Що таке повітряний компресор - 8 основних типів пристроїв для стиснення повітря

Компресори це механічні пристрої, що використовуються для збільшення тиску в різних рідинах або газах, що стискаються (частіше це повітря). Вони використовують у всіх галузях промисловості задля забезпечення приміщень чи приладів повітрям. Для живлення пневматичних інструментів, розпилювачів фарби, фазового зсуву холодоагентів, кондиціювання повітря та охолодження, доставки газу трубопроводами тощо.

Як і насоси, компресори поділяються на відцентрові (динамічні чи кінетичні) та об'ємні типи. Однак, на відміну від переважання динамічного типу насосів, компресори частіше зустрічаються об'ємного типу. Розміри можуть змінюватись від насоса, який надує шини, до гігантських поршневих або турбокомпресорних машин, що використовуються у трубопровідному обслуговуванні.

• Поршневий
• Мембранний
• Гвинтовий
• Пластинчастий
• Спіральний
• Роторний
• Відцентровий
• Осьовий

Поршневий компресор

Поршневі компресори покладаються на зворотно-поступальну дію одного або кількох поршнів для стиснення газу в циліндрі (або циліндрах) та вивантаження його через клапан у резервуари високого тиску. У багатьох випадках резервуар і компресор монтуються у загальну раму чи полозья як складального блоку.

У той час як головна функція поршневих типів - це виробництво стисненого повітря як джерело енергії, вони також використовуються для передачі газу трубопроводом. Вибір агрегатів такого типу, як правило, ґрунтується на необхідному тиску та швидкості потоку.

Для досягнення вищого тиску одноступінчастого компресора не вистачить, тому використовуються двоступінчасті.Стиснене повітря, проходячи через другий ступінь, заздалегідь охолоджується при проходженні через перший щабель.

Говорячи про температуру, багато поршневих компресорів призначені для роботи по включенню, а не безперервно. Такі цикли дозволяють нівелюватися теплу, виробленому під час діяльності, як правило, через охолоджувальні канали.

Поршневі типи випускаються двох видів конструкцій: масляні та безмасляні. Безмасляні типи підходять для випадків, коли потрібне повітря без домішок найкращої якості.

Мембранний компресор

Мембранний компресор схожий зовні на поршневі моделі та використовує концентрично розташований двигун, який коливає гнучкий диск. Він поперемінно розширює та стискає компресійну камеру. Як і мембранний насос, привід герметизується від попадання рідини гнучким диском, і таким чином ніяка рідина не зможе контактувати з газом.

Повітряні мембранні типи – це агрегати малої ємності, які застосовуються при необхідності у дуже чистому повітрі без домішок, наприклад, у лабораторіях чи медичних закладах.

Гвинтовий компресор

Гвинтові компресори - це роторні машини, які можуть працювати протягом усього дня, що робить їх хорошим варіантом для застосування в будівництві або прокладання доріг. Він чіпляє провідні та ведені ротори, які втягують газ усередині у бік приводу, стискають його доти, поки ротори не сформують клітину, і газ не вийде вздовж осі через отвір на кінці апарату.

Роторна дія гвинтового типу робить його тихішим порівняно з поршневими компресорами внаслідок зменшеної вібрації.Ще однією перевагою такого виду над поршневим типом є функція випуску повітря без вібрації. Такі апарати можуть використовувати як мастило масло або воду. Однак при використанні масла агрегату може знадобитися часта діагностика.

Пластинчастий компресор

Пластинчастий компресор працює за допомогою серії пластин, встановлених у роторі, які рухаються вздовж внутрішньої стінки апарата. Лопаті, у міру того, як вони обертаються від боку входу до сторони виходу газу, скорочують радіус по якому крутяться, стискаючи захоплений газ (повітря). Лопаті ковзають масляною плівкою, яка утворюється на стінці внутрішньої порожнини апарату, забезпечуючи герметизацію.

Пластинчастий тип не зможе виробляти безмасляне повітря, але вони здатні забезпечувати стиснене повітря без вагань і поштовхів. Вони відносно тихі, надійні і здатні працювати без перерви досить довгий час. Компресори використовуються у багатьох «безповітряних» видів робіт, наприклад, у нафто- та газо- та інших обробних промисловостях.

Спіральний компресор

Спіральні компресори використовують нерухомі спіралі, що обертаються, які зменшують відстань один між одним у міру того як рухливі спіралі обводять нерухомі. Вхід газу здійснюється на зовнішньому краї спіралей, і газ виходить поряд із центром. Через те, що спіралі не контактують, додаткове мастило не потрібно, що дозволяє такому типу виробляти безмасляне повітря.

Однак, оскільки олія не використовується для зниження температури після стиснення, як в інших типах, потужності спіральних компресорів дещо обмежені.Спіралі часто використовуються в малопотужних агрегатах та домашніх кондиціонерах.

Роторний компресор

Роторні компресори - високооб'ємні, прилади низького тиску більш відомі як повітродувки. Два ротори обертаються у протилежному напрямку. У міру того, як кожен ротор проходить повз місце входу повітря, він зачіплює його і несе до місця виходу. Під час того, як газ підходить до місця виходу, він стискається під тиском і витісняється.

Роторно-пластинчастий тип включає два зчеплених між собою ротора, змонтованих на паралельних валах. У дволопатевому компресорі кожен ротор має дві пластини (чотири пластини на апарат). У трилопатевий машині кожен ротор має три пластини (шість пластин на апарат).

Відцентровий компресор

Відцентрові компресори працюють на високошвидкісних насосоподібних турбінах для того, щоб надати швидкість газам для збільшення тиску. Вони застосовуються переважно у високооб'ємних роботах, наприклад, комерційних холодильних апаратах потужністю понад 100 к.с.

Майже ідентичні по конструкції відцентровим насосам, відцентрові типи збільшують швидкість газу, викидаючи його назовні під дією турбіни, що обертається. Газ розширює в спіральній камері, де зменшується швидкість руху та збільшується тиск.

Відцентрові компресори мають низький коефіцієнт стиснення, але вони захоплюють великі обсяги газу. Більшість відцентрових типів використовують кілька етапів для того, щоб поліпшити коефіцієнт компресії. У цих багатоступінчастих компресорах газ зазвичай проходить через проміжний охолоджувач між сходами.

Осьовий компресор

Осьовий компресор досягає найбільших обсягів виробленого повітря, коливаючись від 8 тисяч до 13 мільйонів км в промислових агрегатах. Реактивні двигуни використовують компресори такого роду для виробництва обсягів ще більш широкому діапазоні.

Більшою мірою, ніж відцентрові компресори, осьові використовують багатоступінчасту конструкцію через їх відносно низькі коефіцієнти стиснення. Як і відцентрові, осьові типи підвищують тиск, спочатку підвищуючи швидкість газу. Осьові компресори потім уповільнюють газ, пропускаючи через вигнуті нерухомі лопаті, що збільшує його тиск.

Варіанти харчування та палива

Повітряні компресори можуть працювати від електрики, як правило, на 12 вольтах або 24 вольтах постійного струму. Компресори також працюють від стандартних рівнів напруги змінного струму 120В, 220В, або 440В.

Також існують апарати, що працюють від двигуна на пальному паливі, такому як бензин або дизельне паливо. Як правило, апарати з електроприводом бажано використовувати в тих випадках, коли важливо забезпечити роботу без вихлопних газів або використання або наявність палива небажано. Шум також відіграє певну роль у виборі варіанта палива, оскільки електричні повітряні компресори зазвичай показують нижчі показники шуму порівняно з двигунами на паливі.

Також деякі типи агрегатів можуть бути приведені в дію гідравлічно, без використання пального палива і викидів вихлопних газів.

Висновки

У цій статті були описані всі види повітряних компресорів, їх принципи роботи, переваги та недоліки.Також можна зробити висновки, що вибір типу компресора, необхідність мастила та варіанти палива дуже сильно впливають на кінцевий вибір апарата. Для роботи, наприклад, у приміщенні можна взяти малопотужний безмасляний компресор, що працює від електрики.

Існує велика кількість різних видів компресорів, варіантів палива та їх застосування. Компресори відрізняються тиском, швидкістю, продуктивністю і робочим середовищем. Кожен компресор має свої особливості конструкції, технічні характеристики та сфери застосування.

Матеріал підготували співробітники smsm.ru, які мають практичний досвід роботи понад 25 років із будівельним обладнанням та інструментами як російського виробництва, так і іноземного.