Устройство воздушного компрессора. Устройство и принцип работы воздушного компрессора: подробный обзор

alexxlabРазное
Как устроен воздушный компрессор. Из каких основных элементов состоит компрессор. Какой принцип работы поршневого и винтового компрессора. Какие типы компрессоров бывают и где они применяются.

Содержание

Основные элементы конструкции воздушного компрессора

Воздушный компрессор представляет собой устройство для сжатия и подачи воздуха под давлением. Рассмотрим основные элементы, из которых состоит типичный поршневой компрессор:

  • Компрессорная головка — главный рабочий узел, в котором происходит сжатие воздуха
  • Цилиндр — камера, где перемещается поршень и сжимается воздух
  • Поршень с кольцами — создает разрежение для всасывания и сжимает воздух
  • Шатун — передает движение от коленвала к поршню
  • Коленчатый вал — преобразует вращение двигателя в возвратно-поступательное движение поршня
  • Клапаны (впускной и нагнетательный) — регулируют поток воздуха
  • Электродвигатель — приводит компрессор в действие
  • Ресивер — емкость для хранения сжатого воздуха
  • Регулятор давления — контролирует давление в системе
  • Предохранительный клапан — защита от избыточного давления

Принцип работы поршневого воздушного компрессора

Работа поршневого компрессора основана на следующем цикле:


  1. При движении поршня вниз создается разрежение, открывается впускной клапан и воздух засасывается в цилиндр.
  2. При обратном ходе поршня впускной клапан закрывается, воздух сжимается.
  3. Когда давление достигает определенного уровня, открывается нагнетательный клапан.
  4. Сжатый воздух выталкивается в ресивер.
  5. Цикл повторяется, пока давление в ресивере не достигнет заданного значения.

Когда давление падает, реле давления включает электродвигатель и цикл возобновляется. Таким образом поддерживается постоянное давление в системе.

Особенности конструкции винтового компрессора

Винтовой компрессор имеет ряд отличий от поршневого:

  • Вместо поршня используются два сопряженных винтовых ротора
  • При вращении роторов между ними образуются полости, в которых сжимается воздух
  • Процесс сжатия происходит непрерывно, без тактов
  • Отсутствуют клапаны всасывания и нагнетания
  • Меньше вибрация и уровень шума
  • Выше производительность и КПД

Благодаря этим особенностям винтовые компрессоры лучше подходят для непрерывной работы в промышленных условиях.


Типы воздушных компрессоров и их применение

В зависимости от конструкции и характеристик выделяют следующие основные типы компрессоров:

Поршневые компрессоры

Преимущества:

  • Простая конструкция
  • Невысокая стоимость
  • Широкий диапазон производительности

Применение: автосервисы, небольшие производства, бытовые нужды.

Винтовые компрессоры

Преимущества:

  • Высокая производительность
  • Низкий уровень шума и вибрации
  • Длительный ресурс работы

Применение: крупные промышленные предприятия, нефтегазовая отрасль.

Спиральные компрессоры

Преимущества:

  • Компактность
  • Высокая энергоэффективность
  • Низкий уровень шума

Применение: медицинское оборудование, лаборатории, пищевая промышленность.

Ключевые характеристики воздушных компрессоров

При выборе компрессора следует обращать внимание на следующие параметры:

  • Производительность (л/мин) — объем воздуха, подаваемый компрессором
  • Рабочее давление (бар) — давление, создаваемое в системе
  • Объем ресивера (л) — емкость для хранения сжатого воздуха
  • Мощность двигателя (кВт) — влияет на производительность
  • Число оборотов двигателя (об/мин) — от этого зависит ресурс компрессора
  • Уровень шума (дБ) — важно для комфортной работы

Правильный подбор этих параметров позволит выбрать оптимальный компрессор для конкретных задач.


Техническое обслуживание воздушных компрессоров

Для обеспечения длительной и надежной работы компрессора необходимо регулярно проводить следующие мероприятия:

  • Проверка уровня масла и его своевременная замена
  • Очистка или замена воздушного фильтра
  • Слив конденсата из ресивера
  • Проверка натяжения приводных ремней
  • Очистка радиатора охлаждения
  • Проверка герметичности соединений

Соблюдение графика обслуживания позволит избежать поломок и продлить срок службы компрессора.

Меры безопасности при эксплуатации компрессоров

При работе с воздушными компрессорами необходимо соблюдать следующие правила безопасности:

  • Использовать компрессор только по назначению
  • Не превышать максимально допустимое давление
  • Регулярно проверять исправность предохранительных устройств
  • Не допускать попадания воды и масла на электрические части
  • Обеспечить хорошую вентиляцию в помещении
  • Использовать средства индивидуальной защиты (очки, наушники)

Строгое соблюдение этих правил позволит избежать травм и несчастных случаев при эксплуатации компрессорного оборудования.


