Андрей Смирнов
Время чтения: ~15 мин.
Просмотров: 0

Роторный компрессор

Виды компрессоров

Соответствующий аппарат сжимает рабочую среду, определяющую вид этого оборудования:

  1. Газовое – газ или смесь на основе некоторого числа газов, исключая воздух.
  2. Воздушное – воздух, давление которого нагнетается до 1,5 МПа.
  3. Многоцелевое – использование нескольких газов с учетом того, что сжатие происходит попеременно с переходом от одного газа к другому.
  4. Многослужебное – одновременное сжатие более, чем одного газа.
  5. Циркуляционное – поддержание процесса циркуляции в замкнутом контуре.

Оборудование роторно-пластинчатого типа с прямым приводом отличается высокой производительностью, достаточной надежностью и длительным сроком эксплуатации. Рабочий режим этих аппаратов соотносится с незначительной скоростью вращения, мощностью в пределах 75 киловатт и давлением не более 10 бар. При выходе техники из строя понадобится ремонт компрессоров, для восстановления технических характеристик эксплуатируемой техники.

Конструкция мембранных компрессоров перекликается с тем, как устроены поршневые агрегаты. Особенность такого оборудования – использование мембраны в качестве поверхности, создающей давление. Этот элемент изготавливают из особо прочных материалов. Для улучшения характеристик прочности зачастую устанавливают многослойную мембрану. Ее колебания приводят к увеличению давления воздуха (газа). По сравнению с поршневым типом оборудования производительность ниже.

Советы по выбору коаксиального компрессора

При выборе оптимальной модели станции с прямым приводом, в первую очередь нужно рассчитать необходимую для Ваших инструментов производительность. Специалисты рекомендуют использовать пневматическое оборудование, которое будет на 10-20% превышать расход подключаемых агрегатов. Таким образом техника прослужит дольше и реже будет нуждаться в замене расходных материалов.

Устройство коаксиального компрессора исключает наличие приводных ремней. Соответственно замена основных элементов будет более дорогостоящей и потребует дополнительного времени.

Из недостатков компрессоров с коаксиальным принципом работы можно выделить необходимость постоянного качественного технического обслуживания, контроля рабочих параметров, а также периодических остановок в работе, так как данная конструкция подвержена перегревам.

Множество станций данного типа дополнительно оборудованы пластиковыми или металлическими кожухами, которые позволяют использовать технику под открытым небом, а также в местах с перепадами температуры воздуха. Также корпус улучшает систему охлаждения, так как оснащен дополнительным вентилятором.

Помимо классических моделей коаксиальных компрессоров, большой популярностью пользуются безмасляные устройства. Вместо смазочных материалов в них используется специальное полимерное покрытие, которое также снижает трение и увеличивает рабочий ресурс станций. Данное оборудование часто устанавливается в медицинских учреждениях, а также на предприятиях фармацевтической, пищевой и химической отраслей, так как там предъявлены высокие требования к чистоте.

Если Вам нужна подробная информация по устройству коаксиальных компрессоров, их особенностям, техническим параметрам, стоимости и прочим вопросам, свяжитесь с менеджером нашей компании по электронному адресу info@compressortyt.ru или нажмите кнопку «заказ звонка» в верхней части сайта. Помимо продажи пневматических установок мы предлагаем своим клиентам широкий спектр сервисных технических услуг, а так же предоставляем гарантию на все проведенные работы.

Примеры оборудования

  • Модель: SZW275WH 40
  • Производительность: 24000 л/мин
  • 25 775 787 руб.
  • Модель: Airblok 752 DR 10
  • Производительность: 8050 л/мин
  • 2 278 462 руб.
  • Модель: СБ4/C-24.OLD10
  • Производительность: 105 л/мин
  • 26 506 руб.

