Как работает воздушный компрессор

Компрессоры: устройство и принцип работы

Воздушный компрессор представляет собой установку, действие которой основано на сжатии воздуха и подачи его под определенным давлением в пневматическое оборудование. Выбирая компрессорное оборудование для выполнения различных видов работ, необходимо учитывать устройство компрессора, его конструктивные особенности, а также технические и рабочие характеристики установки.

Конструктивные особенности, принцип действия и устройство воздушного компрессора зависят от типа установки. Современные компрессоры имеют несколько классификаций, главной из которых является различие компрессоров по принципу действия. Сегодня производители компрессорного и пневматического оборудования предлагают большое количество данных установок различного типа, наиболее распространенными среди которых являются винтовые и поршневые установки.

Поршневые компрессоры

Винтовые компрессоры

Все виды компрессоров имеют, как общие элементы, так и различия в конструкции. Кроме того, в зависимости от типа оборудования могут быть использованы различные материалы при изготовлении тех или иных составляющих компрессоров.

Устройство компрессоров винтового типа

В промышленных отраслях наиболее распространено использование винтовых воздушных компрессоров, которым характерны высокие технические характеристики. Устройство компрессора воздушного винтового отличается от аналогичных установок наличием винтового блока, в состав которого входят два ротора с ведущим и ведомым типом. Винтовой блок является основным рабочим элементом данного оборудования.

В момент работы данного компрессора, воздух, который проходит через систему фильтрации и клапан, поступает блок с винтами, где происходит смешивание воздуха с маслом. Использование масла необходимо для устранения пузырей воздуха и уплотнения пространства.

Далее воздушно-масляная смесь нагнетается винтовым блоком в пневматическую систему. На следующем этапе смесь поступает в сепаратор, где воздух отделяется от масел и, через систему радиатора, подается в ресивер или же на пневматическое оборудование.

Так как блок, в котором расположены винты, является главным рабочим элементом компрессора, принцип его работы необходимо рассмотреть отдельно. Зубья роторов – ведущего и ведомого, находятся в зацепленном состоянии. Корпус винтового блока и открытые полости роторов создают объем, в который, при вращении винтов, поступает воздух. Вращение роторов имеет противоположные направления. При этом происходит закрытие открытых полостей, что приводит к уменьшению объема между ними и увеличению давления нагнетания.

Подобное устройство винтового компрессора и его принцип действия обеспечивает высокую эффективность работы всей установки, бесперебойную подачу сжатого воздуха на пневмооборудование и возможность интенсивной эксплуатации данной системы на протяжении длительного времени.

Устройство поршневого компрессора и принцип его действия

Другим видом компрессорных систем, широко используемых в быту и на небольших предприятиях, является оборудование поршневого типа. Главным отличием такой установки от винтового и других типов оборудование является достаточно простое устройство поршневого компрессора и принцип его работы.

Основные элементы данной установки можно разделить на группы в зависимости от выполняемых функций:

  • цилиндровая группа;
  • поршневая группа;
  • механизмы движения;
  • системы регулирования, представляющие собой элементы, регулирующие производительность оборудования – трубопроводы, вспомогательные клапаны;
  • системы смазки;
  • элементы охлаждения;
  • детали для установки оборудования.

Конструктивно поршневой компрессор представляет собой корпус, выполненный из чугуна, алюминия или же другого материала и оснащенный цилиндром, расположение которого может быть как вертикальным, так и горизонтальным. Основную подвижную и рабочую часть компрессора составляет сам поршень и два клапана, выполняющие всасывающие и нагнетательные функции.

Основу работы данного оборудования составляет движение поршня – поступательные движения приводят к всасыванию воздуха в цилиндр, а при возвратном действии воздух сжимается. Данный процесс и приводит к увеличению силы давления. В этот момент происходит закрытие клапана всасывающего действия, а нагнетательный клапан подает в магистраль сжатый воздух. Данный цикл повторяется на протяжении всего периода работы оборудования, обеспечивая пневмоинструменты воздухом под давлением необходимого уровня. Устройство компрессора воздушного поршневого отличается своей сравнительной простотой в сочетании с высокими рабочими и эксплуатационными характеристиками.

Учитывая устройство компрессоров поршневых и винтовых, их конструктивные, технические и эксплуатационные особенности, можно легко выбрать наиболее подходящий тип оборудования в соответствии с предъявляемыми к ним требованиями и для использования с различными пневмоинструментами при проведении как промышленных, так и бытовых работ.

