Типы и виды компрессоров, классификация, назначение и сферы их применения

Классификация и область применения компрессоров

Компрессор является одним из основных элементов компрессионной холодильной машины (установки). Он предназначен для отсоса паров хладагента из испарителя, чтобы поддерживать в нем постоянное давление кипения, и для сжатия паров до давления, при котором они могли бы конденсироваться при высокой температуре за счет охлаждения водой или воздухом.

Давление паров или газов можно повысить путем непосредственного уменьшения их объема или сообщения потоку в рабочем колесе большой скорости. Сообщенная газу или пару кинетическая энергия в последнем случае переходит в энергию давления в направляющем аппарате.

К основным типам компрессоров относятся:

  • поршневые с прямолинейным возвратно-поступательным движением поршней в цилиндрах;
  • ротационные с вращающимися и катящимися поршнями;
  • центробежные – турбокомпрессоры;
  • винтовые с двумя или тремя роторами.

Наибольшее применение на транспорте имеют поршневые компрессоры, работающие по принципу уменьшения объема рабочей полости. Поршневые компрессоры можно классифицировать по многим признакам:

1) по применяемому хладагенту:

  • аммиачные А;
  • фреоновые Ф;
  • углекислотные и другие;

Некоторые компрессоры могут работать на различных хладагентах. Так, выпускаются унифицированные компрессоры для работы на аммиаке или фреоне-22, хладоне-12;

2) по числу цилиндров:

3) по расположению осей цилиндров:

  • вертикальные В (рис. 1, а);
  • горизонтальные Г (рис. 1, б);
  • угловые с V-образным расположением цилиндров (рис. 1, д);

4) по использованию рабочих полостей:

  • одинарного действия, в которых хладагент сжимается только одной стороной поршня (см. рис. 1, а);
  • двойного действия, в котором сжатие хладагента осуществляется поочередно обеими сторонами поршня (см. рис. 1, б);

5) по количеству ступеней сжатия:

  • одноступенчатые (рис.1, а и б);
  • двухступенчатые (рис. 1, в);
  • многоступенчатые;

6) по конструкции кривошипно-шатунного механизма:

  • крейцкопфные (компрессоры двойного действия);
  • бескрейцкопфные;

7) по характеру движения паров хладагента в цилиндре:

  • прямоточные (рис. 1, е), когда пары движутся в одном направлении, проходя через всасывающий клапан в поршне, а затем – через нагнетательный в крышке цилиндра;
  • непрямоточные (рис.1, а–д), когда движение паров происходит в соответствии с направлением движения поршня;

8) по ряду конструктивных признаков – картерные и блок-картерные (блок и картер в общей отливке); с принудительной смазкой, со смазкой разбрызгиванием; с водяным и воздушным охлаждением цилиндров;

Рис. 1 – Схемы поршневых компрессоров

9) по расположению рамы – горизонтальные с вильчатой рамой (рис. 2, а) и со штыковой байонетной (рис. 2, б); левые, у которых маховик находится слева (рис. 2, в), если смотреть на цилиндр от коленчатого вала (по стрелке), и правые (рис. 2, г);

10) по стандартной холодопроизводительности:

  • мелкие – до 3,5 кВт (до 3 тыс. ккал/ч);
  • малые – от 3,5 до 23 кВт (от 3 до 20 тыс. ккал/ч);
  • средние – от 23 до 105 тыс. Вт (от 20 до 90 тыс. ккал/ч);
  • крупные – свыше 105 тыс. Вт (свыше 90 тыс. ккал/ч);

11) по типу привода – с приводом от электродвигателя, насаженного непосредственно на вал компрессора, через муфту и с приводом через ременную передачу;

12) по месту установки:

13) по степени герметичности:

  • герметичные со встроенным в корпус электродвигателем без разъёмов (например, агрегаты домашних холодильников);
  • бессальниковые (полугерметичные) со встроенным электродвигателем, но с отъемными крышками; сальниковые или открытые с уплотнением конца вала, выступающего из картера;
  • с открытым картером и сальниковым уплотнением штока на выходе его из цилиндра (крейцкопфные двойного действия).

Рис. 2 – Схемы рам горизонтальных аммиачных компрессоров

Компрессоры, конец коленчатого вала которых выступает из картера через сальник и может быть соединен с валом двигателя, называют компрессорами открытого типа. Компрессор, заключенный вместе с электродвигателем в герметично закрытый кожух, называется герметичным. К герметичным компрессорам относятся малые компрессорные агрегаты, применяемые для домашних холодильников. Более крупные герметичные компрессоры имеют съемные крышки цилиндров для удобства обслуживания поршней и клапанов, поэтому их иногда называют полугерметичными.

Герметичные и негерметичные компрессоры простого действия холодопроизводительностью до 10000 Вт применяются на железнодорожном транспорте для охлаждения изотермических вагонов, контейнеров, в вагонах-ресторанах и индивидуальных кондиционерах, а также на предприятиях торговли, общественного питания и в других отраслях народного хозяйства для охлаждения шкафов, прилавков, витрин, торговых автоматов, небольших камер. Такие компрессоры применяют во фреоновых автоматических установках.

Прямоточные вертикальные и V-образные компрессоры бескрейцкопфные (без ползунов) простого действия выпускают средней и большой холодопроизводительности (от 10000 до 350000 Вт) для аммиачных и фреоновых холодильных установок. Их широко используют на железнодорожном транспорте в рефрижераторных поездах и секциях и для получения искусственного водного льда на льдозаводах.

Горизонтальные компрессоры крейцкопфные с ползуном двойного действия изготовляются только большой холодопроизводительности (свыше 600000 Вт). Эти компрессоры работают на аммиаке и используются в стационарных холодильных установках пищевой и химической промышленности, на льдозаводах. Они имеют значительный вес и габаритные размеры. Техническая характеристика аммиачных и фреоновых компрессоров, выпускаемых отечественной промышленностью, приведена в табл. 14.

Примечание: Аммиачные и фреоновые компрессоры имеют следующие условные обозначения: АВ – аммиачный одноступенчатый вертикальный компрессор; АУ и АУУ –аммиачные одноступенчатые компрессоры с угловым расположением цилиндров; АО –аммиачный одноступенчатый оппозитный (горизонтальный) компрессор; ФВ и ФГ –фреоновый одноступенчатый компрессор вертикальный и горизонтальный: ФУ и ФУУ – фреоновые одноступенчатые компрессоры с угловым расположением цилиндров; ФУ БС, ФУУ БС – фреоновые одноступенчатые бессальниковые компрессоры с угловым расположением цилиндров.

Транспортные компрессоры созданы на основе соответствующих стационарных холодильных машин с учетом специфических условий эксплуатации (толчки и сотрясения подвижного состава, стесненность помещений для размещения оборудования, повышенные требования к надежности и безопасности эксплуатации). Они могут быть одноступенчатыми или двухступенчатыми. Техническая характеристика компрессоров рефрижераторных вагонов постройки заводов ГДР и БМЗ приведена в таблице 15.