Перспективы развития компрессорных технологий

Современные тенденции в развитии воздушных компрессоров направлены на:

  • Повышение энергоэффективности
  • Снижение уровня шума и вибрации
  • Уменьшение габаритов и веса
  • Увеличение ресурса работы
  • Внедрение «умных» систем управления
  • Использование экологичных материалов и технологий

Эти инновации позволят сделать компрессоры еще более производительными, экономичными и удобными в эксплуатации.


Устройство воздушного компрессора

—

Воздушный компрессор – это установка, работа которой заключается в сжатии газа и передачи его под определенным давлением в пневматическое оборудование.

Агрегаты этого типа используются как в быту, например для подкачки шин, так и в промышленности. Используемые в современной промышленности конструкции воздушных компрессоров значительно различаются по подаче и давлению. Кроме того они выпускаются как в стационарном исполнении, так и на шасси.

Содержание статьи

  • Принцип работы
  • Устройство компрессора
  • Конструкция многоступенчатого компрессора
  • Конструкция центробежного компрессора
  • Область применения

Ознакомившись, что включает в себя конструкция компрессора и узнав принцип его работы Вам будет значительно проще сохранять оборудование в постоянной работоспособности, а в случае неисправности легко её устранить.

Работа компрессора описывается простым циклом, состоящим из 6 этапов:

Этап 1 – после подачи энергии на электродвигатель, последний приводит в движение коленчатый вал.

Этап 2 – поршень движется влево и создает в цилиндре пониженное давление. При этом открывается впускной клапан. Воздух начинает заполнять область пониженного давления и втягивается в цилиндр.

Этап 3 – Затем поршень движется вправо и закрывает впускной клапан. Поршень сжимает находящийся в цилиндре воздух и повышает давление.

Этап 4 — Когда давление в камере достигает определенного значения — открывается выпускной (напорный) клапан.

Этап 5 – Через открытый выпускной клапан сжатый воздух попадает в ресивер – специальный сосуд для хранения газа.

Этап 6 – Когда давление в ресивере достигает определенного значения, автоматика останавливает работу компрессора.

Если давление в ресивере падает, автоматика подает сигнал на двигатель. Работа воздушного компрессора в этом случае заключается в поддержании давления в ресивере на требуемом уровне.

Устройство компрессора

Устройство воздушного компрессора включает в себя несколько элементов. Это:
  цилиндр и поршень;
  шатун;
  маховик и сальник;
  коленчатый вал и подшипники;
  впускной и напорный клапаны с головкой цилиндра.

После подачи энергии на электродвигатель, последний через ременную передачу начинает вращать маховик и приводит в работу компрессор.

Кроме непосредственного узла создания давления конструкция компрессора включает ещё один узел – ресивер. Это своеобразный сосуд в котором хранится до востребования сжатый воздух.

Преимуществом ресивера является устранения пульсаций при работе компрессора и равномерная подача сжатого воздуха.

Работу компрессора регулирует автоматика, в состав которой входит регулятор давления. Работа такого регулятора заключается во включении и выключении оборудования для поддержания постоянного давления в ресивере. Когда давление в ресивере падает автоматика посылает сигнал и начинается работа компрессора.

Для обеспечения безопасности на ресивере установлен аварийный клапан, который открывается когда давление в сосуде достигает критического значения.

Устройство многоступенчатого компрессора

Многоступенчатые поршневые компрессоры выполнятся с вертикальным и горизонтальным расположением цилиндров. Первое создает экономию в площади компрессорной станции, а так же удобство эксплуатации и монтажа, однако применимо только в компрессорах с одной или двумя ступенями сжатия в одном цилиндре.

Компрессоры с дифференциальными поршнями, осуществляющие многоступенчатое сжатие в одном цилиндровом блоке, выполняются по необходимости горизонтальными.

Ступени сжатия могут осуществляться в отдельных цилиндрах; в этом случае применяют рядное расположение цилиндров с приводом от общего коленчатого вала.

С конструктивной точки зрения различают бескрейцкопфные и крейцкопфные компрессоры.

В бескрейцкопфных компрессорах роль крейцкопфа (ползуна) выполняет сам поршень, обладающий в этом случае удлиненной цилиндрической поверхностью. Обычно они являются компрессорами низкого давления с одной или двумя ступенями сжатия. Крейцкопфные конструкции применяются при любых давлениях, но характерны для высоких давлений при многоступенчатом сжатии. Это объясняется высокими значениями поперечных сил, восприятие которых поверхностью поршня оказывается недопустимым.

