягивается в нее через входной клапан. Когда поршень движется по цилиндрической камере в сторону от коленвала, емкость уменьшается, а содержимое сжимается и проходит через выпускной клапан. Компрессоры этой группы делятся на несколько видов.

  1. Приборы одинарного действия — с одним отделением камеры. За каждый оборот вала приходится один цикл сжатия.
  2. Приборы двойного действия с более тонким поршнем и двумя отделениями камеры. Когда поршень движется в одну сторону, в половине камеры газ сжимается и выходит наружу, а другая половина заполняется газом с низким давлением. На каждый оборот вала приходится два цикла сжатия, а пары клапанов располагаются с двух сторон от поршня.
  3. Масляные приборы, подвижные части которых нуждаются в смазке (масле).
  4. Безмасляные приборы, которые работают без масла и других смазочных материалов. Они актуальны в тех случаях, когда газовая смесь должна получаться без посторонних примесей (например, в медицинской практике).
  5. Горизонтальные приборы. В них цилиндры размещаются горизонтально по одну или обе стороны от коленвала.
  6. Вертикальные приборы — камеры располагаются вертикально.
  7. Угловые приборы, где цилиндры находятся под углом друг к другу и образуют фигуры в виде букв V или W.
  8. Приборы с разным числом цилиндров — от одного до нескольких. Цилиндры могут располагаться в один или несколько рядов.

Мембранная группа

В мембранных компрессорах подвижная граница рабочей камеры — не металлический поршень, а прочная и гибкая мембрана. Ее край крепится к внутренней стенке камеры, при этом одна сторона соприкасается только с газом, а к другой присоединен шток, передающий движение от коленвала. Когда гибкое дно мембраны выгнуто по направлению к валу, в камеру поступает газ с низким давлением. Когда дно поднимается, объем камеры уменьшается, ее содержимое сжимается и выводится через клапан.

Роторная группа

В роторных компрессорах емкость камеры уменьшается благодаря вращению подвижных элементов. Приборы этого вида делятся на:

  • зубчатые;
  • спиральные;
  • винтовые;
  • роторно-пластинчатые;
  • жидкостно-кольцевые;
  • масляные или безмасляные.

В камере зубчатого компрессора две шестерни с зубцами вращаются в противоположных направлениях. Газ проникает в пространство между зубцами, которое служит рабочей камерой, и уменьшается по мере вращения шестерней. Так происходит сжатие, а затем газ под давлением проталкивается к выпускному клапану.

В спиральном компрессоре газ проходит между двумя спиралями, одна из которых неподвижна (такой элемент называют статором), а другая вращается (ротор). Спирали расположены со смещением, так что пространство между их стенками сокращается, но поверхности не соприкасаются, а газ продвигается к центру конструкции.

На заметку! Бывают приборы, в которых вращаются обе спирали.

У винтовых компрессоров бывает от одного до нескольких винтов. Камерой сжатия служат промежутки между самими винтами и внутренними стенками корпуса. Виды винтовых агрегатов: одно-, двух-, трехвинтовые и т.д. (по количеству винтов).

Пластинчатый компрессор отличают пазы в роторе, куда вставляются пластины. Оси ротора и статора не совпадают, поэтому, когда ротор вращается, подвижные пластины под влиянием центробежной силы выдвигаются из пазов по направлению к стенкам статора. Между ротором, пластинами и корпусом возникают камеры, объемы которых изменяются из-за смещения роторной оси.

В жидкостно-кольцевых компрессорах ось вращения также располагается не по центру статора. К ротору крепятся пластины, в корпус заливается жидкость (часто вода). Когда ротор приходит в движение, на жидкую субстанцию действует центробежная сила. Вода прижимается к стенкам цилиндра и формирует кольцо. Рабочая камера ограничена лопастями ротора, его поверхностью, жидкостью и стенками корпуса, пластины делят ее на секции. Объем уменьшается из-за осевого смещения.

Часть роторных компрессоров нуждается в смазочных материалах — масляные аппараты, часть работает без них — безмасляные, например, зубчатые и жидкостно-кольцевые.

Типы динамических компрессоров

Эти устройства делятся на три подвида:

  • осевые;
  • центробежные;
  • струйные.

Осевой компрессор состоит из статора и ротора. На обоих находятся лопатки, которые не соприкасаются при вращении. Между ними вдоль оси прибора проходит поток газа, закручивается, ускоряется и выводится через выходной патрубок. Давление нагнетается за счет увеличения скорости потока.

По корпусу центробежного (радиального) компрессора вращается колесо с лопастями, которые разгоняют газ в направлениях от центра по радиусам. Затем получивший ускорение газ попадает в газосборник спиральной формы и выводится через выходной патрубок.

Струйный компрессор для повышения давления одного газа (пассивного) использует другой газ (активный, с высоким давлением). Струи смешиваются, энергия второго потока частично переходит к первому, в итоге получается смесь с усредненным давлением. Этот метод используется в нефтегазовой отрасли, при добыче газа из скважин с разным давлением.

Другие способы классификации

Компрессоры делят на группы не только по способу сжатия газов. Основой классификации служат также конструктивные особенности приборов, виды газовых смесей, степени сжатия, области применения аппаратов.

Виды компрессоров по типу приводного двигателя

Привод бывает прямым или ременным.

Важно! В устройствах с прямой передачей вал компрессора одновременно является валом двигателя. В аппаратах с ременной передачей вал мотора соединяется с компрессором гибким и прочным ремнем.

Приборы с прямым приводом (коаксиальным) отличаются небольшими размерами и весом, а также невысокой ценой. Они реже ломаются и экономнее расходуют энергию, но громко шумят, быстро нагреваются и выходят из строя. Тогда как компрессоры с ременным приводом тяжелые и крупные, но более производительные. Они работают долго, тихо, без рывков и вибрации. Такие аппараты проще и дешевле ремонтировать.

Классификация по способу отвода тепла

Охлаждение бывает воздушным или жидкостным. В первом случае поток воздуха из окружающего аппарат пространства подается через решетку с помощью вентилятора. Во втором — жидкость (вода) циркулирует по открытому или закрытому контуру либо проходит через корпус и стекает в специальную шахту.

На заметку! Для воды, которая движется по системе труб, предусмотрено охлаждение.

Классификация по конечному давлению

В зависимости от давления газа на выходе аппараты делят на:

  • газодувки — вакуум-компрессоры для откачки газа с давлением выше или ниже атмосферного и создания разрежения;
  • приборы низкого давления — 0,15-1,2 МПа;
  • приборы среднего давления — 1,2-10 МПа;
  • аппараты высокого давления — 10-100 МПа;
  • аппараты сверхвысокого давления — от 100 МПа.

Классификация по сжимаемым газам

Компрессоры предназначены для работы с разными газами, поэтому их делят на воздушные, метановые, кислородные, фреоновые, азотные, углекислотные, хлорные, гелиевые и другие. Все они в своей работе используют свойства рабочего вещества.

Классификация по отрасли применения

Аппараты для повышения давления газов используются в разных сферах, поэтому различают следующие виды компрессоров:

  • бытовые — для домашнего применения в качестве отдельного устройства или компонента бытовой техники;
  • автомобильные — для надувания шин;

  • холодильные — для климатического оборудования (бытовых и промышленных кондиционеров, автокондиционеров), для холодильников и другой техники, которая обеспечивает сохранность продуктов;

  • строительные — для пневмоинструмента и перевозки сыпучих материалов, прочистки труб и отверстий, продувки, сушки, покраски всех видов поверхностей, для промывки системы отопления;

  • медицинские — для проведения хирургических операций;

  • аэрационные — для очистки воды (аэрационная колонна с компрессором насыщает питьевую воду кислородом).

Отраслей и способов применения газовых и воздушных компрессоров много. Без высокого давления невозможны процессы, которые упрощают жизнь современных людей.

Лучшие компрессоры по мнению покупателей

Компрессор PATRIOT Euro 24-240 на Яндекс Маркете

Компрессор Denzel PC 50-260 на Яндекс Маркете

Компрессор Metabo Basic 250-24 W на Яндекс Маркете

Компрессор Quattro Elementi KM 24-260 на Яндекс Маркете

Компрессор Quattro Elementi KM 50-380 на Яндекс Маркете

Что такое компрессор? Роль компрессора в работе двигателя автотомобиля

Компрессором называют любое приспособление, которое предназначено для сжатия и подачи воздуха, а также других газов под давлением. Где используется это устройство?