Компрессоры вагонов рефрижераторного подвижного состава и пассажирских вагонов с кондиционированием воздуха должны удовлетворять следующим требованиям: иметь простую конструкцию, быть компактными, удобными и надежными в эксплуатации; иметь герметичные подвижные и неподвижные соединения, малую массу, минимальное воздействие инерционных сил; обеспечивать быстрое получение необходимых температур, безопасность труда в условиях движения поездов.

Под надежностью понимают вероятность безотказной работы компрессора в соответствии с его назначением на протяжении заданного времени. Долговечностью считают весь срок существования компрессора, включая время надежной работы и простоя по различным причинам.

Надежная работа компрессора в транспортных условиях определяется совершенством конструкции, качеством и точностью обработки и сборки деталей и узлов. Герметичность неподвижных частей компрессора достигается применением надежных прокладочных материалов и плотностью затяжки болтовых соединений, а подвижных частей – с помощью специальных устройств (например, сальников). Для уменьшения массы картеры, цилиндры с гильзами, крышки и поршни изготовляют из легких сплавов. Предпочтительны схемы расположения цилиндров V- и веерообразные с углом развала, обеспечивающим полное уравновешивание сил инерции движущихся масс. Кроме того, такое расположение цилиндров по сравнению с вертикальным позволяет сократить длину и высоту компрессора. Для уменьшения габаритных размеров и массы увеличивают также частоту вращения коленчатого вала, а для снижения пусковых моментов используют центробежные муфты, встроенные в маховик.

Унификация и стандартизация конструкций, то есть создание одинаковых узлов и деталей для компрессоров с неодинаковой холодопроизводительностью и работающих на разных хладагентах, значительно облегчает организацию серийного производства и позволяет снизить себестоимость изготовления и ремонта оборудования. В качестве унифицированных узлов и деталей в компрессорах используются станины, картеры или блок-картеры, валы, шатуны, поршни, поршневые кольца, клапаны, сальники, масляные насосы.

Максимально унифицированы отечественные аммиачные и фреоновые компрессоры с одинаковым ходом поршня 50, 70 и 130 мм различной производительности.

Поставляют компрессоры осушенными, заглушёнными, заправленными маслом и заполненными сухим азотом или фреоном (фреоновые компрессоры) и сухим азотом или воздухом (аммиачные компрессоры) до давления 0,03–0,1 МПа.

Аммиачные компрессоры рефрижераторных поездов и секций имеют водяное охлаждение с принудительной циркуляцией по замкнутой системе. Фреоновые компрессоры охлаждаются воздухом.

В следующих лекциях рассмотрим конструкции наиболее распространенных на железнодорожном транспорте холодильных компрессоров: прямоточных и непрямоточных многоцилиндровых с вертикальным или угловым расположением цилиндров.

Виды компрессоров, назначение и сфера их применения

Компрессор, представляя собой устройство для подачи на пневмоинструмент сжатого воздуха, получил широчайшее применение во множестве областей нашей жизни. Используются компрессоры в медицине, промышленном производстве, в быту и в стоматологии. Пользуется негаснущим спросом также и компрессорная техника, ввиду своих технических особенностей.

Компрессорное оборудование представляет собой механизм, вырабатывающий и подающий с избыточным давлением воздух, сила же давления зависит от типа прибора и его мощности.

В настоящий момент получили распространение установки роторно – винтовые компрессоры, роторно-пластинчатые и поршневые компрессоры. Каждая разновидность этих агрегатов имеет свои характеристики и определенную сферу применения.

Виды компрессоров

Среда, для сжатия которой служат компрессоры, определяет следующие их виды:

  • газовые; такой вид компрессора предназначен для газа или смеси из нескольких газов, за исключением воздуха (водородные, кислородные и т. п.).
  • воздушные – название этого вида компрессора говорит само: устройство сжимает воздух (давление 1,5 МегаПаскаля).
  • специальные (многоцелевые) компрессоры – этот вид применяется для сжатия разных газов попеременно.
  • специальные (многослужебные) – вид компрессоров для одновременного создания избытка давления различных газов.
  • компрессоры циркуляционные – обеспечивают непрерывную циркуляцию в замкнутом контуре.

Классификация воздушных видов компрессоров по принципу действия

  1. Поршневые компрессоры были изобретены первыми, и до сих пор это оборудование пользуется популярностью на предприятиях. Данный компрессор выполняет работу подобно двигателю внутреннего сгорания, когда вращающийся коленвал в моторе приводит в движение поршень прибора. Сжимание же воздуха может осуществляться несколькими плоскостями поршня. Поршневые компрессоры, благодаря широкой линейке ассортимента и многообразным характеристикам интенсивно используются в самых разных областях деятельности человека. Самые простые модели имеют только единственный цилиндр, не создающий давление больших величин.
  2. Не менее распространены сегодня и роторно-винтовые компрессоры, они считаются объемными. В компрессорном оборудовании подобной модификации не предусмотрены клапаны, что дает возможность максимального увеличения винтовых оборотов. Потому избыточное давление воздуха способны вырабатывать механизмы, не обладающие крупными габаритами. Компрессоры такого типа обладают мощностью от 4 до 250 киловатт, уровень давления достигает от 5 до 13 бар, что представляет довольно неплохой показатель работы.
  3. Агрегаты с прямым приводом — роторно-пластинчатые компрессоры. Благодаря своему устройству, они высокопроизводительны, долговечны и исключительно надежны. Подобные аппараты характеризуются малой вращательной скоростью, мощностью в пределах от 1 до 75 киловатт, давление же не превышает десяти бар.
  4. Мембранные — такой тип компрессоров по действию схож с поршневыми. Отличительной особенностью здесь является рабочая поверхность – это мембрана, изготовленная из материалов, выдерживающих многократный цикл возвратно-поступательных движений. Нагнетание газа (либо воздуха) производится здесь за счет колебаний мембраны. Последняя, зачастую, для большей прочности изготавливается из нескольких слоев. Наиболее распространена на объектах, где требуется высокое качество газа (воздуха), без инородных примесей. Уступает в производительности поршневому типу компрессора.

Виды компрессора, классифицируемые по техническим характеристикам

Различаются компрессоры по производительности, давлению, среде сжимания, устойчивости работы в различных условиях среды, по типам и конструкции. Основные виды аппаратов подразделяются на стационарные, работающие в условиях стационарных работ, и передвижные — наиболее популярные у потребителей.

Также бывают компрессоры винтовые и поршневые, в зависимости от рабочего элемента.

Компрессоры различаются по сжимаемой среде (воздух или газы), способности работать в различных условиях, вне зависимости от условий среды, по производительности и , безусловно, по конструкциям и типам.

Стационарные установки для создания давления используются при проведении видов работ стационарного плана, но, все же, наиболее популярны передвижные. Кроме прочего, они бывают дизельными или электрическими — все зависит от потребляемой энергии, а также винтовыми и поршневыми, в зависимости от рабочего элемента.

Классификация по источнику энергии делит их на электрические и дизельные.

Виды компрессорных станций

Избираемый для работы вид компрессора зависит от технических особенностей и специфики требований осуществляемых работ. В условиях круглосуточной работы, перерывы для технического обслуживания при которых длительны, предпочтительны компрессоры винтовые, ввиду их высокой надежности и производительности. Компрессоры поршневые, в свою очередь, используются в промышленности и в быту в качестве источника воздуха под давлением для пневмоинструмента.