Все модели

Необходимое оборудование

Практически все основные элементы и узлы можно создавать из бывших в употреблении вещей, но некоторые элементы придется приобретать отдельно. Фактически для работы понадобятся следующие части:

  • Емкость для изготовления ресивера. В качестве нее можно использовать старый огнетушитель, газовый баллон или гидроаккумулятор.
  • Пусковое реле. Если планируется делать самодельный компрессор из холодильника, то можно использовать его родной блок, причем для него имеется уже готовое посадочное место.
  • Клапан избыточного давления. При этом стоит приобрести именно новое изделие, которое настроено на необходимую величину или имеет регулятор.
  • Компенсатор давления. Он нужен для возможности регулировки выходного потока, вне зависимости от того, какое давление в системе и на входе.
  • Манометр. Желательно, чтобы данный прибор обладал регулируемыми контактами, которые можно выставлять на определенную величину.
  • Управляющее реле. Его можно использовать для подачи тока на пусковую цепь в зависимости от положения контактов.
  • Влагоотделитель. Данный узел стоит довольно дорого, но именно он отвечает за срок эксплуатации и качество работы изделия. Поэтому проще изготовить самодельный влагоотделитель для компрессора из старого масляного фильтра, используя силиконовый гель в качестве наполнителя.
  • Обратный клапан для защиты компрессора.
  • Для соединения всех узлов понадобятся трубы и фитиновые соединения. Также нужен провод для питания электрических цепей.
  • При желании можно создать станину, на которую и смонтировать все узлы.

Устройство и принцип работы винтового компрессора

Два винта ведущий и ведомый синхронно вращаются в паре. Зубья одного входят во впадины второго. Но винты, их металлические поверхности не соприкасаются. Он расположены параллельно друг другу на валах. На этих же валах имеются шестерни, которые входят в зацепление друг с другом, что обеспечивает жесткую кинематическую связь между винтами.

Винтовой компрессор

Роторы (винты) вращаются навстречу друг другу. Воздух через отверстие в корпусе поступает в пространство между винтами. Ввиду того, что зазор между роторами очень мал: 0,1 – 0,3 мм, по мере вращения воздух отсекается от атмосферы и захватывается винтами. Дальнейший поворот валов приводит к уменьшению объема воздуха и значит к его сжатию. На выходе получаем высокое давление.

Вместе с воздухом впрыскивается машинное масло, которое уменьшает зазор между винтами до нуля. Кроме того, масло смазывает винты, уменьшая силы трения. Также масло забирает лишнее тепло, которое неизбежно возникает по мере сжатия воздуха.

Когда камера, образованная винтами, соединяется с выпускным отверстием, воздухомасляная смесь под давлением выбрасываются в нагнетательную линию. Далее смесь проходит через масляный фильтр, который задерживает масло и передает его обратно в систему.

Преимущества винтового компрессора перед поршневым очевидны:

  1. равномерность работы намного превосходит поршневой компрессор
  2. межремонтный период в разы больше
  3. небольшие габариты, легко монтировать
  4. КПД на 30% больше поршневых

Преимущества масляных агрегатов

Самый распространенный метод снижения трения, возникающего при работе различных деталей и узлов, является их смазывание. Это позволяет снизить нагрузку на изделие в целом, в частности, на его ключевую деталь — двигатель.

Для решения, этой задачи применяют специальные, компрессорные масла, которые можно использовать в различных условиях эксплуатации.

Компрессоры такого типа в производстве обходятся дешевле. Поэтому, стоимость такого оборудования существенно дешевле, чем безмасляные аналоги. Но в эксплуатации, они обходятся дороже. Это вызвано тем, что в процессе эксплуатации вместе удалением воздуха из рабочей зоны, происходит выброс масла. Кстати, его необходимо заменять через каждые 2 000–3 000 часов эксплуатации.

Так как в сжатом воздухе присутствуют микрочастицы масла, в систему приходится устанавливать маслоулавливающие элементы, например, фильтры. Через определенное количество времени их так же необходимо заменять, а это усложняет обслуживание, и требует дополнительных расходов на приобретение заменяемых фильтров.

Тем не менее, несмотря на принимаемые меры, воздух, прошедший через масляный компрессор полностью очистить не представляется возможным. Например, после обработки воздуха на винтовом устройстве его загрязнение равно 3 мг на один кубометр. Чистота воздуха после его обработки на поршневом компрессоре, напрямую зависит от уровня износа его деталей и узлов.

Это привело к тому, что в отдельных технологических процессах использование масляных компрессоров запрещено.

Типы поршневых компрессоров

Выше был показан самый простой компрессор одностороннего действия. Намного эффективнее компрессор двустороннего действия.

Поршневой компрессор двустороннего действия

Как видим из рисунка, для всасывания и нагнетания воздуха, используется движение поршня как в одну, так и в другую сторону. Когда слева газ сжимается и соответственно нагнетается, справа идет всасывание. И наоборот. Производительность увеличивается почти в два раза. Чуть меньше, так как шток, толкающий поршень занимает некоторый объем.