Рассмотрим для примера конструкцию вертикального поршневого компрессора. Конечное давление 22 МПа осуществляется в пяти ступенях. В правом блоке цилиндров расположены первая и четвертая, в левом – вторая, третья и пятая ступени сжатия. Это компрессор крейцкопфного типа с вильчатым шатуном.

Компрессор снабжен масляным шестеренным насосом, подающим масло из картера к подшипникам. Масло для смазки в цилиндры подается специальным устройством – лубрикатором. Охлаждение воздуха в холодильниках осуществляется после каждой ступени.

Цилиндры компрессоров с давлением до 8 МПа обычно отливают из чугуна; более высокое давление требует применение стального литья и стальных поковок. Цилиндры снабжаются лапами, опирающимися на плиты, залитые в бетонный фундамент.

В многоступенчатых компрессорах с дифференциальными поршнями блок цилиндров состоит из отдельных частей, жестко и надежно скрепляемых болтами и шпильками.

В компрессорах высокого давления применяют сальниковые уплотнения в виде конических разрезных чугунных колец. Сальники выполняются почти всегда с охлаждением.

Конструкция центробежного компрессора

Центробежные компрессоры в большинстве случаев имеют несколько ступеней. При небольшой подаче они изготавливаются секционными с разделением ступеней на отдельные секции с разъемом в плоскостях, нормальных к оси машины.

Конструкции центробежного компрессора средней и высокой подач, как правило, изготавливают с разъемом корпуса в горизонтальной плоскости аналогично современным паровым турбинам. В этом случае прямой и обратный направляющие аппараты составляют одно целое с половинами корпуса или же, что встречается чаще, размещаются на диафрагмах, плотно вставленных в корпус. Диафрагмы имеют разъем в горизонтальной плоскости.

Охлаждение корпуса компрессора, желательное энергетической точки зрения, усложняет конструкцию корпуса. Поэтому компрессоры строят с подразделением ступеней на группы в отдельных корпусах и расположением промежуточных охладителей между корпусами. Таким образом, бывают компрессоры одно-, двух- и трехкорпусные.

Промежуточные охладители могут располагаться и между группами ступеней, заключенных в одном корпусе.

Всё это можно увидеть на продольном разрезе второго корпуса шестиколесного турбокомпрессора с подачей 9000 м3/ч при давлении 0,7 МПа, частота вращения 10 200 об/мин при мощности на валу 1200 кВт.

Первый корпус этого компрессора имеет одно колесо с двухсторонним подводом. Воздух, сжатый в первой ступени, проходит через трубчатый охладитель и поступает в приемный штуцер 1 второго корпуса, в котором размещено пять колес, составляющих ступень конечного сжатия.

Воздух проходит последовательно через колесо 2 и диффузор и поступает в колесо 3. Замет, пройдя через прямой и обратный направляющие аппараты, он попадает в колесо 4, откуда направляется через промежуточный охладитель и канал в пятую 5 и шестую 6 ступени.

Основными элементами конструкции здесь являются: литой чугунный корпус 7, замыкающие крышки 8 и 9 корпуса, несущие штуцера 1 и 1’ и коробки подшипников.

Внутри корпуса располагаются диафрагмы, несущие лопасти обратного направляющего аппарата.

Уравновешивание осевой силы достигается, с одной стороны, обратным расположением пятой и шестой ступени и, с другой – упорным сегментным подшипником, находящимся между корпусами компрессора.

Между ступенями располагаются гребенчатые уплотнения.

Область применения

Воздушный компрессор – это самое популярное пневматические оборудование.

Принцип работы компрессора достаточно прост и поэтому такие агрегаты нашли широкое применения практически во всех областях. Они используются в монтажных, ремонтных и строительных работах.

Бытовой воздушный компрессор работает от сети в 220 Вольт и имеет самую широкую область применения. Такие машины используются для проведения покраски или аэрографии.

Для удовлетворения требований промышленности конструкция компрессора, выпускаемого на заводе, соответствует стандартизированному номенклатурному ряду.

Этот ряд построен на основе унификации деталей компрессоров, что позволяет создавать машины различных подач и давлений с применением одинаковых конструкций основных элементов (рам, цилиндров, валов и т. д.). Это значительно удешевляет производство и снижает стоимость компрессоров.

Воздушные компрессоры получили широкое применение в нефтедобывающей отрасли и добыче газа. Их используют при добыче угля и в горнодобывающих комплексах.

Вместе со статьей «Устройство воздушного компрессора» читают:

Из чего состоит воздушный компрессор



Воздушные компрессоры чаще всего используют на производственных предприятиях для подачи сжатого воздуха и запуска различного оборудования. Таким устройствами могут быть балансировочные станки, посты накачивания шин, шиномонтажные стенды, различные металлообрабатывающие станки и агрегаты.