Назначение компрессоров

Технические особенности компрессоров таковы, что позволяют их использовать практически в любой области современной жизни: в медицине, промышленности и даже в быту.

Более же всего потребность в компрессорах ощущается при дорожно-строительных и ремонтных работах. В этих случаях наиболее оптимально использование передвижных компрессорных станций и компрессоров, подключаемых к всевозможным пневмоинструментам и подающих воздух под давлением. При выполнении таких работ компрессоры выступают главным и незаменимым механизмом, от надежности и работоспособности которых зависит весь процесс работы.

Читайте также:  Редуктор давления воды: принцип действия, устройство и правила монтажа

Также большое значение в комплекте с компрессорной станции имеет ресивер. Он нужен для контроля подачи сжатого воздуха через пневмоинструмент, поэтому так важны для работы его технические характеристики. Во время выбора компрессора особое внимание следует уделить вместительности ресивера.

Чем больший объем сжатого воздуха способен вместить ресивер, тем продолжительней будет функционировать оборудование, если произойдет какой-либо сбой в работе компрессора. Также вместительные возможности ресивера учитываются для нейтрализации эффекта пульсации во время подачи воздуха под давлением к оборудованию, что является одним из важных показателей при работе.

При выборе компрессора особый акцент следует сделать на вместительности ресивера, так как, в случае сбоя работы компрессора, от количества вмещаемого сжатого воздуха будет зависеть длительность работы используемого оборудования. Кроме того, объем этот учитывается для нейтрализации пульсаций при подаче воздуха под давлением, что является очень важным параметром работы.

Применение компрессоров

Применение компрессоров не несет ограничений по избираемому виду аппарата, связанных с техническими особенностями производимых работ. Во время выполнения круглосуточных работ, предусматривающих длительные по времени перерывы для техобслуживания, используют компрессоры винтовые, ввиду их особой надежности и характеристикам производительности. Компрессоры поршневые применяют в промышленных условиях и быту, в качестве аппарата для подачи сжатого воздуха к пневмоинструменту.

Наибольшей востребованностью пользуются аппараты для сжатия воздуха в строительстве и при производстве ремонтных работ. Для этого, обыкновенно, используются передвижные компрессорные станции или компрессоры. Подключаются они к различным пневмоинструментам, работающим на сжатом воздухе. Весь цикл производимых работ зачастую зависит от компрессора, считающегося в таких случаях очень важным устройством.

Поршневые компрессоры ввиду относительно несложного внутреннего устройства, производительности, широкого разнообразия этого типа, поршневые компрессоры представлены повсеместно, как в быту, так и промышленности. Кстати, дыхательные аппараты, к которым применяются особые требования безопасности, выполняются исключительно на базе поршневого вида компрессора.

Заключение

Многие производители позиционируют себя в качестве поставщиков компрессорных установок различных модификаций, возможности использования которых на любых объектах с разнообразными задачами практически не ограничены. Каждый из перечисленных выше видов компрессоров имеет свои преимущества, как и недостатки, поэтому столь важно еще до покупки подходящего аппарата проконсультироваться со специалистами, отлично знающими подобное оборудование. Профессионалы дадут ценный совет, применительно к выбору компрессорной установки, наиболее подходящей для работы в определенных условиях.

Назначение и классификация компрессоров

С развитием технологий темпы производства растут, технологические процессы усложняются, а применяемое оборудование совершенствуется. Сейчас компрессоры повсеместно используются в машиностроении, металлургии, химической, газовой и других отраслях промышленности. В этой статье специалисты компании «ГенеТЭК» поделятся с вами своими знаниями о назначении данного оборудования, его классификации и устройстве.

Что это такое?

Компрессор — это оборудование для подачи газа под высоким давлением. Кузнечные мехи, выполняющие ту же функцию, были изобретены задолго до появления электричества. Несмотря на все разнообразие компрессоров 21 века, газ сжимается в них все по тому же принципу. Нынешнее оборудование отличают развитая конструкция и возможность работы с токсичными и взрывоопасными веществами.

Классификация компрессоров по принципу действия

Данные устройства разнообразны в своем исполнении. Механизм сжатия влияет на характеристики выходящего газа, что дает возможность максимально адаптировать оборудование под производственные нужды.

Более общая классификация опирается на принцип функционирования компрессора. Устройство может нагнетать газ фиксированным объемом или постоянным потоком. В первом случае модель называют объемной, во втором — динамической. Рассмотрим каждую группу подробнее.

Объемные компрессоры

Принцип их работы основан на попеременном заполнении камеры компрессора газом и последующим его вытеснением. Производительность объемных компрессоров зависит от частоты рабочих ходов. Данного рода оборудование зачастую применяется для закачки газа в ресиверы.

Производят следующие виды объемных компрессоров:

  • поршневые,
  • винтовые,
  • кулачковые,
  • спиральные,
  • пластинчато-роторные,
  • жидкостно-кольцевые,
  • мембранные.

Поршневые

В конструкцию данного оборудования входят те же узлы, из которых состоит двигатель внутреннего сгорания: рабочий цилиндр, закрепленный на шатуне поршень, коленчатый вал, всасывающий и нагнетательный клапаны. Однако работает компрессор иначе. Коленвал посредством воздействия на закрепленный на нем шатун приводит поршень в действие. Тот, совершая возвратно-поступательные движения, сначала втягивает, а затем сжимает и выталкивает газ из цилиндра.

Существуют модели одинарного и двойного действия. В последнем случае поршень уменьшенной толщины разделяет цилиндр на две части. При работе устройства одна часть камеры сжимает газ, а другая при этом наполняется. Таким образом, за один оборот вала в камере происходят сразу два цикла сжатия.

Винтовые

В отличие от поршневых компрессоров обладают меньшим размером, повышенной устойчивостью и большей производительностью. В основе конструкции — винты в зацеплении. При их движении внутри цилиндра формируется подвижная камера. Интенсивная работа винтов предполагает быстрый износ деталей, для предотвращения которого зачастую применяют дополнительную масляную смазку.

Кулачковые

Механизм работы таких компрессоров завязан на бесконтактном взаимодействии двух синхронно вращающихся роторов. Поток газа в устройстве движется перпендикулярно их осям. Для правильного функционирования форма роторов должна быть такой, чтобы они не создавали между собой промежутка при вращении. Таким образом, подобные компрессоры могут быть двух- и трехкулачковыми.

Спиральные

Нагнетание газа в этих компрессорах происходит благодаря двум спиралям. В процессе работы одна из них остается неподвижной, а другая, не вращаясь, совершает эксцентрические движения. Благодаря этому происходит движение потока газа по компрессору и непосредственное нагнетание вещества.

Пластинчато-роторные

Среди их преимуществ можно отметить компактность, отсутствие вибрации и низкий уровень шума при работе. Воздух нагнетается с помощью ротора с продольными пазами, внутри которых расположены подвижные пластины (шиберы). Механизм эксцентрично закреплен в корпусе (статоре) устройства. Это делается для того, чтобы при вращении центробежная сила прижимала пластины и образовывала подвижные камеры. При предельном выходе шиберов возникает разрежение и последующий впуск нагнетаемого вещества. На этапе сжатия газа объем полости уменьшается до достижения максимального показателя.