Выше показаны одноцилиндровые компрессоры. Также производят двух, трех и более цилиндровые. Соответственно и мощность будет больше в два, три и более раз.

Двухцилиндровый поршневой компрессор

В таких агрегатах поршни ходят в противофазе. Этим достигается равномерность подачи воздуха. Также уменьшается тряска компрессора.

По расположению цилиндров бывают горизонтальные, вертикальные, угловые компрессоры.

Также различаются компрессоры по количеству ступеней сжатия. Вышерассмотренные компрессоры были одноступенчатыми. Бывают также и двух, трех и более ступенчатые.

Особенность безмасляных приборов

Эти устройства нашли свое применения там, где необходимо обеспечить высокие требования к чистоте воздуха. Их устанавливают в медицинских учреждениях, предприятиях фармацевтической и химической промышленности. Справедливости ради надо сказать, что эти устройства относят к наиболее доступным устройствам в части их стоимости. Эти компрессоры отличаются простотой в эксплуатации и обслуживании. Это говорит о том, что нет необходимости в подготовленном персонале, и при установке их на рабочее место не предъявляются какие-то особые требования.

Но безмасляные компрессоры обладают некоторыми недостатками, например, излишним шумом, который возникает во время работы. Но, производители смогли решить эту проблему, устанавливая на эти изделия звукозащитные кожухи.

Выбирая безмаслянный компрессор необходимо обратить внимание на мощность устройства, их производительность и параметры рабочего давления, которые показывают приборы, устанавливаемые на компрессор. Нельзя забывать и об объеме ресивера

Как правило, в устройство компрессора устанавливают емкости объемом 50 литров.

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.

Роторный винтовой компрессор

Ротационный компрессор считается довольно распространенным устройством, которое применяется для сжатия воздуха и различных технологических газов. Во многом эффективность зависит от дизайна подвижных частей. Высокая надежность и другие свойства определяют то, что роторные компрессоры устанавливаются в промышленности. Давление на выходе может достигать высоких показателей, как и при всасывании.

Конструкционными особенностями рассматриваемого механизма можно назвать следующие моменты:

  1. Основные элементы представлены двумя винтовыми роторами: один вращается по часовой стрелке, второй против.
  2. Между подвижным элементом и корпусом есть небольшой зазор.
  3. Оба ротора крепятся к валу, который предназначен для непосредственной передачи вращения.
  4. Роторный компрессор оснащается впускным и выпускным клапаном.

При изготовлении основных частей могут применяться самые различные материалы, в большинстве случаев нержавеющая сталь и чугун.

Принцип работы подобного механизма достаточно прост. Он следующий:

  1. От двигателя вращение передается ведущему элементу, который за счет зацепления передает вращение ведомому.
  2. Оба элемента расположены в герметичном корпусе со впускным и отводящим отверстием.

Важным моментом назовем то, что роторные компрессоры подобного типа могут быть масляными и безмасляными. Среди их отличительных свойств следует отметить следующее:

  1. Масло существенно снижает степень износа конструкции, а также выступает в качестве охлаждения.
  2. Устройства, куда не подается масло, служат несколько меньше, однако они подают более качественную среду.

В случае, если в системе есть масло требуется специальный фильтр, который проводит отделение смазывающего вещества от основной среды. Если она будет попадать в магистраль, то существенно снижается качество лакокрасочного покрытия.

Кроме этого, выделяют довольно большое количество преимуществ у рассматриваемого механизма:

  1. Подвижные части могут работать при большой скорости.
  2. Контакта между двумя подвижными элементами практически нет. Именно поэтому износ относительно низкий даже при длительной эксплуатации устройства.
  3. Провести обслуживание можно своими руками.
  4. Относительно небольшие размеры и вес.
  5. Эксплуатационный заявленный срок составляет несколько десятков лет.
  6. Не требуется много средств для поддержания работоспособности.

Они могут устанавливаться в быту или промышленности, обладать различными размерами и весом.

Поршневые компрессоры и их устройство

Устройство поршневых компрессоров является наиболее простым в одноцилиндровых установках. В состав данного оборудования входят такие элементы, как поршень, цилиндр, два клапана — для нагнетания и всасывания воздуха, которые находятся в крышке цилиндра. При работе установки, шатун, соединенный с вращающимся коленчатым валом, передает на поршень ограниченные движения по камере сжатия. В данном процессе происходит увеличение объема, находящегося между клапанами и нижней части поршня, что приводит к разрежению.