Устройство компрессора воздуха

Компрессоры — это устройства, предназначенные для сжатия разнообразных рабочих сред до определенного давления. В современной промышленности применяют кислородные, азотные, фреоновые и другие агрегаты. Но наибольшее распространение получило оборудование, которое производит сжатый воздух. Такие установки применяют во всех отраслях промышленности, а также в энергетике, строительстве, авторемонте, фармакологии, медицине и других направлениях деятельности.

Важно отметить, что эффективность агрегата напрямую зависит от того, насколько он соответствует конкретным условиям эксплуатации. А это значит, что перед покупкой следует изучить устройство компрессора и его характеристики. Это позволит сделать правильный выбор и приобрести ту установку, которая максимально полно отвечает потребностям того или иного предприятия.

Особенности оборудования

Современные производители предлагают потребителям широчайший модельный ряд техники. Поэтому прежде чем говорить о том, как устроен воздушный компрессор, отметим, что установки значительно различаются по конструкции, техническим характеристикам, принципу действия и другим особенностям. Так, к примеру, агрегаты можно классифицировать по таким признакам, как:

  • Тип привода. Наиболее распространены дизельные и электрические устройства, причем последние также делятся на два вида — с питанием от сети 220 и 380 вольт.
  • Конструкция блока, в котором происходит сжатие воздуха. По данному признаку различают поршневые и винтовые компрессоры.
  • Давление в системе. В зависимости от мощности и устройства, компрессоры могут сжимать воздух как до 8-10, так и до 100 и более атмосфер.

Что касается других отличий, то к их числу стоит отнести тип охлаждения, производительность, область применения и т.д. Логично предположить, что в каждом случае конструкция агрегата будет различаться. А это значит, что без уточнения деталей нельзя ответить на вопрос о том, как устроен воздушный компрессор. Именно поэтому ниже мы приводим только базовое строение механизма, которое в зависимости от модели может быть дополнено теми или иными деталями и узлами.

Конструкция оборудования для производства сжатого воздуха

Итак, основными конструкционными элементами компрессора являются:

  • Двигатель. Как мы уже отмечали выше, агрегаты оснащают электродвигателями и ДВС (бензиновыми и дизельными). Среди бытовых и полупрофессиональных моделей широко распространены установки, работающие от сети напряжением 220 вольт. Если же говорить о промышленном применении, то здесь наиболее востребовано дизельное оборудование, а также компрессоры, предназначенные для подключения к сети 380 вольт. И только в ограниченном числе случаев используют турбины, которые работают на газе или паре.
  • Блок сжатия воздуха. Данный узел может быть как поршневым, так и винтовым. Кроме того, для некоторых отраслей промышленности можно купить компрессоры мембранного, роторно-пластинчатого, шестеренчатого и других типов. Но поскольку их используют довольно редко, мы остановимся подробнее только на двух разновидностях:

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, который оснащен входным и выходным патрубком, а также предохранительным клапаном для защиты от перегрузок. Применение воздухосборников позволяет одновременно решить несколько задач. Во-первых, с их помощью устраняют пульсацию сжатого воздуха, которая возникает вследствие особенностей устройства и принципа работы поршневых компрессоров. Во-вторых, ресивер служит для дополнительного охлаждения рабочей среды, а также ее очистки от конденсата. И наконец, резервуары используют для накопления сжатого воздуха. Небольшой запас позволяет справиться с пиковыми нагрузками на предприятии и обеспечивает работу пневмооборудования в моменты кратковременных отключений агрегатов.
  • Остались вопросы по устройству компрессоров, предназначенных для сжатия воздуха? Специалисты нашей компании готовы подробно рассказать обо всех особенностях бытовых и промышленных установок. Чтобы получить консультацию, достаточно связаться с нами по телефону, указанному на сайте.

    Подготовлено: Елизавета Семёнова

    Комплектация оборудования должна соответствовать требованиям заказчика и условиям предстоящей эксплуатации. В зависимости от этого устройство компрессорной станции включает ряд обязательных и вспомогательных элементов и систем.

    Компрессор. Виды и устройство. Работа и применение. Как выбрать

    Компрессор – оборудование, которое служит для сжатия воздуха и подачи его для дальнейшего использования. Такая техника используется практически во всех отраслях промышленности и народного хозяйства. Появление компактных и мобильных устройств, позволило применять их в быту, и сейчас такой агрегат есть в хозяйстве у большинства домашних мастеров.