В роторно-пластинчатом компрессоре физические законы работают без постороннего вмешательства, в чем и заключается его надежность и простота. Конструктивное решение устройства обеспечивает постоянную смазку подвижных элементов, что позволяет исключить их сухой контакт, который может возникнуть при длительном простое оборудования, и снизить риск преждевременного выхода из строя. Даже износ пластины, который является неизбежным при длительной работе компрессора, не влияет на его производительность, так как компенсируется воздействием центробежной силы. Масляная пленка в сочетании с плотно прижатым шибером создает безупречную герметизацию и предотвращает потерю эффективности устройства. Долголетию оборудования также способствует отсутствие опорных подшипников и низкооборотистый мотор с прямым приводом.

Жидкостно-кольцевые

Название этого вида компрессоров говорит само за себя. Для работы такому оборудованию требуется вспомогательная жидкость. Когда ротор приходит в движение, она перемещается к стенкам статора и принимает кольцеобразную форму. При этом газ напрямую контактирует с жидкостью, частицы которой выходят вместе с ним. Для этого в конструкции устройства представлен узел сепарации. Обычно это оборудование используется для подачи газа, в котором изначально присутствует какое-то количество жидкости.

Мембранные

Могут работать круглосуточно и почти не требуют ремонта. В них установлена эластичная мембрана из полимерного материала, которая функционирует по принципу поршня. Во время нагнетания она сгибается в разные стороны и меняет объем камеры. Таким образом, перекачиваемый газ не соприкасается ни с чем, кроме мембраны и корпуса, и выходит чистым.

Динамические компрессоры

В основе конструкции таких устройств лежит лопаточная машина. Газ, двигаясь по системе роторов и статичных профилированных каналов корпуса, приводит ее в движение. Линии нагнетания и всасывания в таких устройствах сообщаются друг с другом, благодаря чему поток воздуха в системе движется беспрерывно. При этом производительность компрессора напрямую зависит от силы вращения ротора. Основное применение данных устройств — вентиляция и кондиционирование.

Динамические компрессоры делятся на следующие виды:

Осевые

Данные компрессоры включают в себя чередующиеся лопаточные решетки ротора и статора. Первые называются рабочими колесами. Они представляют собой подвижные лопатки, крепящиеся к валу. Вторые — направляющие аппараты. Их лопаточные решетки статичны. Комплекс из рабочего колеса и направляющего аппарата называется «ступенью», а расстояние между двумя рядом находящимися лопастями — «межлопаточным каналом». Он относится к диффузорному типу. Это означает, что диаметр вписанных в него окружностей постепенно расширяется, двигаясь от передней кромки к задней.

В результате газовые частицы, оказавшиеся внутри рабочего колеса, подвергаются воздействию лопастей и выстраиваются в поток, движущийся по оси роторного вращения. После прохождения рабочего колеса воздух подается в направляющий аппарат. Благодаря такому свойству межлопаточного канала, как диффузорность, движение потока тормозится. Вследствие этого растет статическое давление. Межлопаточный канал имеет определенную кривизну, поворачивающую поток под нужным углом, чтобы улучшить подачу воздуха в последующее рабочее колесо. В итоге на каждом новом этапе давление потока повышается, его скорость внутри рабочего колеса увеличивается, а внутри направляющего аппарата — уменьшается. Тем не менее элементы прибора и компрессор в целом спроектированы так, чтобы воздух подавался с замедлением.

Центробежные

Основа этих компрессоров — рабочее колесо. На нем закреплены лопатки, уходящие от центра к краям. По их типу рабочие колеса делят на радиальные (с ровными лопатками) и реактивные (с изогнутыми лопатками). Вторые обладают более высокими характеристиками, особенно степенью сжатия.

Газ идет вдоль оси двигателя центробежного компрессора через рабочее колесо. С помощью диффузорного межлопаточного клапана он совершает поворот в радиальном направлении. Центробежная сила, создаваемая в рабочем колесе, повышает давление газа. После выхода нагнетаемое вещество попадает в диффузор, где происходит последующее торможение и преобразование его кинетической энергии во внутреннюю.

Другие классификации

Компрессоры подразделяются по области применения: энергетические, химические, холодильные и др.

Оборудование делят и в зависимости от типа сжимаемого газа: хлорные, азотные, воздушные и др.

Существует классификация компрессоров в соответствии со сферой использования: холодильные, энергетические и др.

По давлению на выходе устройства делятся на следующие виды:

  • вакуум-компрессоры (газодувки);
  • компрессоры низкого давления — от 0,15 до 1,2 МПа;
  • компрессоры среднего давления — от 1,2 до 10 МПа;
  • компрессоры высокого давления — от 10 до 100 МПа;
  • компрессоры сверхвысокого давления — более 100 МПа.

Производительность данного устройства исчисляется в единицах объема сжимаемой среды в минуту. Она зависит от диаметра цилиндра, длины хода поршня и скорости вращения вала. Производительность компрессора может быть:

  • малой — до 10 м3 /мин.;
  • средней — от 10 до 100 м3 /мин.;
  • большой — свыше 100 м3 /мин.
Преимущества аренды компрессоров в компании «ГенеТЭК»

Компрессор — это устройство, покупка и обслуживание которого обходятся дорого. На сегодняшний день профессионалы рекомендуют воздержаться от его приобретения. Вместо этого они советуют арендовать компрессоры у специализированных компаний.

ООО «ГенеТЭК» работает на рынке уже 10 лет. Компания предоставляет аренду качественное оборудование европейского и японского производства на выгодных условиях. Мы подберем нужный компрессор, подходящий под ваши нужды, а также осуществим его доставку и работы по разгрузке.

Наша компания ценит своих клиентов и настроена на продолжительное сотрудничество. Мы предлагаем бесплатные услуги по транспортировке оборудования по Москве и области при аренде на 3 месяца и дольше. Проверьте исправность компрессора перед отгрузкой и убедитесь, что «ГенеТЭК» работает честно.

По всем вопросам обращайтесь по телефону +7 (495) 120-27-47.

Компрессоры их типы и назначение. (Компрессоры, классификация)

Компрессоры

Компрессор – машина для повышения давления и перемещения газа.

Компрессорная установка – совокупность компрессора, привода, аппаратов, трубопроводов и оборудования. Необходимого для осуществления повышения давления и перемещения газа.

Компрессоры используются в энергетике, машиностроении, строительстве, в химической, нефтехимической, металлургической и горной промышленности. Сжатый воздух может расходоваться для привода в движение различных машин и механизмов (пневматические инструменты, в горном и строительном деле, для привода в движение механических пневматических тормозов, грузоподъемные краны), для создания разрежения в технологических аппаратах, для перемещения газов по трубопроводам. В технологических производствах, связанных с процессами, протекающими в газовых средах, компрессоры должны создавать необходимое давление в системах и развивать подачу определенного количества газа, являющегося сырьем.