Здесь Вы можете ознакомиться с каталогом поршневых компрессоров, реализуемых ООО ГК «ТехМаш».

Превышая сопротивление пружины, которая закрывает клапан, выполняющий всасывающие функции, атмосферный воздух открывает его и поступает в цилиндр по всасывающему патрубку.

Возвратное действие поршня приводит к сжиманию воздуха и возрастанию его давления. Нагнетательный клапан, который также удерживается пружиной, открывается потоком воздуха, находящегося под высоким давлением, после чего сжатый воздух попадает в нагнетательный патрубок. При этом питание оборудование может осуществляться от электродвигателя или же автономного двигателя, который может быть дизельным или бензиновым.

При этом принцип работы поршневых компрессоров позволяет получить максимально эффективную работу оборудования. Однако есть и один незначительный минус – сжатый воздух, подаваемый данной установкой, поступает в виде импульсов, а не ровным потоком. Для выравнивания давления сжатого воздуха и его пульсации, поршневые компрессоры используются преимущественно с ресиверами, позволяющими исключить возможность перебоев, как в давлении подаваемого воздуха, так и в работе всего оборудования.

Также необходимо рассмотреть особенности конструкции и действия двухцилиндровых установок поршневого типа. В данном случае установка является одноступенчатой и оснащенной двумя одинаковыми по размеру цилиндрами. Работа цилиндров происходит в противофазе, в результате чего они всасывают воздух поочередно. Далее воздух сжимается до максимального уровня давления и вытесняется в нагнетающую часть оборудования.

В случае с двухступенчатыми двухцилиндровыми установками, оборудование оснащено цилиндрами различных размеров. Сжатие воздуха до определенного значения происходит в цилиндре первой ступени. Далее он переходит в межступенчатый охладитель, где охлаждается до необходимого уровня. Затем, попадая в цилиндр второй ступени, воздух дожимается, что позволяет получить максимально высокий уровень давления воздуха.

В качестве межступенчатого охладителя используется медная трубка, обеспечивающая охлаждение находящегося под давлением воздуха на промежутке между цилиндрами двух ступеней. Охлаждение воздуха позволяет оптимизировать процесс его сжатия и значительно повысить КПД всей установки. При этом специальным образом подбираются размеры обоих цилиндров – так, чтобы одинаковая работа проводилась на всех ступенях сжатия воздуха.

Двухступенчатые поршневые компрессоры, устройство которых позволяет получить более эффективный уровень работы оборудования, в сравнении с одноступенчатыми установками, имеют большое количество важных преимуществ. В первую очередь – это затрачивание минимального количества энергии при одинаковой мощности двигателя. Так при одноступенчатом сжатии воздуха требуется большее количество энергии, чем для сжатия этого же объема воздуха двухступенчатым оборудованием.

Кроме того, температура в цилиндрах двухступенчатых установок имеет значительно более низкий показатель, чем в компрессорах одноступенчатого класса. Низкая температура обеспечивает надежность и эффективность работы всего оборудования, а также повышает ресурс поршневой группы. При этом двухступенчатые установки имеют производительность на 20% выше, нежели компрессоры других типов.

Особенности конструкции и принцип действия компрессоров поршневого типа отличаются своей сравнительной простотой в сочетании с высокой эффективностью работы оборудования, его практичностью и длительным сроком эксплуатации при интенсивном использовании. Эти преимущества сделали установки данного типа одними из наиболее популярных, как в быту, так в полупромышленном и промышленном использовании.

Принцип работы промышленных компрессоров

Промышленные компрессоры

Принцип работы воздушных промышленных компрессоров заключается в следующем. Электрический двигатель передает механическую энергию на винтовую пару в рабочем блоке через привод. В камеру поступает очищенный воздушный поток, который смешивается со смазочными материалами и проходит вдоль оси роторов постепенно сжимаясь. Масло в данном случае создает эффект клина для уплотнения и смазывает рабочие механизмы компрессорной станции.

После повышения давления пневматический поток поступает в сепаратор, где осуществляется отделение масла, далее воздух охлаждается и поступает на выходной патрубок. Отделенное масло также подвергается охлаждению и поступает обратно в рабочий блок.