Винтовые компрессоры являются самыми мощными по свои характеристикам, широко применяют на крупных предприятиях в производственных цехах, а поршневые, к примеру, используют в автосервисах и различных ремонтных мастерских. Достаточно популярным становится передвижной вид компрессора, его мобильность позволяет сэкономить на транспортных расходах по его доставке.

Давайте рассмотрим, из чего состоит воздушный компрессор на примере поршневой модели.

Устройство поршневого воздушного компрессора

Главный элемент в устройстве поршневого компрессора – это компрессорная головка, которая по своему строению напоминает двигатель внутреннего сгорания. Давайте рассмотрим схему аппарата, в которой отлично показано устройство компрессорной головки.

Поршневой компрессор состоит из:

  • цилиндра, в котором сжимается воздух;
  • поршня, который всасывает воздух и сжимает его;
  • поршневых колец, которые необходимы для повышения компрессии;
  • шатуна, который взаимодействует с коленчатым валом и передает ему возвратно-поступательные движения;
  • коленчатого вала, который двигает шатун вверх и вниз;
  • впускной и нагревательный клапаны, которые отличаются от клапанов двигателя внутреннего сгорания тем, что их открытие происходит не принудительно, как в ДВС, а вследствие перепадов давления в цилиндре.

Электродвигатель, при помощи ременного или прямого привода, приводит в движение коленчатый вал. Также, важным элементом в конструкции поршневого компрессора является ресивер. Он представляет из себя емкость для накопления воздуха, которая способна поддерживать давление на нужном уровне и равномерно его расходовать.

Дополнительно, все компрессоры должны быть укомплектованы аварийным клапаном сброса и реле давления. Клапан срабатывает при повышении давления до критических значений. Реле давления необходимо для работы оборудования в автоматическом режиме.

Подбор компрессора

Тип:

Винтовой

Поршневой

Объем ресивера:

до 50 литров

от 50 до 100 литров

от 100 литров и более

Давление:

до 8 бар

от 8 до 10 бар

от 10 бар и более

Производительность:

до 300 литров в минуту

от 300 до 500 л/м

от 500 до 3000 л/м

от 3000 до 6000 л/м

от 6000 до 10000 л/м

от 10000 л/м и более

Напряжение сети:

220В

380В

Цена:

до 10 000 руб

от 10 000 до 20 000 руб

от 20 000 до 50 000 руб

от 50 000 руб и более

Направления деятельности нашей компании

www. 4akb.ru

Оборудование для
обслуживания аккумуляторов

www.konteiner-kron.ru

Производство блок-контейнеров

www.metallmeb.ru

Производство мебели
специального назначения

verstaki.com

Слесарные верстаки и
производственная мебель

Обслуживание воздушных компрессоров, ремонт и продажа оборудования

Обслуживание и ремонт промышленных воздушных компрессоров

Позвоните мне напрямую

(856)-218-1600

Круглосуточный аварийный ремонт воздушного компрессора
Мы позаботимся о вас, несмотря ни на что, предлагая круглосуточное аварийное обслуживание. Даже при самой лучшей программе профилактического обслуживания воздушное компрессорное оборудование иногда выходит из строя.

Наши услуги

Круглосуточная аварийная служба

Быстрый и надежный ремонт — это все, что имеет значение, когда ваша воздушная система вышла из строя. ..

Узнать больше

Плановое техническое обслуживание

Пневматическое оборудование избавляет вас от необходимости строить догадки при обслуживании оборудования и дает вам спокойствие…

Узнать больше

Установка оборудования

Все качественное оборудование, которое мы продаем, мы также устанавливаем. Обновляете ли вы…

Узнать больше

Энергоаудит воздуха

Благодаря нашему более чем 40-летнему опыту мы обнаружили, что девять из десяти руководителей предприятий и предприятий…

Узнать больше

Наша продукция

Saylor Beall — американская компания, которая производит вертикальные воздушные компрессоры с электродвигателями для резервуаров емкостью 60, 80 и 120 галлонов и рангом

Подробнее Свободно-винтовой воздушный компрессор спроектирован, изготовлен, собран и испытан в США и доставлен

Свяжитесь с нами

Пневматическое оборудование VS Factory Store

Пневматическое оборудование
Заводской магазин
Экстренное реагирование в тот же день
Услуги и ремонт Основные марки промышленного компрессорного оборудования
Ремонт плат управления преобразователем частоты на месте
Лицензированные специалисты по холодильному оборудованию
Полный арендный парк электрических и дизельных воздушных компрессоров
Внутреннее оборудование и монтаж воздуховодов
Нереалистичные требования для поддержания гарантии на компрессор
Нереалистичные и завышенные контракты на обслуживание
Долгие 2-3 недели ожидания обслуживания