Компрессоры классифицируются по ряду характерных признаков.

По назначениюкомпрессоры классифицируются

– по отраслям техники или производства, для которых они предназначены (химические, энергетические, общего назначения и т.д.,

– по роду сжимаемого газа (воздушный, кислородный, хлорный, азотный и т.д.),

– по непосредственному назначению (пускового воздуха, гаражные, тормозные и. д.)

Читайте также:  Из дерева – своими руками: выбор материала и подготовка поверхности

По производительности каждый тип компрессоров имеют свою классификацию. Например, поршневые компрессоры классифицируются:

Микропроцессоры – производительность до 10 дм 3 /с;

малой производительности – от 10 до 100 дм 3 /с;

средней – от 100 до 1000 дм 3 /с;

большой – свыше 1000 дм 3 /с.

По конечному давлению различают :

вакуум компрессоры – машины, которые отсасывают газ из пространства с давлением ниже атмосферного и нагнетают до атмосферного и выше;

газодувки – машины, предназначенные для нагнетания газа при давлении до 0,3 МПа;

компрессоры низкого давления – предназначенные для нагнетания газа при давлении от 0,3 до 1,2 МПа,

среднего – от 1,2 до 10 МПа,

высокого – от 10 до 100 МПа,

сверхвысокого давления – предназначенные для сжатия газа свыше 100 МПа.

По системе охлаждения: без искусственного ох­лаждения; с воздушным охлаждением; с внутренним водяным охлаждением; с внешним охлаждением в одном, двух и т. д. промежуточных охладителях; охлаждаемые впрыскиванием жидкости.

По типу приводного двигателя: с приводом от электродвигателя, двигателя внутреннего сгорания или паровой или газовой турбины (турбокомпрессор). Для удобства монтажа и уменьшения габаритов компрессорной установки двигатель и компрессор часто объединяют в одном агрегате. Для этой цели применяют фланцевые электродвигатели или электродвигатели, ротор которых насаживается на вал компрессора.

По условиям эксплуатации: стационарные (с массивным фундаментом и постоянным обслуживанием); пере­движные (перемещаемые при эксплуатации, иногда без постоян­ного обслуживания); автономные (с собственными вспомогатель­ными системами, включенными в состав агрегата);

По принципу действия. Под принципом действия понимают совокупность физических явлений, используемых для повышения давления газа, и способа подвода энергии к газу.

По принципу действия компрессоры подразделяются на объемные и динамические (лопастные). По конструктивному признаку объёмные компрессоры подразделяются на поршневые и роторные, а лопастные – на центробежные и осевые.

Для получения высоких давлений при небольшой производительности используют компрессоры объемного типа (исключая компрессоры Рутса), а для получения больших расходов при относительно малом давлении — компрессоры динамического типа.

Объемные компрессоры: возвратно-поступательного действия (поршневой и мембранный) и ротационные (пластинчатые, винтовые, Рутса)

В объемных компрессорах, работающих по принципу вытеснения, воздух замыкают в рабочей камере и затем уменьшают ее объем, после чего рабочая камера соединяется с отводящим (нагнетательным) трубопроводом.

Рис. 1. Поршневой компрессор:1- всасывающий клапан; 2 – цилиндр; 3 – поршень; 4 – приводной вал; 5 – кривошипно-шатунный механизм; 6 – крышка; 7 – нагнетательный клапан.

Для увеличения производительности иногда применяют поршневые компрессоры двойного действия (рис. 2).

В мембранном компрессоре процесс получения сжатого воздуха

происходит в принципе так же, как и в поршневом, стой лишь разницей, что в нем подвижной поршень заменен жестко закрепленной гибкой мембраной . Замкнутый объем изменяется за счет деформации мембраны при возвратно-поступательном движении штока.

Рис. Мембранный компрессор:1-впускной (всасывающий) клапан; 2-нагнетательный клапан; 3-копус головки; 4-мембрана; 5-соеденительный шток;

6-коленчатый вал; 7-шатун; 8-вал электродвигателя.

Принцип действия мембранного компрессора заключается в том, что сжатие воздуха происходит за счет движения пластины, которая приводится в движение шатуном. При движении пластины (мембраны) вниз, создается разряжение, открывая впускной клапан. При достижении мембраной нижней точки клапан закрывается и начинается процесс сжатия. Далее – пластина поднимается, и, как только в полости сжатия достигнуто максимальное давление открывается нагнетательный клапан. После того, как сжатый воздух будет вытеснен из полости сжатия (верхняя точка мембраны), клапан закрывается.

Дата добавления: 2015-07-10 ; просмотров: 9137 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Классификация компрессоров

Продукция, производимая на промышленных предприятиях, пользуется все большим спросом. Производство постоянно усложняется, его темпы растут, применяемое оборудование совершенствуется. Сегодня трудно уже представить промышленный технологический процесс без компрессоров. Давайте рассмотрим основные характеристики компрессорного оборудования и классификацию.

На сегодняшний день существует большое множество моделей компрессоров, вариантов их исполнения и применения. Компрессоры различаются по давлению, по производительности, по рабочей среде (сжимаемому веществу) в том числе и по условиям окружающей среды. Каждый компрессор имеет свои конструктивные особенности, технические и рабочие характеристики. Компрессоры могут быть одноступенчатыми и многоступенчатыми.

Компрессор – это промышленный агрегат, который используют для сжатия и подачи различных газов и воздуха под давлением. Компрессоры широко используются в различных технологических процессах практически во всех отраслях производства. Сфера применений – это тяжелое машиностроение, различные добывающие отрасли, химическая, газовая, металлургическая, нефтехимическая и другие отрасли.

Простейший принцип нагнетания воздуха начал использоваться человеком еще много веков назад, к примеру, в кузнечном меху. Несмотря на то, что к настоящему времени существует большое количество типов компрессоров, сам принцип сжатия воздуха в них не изменился. Разнообразие компрессорного оборудования достигается за счет различного конструктивного исполнения. Развитие техники и появление новых технологий стало требовать вначале специальных условий сжатия воздуха и определенных его характеристик на выходе, а затем возникла необходимость и работы с другими газами, в том числе взрывоопасными и токсичными.

Принцип действия компрессоров

Компрессоры можно классифицировать по следующим признакам

По принципу действия

Наиболее общая классификация компрессоров проводится по используемому в них принципу нагнетания газа, в связи с чем выделяют два типа:

  • объемные компрессоры;
  • динамические компрессоры.

Объемные компрессоры работают за счет последовательного наполнения рабочей камеры газом и дальнейшего его сжатия за счет принудительного уменьшения доступного объема рабочей камеры. Для предотвращения обратного хода газа используется система клапанов, поочередно открывающихся и закрывающихся в фазах заполнения и опорожнения камеры. В свою очередь динамические компрессоры увеличивают давление газа путем передачи ему кинетической энергии, которая затем частично переходит в потенциальную энергию давления. Реализация одного и того же принципа сжатия в компрессорах может быть осуществлена различными способами, отличающимися друг от друга характеристиками получаемого сжатого газа, условиями сжатия и т.д. Это позволяет максимально адаптировать устройство под конкретную задачу.

Объемные компрессоры подразделяют на следующие основные группы:

  • поршневые;
  • винтовые;
  • шестеренчатые;
  • роторно-пластинчатые;
  • мембранные;
  • жидкостно-кольцевые.

Поршневые компрессоры появились одними из первых и как нельзя лучше отражают принцип действия объемных компрессоров. Кривошипно-шатунный механизм, приводимый в движение валом, обеспечивает возвратно-поступательное движение поршня в цилиндре. Тем самым рабочая камера, ограниченная поршнем и цилиндром, последовательно изменяет свой объем в зависимости от положения поршня. Система односторонних клапанов предотвращает протечку газа в обратном направлении.

Конструктивные особенности так же позволяют разделить эти устройства на подгруппы. По конструкции рабочей камеры компрессоры могут быть одинарного и двойного действия. Во втором случае поршень имеет меньшую толщину и делит рабочую камеру на две части. При его движении в одной части камеры происходит сжатие газа и его подача в выходной патрубок, а вторая часть при этом заполняется газом из входного патрубка. Тем самым за один оборот вала происходит два цикла сжатия. По количеству цилиндров поршневой компрессор может быть одноцилиндровым, двухцилиндровым и т.д. Если газ последовательно претерпевает сжатие в нескольких цилиндрах компрессора, то такой компрессор называют многоступенчатым, а количество ступеней определяет количество пройденных цилиндров. В зависимости от положения цилиндров поршневые компрессоры делят на устройства: с горизонтальным расположением, вертикальным, угловым, V-образным и оппозитные.

Кроме того поршневые компрессоры классифицируют по назначению на 4 группы:

  • Компрессоры бытового назначения
    Этот тип оборудования отличается малыми габаритами, возможностью передвижения, потребностью в небольшом количестве сжимаемого вещества, непродолжительным использованием, невысоким уровнем шума и практически отсутствием необходимости в техническом обслуживании. Бытовые компрессоры обычно создают давление до 8 бар. Продолжительный и интенсивный режим работы такого класса компрессоров может привести к значительной поломке, затраты на ремонт которой будут соизмеримой с покупкой нового агрегата. Данный класс компрессоров обычно используют в ремонтных мастерских, на станциях технического обслуживания автомобильного транспорта, в строительстве.
  • Полупрофессиональные компрессоры
    Давления до 16 бар, могут перекачивать до 2 куб. м/мин. Надежны в работе. К недостаткам можно отнести шумную работу, требуют периодического ремонта. У данного типа компрессора масло в сжатом воздухе содержится много, поэтому они не отличается экономичностью. Потребители – частные лица и малый бизнес.
  • Промышленные компрессоры
    Оборудование данного типа нашли свое применение на разные участках технологического цикла в технических отраслях. Предприятия легкой и тяжелой промышленности, автомастерские, крупных производители.
    Медицинские компрессоры, оснащаются осушителем адсорбционого типа, шумозащитный корпус. Ресивер с обработкой против коррозии. Компрессоры высокого давления. Максимальное рабочее давление на выходе до 60 бар обеспечивается при помощи мощного электродвигателя.
  • Компрессоры без смазки цилиндров
    они сжимают разные газы и необходимы в производстве, где на выход должна идти чистая сжимаемая среда, не содержащая масло.
    В качестве уплотнения используют поршневые уплотнительные кольца из композиционого материала. Лабиринтное уплотнение не зарекомендовало себя при практическом применении.
    Компрессоры без смазки цилиндров работают без ремонта более продолжительное время.

Чертеж поршневого компрессора

Винтовые компрессоры представляют собой заключенные в корпус один, два или более винта, находящиеся в зацеплении. То есть винтовые компрессоры могут быть: одновинтовыми, двухвинтовыми и т.д. При движении винтов образуются подвижные рабочие объемы пространства, ограниченные непосредственно винтами и стенками корпуса. Такие компрессоры менее габаритны, чем поршневые, и значительно более устойчивы, а также способны обеспечить большую производительность. При работе между винтами могут возникать значительные силы трения, поэтому для снижения износа деталей применяют смазывающие вещества, обычно смазочное масло. Однако подбор антифрикционных материалов позволяет обойтись и без дополнительной смазки, в связи с чем выделяют масляные и безмасляные винтовые компрессоры. Вторые применяются в тех случаях, когда контакт сжимаемого газа и смазочного вещества недопустим.

Шестеренчатые компрессоры в качестве рабочего органа использую пару находящихся в зацеплении шестерней, вращающихся в противоположные стороны. Шестерни могут значительно отличаться от модели к модели, в том числе представлять собой зубчатые колеса. Рабочая камера в таких компрессорах образуется путем отсекания пространства зубьями шестерни и корпусом устройства. Когда зубья разных шестерней входят в зацепление, объем рабочей камеры уменьшается, и газ под давлением вытесняется в выходной патрубок. Такие компрессоры с успехом применяют в тех случаях, когда требуется подача газа под небольшим давлением.

Роторно-пластинчатые компрессоры имеют отличительную особенность в виде, как следует из названия, ротора со специальными пазами, в которые вставлены подвижные пластины. Ротор устанавливается в цилиндрическом корпусе (статоре), причем ось ротора не совпадает с осью корпуса. При вращении ротора центробежная сила отбрасывает пластины от центра ротора и прижимает их к корпусу, тем самым в компрессоре образуются подвижные рабочие камеры, ограниченные соседними пластинами, корпусом и ротором. Изменение объема рабочих камер обусловлено смещением осей. Для дополнительного усилия прижатия пластин к корпусу в пазах ротора могут быть установлены прижимные пружины. Как и поршневые компрессоры, роторно-пластинчатые способны развивать значительное давление газа на выходе, однако их выгодно отличают компактные размеры и меньшая шумность.

Мембранные компрессоры отличаются тем, что содержат в своей конструкции эластичную полимерную мембрану. Принципиально такие компрессоры схожи с поршневыми, только роль поршня в них выполняет мембрана. Выпячиваясь в разные стороны, мембрана меняет объем рабочей камеры, а систем клапанов тем же образом. Привод самой мембраны может быть механическим, пневматическим, электрическим или мембранно-поршневым. Все эти типы приводов объединяет тот факт, что перекачиваемый газ не контактирует в процессе работы устройства ни с чем, кроме мембраны и корпуса рабочей камеры. Это делает мембранные компрессоры востребованными в тех случаях, когда необходимо обеспечить высокую степень чистоты нагнетаемого газа.

Жидкостно-кольцевые компрессоры использую для своей работы вспомогательную жидкость. В цилиндрическом корпусе (статоре) закрепляется ротор с установленными на нем пластинами, причем ось ротора смешена относительно оси статора. Внутрь компрессора заливается жидкость, которая при вращении ротора отбрасывается к стенкам корпуса, принимая форму кольца. Рабочее пространство при этом становится ограниченным пластинами ротора, корпусом и поверхностью жидкости. Как и в случае роторно-пластинчатого компрессора, смещение осей ротора и статора обеспечивает изменение объема рабочих камер. Перекачиваемый газ в таких компрессорах неизбежно контактирует с жидкостью, которая частично уносится с потоком газа, поэтому предусматривается узел сепарации отходящего потока, а также система подпитки компрессора рабочей жидкостью. Такие устройства особенно хорошо подходят в тех случаях, когда перекачиваемый газ уже содержит в своем составе капли рабочей жидкости.

Чертеж жидкостно-кольцевого компрессора

Динамические компрессоры подразделяют на следующие основные группы:

Радиальные компрессоры получили свое название по направлению движения газа в устройстве. Простейший компрессор такого типа состоит из корпуса и размещенного в нем рабочего колеса, установленного на валу. Лопатки рабочего колеса при вращении перемещают газ от оси в радиальных направлениях, тем самым передавая ему кинетическую энергию, которая затем частично преобразуется в потенциальную энергию давления. Газ поступает на колесо через осевой вход, затем попадает на лопатки, отбрасывается в радиальных направлениях и поступает в спиральный газосборник, а затем выводится через выходной диффузор. Рабочие колеса таких компрессоров могут отличаться как по форме лопаток, так и по общей конструкции, к примеру, быть закрытыми или открытыми. Также центробежные компрессоры могут выполнять многоступенчатыми, располагая несколько колес на одном валу и обеспечивая последовательный проход газа через них. Устройства такого типа компактны, обладают малой шумностью и не подвержены сильной вибрации при работе, а также хорошо подходят для случаев, когда требуется обеспечить подачу незагрязненного газа в больших объемах.

Осевые компрессоры отличаются тем, что газ в них движется в осевом направлении. К основным конструктивным элементам таких устройств относят ротор, установленный на валу, и статор (корпус). На роторе располагаются ряды лопаток, проходя которые газовый поток получает дополнительную кинетическую энергию и претерпевает закручивание. Для выравнивания направления его движения между рядами лопаток ротора располагают ряды направляющих лопаток статора. Область, где изменяются характеристики потока газа, ограничена входным направляющим и выходным выпрямляющим аппаратами. Такие устройства значительно более сложны в изготовлении и эксплуатации по сравнению с более простыми радиальными компрессорами, однако обладают большим КПД при схожем показателе напора.

Струйные компрессоры представляют собой эжекторы, в которых используется энергия одного (активного) газа или пара для увеличения давления другого (пассивного) газа или пара. То есть в такое устройство поступают два газовых потока с высоким и низким давлением, а на выходе получается один поток с давлением, большим, чем у потока пассивного газа, но меньшим, чем у активного. Струйные компрессоры отличаются крайней простотой конструкции и, как следствие, высокой надежностью. Они особо предпочтительны в тех случаях, когда в наличие уже имеется газ с высоким давлением, энергию которого целесообразно использовать. К примеру, такие устройства применяют в газодобыче, когда на месторождении есть скважины, как с высоким давлением, так и с низким, и использование струйного компрессора позволяет получить единый поток с приемлемыми характеристиками.

По области применения:

Компрессоры в зависимости от назначения и отрасли производства можно подразделить на установки общего назначения, энергетические, химические, нефтехимические и т.д.

По давлению на выходе:

По давлению на выходе компрессоры подразделяются на:

  • ваккуум компрессоры;
  • компрессоры низкого давления (от 0,15 до 1,2 Мпа) применяются на установках для сжатия воздуха;
  • компрессоры среднего давления (от 1,2 до 10МПа) в процессах разделения, сжижения и транспортировки газов в химической, нефтеперерабатывающей и газовой промышленности;
  • компрессоры высокого давления (от 10 до 100МПа);
  • компрессоры сверхвысокого давления (выше 100МПа) применяются для установок синтеза газа.

По типу приводного механизма:

Компрессоры могут быть оборудованы электродвигателем, двигателем внутреннего сгорания, это может быть турбина (газ/пар).

По типу охлаждения:

С водяным или воздушным охлаждением

По производительности

Производительность компрессора как для входа так и выхода принято указывать в единицах объёма сжимаемой среды в единицах времени (норм. условия). Производительность зависит от диаметра цилиндра, длины хода поршня и скорости вращения вала. Компрессоры подразделяют на три категории: малой (до 10 м3/мин), средней (10—100 м3/мин) и большой производительности (свыше 100 м3/мин).

Какие бывают виды компрессоров

Компрессор является агрегатом для сжатия и перемещения различных газов, в том числе и воздуха, на различные приборы и пневмоинструменты. Компрессорную технику широко применяют в промышленности, строительстве, медицине и т.д. Существующие виды компрессоров и их классификация определяют критерии эксплуатации данного оборудования.

Классификация компрессоров по принципу действия

По принципу действия компрессоры классифицируются на объемные и динамические.

Объемные

Это агрегаты, имеющие рабочие камеры, в которых происходит процесс сжатия газа. Сжатие происходит за счет периодического изменения объема камер, соединенных с входом (выходом) аппарата. Чтобы предотвратить обратный выход газа из агрегата, в нем устанавливают систему клапанов, которые открываются и закрываются в определенный момент наполнения и опорожнения камеры.

Динамические

В динамических компрессорах повышение давления газа происходит за счет ускорения его движения. В результате кинетическая энергия частиц газа превращается в энергию давления.

Важно! Динамические компрессоры отличаются от объемных открытой проточной частью. То есть, при зафиксированном вале его можно продуть в любом направлении.

Виды объемных компрессоров

Компрессорное оборудование объемного типа подразделяется на 3 группы:

Мембранные

Имеют в рабочей камере эластичную мембрану, как правило, полимерную. Благодаря возвратно-поступательным движениям поршня мембрана выгибается в разные стороны. В результате движений мембраны объем рабочей камеры меняется. Клапаны в зависимости от положения мембраны либо впускают воздух в камеру, либо выпускают.

Приходить в движение мембрана может от пневматического, мембранно-поршневого, электрического или механического привода.

Важно! В мембранных аппаратах воздух или газ в процессе перемещения через рабочую камеру не контактирует с другими узлами агрегата (кроме мембраны и корпуса). Благодаря этому на выходе получают газ высокой степени чистоты.

Поршневые

Благодаря наличию кривошипно-шатунного механизма поршень совершает возвратно-поступательные движения в рабочей камере, отчего ее объем то уменьшается, то увеличивается.

Поршневые компрессоры имеют установленные на рабочей камере односторонние клапаны, перекрывающие движение воздуха в обратном направлении. Несмотря на хорошую производительность, поршневые аппараты имеют и недостатки: достаточно высокий уровень шума и заметная вибрация.

Роторные

В роторных компрессорах сжатие воздуха происходит вращающимися элементами — роторами. Каждый элемент в зависимости длины и шага винта имеет постоянное значение сжатия, которое также зависит и от формы отверстия для выхода газа.

В таких компрессорах клапаны не устанавливаются. Также конструкция агрегата не содержит узлов, способных вызвать разбалансировку. Благодаря этому он может работать с высокой скоростью вращения ротора. При такой конструкции аппарата величина потока газа достигает высоких значений при небольших габаритах самого компрессора.

Роторные компрессоры подразделяются на несколько подвидов.