Автомобильные инженеры, создатели гоночных авто и просто любители скорости все время работают над увеличением мощности двигателей. Одним из способов ее увеличения есть строительство мотора большого внутреннего объема, но большие двигатели много весят и кроме того затраты на их производство и содержание очень высоки.

Фото. ProCharger D1SC – центробежный компрессор

Второй способ увеличения интенсивности двигателя – это создание агрегата стандартного размера, но более эффективного в использовании. Более эффективной отдачи можно добиться при нагнетании большего объема воздуха в камеру сгорания, которое позволяет подать в цилиндр больше топлива, а значит достичь большей мощности за счет высокого давления и соответственно сильного выброса газа. Именно компрессор, который также называют нагнетателем, позволяет усилить подачу воздуха и увеличить мощность двигателя.

Кроме компрессора существует еще турбокомпрессор. Отличия между этими двумя устройствами состоят в способе извлечения энергии. Обычный компрессор приводится в действие энергией, которая передается от коленчатого вала мотора через ременный или цепной привод механическим путем. Что касается турбокомпрессора, то она работает благодаря сжатому потоку выхлопных газов, вращающих турбину.

Как работает компрессор

Для того чтобы понять как работает данный механизм, рассмотрим схему работы обычного четырехтактного двигателя внутреннего сгорания. С движением вниз поршня создается разрежение воздуха, который под действием атмосферного давления поступает в камеру сгорания. После поступления воздуха в двигатель он объединяется с топливной смесью и создает заряд, который можно трансформировать в полезную кинетическую энергию в результате горения. Горение создает свеча зажигания. Как только происходит реакция окисления топлива, выбрасывается большой объем энергии. Сила этого взрыва приводит в движение поршень, а сила этого движения поступает на колеса, заставляя их вращаться.

Более плотный поток топливно-воздушной смеси в заряд будет создавать более сильные взрывы. Но стоит понимать, что для сжигания конкретного количества топлива требуется определенное количество кислорода. Правильным считается соотношение: 14 частей воздуха к 1 части атмосферного воздуха. Эта пропорция имеет очень большое значение для эффективной работы силового агрегата автомобиля и выражает собой правило: “для того чтобы сжечь больше топлива нужно подать больше воздуха”.

В этом и состоит работа компрессора. Он сжимает воздух на входе в двигатель, позволяя наполнять двигатель большому его количеству и создавать повышение давления. Вместе с этим в двигатель может поступать большее количество топлива, вызывая увеличение мощности. В среднем компрессор прибавляет 46% мощности и 31% крутящего момента.

Механический нагнетатель запускается с помощью приводного ремня, обернутого вокруг шкива, который подключен к ведущей шестерне. Ведущая шестерня привод в движение шестерню нагнетателя. Ротор компрессора впускает воздух, сжимает его и вбрасывает во впускной коллектор. Скорость вращения компрессора составляет 50 – 60 тысяч оборотов в минуту. В результате нагнетатель увеличивает подачу воздуха в двигатель машины примерно на 50%.

Так как горячий воздух сжимается, он теряет свою плотность и не может сильно расшириться во время взрыва. В этом случае он не может отдать столько же энергии, сколько производится при возгорании свечой зажигания более прохладной топливно-воздушной смеси. Можно сделать вывод, что для того чтобы нагнетатель работал с максимальной отдачей сжатый воздух на выходе из устройства должен быть охлажден. Процессом охлаждения воздуха занимается интеркулер. Горячий воздух охлаждается в трубках интеркулера с помощью холодного воздуха или холодной жидкости, в зависимости от вида механизма. Снижение температуры воздуха, увеличивая его плотность, делает сильнее заряд, который поступает в камеру сгорания.

Виды компрессоров

Компрессоры бывают трех видов: двухвинтовые, роторные и центробежные. Основное отличие между ними состоит в способе подачи воздуха во впускной коллектор автомобильного двигателя.

Двухвинтовой компрессор

Двухвинтовый нагнетатель состоит из двух роторов, внутри которых циркулирует воздух. Эта конструкция создает много шума в виде свиста сжатого воздуха, который приглушают специальными методами шумоизоляции двигателя.

Фото. Двухвинтовой компрессор

Роторный компрессор

Роторный нагнетатель расположен, как правило, в верхней части автомобильного двигателя и состоит из вращающихся кулачковых валов, которые перемещают атмосферный воздух во впускной коллектор. Он имеет большой вес и значительно утяжеляет вес транспортного средства. Кроме того, воздушный поток в данном виде компрессора имеет прерывистую структуру, что делает его наименее эффективным по сравнению с другими видами компрессоров.

Фото. Роторный компрессор

Центробежный компрессор

Центробежный нагнетатель – наиболее эффективен для принудительного повышения давления внутри двигателя машины. Он представляет собой крыльчатку, вращающуюся с огромной силой и нагнетающую воздух в небольшой корпус компрессора. Центробежная сила выталкивает воздух к краю крыльчатки, заставляя его с огромной скоростью покидать ее полость. Маленькие лопатки, расположенные вокруг крыльчатки преобразуют высокоскоростной поток воздуха с низким давлением в низкоскоростной поток с высоким давлением.

Фото. Центробежный компрессор

Достоинства компрессора

Основным достоинством компрессора является, естественно, увеличение мощности двигателя транспортного средства. Эксперты считают механические нагнетатели несколько лучше турбированных, потому что двигатели, оборудованные ими, не имеют задержки реакции в ответ на нажатие водителем педали газа, потому что механические компрессоры приводятся в движение непосредственно от коленчатого вала двигателя. Турбокомпрессоры в свою очередь подвержены отставанию, так как выхлопные газы набирают скорость нужную для раскручивания турбин лишь после истечения некоторого времени.

Недостатки двигателей

Так как компрессор запускается с помощью коленчатого вала мотора, это немного уменьшает мощность силового агрегата. Компрессор увеличивает нагрузку двигателя, поэтому последний должен быть крепким настолько, чтобы выдерживать сильные взрывы в камере сгорания. Современные автопроизводители учитывают это условие и создают более сильные узлы для моторов, предназначенных для работы в паре с компрессором, что повышает стоимость автомобиля, а также стоимость его технического обслуживания.

В целом нагнетатели – это наиболее эффективный способ добавить двигателю транспортного средства лошадиных сил или мощности другими словами. Компрессор может добавить от 50 до 100% мощности, поэтому его часто устанавливают на свои авто гонщики и приверженцы высокоскоростной езды.

Какие виды работ можно выполнять в быту при помощи компрессора?

 

Экономные и практичные жители западных стран не мыслят своего быта без использования компрессора. Они относятся к нему, как к необходимому прибору, при помощи которого выполняют многие виды работ. Прежде всего, это связано с тем, что пневматическая энергия безопаснее и экономичнее, чем электроэнергия. Поэтому каждый владелец дома считает, что ему просто необходимо купить компрессор с набором подходящих насадок для выполнения различных видов работ.

 

 

В нашей стране бытовые компрессоры пока не так распространены. Большинство  продвинутых автолюбителей используют их изредка  для накачки шин, продувки деталей. Любители всё делать своими руками применяют компрессор для покраски поцарапанного бампера, капота. Кое-кто на его основе устраивает домашнюю автомойку.

При этом мало кто даже задумывается о том, что бытовой  компрессор может значительно расширить их возможности.

 

 I. Мойка фасада дома, тротуаров, дорожек и поливка клумб

При помощи шланга нужно подключить компрессор к водопроводу, надеть насадку «моющий пистолет» и под давлением быстро помыть фасад, ограду дома, его дорожки. Под давлением хорошо поливать растения в саду.

 

II. Продувка трубопроводов

Консервируя дачу на зиму, многие владельцы загородных домов продувают системы сжатым воздухом. Эта работа занимает всего несколько минут, зато предохраняет трубопроводы от замерзания в них воды. Для прочистки засорившихся труб в канализационной или водопроводной сети обязательно нужен компрессор.

 

III. Побелка, малярные и шлифовальные работы

Если к компрессору подключить краскораспылитель, то очень быстро можно покрасить дом, машины, побелить или опрыскать деревья в саду. При подготовке поверхностей к покраске их шлифуют, используя сжатый воздух.