    Виды компрессоров

    Существует классификация такого оборудования по нескольким признакам.

    По типу рабочей среды они могут быть:
    • Воздушные. Самый распространенный вид. Такое оборудование сжимает воздух, после чего он применяется для разных целей, например для работы пневмоинстурмента и другого оборудования.

    • Газовые. В этом случае, агрегаты используются для сжатия газов и их смесей, чаще всего они применяются для сжатия водорода и кислорода.

    • Циркуляционные. С их помощью воздух или газ сжимаются, после чего циркулируют по замкнутому контуру.

    • Аппараты многослужебного типа. Они способны одновременно сжимать несколько видов газов.
    • Многоцелевые. Используются для сжатия газов по переменной схеме.
    По типу конструкции:
    • Поршневые. Это самая старая модификация, но она до сих пор является популярной и востребованной. Такое оборудование имеет двигатель внутреннего сгорания, в котором есть поршневая группа, и сжатие воздуха выполняется поршнем. Компрессор может приводиться в действие и при помощи электродвигателя. Самыми доступными являются аппараты небольшой мощности с одним поршнем.

    • Мембранные. Они похожи на предыдущий тип, но здесь рабочим элементом является поршневая мембрана. Во время работы агрегата она колеблется и нагнетает воздух. Мембраны делают многослойными, чтобы увеличить их срок службы. Хотя такие приборы имеют производительность меньше, чем поршневые, но на выходе получается воздух без примесей.

    • Роторно-винтовые. В таких конструкциях нет клапанов, поэтому винт имеет максимальные обороты. Чтобы обеспечить необходимое давление, рабочая камера должна быть большой. Мощность таких приборов может быть от 4 до 250 кВт, и они создают давление от 5 до 13 бар.

    • Роторно-пластинчатые. Они имеют прямой приводной механизм, поэтому у них высокая производительность, надежность и большой срок службы. Ротор вращается со сравнительно небольшой частотой, поэтому мощность таких агрегатов в пределах 1-75 кВт, и они могут создавать давление до 10 бар.

    Особенности устройства
    Самым распространенным является поршневой компрессор:

    Винтовые агрегаты имеют немного другое устройство:
    • Основным рабочим элементом является винтовая пара.
    • Всасывающий клапан.
    • Фильтр.
    • Электромотор.

    Для того чтобы оборудование меньше нагревалось во время работы, на любых его типах дополнительно устанавливаются охлаждающие радиаторы. Для накопления сжатого воздуха, могут быть встроенные ресиверы или они устанавливаются отдельно.

    Принцип действия

    Независимо от типа конструкции, любой компрессор имеет одинаковый принцип действия: воздух засасывается в рабочую камеру, где он сжимается до определенного давления, после чего открывается выпускной клапан и сжатый воздух подается напрямую к потребителю или накапливается в ресивере.

    В зависимости от типа устройства компрессора, воздух может нагнетаться поршнем, мембраной или винтовой парой. Лопастные приборы будут подавать сжимаемый воздух в непрерывном режиме, так как увеличивают скорость потока за счет вращения лопастей. В объемных агрегатах воздух подается в пульсирующем режиме. Есть большой выбор видов, поэтому всегда можно подобрать тот, который соответствует предъявляемым требованиям.

    Область применения

    Сжатый воздух необходим для многих технологических процессов, поэтому такое оборудование используется на разных предприятиях. В зависимости от того, для чего используется воздух, к его качеству предъявляются разные требования. Приборы, применяемые в медицине, электронной промышленности, должны подавать воздух без примесей.

    Области применения компрессоров:
    • Нефтехимическое производство, часто наличие примесей в сжатом воздухе может быть опасным, поэтому к его качеству высокие требования.
    • Пищевая промышленность.
    • Медицина.
    • Строительство.
    • Металлургия.
    • Машиностроение.
    • Сельское хозяйство.
    Широкое применение такое оборудование нашло и в быту:
    • Для накачивания шин автомобиля, мячей, матрасов, лодок, бассейнов и т.д.
    • Подключив продувочный пистолет, можно убрать в машине, очистить двигатель или радиатор.
    • При помощи моющего пистолета, можно мыть не только автомобиль, но и любые другие предметы.
    • Во время ремонта, с помощью краскопульта можно красить, белить.
    • Для работы пневмоинструментов: отбойный молоток, шуруповерт, дрель, гвоздезабивной пистолет, пневмопила.
    • С помощью специальной насадки, можно прочищать канализационные, водосточные трубы.
    • На даче пневматическими ножницами можно легко стричь кусты и обрезать деревья.
    Как выбрать компрессор
    Несмотря на большое разнообразие моделей компрессоров, при совершении выбора, нужно обращать внимание на:
    • Давление воздуха, оно может указываться в барах или атмосферах, для бытового использования достаточно 4-12 атмосфер.
    • Производительность, этот параметр измеряют в литрах за минуту, для использования в быту достаточно 350 л/мин.
    • Мощность силовой установки, этот показатель характеризует мощность двигателя, для бытовой техники достаточно его показателей в пределах 0,8-2,5 кВт.
    • Вес и габариты, в зависимости от мощности, производительности и размеров, такие устройства могут иметь вес от нескольких килограмм, до нескольких сотен килограмм, чем больше агрегат, тем он менее мобильный.
    • Объем ресивера, бак для накопления сжатого воздуха у бытовых приборов обычно не превышает 50 литров, а у профессиональных, он оставляет 100 и более литров.

    Чем больше будет размер и объем ресивера, тем стабильнее будет давление воздуха на выходе, особенно это касается поршневых аппаратов, так как они работают в пульсирующем режиме. Выбирая компрессор, надо покупать тот, мощность и производительность которого будет минимум на 30% больше, чем требуется для выполнения работ.

    Плюсы и минусы

    Так как существует два основных типа компрессоров: винтовые и поршневые, рассмотрим преимущества и недостатки каждого вида.

    Плюсы поршневых приборов:
    • Удобны для кратковременной подачи сжатого воздуха.
    • Могут работать в сложных условиях, поэтому используются в таких загрязненных помещениях как угольные, фасовочные склады, места помола зерна и другие сферы.
    • Эффективно используется при необходимости сжатия агрессивных газов.
    • Является оптимальным вариантом, когда надо производительность не более 200 л/мин.
    • В промышленности его выгоднее использовать, чем винтовые аналоги.
    • Доступная стоимость.
    Недостатки таких устройств:
    • Высокие энергозатраты.
    • Необходимо часто проводить техническое обслуживание, обычно это делают не реже, чем через 500 часов работы.
    • Во время работы создается много шума и вибрация.
    Винтовые устройства являются более современным оборудованием, среди их преимуществ надо отметить следующие:
    • Низкий уровень шума и вибрации.
    • Сравнительно небольшой вес и размеры.
    • Мобильность.
    • Получается более чистый воздух.
    • Могут работать в непрерывном режиме длительное время.
    • Небольшое энергопотребление.
    • Есть возможность плавно регулировать производительность.
    Имеет винтовой компрессор и некоторые недостатки:
    • Более сложное устройство.
    • Высокая стоимость.
    Интересные факты
    • В документации к отечественному и зарубежному оборудованию, часто производительность указывается по-разному. В зарубежных моделях указывают объем забираемого воздуха, а он на 30% больше, чем на выходе. Приобретая зарубежные аппараты, надо добавлять эту величину, чтобы получить необходимую производительность.
    • Если оборудование должно работать длительный период времени, то лучше покупать винтовые устройства, но включать и выключать их часто нельзя. Для кратковременной подачи сжатого воздуха, лучше установить поршневые компрессорные агрегаты.
    • Учитывайте, к какой сети будет подключаться прибор: одно- или трехфазной и в соответствии с этим, делайте его выбор.
    • Для автосервиса или мебельного производства, лучше приобретать поршневые аппараты с ременной передачей, хотя они и более шумные, но имеют больший срок службы и высокую надежность.

    Компрессор является таким оборудованием, которое используется в самых различных промышленных сферах и в народном хозяйстве.

    Воздушный компрессор

    Воздушный компрессор

    Воздушные компрессоры – это специальные устройства, которые используются для подачи и сжатия газов под давлением (паров хладагента, воздуха и т. д.). Воздушные компрессоры имеют широкий спектр применения. В большинстве случаев их используют при ремонтных, монтажных работах, строительстве, то есть, и используют там, где нужно применение пневмооборудования и пневмоинструмента. Также воздушные компрессоры используются в промышленности, где нужно применять сжатый воздух высокого давления. В данном случае, для более качественной и эффективной работы, компрессоры используются в составе буровых установок угольной и горнорудной индустрии, и нефтегазовой сфере. Также интенсивно их используют в металлургической, пищевой промышленности, электрохимической сфере, медицине и других областях. Компрессоры можно использовать при любых погодных условиях, и при этом они всегда сохраняют высокий уровень качества.