Такое устройство и принцип работы промышленных компрессоров винтового типа гарантирует им стабильные эксплуатационные параметры и длительный срок службы. Благодаря этому данный тип пневматических станций пользуется большой популярностью и применяется во многих сферах.

Чтобы получить подробную информацию и узнать больше о принципе работы воздушных промышленных компрессоров, свяжитесь с нашим менеджером, заполнив форму обратной связи на сайте.

Примеры оборудования

  • Модель: SZW275WH 40
  • Производительность: 24000 л/мин
  • 25 775 787 руб.
  • Модель: ВК 100 2,5 О
  • Производительность: 16300 л/мин
  • 2 805 333 руб.
  • Модель: XLM 18,5A 8 бар
  • Производительность: 3010 л/мин
  • 234 000 руб.

Все модели

Различия конструктива

Альтернативы конструкций, применяемые при производстве поршневых компрессоров:

с ременной либо коаксиальной передачей

маслозаполненные и безмасляные.

Каждое конструктивное решение направлено на достижение определенной цели.

Прямая передача

Коаксиальный привод разработан, чтобы уменьшить вес и габариты конструкции. Это решение позволяет отказаться от громоздких шкивов, ремней и храповика. Крутящий момент передается напрямую с вала двигателя на кривошипно-шатунный механизм блока цилндров. Недостаток этой конструкции – затрудненное охлаждение.

Режим работы техники с прямым приводом не бывает больше 1:2, то есть 20 минут она работает, 40 – отдыхает. Иногда соотношение еще меньше – до 1:4. Здесь имеется в виду беспрерывная работа!

Клиноременная передача

Это традиционная конструкция, использующаяся с первых образцов поршневых компрессоров. С тех пор были внесены лишь незначительные усовершенствования.

Массивный храповик обеспечивает общую плавность работы цилиндропоршневой группы. Это первое преимущество. Храповик имеет форму колеса. В современных моделях спицы выполнены в форме лопастей, которые создают воздушный поток, направленный на поршневую головку.

Дополнительное охлаждение – второй плюс.

Третье преимущество – простота обслуживания и ремонта. Износу в основном подвергаются ремни, которые легко заменить. В процессе эксплуатации следует следить за их натяжением, при необходимости подтягивать. Чтобы выполнить эти действия не нужно разбирать компрессор.

Маслозаполненные и безмасляные

Здесь все просто. В компрессорах сухого сжатия масло не используется. Технический нефтепродукт выполняет функцию смазки, охлаждения и защиты от коррозии. Лишенный такой защиты безмасляный агрегат способен работать не более 15 минут в час. Затем ему надо остыть. Эта особенность ограничивает сферу применения подобной техники.

Основное достоинство безмасляного поршневого компрессора – полное отсутствие масла в вырабатываемом сжатом воздухе. Такое преимущество востребовано при обеспечении работы медицинских инструментов, при производстве продуктов питания, медикаментов и упаковочных материалов.

Еще одно достоинство – простота обслуживания: не нужно менять масло и фильтры. Масляные аппараты рассчитаны на более продолжительную работу. Разрешенный период непрерывного нагнетания может составлять от 20 минут в час до полного рабочего дня. Главная причина – использование масла. Эта жидкость выполняет несколько функций:

смазывает детали для уменьшения трения

охлаждает механизмы

уплотняет технологические зазоры

удаляет продукты износа компонентов цилиндропоршневой группы

защищает от коррозии.

Единственный недостаток использования компрессорного масла – загрязнение рабочей среды микроскопическими каплями жидкости. Однако современные системы подготовки воздуха могут на 99,9% удалить эти примеси.

Теги: устройство поршневого компрессора, устройство поршневого компрессора основные узлы, устройство и принцип действия поршневого компрессора, устройство и работа поршневого компрессора, схема устройства поршневого компрессора, компрессора поршневые устройство и предназначение

Производительность

Производительность компрессоров обычно выражают в единицах объёма газа сжатого в единицу времени (м³/мин, м³/час). Производительность обычно считают по показателям приведённым к нормальным условиям. При этом различают производительность по входу и по выходу, эти величины практически равны при маленькой разнице давлений между входом и выходом, но при большой разнице, например, у поршневых компрессоров, выходная производительность может при тех же оборотах падать более чем в два раза по сравнению с входной производительностью, измеренной при нулевом перепаде давления между входом и выходом. Компрессоры называются дожимающими, если давление всасываемого газа существенно превышает атмосферное.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации