Загальний опис поршневих компресорів

Поршнева компресійна установка являє собою компресор об'ємного дії, оснащений поршневий системою стиснення. Даний тип компресорів одним з перших став застосовуватися на виробництві, зараз агрегати активно використовуються як в промисловому виробництві, так і в напівпромислових і побутових цілях.

Поршневий компресор стискає і подає повітря або рідини, такі як масла, холодоагент та інше під тиском. Поршневі компресори можна найчастіше бачити там, де застосування пов'язано з високим тиском.

Основні елементи конструкції поршневого компресора представлені робочим циліндром, поршнем, клапанами (нагнітальним і усмоктувальним), які знаходяться в кришці циліндра. Необхідний тиск середовища в компресорі даного типу створюється за допомогою поступальних рухів поршня. Кривошипно-шатунний механізм в сукупності з колінчастим валом змушують поршень здійснювати зворотно-поступальні рухи.

Компресори даного типу можуть бути оснащені одним або декількома циліндрами, які розташовуються горизонтально / вертикально / V- / W-образно. Дані агрегати можуть бути одинарного дії або подвійного (якщо поршень працює обома сторонами), а також відрізнятися за типом стиснення: багатоступінчастого або одноступінчастого.

На малюнку зображенний компрессор К3 (детальніше за посиланням https://melagroprom.com/kompressoryi/kompressor-k3.html)

В обладнанні такого типу, як правило, передбачено автоматичне регулювання продуктивності, з метою забезпечити постійний рівень тиску в трубопроводі. Найпростіший спосіб регулювання це змінити частоту обертання валу компресора.

Поршневі компресорні установки відрізняються різноманітністю видів і на ринку представлені найрізноманітніші варіанти для будь-яких промислових потреб. Існує безліч ситуацій, в яких поршневі насоси є оптимальним рішенням:

- потреба в компресорі малої продуктивності;
- великі перепади обсягів виробленого стиснутого повітря (поршневі компресори успішно справляються з такими ситуаціями);
- використання в складних умовах, таких як брудні роботи, підвищена вологість, перепади температури (при розфасовці цементу, на млинах, складах вугілля);
- стиснення агресивних газів;
- при нагнітанні високого рівня тисків поршневі агрегати працюють в конструкції, оснащеної одним поршнем, так і в системі з двома і більше (до 40 атмосфер).

Переваги:

- відносно недорогі
- нескладне технічне обслуговування (легко зрозуміти внутрішній механізм роботи)
- підходить для високого тиску.

Недоліками є менший рівень економічності, більш часті поломки і гучність.

Принцип дії компресора поршневого типу

Принцип функціонування поршневий компресорної установки досить нескладний. Класична модель агрегату складається з корпусу (виконаного з чавуну), циліндра (розташованого горизонтально / вертикально / під нахилом), поршня, клапанів (всмоктуючого і нагнітального).

До складу компресорів поршневих входить робочий цилинд і поршень, клапани (всмоктуючий з нагнітальним), які знаходяться в кришці циліндра. Щоб повідомити зворотно-що надходять руху поршня, в роботу підключається кривошипно-шатунний механізм з колінчастим валом.

Поршень заводить прямий привід кривошипно-шатунного механізму, і при зворотно-поступальних рухах стискає повітря атмосфери, а потім виштовхує його в область приєднаної магістральної лінії. Нижче наведена схема роботи поршневого компресора.

Ознайомитись з особливостями промилових поршневих компрессорів ви можете на сторінці https://melagroprom.com/publications/promyishlennyie-porshnevyie-kompressoryi.html

Один оборот вала приймається зазвичай за два ходи поршня. У кожному циліндрі при одному обороті вала встигає відбутися повний робочий цикл компресора. При ході поршня вправо в конденсаторі над поршневим простором утворюється розрідження, пари холодоагенту через клапан всмоктуються в циліндр. При ході поршня назад пари стискаються, тиск наростає. Всмоктуючий клапан закривається, стислі пари виштовхуються в конденсатор, виштовхуються через нагнітальний клапан. Потім поршень змінює напрямок руху, нагнітальний клапан закривається, а компресор знову відсмоктує пари з випарника. Весь робочий процес повторюється циклами знову і знову.

Вільний простір, що утворюється в порожнині циліндра при опусканні поршня, розряджає повітря. Утворений перепад тиску відкриває впускний клапан, який дозволяє повітрю увійти в камеру, де відбувається його стиснення. Після перетину поршнем точки повороту, що відповідає максимальному об'єму камери стиску, відбувається закриття впускного клапана, слідом за чим відбувається зростання тиску повітря.

Чим менше об'єм камери, тим більше тиск повітря. При досягненні заданих меж, відкривається нагнітальний клапан. Стиснене повітря залишає в цей момент порожнину камери.

З метою зниження зносу циліндрових стінок і поршня в вузол циліндра подають масло, що веде до погіршення якості повітря, що подається, до якого підмішуються дрібні частинки масла. Тому в разі використання технологією виробництва чистого повітря, необхідно встановити сепаратор для масла в лінії подачі. Сепаратор допомагає прибрати з повітряного потоку частинки масла.

Застосовувані на заводах і промислових підприємствах поршневі компресори не повинні працювати по одному, їх купують зазвичай по два. При нормальному робочому режимі один з них в резерві, може перебувати на технічному обслуговуванні або в ремонті, а другий, природно, буде служити в цілях свого промислового призначення.