    Еще одна отрасль использования компрессора – одно из направлений живописи — аэрография. Чтобы проявить себя в данной области, необходим определенный вкус, талант, аэрограф, ну и, безусловно, устройство, используемое для втягивания воздуха в аэрограф — компрессор. Таким образом, для чего бы вам ни потребовалось компрессорное оборудование, к выбору компрессора нужно подойти со всей серьезностью, чтобы потом результат вас не разочаровал.

    Типы воздушных компрессоров

    Компрессоры бывают нескольких видов: винтовые, с ременным приводом или с прямой передачей, также к этой категории можно отнести ресиверы и осушители. Работа винтовых компрессоров осуществляется с помощью двух винтовых роторов, которые вращаются в масляной ванне. Они имеют линию контакта, которая, выполняя движение поступательного характера в направлении к нагнетательному окну, ведет к усилению давления воздуха в камерах. Данный вид компрессоров характеризуется такими параметрами: экономичность потребления электрики, надёжность, высокая степень коэффициента полезного действия, который обеспечивается малым трением рабочих элементов и хорошим отводом тепла. Компрессоры с ременным приводом – это разновидность поршневых компрессоров, они оборудованы двумя цилиндрами, в которых воздух прессуется друг за другом последовательно. В конце концов, на выходе получается воздух с очень высоким уровнем сжатия. Эти компрессоры долговечны, высокопроизводительны и активно используются в разнообразных профессиональных сферах.

    Компрессоры с прямой передачей (поршневые) – наиболее распространённый вид компрессорного оборудования. Принцип работы довольно простой – электрический двигатель передает энергию, которая вызывает перемещение поршня, а тот, в свою очередь, сжимает воздух, который имеется в цилиндре, и осуществляет необходимую работу. Необходимо различать основные виды поршневых компрессоров – масляные и безмасляные. Масляные поршневые компрессоры отличаются низкой ценой и высокой производительностью, а это дает возможность применять их широко в производственной сфере и в быту. Но также они имеют и значительные недостатки: они работают с масляными фильтрами, которые необходимо постоянно контролировать, проверять на уровень масла и чистить. Безмасляные компрессоры — маломощные (менее 1,5 кВт), но так как воздух, который они выдают, не содержит примесей, а само оборудование не нуждается в специальном внимании и сложном техобслуживания, безмасляные компрессоры являются идеальным вариантом для покраски, особенно в мебельной отрасли.

    Поршневые компрессоры – наиболее распространенные устройства в странах СНГ. Эта технология применяется для сжатия воздуха уже в течение двух столетий, благодаря простоте её технической реализации. По такой же причине поршневые компрессоры были главным, и даже единственным видом воздушных компрессоров (за исключением центробежных компрессоров), которые производились в СССР. Основные преимущества поршневых компрессоров — их дешевизна, высокая ремонтопригодность, простота производства. Если поршневой компрессор обслуживать вовремя, то он может прослужить не один год. Поршневые компрессоры имеют такие преимущества перед другими видами компрессоров:

    — Приемлемые показатели массы;

    — Абсолютная пригодность к ремонту;

    — Отлично работают и при высоких перепадах в потреблении сжатого воздуха

    — Простота в обслуживании и эксплуатации;

    — Обеспечивают более длительный срок службы при неблагоприятных условиях эксплуатации. При средней и малой производительности поршневые компрессоры являются лучше винтовых компрессоров. В наше время рынок поршневых компрессоров представляет кроме широкого разнообразия моделей, ещё и большое количеством компаний — производителей: от китайских малоизвестных заводов до огромных мировых лидеров. В Китае собирают очень много компрессоров, которые разработаны известными американскими и европейскими компаниями. Ассортимент продукции так велик, что наиболее простым способом их систематизации является разделение по стоимости. Модельный ряд очень широк: современные компрессоры могут быть бытового и промышленного назначения, и иногда настолько разнообразен, что бывает сложно отдать предпочтение конкретной модели даже в рамках одной компании. Стоимость компрессоров зависит от места продажи, страны производства, имени изготовителя, времени выпуска модели, её конструктивных особенностей.