 

IV. Ремонтно-строительные, гравёрные работы и аэрография

Для удаления старой плитки, устройства люков используют в быту пневматический молоток.  Для обработки поверхностей гравировкой, аэрографией, пескоструйным способом необходим сжатый воздух. Рынок предлагает большое количество  пневматический насадок: ножницы, дрели, гвоздезабивные пистолеты, пневматические пилы.

 

CAREL — Типы компрессоров

Перейти к содержанию

  • Продукты
    • Программируемые элементы управления
      • c.система pCO
      • система pCO
      • Инструменты программирования
      • Расширения ввода / вывода
    • Терминалы
      • Клеммы блока
      • Терминалы для помещений
    • Элементы управления HVAC
      • Серия μChiller
      • Обработка воздуха и вентиляция
    • Продовольственная розничная торговля
      • Компрессорно-конденсаторные агрегаты
      • Компрессорные стойки
      • Плагин и полу-плагин
      • Решения для шкафов и холодильных камер
      • Всего магазин
    • Управление параметрами холодильного оборудования
      • Heez серии
      • Диапазон Cella
      • ir33 + платформа
      • платформа iJ
      • серия easy для витрин, витрин и холодильных витрин
      • Решения для шокового охлаждения и морозильников
      • ir33 серии
      • Серия Powercompact
    • Изотермические увлажнители
      • Увлажнители с погружными электродами
      • Резистивный паровой увлажнитель воздуха
      • Паровые увлажнители воздуха на газе
      • Централизованные парораспределители
      • Системы распределения пара
    • Адиабатические увлажнители
      • Центробежные увлажнители
      • Ультразвуковые увлажнители воздуха
      • Распылители сжатого воздуха и воды
      • Увлажнители с водой под давлением
      • Атомайзеры — испарительное охлаждение
    • Системы очистки воды (не для рынка США)
      • Системы обратного осмоса
    • Системы удаленного управления и мониторинга
      • Локальные системы мониторинга
      • Системы мониторинга предприятия
      • Услуги удаленного мониторинга tERA
      • Шлюз IoT
    • Связь
      • BMS (Система управления зданием)
      • Надузла
      • FieldBus
      • Беспроводной шлюз
    • Датчики и устройства защиты
      • Датчики температуры
      • Датчик давления датчика
      • Датчики температуры / влажности и качества воздуха
      • Беспроводные датчики
      • Детекторы утечки газа
      • Счетчик энергии
      • Устройства защиты и сигнализации
    • Технология EEV
      • Электронные расширительные клапаны — ExV
      • Привод расширительного клапана
    • Решения для контроля температуры, влажности и давления
      • универсальные контроллеры
      • серия rta
    • Регуляторы скорости и инверторы
      • Инвертор постоянного тока для компрессоров BLDC
      • Инвертор переменного тока
      • Контроллеры скорости фазы резки
    • Powersolutions
      • Электрическая панель для AHU
      • Электрощит для кейтеринга и горячих витрин
      • Электрощит для холодильных камер
      • Электрощит компрессорной установки
      • Электрощит для витрин
      • Электрическая панель для решений по модернизации
      • Электрическая панель управления скоростью и производительностью теплообменников
    • Устаревшие продукты
      • Решения e-dronic и µe-dronic NA
      • µC Sistema NA
      • Терминалы помещения NA
      • MasterCase серия NA
      • параметрические элементы управления серии easy NA
      • Решения для шкафов и холодильных камер NA
      • MasterCella серии NA
      • Powersplit серии NA
      • Программное обеспечение для холодильного оборудования Нет данных
      • Контроллер стойки NA
      • Программные решения для Retail NA
      • Централизованные парораспределители NA
      • Увлажнители воды под давлением NA
      • Распылители сжатого воздуха и воды NA
      • BMS (система управления зданием) NA
      • Клеммы блока NA
      • Локальные системы мониторинга Н / Д
      • Электронные расширительные клапаны нет данных
      • Датчики температуры нет данных
      • Датчик давления датчика NA
      • Регистратор данных серии NA
      • pCO sistema NA
      • Инвертор переменного тока NA
  • Приложения
    • Системные решения
    • Управление агрегатом
  • Сервисы
    • Документация
    • Активации
    • регистрация на tERA
    • onShow
    • Каталоги
    • RMA
    • Программы
  • Почему CAREL
    • На базе CAREL
    • Всемирный день холода 2020 г.
    • Кто выбрал нас
    • Истории успеха
    • белые бумаги
      • Информационный документ «Натуральные хладагенты»
      • Белая книга «Консервация пищевых продуктов»
      • Информационный документ «Интернет вещей в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха»
      • Информационный документ «Типы электрозащиты при использовании инверторов»
      • Информационный документ «Влажность воздуха в полиграфии»
      • Информационный документ «Влажность воздуха в покрасочных камерах»
      • Информационный документ «Экодизайн и энергетическая маркировка»
      • Информационный документ «Воспламеняющиеся хладагенты: акцент на углеводородах»
      • Информационный документ «Увлажнение воздуха в больницах»
      • Официальный документ «США: Торговое холодильное оборудование»
      • Информационный документ «Сценарий хладагента»
      • Информационный документ «Влажность воздуха в музеях и библиотеках»
    • Книги и подробный анализ
      • Книга «Увлажнение воздуха»
      • Книга «Испарительное охлаждение»
      • Сборник «Решения CAREL для больниц и медицинских структур»
      • Сборник «Все для розничной торговли CO2»
    • Компрессоры
      • Типы компрессора
      • КПД в контурах хладагента
      • Управление компрессором постоянного тока
    • Решения с высокой эффективностью
      • Веб-событие µChiller Process
      • Здоровье, эффективность и комфорт: три ключевых слова для систем вентиляции
      • Почему в медицинских учреждениях важен контроль температуры и влажности воздуха?
      • Почему в музеях важен контроль температуры и влажности
      • Влажность в полиграфической промышленности
      • Винная промышленность: хранение и охлаждение
      • MPXone
      • EmJ — Электронный регулируемый эжектор
      • Эффективность и производительность, естественно связанные
      • Heos sistema
      • AHU — Качество воздуха и комфорт: всегда и везде
      • Высокоэффективное управление для бытовых тепловых насосов
      • pGDX
      • босс и центры обработки данных
      • Hecu CO2
      • Велнес: здоровье и отдых
      • Решения по энергосбережению для центров обработки данных
      • Круглосуточные магазины: оптимизация и полное управление небольшими магазинами
      • СО2 готов
      • управление энергией
      • UltraCella в холодных камерах
      • Hecu sistema
      • UltimateSAM и gaSteam
      • c.pCO
      • Охлаждение испарением
      • Какие новости
      • Решение для чиллеров / блоков высокого давления с винтовыми компрессорами
      • humiSonic: эффективность в эволюции
      • Решение для чиллеров / блоков высокого давления, энергоэффективность и надежность
      • DC Cella Сплит
  • О нас
    • Профиль Компании
    • Что мы делаем
    • История
    • Миссия и ценности
    • CAREL и устойчивое развитие
      • Команда ESG
      • Качественный
      • LEAN, философия, способствующая росту

Спиральный компрессор: тихий и простой

Спиральный компрессор — еще один популярный тип компрессора.Он обычно используется в холодильниках и морозильниках для перекачивания фреона. Но его также можно использовать для сжатия воздуха в вашей мастерской или на заводе.

Как это работает?

Принцип работы спирального компрессора

Этот компрессор — замечательное изобретение, так как у него всего 1 движущаяся часть. T

Компрессор состоит из двух спиральных элементов. Один движется по эксцентрическим кругам, а другой неподвижен.

Что происходит?

Воздух попадает между двумя спиралями на стороне всасывания и переносится к центру спирали.Таким образом воздух сжимается. Воздуху требуется около 2,5 оборота, чтобы достичь центральной выхлопной трубы.

Большим преимуществом этого типа компрессора является тихая работа и безмасляный воздух, который он производит. Поскольку движущихся частей и масла нет, обслуживание очень простое.

На самом деле, достаточно время от времени менять воздухозаборные фильтры.

Конечно, в этом мире нет ничего бесплатного: спиральные компрессоры намного дороже поршневых компрессоров той же мощности.

Прокрутите элемент с вырезанными деталями, чтобы увидеть внутреннее устройство. Фото: Atlas Copco

Когда мне нужен спиральный компрессор?

Вам нужно относительно небольшое количество сжатого воздуха? А вам нужен тихий компрессор? Тогда спиральный компрессор для вас!

Этот тип компрессора чаще всего используется там, где требуется небольшое количество безмасляного воздуха.

Например, это небольшие специализированные мастерские, очистные сооружения питьевой воды и другие места, где, например, может возникать громкий шум.

Плюсы и минусы

Плюсы:

  • Очень тихо. Действительно очень тихо!
  • Компактный. Он очень маленький
  • Простая конструкция, не так много деталей
  • Низкие эксплуатационные расходы (почти нет)
  • Безмасляная конструкция

Минусы:

  • Малая производительность (расход, литры / минуту или куб. Футов в минуту).
  • Относительно дорого
  • Когда компрессорный элемент выходит из строя, очень высока вероятность, что вам просто нужно будет купить новый элемент.
  • Сжатый воздух становится очень горячим! Намного горячее по сравнению с другими типами компрессоров

Покупка спирального компрессора

При покупке компрессора этого типа убедитесь, что его мощность достаточна для ваших нужд.

В настоящее время также существуют агрегаты с двумя или четырьмя компрессорными элементами в одном корпусе.

Чувствительно ли ваше оборудование к воде? Тогда вам также понадобится осушитель сжатого воздуха. Сушилка часто также может быть установлена ​​внутри того же агрегата.

4 компрессорных элемента в одном агрегате.
Фото: Atlas Copco

Один компрессорный элемент на ресивере.
Фото: Atlas Copco

Типы воздушных компрессоров и органы управления

Существуют два основных типа воздушных компрессоров:

  • Положительное смещение и
  • Динамический.

Положительный рабочий объем.
В типе объемного вытеснения определенное количество воздуха задерживается в камере сжатия, и объем, который он занимает, механически уменьшается, вызывая соответствующее повышение давления перед выпуском.Винтовые, лопастные и поршневые воздушные компрессоры — это три наиболее распространенных типа воздушных компрессоров прямого вытеснения, используемых в малых и средних отраслях промышленности.

Динамический.
Динамические воздушные компрессоры включают центробежные и осевые машины и используются на очень крупных производственных предприятиях. Эти единицы выходят за рамки этого документа.

а. Винтовые компрессоры

Винтовые компрессоры завоевали популярность и завоевали долю рынка (по сравнению с поршневыми компрессорами) с 1980-х годов.Эти агрегаты чаще всего используются в размерах от 5 до 900 л.с. Наиболее распространенным типом роторного компрессора является винтовой сдвоенный винтовой компрессор. Два сопряженных ротора сцепляются вместе, задерживая воздух и уменьшая объем воздуха вдоль роторов. В зависимости от требований к чистоте воздуха винтовые компрессоры бывают смазываемые или сухие (безмасляные).

Текстовая версия

Рис. 6. Поперечное сечение типового винтового компрессора.
Изображение в разрезе, показывающее синхронизирующие шестерни ротора, уплотнения, водяную рубашку, комплект для безмасляного вращения и подшипники.

Рисунок 6 — Поперечное сечение типичного винтового компрессора

Самым большим преимуществом винтовых компрессоров перед небольшими поршневыми установками с воздушным охлаждением является то, что они могут работать при полной нагрузке непрерывно, тогда как поршневые компрессоры должны использоваться при рабочем цикле 60% или ниже. Винтовые шнеки также намного тише и производят более прохладный воздух, который легче сушить. Имейте в виду, что винтовые компрессоры могут быть не самым эффективным выбором по сравнению с поршневыми компрессорами пуска / останова.См. Пример 3: Включение / выключение в зависимости от управления нагрузкой / холостым ходом на стр. 101.

Винт с впрыском смазки.
Ротационный винтовой компрессор с впрыском смазочного материала является доминирующим типом промышленных компрессоров для множества применений. Для винтовых компрессоров с впрыском смазочного материала смазочные материалы могут быть углеводородной композицией или синтетическим продуктом. Обычно смесь сжатого воздуха и впрыснутой смазки выходит из пневматической части и попадает в отстойник, где смазка удаляется из сжатого воздуха.Изменения направления и скорости используются для отделения большей части жидкости. Затем оставшиеся аэрозоли в сжатом воздухе отделяются с помощью разделительного элемента внутри отстойника, что приводит к уносу смазки в сжатом воздухе в несколько частей на миллион (ppm). В двухступенчатых компрессорах межступенчатое охлаждение и снижение внутренних потерь из-за более низкого давления на каждой ступени повышают эффективность сжатия. Следовательно, для сжатия воздуха до конечного давления требуется меньше энергии.

Винтовой винт сухого типа.
В сухом типе роторы зацепления не контактируют друг с другом, и их относительные зазоры поддерживаются с очень жесткими допусками с помощью синхронизирующих шестерен с внешней смазкой. В большинстве конструкций используется две ступени сжатия с промежуточным охладителем и промежуточным охладителем. Безмасляные винтовые компрессоры имеют диапазон от 25 до 1200 л.с. или от 90 до 5200 кубических футов в минуту.

г. Поршневые компрессоры

Поршневые компрессоры имеют поршень, который приводится в движение коленчатым валом и электродвигателем.Поршневые компрессоры общего назначения коммерчески доступны в размерах от менее 1 л.с. до примерно 30 л.с. Поршневые компрессоры часто используются для подачи воздуха в системы управления и автоматизации зданий.

Большие поршневые компрессоры все еще используются в промышленности, но в настоящее время они больше не коммерчески доступны, за исключением использования в специализированных процессах, таких как приложения высокого давления.

г. Пластинчатые компрессоры

В роторно-пластинчатом компрессоре используется эллиптический ротор с прорезями, расположенный внутри цилиндра.По длине ротора имеются прорези, в каждом из которых находится лопатка. Лопатки выталкиваются наружу под действием центробежной силы, когда компрессор вращается, и лопатки перемещаются в паз и выходят из него, потому что ротор эксцентричен относительно корпуса. Лопатки охватывают цилиндр, всасывая воздух с одной стороны и выбрасывая его с другой. Как правило, пластинчатые компрессоры используются в небольших приложениях, где не хватает площади; однако они не так эффективны, как винтовые компрессоры.

г. Компрессорные двигатели

Электродвигатели широко используются для привода компрессоров.В качестве первичного двигателя двигатель должен обеспечивать достаточную мощность для запуска компрессора, разгона его до полной скорости и поддержания работы агрегата в различных расчетных условиях. В большинстве воздушных компрессоров используются стандартные трехфазные асинхронные двигатели.

Для новых или заменяемых воздушных компрессоров следует выбирать электродвигатели с высоким КПД премиум-класса по сравнению со стандартными. Дополнительные затраты на высокоэффективный двигатель премиум-класса обычно быстро окупаются за счет последующей экономии энергии.

Для получения дополнительной информации об энергоэффективных двигателях см. Справочное руководство по энергоэффективности Electric Motors , опубликованное CEATI.

e. Управление компрессором и производительность системы

Поскольку воздушные системы редко работают с полной нагрузкой все время, возможность эффективного управления потоком при частичной нагрузке имеет важное значение.

Следует учитывать как компрессор, так и выбор управления системой, поскольку они являются важными факторами, влияющими на производительность системы и энергоэффективность.

Существуют различные стратегии управления отдельным компрессором, включая следующие:

  • Пуск / останов. Это самая простая и эффективная стратегия управления. Может применяться как в поршневых, так и в винтовых компрессорах. По сути, двигатель, приводящий в действие компрессор, включается или выключается в зависимости от давления нагнетания машины. Для этой стратегии реле давления обеспечивает сигнал пуска / останова двигателя. Стратегии запуска / остановки обычно подходят для компрессоров мощностью менее 30 лошадиных сил.

Повторяющиеся запуски могут вызвать перегрев двигателя и повысить требования к обслуживанию компонентов компрессора.По этой причине следует проявлять осторожность при выборе размеров приемников-накопителей и поддержании широких диапазонов рабочего давления, чтобы запуск двигателя оставался в допустимых пределах.

  • Загрузка / выгрузка. Этот режим управления иногда называют оперативным / автономным управлением. Он поддерживает непрерывную работу двигателя, но разгружает компрессор, когда давление нагнетания становится достаточным. Ненагруженные винтовые компрессоры обычно потребляют 15-35% потребляемой мощности при полной нагрузке, при этом не производя полезного сжатого воздуха.Доступны дополнительные таймеры разгрузки, которые позволяют экономить энергию за счет автоматического выключения компрессора и перевода его в режим ожидания, если агрегат работает без нагрузки в течение определенного периода времени (обычно 15 минут).