Безмасляные

Имеют ассиметричный профиль винта, повышающий КПД агрегата благодаря уменьшению утечек при сжатии газа. Для обеспечения синхронного встречного вращения роторов применяют внешнюю зубчатую передачу. Во время работы роторы не соприкасаются, и смазка им не требуется, поэтому выходящий из агрегата воздух не имеет никаких примесей. Для уменьшения внутренних утечек детали агрегата и корпус изготавливаются с высокой точностью. Также безмасляные аппараты могут быть многоступенчатыми, чтобы убрать разность температур воздуха на входе и выходе аппарата, которая ограничивает повышение давления.

Винтовые

Состоят из одного или нескольких винтов, которые находятся в зацеплении, установленных в герметичном корпусе.

Рабочее пространство создается между корпусом и винтами при их вращении. Данный вид компрессоров отличается хорошей производительностью и беспрерывной подачей воздуха. Для снижения трения между входящими в зацеп винтами, которое увеличивает износ деталей, применяется смазка. Если требуется получить сжатый воздух (газ) без примесей смазочных материалов, то применяются безмасляные винтовые аппараты. В последних, чтобы уменьшить силу трения, подвижные детали изготавливаются из антифрикционных материалов.

Зубчатые

Данные компрессоры еще называют шестеренчатыми, поскольку их главными деталями являются шестерни. Они при работе вращаются в противоположных направлениях, создавая между зубьями и стенками корпуса рабочую камеру.

При вхождении зубьев в зацепление на стороне выходного отверстия агрегата происходит уменьшение объема камеры, вследствие чего воздух под давлением выходит через патрубок. Компрессоры данного типа нашли широкое применение в ситуациях, когда не требуется подача воздуха или газа под высоким давлением.

Спиральные

Это разновидность безмасляных компрессоров роторного типа. Спиральные аппараты также сжимают газ в объеме, который уменьшается постепенно.

Главными элементами данного аппарата являются спирали. Одна спираль закреплена неподвижно в копрусе устройства. Другая подвижная, соединена с приводом. Сдвиг по фазе между спиралями равняется 180°, благодаря чему происходит образование воздушных полостей с изменяемым объемом.

Роторно-пластинчатые

Пластинчатый компрессор имеет ротор с прорезанными пазами. В них вставлено определенное количество подвижных пластин. Как видно из рисунка, приведенного ниже, ось ротора с осью корпуса не совпадает.

Пластины при вращении ротора перемещаются центробежной силой от его центра к периферии и прижимаются к внутренней поверхности корпуса. В результате происходит непрерывное создание рабочих камер, ограниченных соседними пластинами и корпусами ротора и аппарата. За счет смещенных осей изменяется объем рабочих камер.

Жидкостно-кольцевые

В данных агрегатах используюется вспомогательная жидкость. В статически закрепленном корпусе аппарата устанавливается ротор с пластинами.

Конструкционные особенности данного аппарата – это смещенные оси ротора и корпуса относительно друг друга. В корпус заливается жидкость, которая принимает форму кольца, прижимаясь к стенкам аппарата вследствие отбрасывания ее лопастями ротора. При этом происходит ограничение рабочего пространства, наполненного газом, между жидкостным кольцом, корпусом и лопатками ротора. Объем рабочих камер изменяется посредством вращающегося ротора со смещенной осью.

Важно! Чтобы перекачиваемый газ не уносил с собой частички жидкости, в жидкостно-кольцевых аппаратах устанавливают узел сепарации, отсекающий влагу из воздуха. Также на устройствах данного типа устанавливается система, обеспечивающая подпитку рабочей камеры вспомогательной жидкостью.

Виды динамических компрессоров

Аппараты с динамическим принципом действия разделяют на осевые, центробежные и струйные. Различаются они между собой типом рабочего колеса и направлением движения потока воздуха.

На заметку! Также динамические аппараты еще называют турбокомпрессорами, поскольку конструкция их напоминает турбину.

Осевые аппараты

В осевых компрессорах поток газа движется вдоль оси вращения вала через неподвижные направляющие и подвижные рабочие колеса. Скорость потока воздуха в осевом аппарате набирается постепенно, а преобразование энергии происходит в направляющих.

Для осевых компрессоров характерны:

  • высокая скорость работы;
  • высокий КПД;
  • высокая подача потока воздуха;
  • компактные размеры.

Центробежные агрегаты

Центробежные компрессоры имеют конструкцию, обеспечивающую радиальный выходной поток воздуха. Поток воздуха, попадая на вращающееся рабочее колесо с радиально расположенными крыльчатками, за счет центробежных сил выбрасывается к стенкам корпуса. Далее, воздух перемещается в диффузор, где и происходит процесс его сжатия.

Центробежные аппараты не имеют узлов с возвратно-поступательными движениями, поэтому обеспечивают равномерный поток воздуха, силу которого можно регулировать. Также данный тип агрегатов отличается долговечностью и экономичностью.

Струйные компрессоры

В аппаратах струйного принципа действия для увеличения давления газа (пассивного) используется энергия активного газа.

Для этого к устройству подводится 2 потока газа: один с низким давлением (пассивный), а второй – с высоким (активный). На выходе из устройства образуется газовый поток с давлением выше пассивного, но меньшим, чем у активного газа.

Важно! Отличительной особенностью струйных компрессоров является простота конструкции, отсутствие подвижных деталей, высокая надежность.

Классификация компрессоров по другим параметрам

Кроме классификации компрессоров по принципу сжатия, принято разделять данные агрегаты по следующим параметрам:

  1. Тип привода. Компрессоры могут работать как с электродвигателями, так и с двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Соответственно, аппараты бывают с прямой передачей (коаксиальные) и с ременным приводом. Как правило, компрессор с прямым приводом – это агрегат бытового назначения. Коаксиальный компрессор привлекает потребителя доступной ценой и широко используются на дачах в гаражах и т.д., поскольку давление воздуха, выдаваемое аппаратом, не превышает 0,8 МПа. Если сравнивать бензиновый и дизельный компрессор, то последний является более надежным в эксплуатации. Также дизель имеет более простое устройство и легок в обслуживании.
  2. Система охлаждения. Аппараты бывают с жидкостным и воздушным охлаждением или вообще без него.
  3. Условия эксплуатации. Аппараты могут быть стационарными, работающими только в помещении от электросети, и передвижными (переносными), работа которых допускается на открытом воздухе и при низких температурах. Например, передвижные компрессоры с двигателем внутреннего сгорания широко используются в местах, где нет централизованного электроснабжения.
  4. Конечное давление. По данному параметру аппараты подразделяют 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.
  5. Производительность. Указывается в единицах объема за определенных промежуток времени (м 3 /мин). Производительность агрегата напрямую зависит от таких параметров, как скорость вращения вала, диаметр цилиндра, длина хода поршня. По производительности принято разделять аппараты на 3 категории: малая – до 10 м 3 /мин; средняя – от 10 до 100 м 3 /мин; большая – свыше 100 м 3 /мин.

Кроме всего, компрессоры подразделяются в зависимости от области применения на агрегаты общего назначения, нефтехимические, химические, энергетические и т.д.

Читайте также:  Пристройка к дому своими руками - вполне доступно
Ссылка на основную публикацию