    Ресиверы и осушители воздушных компрессоров

    Назначение ресиверов — хранение воздуха в период пиковой нагрузки, что помогает сглаживать его перепады. Распределение воздуха между потребителями становится равномерным. Максимальный объём – пятьсот литров. Нужно отметить, что большей популярностью пользуются вертикальные модели ресиверов. Их используют как дополнительные ёмкости для удаления масла и влаги из буферной ёмкости, или для хранения сжатого воздуха. Осушители решают важную проблему: высокая влажность воздуха в комнате ведете к ускорению процесса его разрушения. А если речь идет о складах, то изделия и материалы, которые там хранятся, начинают портиться намного быстрее, чем без этой влажности, или меняют форму и некоторые свойства. Чтобы этого не было, и применяют осушители, которые предназначены для сушки воздуха в комнате.

    Очень часто компрессор покупается для покрасочных работ. Если Вы решили выбрать компрессор для покраски, то необходимо ориентироваться на поставленные задачи. Если красить планируется малые поверхности, без повышенных требований к результату, то можно использовать недорогие поршневые компрессоры (60-90 л/мин.), а если устройство покупается для профессионального использования, то нужно задуматься о серьезных моделях. Вам может подойти винтовой компрессор с малой мощностью, который будет более надежным и экономичным вариантом.

    Устройство воздушного компрессора

    Для того чтобы верно понять устройство компрессора, нужно разобраться с устройством и назначением всех составляющих его элементов и систем. Все детали компрессора можно разделить на группы в зависимости от назначения:

    цилиндровая группа — цилиндры, втулки цилиндров, крышки, уплотнения штока;

    группа механизма движения — картер, рама, коренные подшипники, шатуны, коленчатый вал, маховик, крейцкопфы;

    поршневая группа — поршневые кольца, поршни, штоки;

    группа по распределению — клапаны;

    система регулирования — элементы регулирования производительности (вспомогательные клапаны, цилиндры «мертвых» пространств, трубопроводы);

    система охлаждения — трубопроводы, концевой и промежуточный холодильники для сжимаемого газа;

    система смазки — фильтры, масляные насосы, маслопроводы, маслоотделители, холодильники для масла;

    группа установки оборудования — привод, щит управления, газопроводы, ресиверы, ограждение, воздушные фильтры.

    Группа механизма движения включает элементы, которые свойственны и другим воздушным компрессорам, и насосам, и двигателям внутреннего сгорания, и паровым машинам. Цилиндры компрессоров для давлений не более 6 Мн/м2, создаются из чугуна, для давлений не более 15 Мн/м2 —из стали литыми, для высоких давлений — из стали коваными. Цилиндры из чугуна отливают с водяной рубашкой, цилиндры из стали имеют съемный кожух. Рабочую поверхность цилиндра хонингуют и шлифуют. Часто в цилиндры вставляют специальные чугунные втулки для того, чтобы улучшить качество поверхности и чтобы снизить требования к отливке цилиндров. Клапаны располагают в крышке цилиндра или внутри. Подвод воды производится к рубашкам цилиндров внизу, а отвод в наиболее верхней точке, чтобы избежать воздушных мешков. Если случилось воздушное охлаждение, то на внешней поверхности цилиндра делают ребра.

    Сальники в воздушных компрессорах используются металлические, самоуплотняющиеся, с коническими и плоскими уплотняющими элементами. Как плоский уплотняющий элемент используют 2 кольца из чугуна — уплотняющее и замыкающее. Все кольца обвиты пружиной, которая уплотняет пространство между поршнем и кольцами. Количество колец зависит от давления в цилиндре. Конические уплотняющие элементы изготавливаются из антифрикционного сплава и со специальным гидравлическим затвором, который осуществляется подачей масла в кольцевые камеры сальника. Часто для изготовления уплотняющих элементов сальников используют фторопласт.

    Существует несколько видов поршней: тронковые (открытые), ступенчатые (дифференциальные) и дисковые. Они могут быть сплошными и составными. Поршневые кольца создаются из перлитного чугуна высокого качества или фактуры.

    Воздушные компрессоры незаменимы в современных условиях развития промышленного производства, поэтому распространенны повсеместно.

    Принцип работы поршневого компрессора

    Самым первым вариантом выпуска компрессорной установки был поршневой компрессор. Он нашёл очень широкое применение и широко используется на сегодняшний день, за счёт высоких показателей производительности и не прихотливости в обслуживании. Может успешно эксплуатироваться как в небольших мастерских, так и в промышленном производстве.

    Принцип работы и устройство компрессоров поршневого типа зависит непосредственно от вида компрессорной установки, и могут отличаться по:

    • количеству цилиндров (с одним цилиндром, с двумя цилиндрами, с тремя цилиндрами)
    • расположению цилиндров (W-образные, V-образные, рядные)
    • количеству ступеней сжатия (одноступенчатые, многоступенчатые)

    Все компрессоры имеют базовый вариант оснащения, который присущ большинству типов компрессорных установок.

    Поршневые компрессора с одним цилиндром являются самой простой компрессорной установкой. В состав входят элементы: цилиндр, поршень, два клапана – один для нагнетания, другой для всасывания воздуха, которые располагаются в крышке цилиндра. Во время работы компрессорной установки, шатун, непосредственно соединенный с вращающимся коленвалом, передает на поршень ограниченные движения по камере сжатия. В процессе происходит увеличение объема, находящегося между клапанами и нижней части поршня, в результате чего происходит разрежение.

    Превышая сопротивление пластины, которая закрывает всасывающий клапан, атмосферный воздух открывает его и поступает в цилиндр по всасывающему патрубку.

    В процессе возвратного действия поршня происходит сжимание воздуха и возрастание его давления. Клапан, через который нагнетается воздух и также удерживаемый пластиной, открывается потоком воздуха, который находится под высоким давлением. Далее сжатый воздух поступает в нагнетательный патрубок. Питание компрессорной установки может производиться от электрического двигателя или при помощи бензинового или дизельного моторов.

    При таком принципе работы компрессорной установки получается максимально эффективная работа. Но имеется минус, который выражается в том, что подаваемый сжатый воздух имеет неравномерный характер и поступает с пульсациями. Для сглаживания пульсаций компрессорная установка снабжена ресивером.

    В одноступенчатых двухцилиндровых компрессорных установках работа цилиндров происходит в противофазе, в следствии чего они всасывают воздух поочередно. Установки оснащаются двумя одинаковыми по размеру цилиндрами. Далее воздух сжимается до максимального уровня и вытесняется в нагнетающую часть оборудования. Затем для сглаживания пульсаций поступает в ресивер.

    Двухступенчатые двухцилиндровые компрессорные установки, оснащены цилиндрами различных размеров. Процесс сжатия воздуха до необходимого уровня происходит в цилиндре первой ступени. Далее воздух поступает в межступенчатый охладитель, для охлаждения до необходимого уровня. Далее, попадая в цилиндр второй ступени, воздух дожимается. Это позволяет получить максимальный уровень давления воздуха.

    Медная трубка обеспечивает охлаждение сжатого воздуха на промежутке между цилиндрами двух ступеней, что позволяет оптимизировать процесс сжатия и значительно повысить КПД всей компрессорной установки. Размеры обоих цилиндров подбираются так, чтобы одинаковая работа проводилась на всех ступенях сжатия воздуха.

    Двухступенчатые поршневые компрессоры позволяют получить более высокий уровень работы компрессорной установки по сравнению с одноступенчатыми установками. Преимущества очевидны: затрачивается минимальное количество энергии при одинаковой мощности двигателя одноступенчатой и двухступенчатой компрессорной установки. Температура в цилиндрах двухступенчатых установок ниже, чем в компрессорах одноступенчатого типа. Производительность двухступенчатых компрессорных установок обычно на 20 процентов больше, чем у одноступенчатых аналогов.

    Компрессоры поршневого типа отличаются своей простотой, длительным сроком эксплуатации в сочетании с высокой эффективностью работы оборудования. Всё это в целом сделало компрессоры поршневые одними из наиболее популярных, как в частном, так и в промышленном использовании.

    Компрессор Extel
    LB50XL

    Зачем нужен воздушный компрессор

    Современная промышленность практически не имеет таких отраслей, где не используются компрессоры. Причем потребность в них абсолютно не зависит от объемов производства: применяются лишь разные по производительности и мощности агрегаты. Для чего же нужны воздушные компрессоры? Главной задачей компрессорного оборудования является производство сжатого воздуха, который выступает в качестве движущей силы или для иных производственных процессов.

    Как работает компрессор

    Как уже было отмечено, главная задача компрессора — сжимать воздух и подавать его под давлением. Компрессоры принято делить на две основные группы — поршневые и винтовые: в каждой из этих групп сжатие происходит по двум абсолютно разным принципам. В случае с поршневыми, ключевым компонентом является поршень, который сжимает воздух в цилиндре посредством возвратно-поступательных движений. У винтовых компрессоров эту функцию осуществляет винтовой блок, в котором воздух сжимается с помощью вращающихся навстречу друг другу винтов.

    Схема внутреннего устройства винтового блока

    В обоих типах компрессорных установок еще одним важным компонентом является компрессорное масло. В первую очередь, оно служит в качестве смазки, которая во время работы компрессора уменьшает трение между его ключевыми компонентами. Также масло уменьшает зазоры в блоках сжатия воздуха и эффективно отводит вырабатываемое за счет работы тепло.

    Область применения воздушных компрессоров

    Обычно воздушные компрессоры работают вместе с другим оборудованием, которое использует сжатый воздух в качестве энергии. Основная сфера их применения — промышленность. К промышленным воздушным компрессорам предъявляются высокие требования: стабильное давление сжатого воздуха, большой ресурс работы и достаточное количество производительности для всех нужд производства.

    Винтовые компрессоры Dalva на промышленном предприятии

    Как правило, в отдельную группу выделяют компрессоры безмасляные. Их применяют в том случае, если наличие остатков смазочного масла в сжатом воздухе недопустимо. Безмасляные воздушные компрессоры используют в следующих отраслях: медицина и фармацевтика, пищевое производство, химическая промышленность и других.

    Также воздушные компрессоры применяют и для строительных работ. Сжатый воздух, который они производят, приводит в движение пневмоинструмент — пескоструйные аппараты, краскопульты, отбойные молотки и т.д. Часто такие работы являются выездными, поэтому для них приобретают передвижные (мобильные) компрессоры — для удобства они могут быть установлены на колесном шасси. Существуют модели, работающие от электричества, а также есть и автономные воздушные компрессоры — они работают на дизельном топливе.

    Еще одна популярная сфера применения компрессоров — автосервисные и шиномонтажные работы. Работу таких инструментов как шиномонтажный станок, шлифовальная машинка, продувочный пистолет обеспечивает энергия воздуха, которую вырабатывает воздушный компрессор. Для небольшого объема работ подойдет и поршневой компрессор, но крупной мастерской с непрерывным потоком клиентов лучше остановить свой выбор на винтовом агрегате.

    Из чего состоит воздушный компрессор

    Иногда компрессоры оснащены дополнительными устройствами — ресивером и осушителем.

    Ресивер (накопитель сжатого воздуха) в поршневом компрессоре выполняет важнейшую функцию: он выравнивает давление, которое из-за движения поршня в цилиндре то возрастает, то уменьшается. Так возникают пульсации, которые негативно влияют на оборудование, для которого предназначался сжатый воздух. Ресивер путем накопления воздуха и плавной его «отдачи» решает эту проблему. Винтовые компрессоры не создают пульсаций.

    Компрессор Ceccato CSA с ресивером и осушителем

    Следующие причины применения ресиверов актуальны и для винтовых компрессоров, и для поршневых:

    • Решение проблемы пиковых нагрузок путем накопления воздуха. Пиковые нагрузки — это ситуация, при которой к компрессору подключено несколько потребителей.
    • Охлаждение сжатого воздуха и предотвращение скапливания конденсата. Воздушный ресивер охлаждает сжатый воздух и помогает конденсировать часть влаги из него, после чего жидкость удаляется с помощью специального конденсатоотводчика и не вредит всей пневмосети, вызывая коррозию и поломки.

    Но ресивер не идеально справляется с удалением влаги, которая поступает в компрессор из окружающей среды вместе с атмосферным воздухом. Чтобы убрать из воздуха весь конденсат, применяют осушители. Многие модели компрессоров с небольшой производительностью имеют в своем корпусе осушитель, который охлаждает, конденсирует и удаляет воду из пневмосети.

    Если у вас остались вопросы о том, зачем нужен воздушный компрессор и как правильно подобрать его, специалисты компании «Волгаремсервис» всегда готовы проконсультировать вас.

    Ознакомиться с нашим ассортиментом компрессоров можно в каталоге.