Стратегии управления загрузкой / разгрузкой требуют значительной емкости приемника управляющей памяти для эффективной работы при частичной нагрузке.

Текстовая версия
Рисунок 7 — Зависимость средней мощности от производительности винтового компрессора
Входная мощность в процентах Процент вместимости (загрузка / выгрузка 1 галлон / куб. Фут / мин) Процентная нагрузка (загрузка / выгрузка 10 галлонов / куб. Футов в минуту)
0% 25% 25%
20% 55% 40%
40% 70% 58%
60% 85% 75%
80% 95% 90%
100% 100% 100%

Рисунок 7 — Средняя мощность в зависимости отЕмкость винтового компрессора

  • Плавное регулирование . Этот режим управления изменяет мощность компрессора в соответствии с требованиями к потоку, регулируя впускной клапан, что приводит к ограничению подачи воздуха в компрессор. Даже полностью модулируемые винтовые компрессоры с нулевым расходом обычно потребляют около 70% потребляемой мощности при полной нагрузке. Использование реле разгрузки, активируемого реле давления, может снизить энергопотребление без нагрузки до 15-35%. Плавное регулирование является уникальным для винтовых компрессоров со смазкой и является наименее эффективным способом эксплуатации этих агрегатов.

Управление компрессором оказывает значительное влияние на потребление энергии, особенно при более низких расходах, когда управление пуском / остановом обычно является наиболее энергоэффективным.

На рисунке 8 показаны типичные кривые производительности для компрессоров, в которых используется регулировка впускного клапана с разгрузкой компрессора и без нее.

Текстовая версия
Рисунок 8 — Винтовой компрессор с регулировкой модуляции впуска
Входная мощность в процентах Производительность в процентах (регулировка впускного клапана — без продувки) Производительность в процентах (регулировка впускного клапана — с продувкой)
0% 25% 70%
20% 55% 75%
40% 82% 82%
60% 90% 90%
80% 95% 95%
100% 100% 100%

Рисунок 8 — Винтовой компрессор с регулятором модуляции впуска

  • Переменный рабочий объем.
    Некоторые винтовые компрессоры со смазкой изменяют свою производительность с помощью специальных регулирующих клапанов, также называемых спиральными, поворотными или тарельчатыми клапанами. С помощью схемы управления с переменным рабочим объемом выходное давление и потребляемая мощность компрессора можно точно контролировать без необходимости запуска / остановки или загрузки / разгрузки компрессора. Этот метод управления имеет хорошую эффективность при нагрузках выше 60%. Использование реле разгрузки, активируемого реле давления, при расходах ниже 40% мощности может значительно снизить энергопотребление при более низких расходах.
Текстовая версия
Рисунок 9 — Винтовой компрессор с переменной производительностью
Входная мощность в процентах Процентная мощность
0% 25%
20% 40%
40% 60%
60% 70%
80% 80%
100% 100%

Рисунок 9 — Винтовой компрессор с регулируемой производительностью
(предоставлено компанией Compressed Air Challenge)

  • Привод с регулируемой скоростью (VSD).
    Этот метод управления изменяет скорость компрессора, чтобы реагировать на изменения потребности в воздухе. Можно приобрести как смазываемые, так и безмасляные винтовые компрессоры, оснащенные средствами управления приводом с регулируемой скоростью, которые непрерывно регулируют скорость приводного двигателя в соответствии с требованиями переменной нагрузки и поддерживают постоянное давление. Эти компрессоры обычно работают в режиме включения / выключения или управления нагрузкой / разгрузкой, когда нагрузка по воздуху падает ниже минимальной скорости привода.

В большинстве случаев компрессоры с частотно-регулируемым приводом обеспечивают наиболее эффективную работу при частичной нагрузке.В идеале, когда на объекте несколько воздушных компрессоров. Один или несколько компрессоров с фиксированной скоростью будут подавать сжатый воздух с базовой нагрузкой, а компрессор VSD будет использоваться для обеспечения колеблющейся или подстройки нагрузки.

Текстовая версия
Рисунок 10 — Кривая мощности винтовой передачи с регулируемой скоростью
Входная мощность в процентах Процент емкости (переменная скорость — с загрузкой) Процентная мощность (регулируемая скорость — с остановкой)
0% 15% 0%
20% 30% 25%
40% 42% 42%
60% 60% 60%
80% 85% 85%
100% 105% 105%

Рисунок 10 — Кривая мощности винтового привода с регулируемой скоростью

Чтобы извлечь выгоду из компрессоров VSD, необходимо оценить соответствующий объем емкости воздушного ресивера для различных сценариев расхода и управления.

Компрессоры

с частотно-регулируемым приводом (VSD) следует рассматривать для работы в режиме балансировки (или поворота), поскольку они обычно являются наиболее эффективными устройствами для обеспечения частичных нагрузок. Благодаря способности обеспечивать постоянное давление в широком диапазоне регулирования, потребление энергии и расход компрессора VSD почти прямо пропорциональны скорости. Это может привести к экономии энергии по сравнению с сопоставимыми установками с фиксированной скоростью, когда компрессоры частично загружены. Однако имейте в виду, что при полной нагрузке преобразователь частоты будет потреблять немного больше энергии по сравнению с приводом с постоянной скоростью вращения аналогичного размера.

Сравнение эксплуатационных затрат для различных режимов управления

Режим управления компрессором может иметь большое влияние на эксплуатационные расходы. В режиме регулирования компрессор будет использовать 90% мощности полной нагрузки. Для нагрузки / разгрузки с минимальным запасом воздуха (1 галлон США на кубический фут в минуту) компрессор будет использовать около 92% полной мощности. При увеличении запаса воздуха до 10 галлонов США на кубический фут в минуту компрессор нагрузки / разгрузки будет использовать около 77% полной мощности. При управлении приводом с регулируемой скоростью компрессор того же размера будет использовать около 66% полной мощности.

909 16% нагрузка
Рисунок 11 — Приблизительная годовая стоимость компрессора 100 л.с. при различных режимах управления *
Регулирующий Загрузка / разгрузка с приемником
1 галлон / куб. Фут / мин
Загрузка / разгрузка с приемником
10 галлонов / куб. Футов в минуту
Привод с регулируемой скоростью
100 36 130 долл. США 36 130 долл. США 36 130 долл. США $ 36 850
75 33 420 долл. США $ 34 680 29 350 долл. США $ 27 090
65 32 330 долл. США 33 240 долл. США $ 27 820 $ 23 480
50 30 710 долларов США 31 070 долл. США 24 200 долл. США $ 18 060
25 28 000 долл. США 24 930 долларов США $ 16 800 $ 9 030
10 26 370 долларов США $ 16 620 $ 11 740 $ 3 610

* Из расчета 10 центов за кВтч и 4250 часов в год.

ф. Элементы управления несколькими компрессорами

Целью управления несколькими компрессорами является автоматическое поддержание минимального и наиболее постоянного давления во всех условиях потока, при этом гарантируя, что все работающие компрессоры, кроме одного, работают с полной нагрузкой или выключены. Оставшийся компрессор (блок регулировки) должен быть наиболее эффективным при частичной нагрузке.

Местное управление компрессором независимо уравновешивает мощность компрессора с потребностями системы и всегда входит в состав компрессорного агрегата.Для достижения заявленных целей системы с несколькими компрессорами требуют более совершенных средств управления или стратегий управления (каскадные диапазоны давления, сетевые или системные главные средства управления) для координации работы компрессора и подачи воздуха в систему.

Надлежащая координация необходима для поддержания адекватного давления в системе и повышения эффективности, когда требуется более одного компрессора для работы в системе сжатого воздуха.

Поскольку компрессорные системы обычно рассчитаны на удовлетворение максимальной потребности предприятия, но обычно работают с частичной нагрузкой, требуется метод управления, обеспечивающий максимальную эффективность работающих компрессоров.Ниже приводится описание некоторых распространенных методов контроля:

Чтобы воспользоваться преимуществами управления несколькими компрессорами, необходимо установить соответствующий объем воздушного ресивера, чтобы замедлить изменения давления в системе и дать время для запуска и остановки компрессоров. Хранение наиболее важно для управления нагрузкой / разгрузкой, но оно также необходимо для систем, использующих компрессоры VSD.

Предыдущая | Содержание | След.

Компрессоры

— PetroWiki

На этой странице представлен обзор основных категорий компрессоров природного газа и описание различных классификаций и типов компрессоров, доступных в отрасли.Обсуждаются теории адиабатического и политропного сжатия с дополнительным определением терминологии.

Теория сжатия

Специальные разделы, относящиеся к теории сжатия, включают:

  • Потребляемая мощность
  • Показатель изэнтропы
  • Коэффициент сжимаемости
  • Промежуточное охлаждение
  • Адиабатический и политропный КПД
  • Фактический и стандартный объемный расход
  • Массовый расход
  • Давление на входе и выходе
  • Температура на входе и выходе
  • Адиабатический и политропный напор.

Выделены основные узлы и особенности конструкции центробежных и поршневых компрессоров.На соответствующих страницах также обсуждаются вопросы установки, безопасности и обслуживания.

Для нефтегазового компрессора используется

Компрессоры, используемые в нефтегазовой промышленности, делятся на шесть групп в зависимости от их предполагаемого использования. Эти:

  • Компрессоры мгновенного газа
  • Компрессоры газлифтные
  • Компрессоры обратной закачки
  • Дожимные компрессоры
  • Компрессоры улавливания пара
  • Компрессоры головной части

Компрессоры мгновенного газа

Компрессоры газа мгновенного испарения используются в нефтесервисных установках для сжатия газа, который «выделяется» из углеводородной жидкости, когда жидкость течет из более высокого давления в сепаратор более низкого давления.Компрессоры мгновенного газа обычно работают с низкими расходами и обеспечивают высокую степень сжатия.

Компрессоры газлифтные

Газлифтные компрессоры часто используются на нефтеперерабатывающих предприятиях, где требуется сжатие пластовых газов и газлифтного газа. Газлифтный компрессор часто работает с низкой или средней производительностью с высокой степенью сжатия. Многие газлифтные компрессоры устанавливаются на морских объектах.

Компрессоры обратной закачки

Обратная закачка природного газа используется для увеличения или поддержания добычи нефти.Компрессоры обратной закачки могут потребоваться для подачи газа с давлением нагнетания, превышающим 10 000 фунтов на квадратный дюйм. Компрессоры обратной закачки также используются для подземного хранения природного газа. Компрессоры, применяемые в этих службах, имеют большие степени сжатия, высокие требования к мощности и низкие объемные расходы.

Дожимные компрессоры

При транспортировке газа по трубопроводам происходит падение давления из-за потерь на трение. Бустерные компрессоры используются для восстановления падения давления из-за этих потерь.Выбор этих компрессоров включает оценку экономического компромисса между расстоянием между станциями повышения давления на трубопроводе и стоимостью жизненного цикла каждой компрессорной станции. Бустерные компрессоры также используются на месторождениях, где наблюдается падение давления. Большинство дожимных компрессоров с центробежным трубопроводом имеют привод от газовых турбин, хотя все более распространенным становится использование приводов с регулируемой частотой вращения. Поршневые компрессоры со встроенным тихоходным газовым двигателем также используются для транспортировки газа.Бустерные компрессоры обычно рассчитаны на высокую производительность и низкую степень сжатия. Многие установки для повышения давления могут быть сконфигурированы в одноступенчатый центробежный компрессор.

Компрессоры улавливания пара

Компрессоры улавливания пара используются для сбора газа из резервуаров и другого оборудования низкого давления на предприятии. Часто газ из компрессора для улавливания паров направляется в мгновенный газ, газлифт или дожимный компрессор для дальнейшего сжатия. Эти компрессоры характеризуются низким давлением всасывания, высокой степенью сжатия и низким расходом газа.

Компрессоры головные

Компрессоры обсадной колонны обычно используются с погружными электрическими насосами и штанговыми насосами, где пластовый газ необходимо отделять в скважине и затем транспортировать через затрубное пространство. Часто нагнетание компрессора направляется либо в дожимной компрессор, либо в компрессор мгновенного газа, либо в систему сбора низкого давления. Подобно компрессорам улавливания пара, компрессоры обсадной колонны работают с низким давлением всасывания, высокой степенью сжатия и низким расходом газа.

Классификация и виды

Компрессоры

делятся на две основные категории:

Компрессоры прямого вытеснения

Компрессоры прямого вытеснения подразделяются на:

Динамические или кинетические компрессоры

Динамические компрессоры — это машины с непрерывным потоком, в которых быстро вращающийся элемент ускоряет газ, когда он проходит через элемент, преобразовывая скоростной напор в давление, частично во вращающемся элементе и частично в стационарных диффузорах или лопастях.Динамические компрессоры подразделяются на:

Теория сжатия

Как поршневые, так и динамические компрессоры регулируются несколькими основными принципами, вытекающими из законов термодинамики. В этом разделе дается определение терминологии и обсуждаются принципы работы, необходимые для понимания конструкции, эксплуатации и обслуживания компрессора.

Изэнтропическое (адиабатическое) сжатие

Адиабатический процесс — это процесс, в котором тепло не добавляется и не удаляется из системы.Адиабатическое сжатие выражается

……………. (1)

, где k = C p / C v = отношение удельных теплоемкостей, безразмерное.

Хотя компрессоры сконструированы так, чтобы отводить как можно больше тепла, некоторое тепловыделение неизбежно. Тем не менее, адиабатический цикл сжатия довольно близко подходит для большинства компрессоров прямого вытеснения и обычно является основой, к которой они относятся.

Политропное сжатие

Политропный процесс — это процесс, при котором учитываются изменения характеристик газа во время сжатия. Динамические компрессоры обычно следуют политропному циклу, определяемому формулой

……………. (2)

, где n = показатель политропы.

Показатель политропы n определяется экспериментально для данного типа машины и может быть ниже или выше показателя адиабаты k .Поскольку значение n изменяется в процессе сжатия, используется среднее значение.

Если давление и температура на входе и выходе известны, показатель политропы можно определить из соотношения

……………. (3)

Голова

Напор — это просто работа, выраженная в фут-фунтах на фунт газа или Н-м / кг. При заданной скорости и производительности компрессора напор, развиваемый центробежным компрессором, одинаков независимо от природы сжимаемого газа.Повышение давления, создаваемое данной величиной напора, зависит от плотности газа.

Изэнтропическая (адиабатическая) головка

В процессе изоэнтропического сжатия напор рассчитывается по формуле Eq. 4 .

……………. (4)

где

H = изоэнтропический напор, фут-фунт-сила / фунт · м,
z ср. = средний коэффициент сжимаемости, безразмерный,
T s = температура всасывания, ° Р,
S = Удельный вес газа (стандартный атмосферный воздух = 1.00),
P d = давление нагнетания, psia,
и
P s = давление всасывания, фунт / кв.
Политропная головка

В процессе политропного сжатия напор определяется как

……………. (5)

где

H p = политропный напор, фут-фунт-сила / фунт-метр,
и
η p = политропная эффективность.

Адиабатическая или изэнтропическая эффективность

Адиабатический КПД определяется как отношение выходной работы для идеального изоэнтропического процесса сжатия к входной работе для достижения требуемого напора.

Для данной рабочей точки компрессора фактическая или прогнозируемая изоэнтропическая эффективность может быть рассчитана с помощью Eq. 6 .

……………. (6)

где

η is = изоэнтропическая эффективность,
T s = температура всасывания, ° Р,
T d = температура нагнетания (фактическая или прогнозируемая), ° R,
и
к = отношение удельных теплоемкостей, C p / C v .

Политропная эффективность

Эффективность процесса политропного сжатия определяется выражением

……………. (7)

, где η p = политропная эффективность.

Завод сжимаемости

Уравнение идеального газа, полученное из законов Чарльза и Бойля, позволяет определить вес данного газа, определяемый уравнением

……………. (8)

где

Объем Константа
П = давление,
В = ,
N = количество родинок,
R = для конкретного газа,
и
Т = температура.

В действительности все газы в некоторой степени отклоняются от законов идеального газа. Это отклонение определяется как коэффициент сжимаемости z, применяемый как множитель к основной формуле. Таким образом, Eq. 8 изменен, чтобы включить коэффициент сжимаемости, как показано ниже.

……………. (9)

Расход или объем

Расход (производительность) компрессора можно задать тремя способами:

  • Массовый расход
  • Стандартный объемный расход
  • Фактический (входной) объемный расход
Массовый или массовый расход

Массовый расход выражается как масса в единицу времени, чаще всего фунты-масса в минуту (фунт / мин) или килограммы в минуту (кг / мин).Массовый расход — это конкретная величина, не зависящая от свойств газа и условий на входе в компрессор. Массовый расход может быть указан на влажной (включая водяной пар) или на сухой основе.

Стандартный объемный расход

Стандартный объемный расход — это наиболее распространенный термин, используемый в промышленности для описания объемного расхода, поскольку он не зависит от фактического давления или температуры газа. Это объем в единицу времени с использованием значений давления и температуры, приведенных к «стандартным» условиям.Эти условия применимы к давлению, температуре, молекулярной массе и сжимаемости. Стандарты должны быть известны и оставаться неизменными. В данном тексте используются следующие стандартные условия:

давление = 14,7 фунтов / кв. Дюйм,
температура = 60 ° F,
сжимаемость = 1,00,
и
молекулярная масса = МВт исследуемого газа.

Стандартный объемный расход обычно сухой и выражается в миллионах стандартных кубических футов в день (MMScf / D).

Фактический объемный расход на входе

Фактический объемный расход определяется как объем в единицу времени на входе в компрессор. Фактический объемный расход обычно выражается в фактических кубических футах в минуту (ACFM) или фактических кубических метрах в час (м 3 / час). Когда состав газа, давление и температура известны, фактический объем является подходящим, поскольку основная характеристика производительности компрессора чувствительна только к фактическому объемному расходу на входе.

Массовый расход может быть преобразован в фактический объемный расход с помощью Eq. 10 .

……………. (10)

где

Вт = массовый расход, фунт / мин.,
R = универсальная газовая постоянная = 1,545,
МВт = молекулярная масса,
T s = температура всасывания, ° Р,
z s = сжимаемость на входе,
и
P s = абсолютное давление всасывания, psia.

Стандартный объемный расход может быть преобразован в фактический объемный расход с помощью Eq. 11 .

……………. (11)

, где Q г = стандартный объемный расход, MMscf / D.

Степень сжатия

Степень сжатия, R c , это просто абсолютное давление нагнетания, деленное на абсолютное давление всасывания. Как выражено в Ур. 3 , температурный коэффициент увеличивается с увеличением давления.Температурные пределы, связанные с механической конструкцией компрессоров, часто определяют максимальный перепад давлений, который может быть достигнут на стадии сжатия. (См. Раздел о промежуточном охлаждении ниже.)

Промежуточное охлаждение

Там, где требуются большие отношения давлений, разделение режима сжатия на одну или несколько ступеней с промежуточным охлаждением между ступенями может быть наиболее энергоэффективным устройством. Экономию энергии необходимо сравнить с капитальными затратами и затратами на техническое обслуживание, необходимыми для охлаждения.В дополнение к термодинамическим преимуществам, системы сжатия с промежуточным охлаждением приводят к более низким температурам нагнетания, что снижает потребность в специальных материалах для компрессора.

Требуемая мощность

Полная потребляемая мощность компрессора для заданного режима работы представляет собой сумму мощности газа и мощности трения. Мощность газа прямо пропорциональна напору и массовому расходу и обратно пропорциональна КПД. Механические потери в подшипниках и, в меньшей степени, в уплотнениях являются основным источником силы трения.

Для центробежных компрессоров мощность газа может быть рассчитана как

……………. (12)

где

GHP = мощность газа, л.с.,
Вт = массовый расход, фунт / мин.,
и
H p = политропный напор, фут-фунт-сила / фунт-метр.

Для поршневых компрессоров мощность газа можно рассчитать как

……………. (13)

где

П 1 = давление на входе, psia,
В 1 = входной объем, ACFM,
П 2 = давление нагнетания, psia,
и
CE = эффективность сжатия (предположим 0.85 для оценки).

Выбор компрессора

Правильный выбор типа компрессора и количества ступеней может быть осуществлен только после рассмотрения ряда факторов. (Для целей этой главы обсуждение ограничивается сравнением центробежных и поршневых компрессоров.) Основная информация, необходимая для правильного выбора, включает:

  • Объемный и массовый расход сжимаемого газа
  • Давление всасывания
  • Давление нагнетания
  • Температура всасывания
  • Удельный вес газа
  • Доступные типы приводов

Требуемый объемный расход и давление нагнетания определяют точку на графическом представлении зоны действия компрессора, как показано на Рис.6 . Изучение этой диаграммы показывает, что в целом центробежные компрессоры подходят для приложений с высоким расходом, а поршневые компрессоры лучше подходят для малых расходов.

  • Рис. 6 — Выбор компрессора. Области указывают регионы с лучшими показателями (любезно предоставлено Dresser-Rand).

Число ступеней сжатия

Используя указанную общую степень сжатия и температуру всасывания (и предполагаемую эффективность), температуру нагнетания для сжатия газа с известным значением k на одной ступени можно оценить, переписав Eq.7 .

……………. (14)

где

T 2 = расчетная абсолютная температура нагнетания, ° R,
T 1 = заданная абсолютная температура всасывания, ° R,
П 1 = указанное абсолютное давление всасывания, psia,
П 2 = указанное абсолютное давление нагнетания, psia,
к = соотношение удельных теплоемкостей,
η p = предполагаемая политропная эффективность,
0.От 72 до 0,85 для центробежных компрессоров,
и
1,00 для поршневых компрессоров.

Если температура одноступенчатого нагнетания слишком высока (типичный предел составляет от 300 до 350 ° F), необходимо настроить компрессорное оборудование более чем на одну ступень. Расчет степени сжатия на ступень с помощью Eq. 15 выполняет оценку многоступенчатой ​​конструкции.

……………. (15)

где

R раздел = степень сжатия на секцию,
и
n = количество секций.

Используя предыдущие уравнения и разумные предположения, можно определить минимальное количество ступеней, требуемых для достижения заданной общей степени сжатия без превышения температурных пределов.

Номенклатура

Объем Константа
к = C p / C v
C p / C v = коэффициент удельных теплоемкостей, безразмерный
n = показатель политропы
H is = изоэнтропический напор, фут-фунт-сила / фунт · м,
z ср. = средний коэффициент сжимаемости, безразмерный,
T s = температура всасывания, ° Р,
S = Удельный вес газа (стандартный атмосферный воздух = 1.00),
P d = давление нагнетания, psia,
P s = давление всасывания, psia
H p = политропный напор, фут-фунт-сила / фунт-метр,
η p = политропная эффективность
η is = изоэнтропическая эффективность,
T s = температура всасывания, ° Р,
T d = температура нагнетания (фактическая или прогнозируемая), ° R,
к = отношение удельной теплоемкости, C p / C v
η p = политропная эффективность
P = давление,
В = ,
N = количество родинок,
R = для конкретного газа,
Т = температура
Вт = массовый расход, фунт / мин.,
R = универсальная газовая постоянная = 1,545,
МВт = молекулярная масса,
T s = температура всасывания, ° Р,
z s = сжимаемость на входе,
P s = абсолютное давление всасывания, psia
Q г = стандартный объемный расход, млн куб. Футов в сутки
GHP = мощность газа, л.с.,
Вт = массовый расход, фунт / мин.,
H p = политропный напор, фут-фунт-сила / фунт
П 1 = давление на входе, psia,
В 1 = входной объем, ACFM,
П 2 = давление нагнетания, psia,
CE = эффективность сжатия (предположим 0.85 для оценки)
T 2 = расчетная абсолютная температура нагнетания, ° R,
T 1 = заданная абсолютная температура всасывания, ° R,
П 1 = указанное абсолютное давление всасывания, psia,
П 2 = указанное абсолютное давление нагнетания, psia,
к = соотношение удельных теплоемкостей,
η p = предполагаемая политропная эффективность,
0.От 72 до 0,85 для центробежных компрессоров,
и
1,00 для поршневых компрессоров
R раздел = степень сжатия на секцию,
n = количество секций

Список литературы

Используйте этот раздел для цитирования элементов, на которые есть ссылки в тексте, чтобы показать ваши источники.[Источники должны быть доступны читателю, т. Е. Не внутренний документ компании.]

Интересные статьи в OnePetro

Используйте этот раздел, чтобы перечислить статьи в OnePetro, которые читатель, желающий узнать больше, обязательно должен прочитать

Внешние ссылки

Используйте этот раздел, чтобы предоставить ссылки на соответствующие материалы на других веб-сайтах, кроме PetroWiki и OnePetro.

См. Также

PEH: Компрессоры

Центробежный компрессор

Компрессор поршневой

Ротационные компрессоры прямого вытеснения

Типы компрессоров


В чем разница между различными типами компрессоров ?
& nbsp
Компрессоры часто описываются такими названиями категорий, как VCA, оптические, FET, с прямой связью, OTA и т. Д.Эти названия относятся к разным схемам, части, которая фактически следует за уровнем вашего сигнала и реагирует на него, а также к тому, как она реагирует. Естественно, вы задаетесь вопросом, «как они звучат?» И почему вы предпочитаете один тип другим.
& nbsp
Первое, что я должен сказать, это то, что это похоже на разницу между зеленым лаймом, зеленым травой, зеленым цветом Келли, зеленым лесом и т.д. комнату, но вы не можете провести полезное сравнение, не увидев их рядом друг с другом в контексте; и являются ли они «очень разными» или «очень похожими», зависит только от вашей точки зрения.Также имейте в виду, что, хотя композиции, безусловно, могут повлиять на ваш тон, схема сжатия типа фактически ничего не говорит вам о тональном эффекте.
& nbsp
VCA означает усилитель с регулируемым напряжением. Технически большинство компьютерных схем в определенном смысле можно описать как VCA, но на практике это означает микросхему IC, которая содержит транзисторы, которые следуют за уровнем входящего сигнала (напряжением), чтобы определить, какое отрицательное усиление следует применить. VCA обычно ассоциируются с быстрым и чистым сжатием с точным контролем атаки и выпуска.Symetrix, dbx, Boss CS-3, Maxon CP9Pro + и Alesis 3630 являются примерами VCA comps. Самые дешевые рэковые системы контролируются VCA. THAT Corporation, первоначально являвшаяся подразделением dbx, производит большинство микросхем VCA, с которыми вы столкнетесь.
& nbsp
FET обозначает полевой транзистор, и они, по сути, являются подмножеством VCA со своими особыми качествами. Полевые транзисторы часто используются в качестве твердотельной эмуляции ламп, но основная причина, по которой комп будет рекламироваться как основанный на полевых транзисторах, заключается в том, что вы ассоциируете его со знаменитым и желанным UREI 1176.Так что в основном речь идет о маркетинге, но вы можете ожидать большего «цвета» от эффекта FET, чем от чистого VCA. Помимо 1176, другие примеры компоновок на полевых транзисторах — это в основном дорогие стойки таких брендов, как Vintech, Daking, Purple и Chandler. Педаль MXR M87 продается как FET comp, но звучит так же, как и любой обычный VCA-блок.
& nbsp
OTA расшифровывается как Operational Transconductance Amplifier, который представляет собой микросхему, подобную VCA, за исключением того, что его выход — это переменный ток, а не напряжение.Это относится к конкретной схемотехнике, основанной на микросхеме CA3080 (или его современной замене, например, LM13700), которая является основой для Ross, Dynacomp, Keeley, Wampler и, вероятно, 90% всех педалей Comp на рынке. Большинство «бутиковых» композиций со всеми их заявлениями об усовершенствованиях и усовершенствованиях для получения идеального тона — это просто версии этой очень простой схемы — иногда без каких-либо улучшений, кроме причудливой окраски и педального переключателя 3PDT. Его конверт сложно описать, но он действительно хорошо работает для гитар.
& nbsp
Оптические компоненты содержат источник света, который становится ярче по мере усиления сигнала, и светочувствительный резистор, который реагирует на яркость света, уменьшая его сопротивление. Резистор работает либо в петле обратной связи, либо в делителе напряжения, чтобы изменить уровень вашего сигнала. В некоторых старых конструкциях это были отдельные компоненты, но в 99% современных конструкций свет и резистор заключены в один маленький черный цилиндр. Optos обычно описывают как очень плавные, медленные и «органические».Они могут быть очень нейтральными / невидимыми или очень мягкими / эффектными, в зависимости от того, как спроектирована схема. Примеры оптики: Demeter, Diamond, EHX Black Finger, Retrospec и Joemeek. ELOP — это просто торговая марка бренда Manley из-за их оптического дизайна.
& nbsp
Tube Компрессоры , почти всегда, на самом деле представляют собой оптических компрессоров с простым ламповым каскадом 12AX7, добавленным на конце. Однако var-mu (сокращение от Variable Mu, также торговая марка Manley) используют вакуумную лампу вместо транзистора, где переменный вход напряжения изменяет смещение лампы вместо усиления транзистора.Он имеет несколько иное действие, обычно утверждается, что он даже более гладкий и более «кремовый» или «органический». Помимо Manley и некоторых очень старых устройств Fairchild, единственными известными мне примерами в стиле вари-му являются Markbass Compressore и Lightning Boy Opti-Mu Prime.
& nbsp
Прямая связь означает, что схема управления получит («услышит») ваш сигнал до того, как сигнал пройдет через каскад усилителя; это более современный подход. Обратная связь означает, что контроллер принимает сигнал после каскада усилителя, и это больше связано со старыми конструкциями.«Как они звучат» — это очень тонкий оттенок различия, вы должны попробовать оба, чтобы почувствовать это. Большинство ранее названных схемных решений могут быть построены с прямой или обратной связью.
& nbsp
Существует множество других схем сжатия, которые не обязательно попадают в указанную категорию. Orange Squeezer — это отдельная вещь, основанная на чипе JRC4558 с уникальным действием. Схема TLC (Trans Linear Conductance) от Агилара — это отдельная вещь, похожая на VCA, но не совсем так.Продвинутые дизайнеры электроники, такие как Руперт Неве, разрабатывают схемы, которые либо полностью оригинальны, либо используют элементы более ранних разработок, но новым способом, у которого еще нет названия. Так что не каждый комп подходит под определенную категорию.
& nbsp
Сжатие для краткого и легкого упрощения, вы, вероятно, будете в порядке обобщить, что VCA-композиции быстрые, современные и точные; оптические композиции медленные, винтажные и органичные; и OTA находятся где-то посередине с ответом, который нравится гитаристам. Но помните, что есть много исключений из этих описаний.И все остальные «типы» имеют свои тонкие различия в действии, которые действительно трудно описать словами — вам просто нужно сравнить их лично, чтобы почувствовать это. Так что это все еще не говорит вам, как они звучат как , но, по крайней мере, теперь вы понимаете, что все это значит.

Acompressor — Компрессор Js — Компрессор Javascript

{ parse: { bare_returns: ложь, экма: 8, выражение: ложь, имя файла: null, html5_comments: правда, shebang: правда, строгий: ложь, верхний уровень: нуль }, compress: { стрелки: правда, логические значения: истина, collapse_vars: правда, сравнения: правда, computed_props: истина, условные: истина, dead_code: истина, drop_console: ложь, drop_debugger: правда, экма: 5, оценить: правда, выражение: ложь, global_defs: {}, hoist_funs: ложь, hoist_props: правда, hoist_vars: ложь, ie8: ложь, if_return: истина, inline: true, join_vars: правда, keep_classnames: ложь, keep_fargs: правда, keep_fnames: ложь, keep_infinity: ложь, петли: правда, negate_iife: правда, пасов: 1, свойства: true, pure_getters: «строгий», pure_funcs: нуль, reduce_funcs: истина, reduce_vars: истина, последовательности: правда, side_effects: правда, переключатели: true, top_retain: нуль, верхний уровень: ложь, typeofs: правда, небезопасно: ложь, unsafe_arrows: ложь, unsafe_comps: ложь, unsafe_Function: ложь, unsafe_math: ложь, unsafe_methods: ложь, unsafe_proto: ложь, unsafe_regexp: ложь, unsafe_undefined: ложь, неиспользованный: правда, предупреждения: ложь }, mangle: { eval: ложь, ie8: ложь, keep_classnames: ложь, keep_fnames: ложь, свойства: false, зарезервированный : [], safari10: ложь, верхний уровень: ложь }, вывод: { ascii_only: ложь, украсить: ложь, bracketize: false, комментарии: / @ license | @preserve | ^! /, экма: 5, ie8: ложь, indent_level: 4, indent_start: 0, inline_script: правда, keep_quoted_props: ложь, max_line_len: ложь, преамбула: ноль, preserve_line: ложь, quote_keys: ложь, quote_style: 0, safari10: ложь, точка с запятой: правда, shebang: правда, source_map: нуль, webkit: ложь, ширина: 80, wrap_iife: false }, обертка: ложь }

Сохранить Использовать значения по умолчанию

ОАО Компрессор.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *