какие виды компрессоры есть
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:
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:
Кроме всего, компрессоры подразделяются в зависимости от области применения на агрегаты общего назначения, нефтехимические, химические, энергетические и т.д.
Классификация компрессоров: типы и конструктивные различия компрессорных установок
В предыдущих темах были рассмотрены основные способы сжатия воздуха, виды и особенности компрессоров динамического действия, что такое масляный и безмасляный компрессор, различия между поршневыми и винтовыми аппаратами. В данной статье мы собрали воедино все виды классификаций компрессорных установок, ознакомившись с которыми, будет легче принять решение о покупке того или иного агрегата.
Компрессор – это энергетический аппарат, предназначенный для сжатия и подачи промышленных газов. Сфера применения компрессорного оборудования охватывает практически все виды деятельности: энергетику, машиностроение, добычу полезных ископаемых, сельское хозяйство, сферу услуг, пищевую отрасль и т.д. Производство постоянно усложняется, увеличиваются его темпы, соответственно, возникает необходимость в замене старого оборудования и применении новых энергоэффективных агрегатов.
На сегодняшний день существует два основных принципа действия компрессоров, по которым их классифицируют. Это – компрессоры объемного и динамического действия. Также, существует большое разнообразие моделей, вариантов их исполнения, применения, использования разных видов промышленных газов. Стремясь удовлетворить потребности конечных потребителей, производители регулярно пополняют и выпускают новые серии оборудования, повышают их производительность, улучшают конструктивные особенности.
Чтобы с легкостью разобраться в таком многообразии и правильно подобрать оборудование для производственного процесса, следует понимать принципы классификации компрессорных агрегатов, особенности и различия разных типов.
1 Классификация компрессоров по принципу действия:
1. Объемные компрессоры.
В поршневых аппаратах наиболее явно отражен принцип сжатия объемных компрессоров: работа поршня в цилиндре (который двигается возвратно-поступательными движениями) приводится в действие шатунным механизмом. В зависимости от положения поршня рабочая камера последовательно изменяет свой внутренний объем. Утечка рабочей среды в обратном направлении предотвращается односторонними клапанами.
Шестеренчатые компрессоры (ротационные)
Работу агрегатов данного типа обеспечивает пара шестерней, находящихся в зацеплении друг с другом, которые вращаются в противоположные стороны. В зависимости от модели компрессора такие шестерни могут иметь различное исполнение, в том числе быть выполненными в виде зубчатых колес. Срок службы агрегаты – 15-20 лет. Для снижения износа движущихся частей используются смазочные материалы. Аппараты используют в областях, где необходима подача газа под небольшим давлением.
Роторно-пластинчатые компрессоры (ротационные)
В аппаратах объёмного типа перемещение рабочей среды в цилиндрическом корпусе (статоре) происходит за счет вращения ротора с набором подвижных пластин, причем ось ротора не совпадает с осью корпуса. Во время работы ротора центробежная сила отбрасывает пластины от центра и прижимает их к корпусу. Таким образом, в аппарате создаются подвижные рабочие отсеки, ограниченные корпусом ротора и соседними пластинами, в которых происходит сжатие воздуха. Для усиления прижатия пластин к стенкам корпуса могут использоваться специальные пружины. Масло, поступающее для смазки движущихся частей и охлаждения рабочей среды, обеспечивает также герметизацию зазоров между ротором, статором и торцевыми крышками.
Роторно-пластинчатые компрессоры отличаются пониженным уровнем шума, габаритными размерами, высоким давлением на выходе. Надежность агрегатов основывается на особенностях его конструкции, отсутствии большого количества движущихся частей, отсутствии осевых нагрузок, обильной смазкой.
Конструкция мембранного аппарата содержит специальную эластичную мембрану, которая выполняет роль поршня. Изгибаясь в разные стороны, полимерная мембрана увеличивает или уменьшает объем рабочей камеры, в которой происходит процесс сжатия воздуха. При этом, рабочая среда в процессе сжатия контактирует только с камерой и мембраной, поэтому на выходе сжатый воздух не содержит масел и влаги.
Данные аппараты для работы используют вспомогательную жидкость. Конструкция жидкостно-кольцевых компрессоров включает цилиндрический корпус, внутри которого установлены пластины со смещенной осью относительно оси статора. Внутрь корпуса заливается вспомогательная жидкость. Во время вращения статора центробежная сила перемещает вспомогательную жидкость к стенкам корпуса, и она принимает кольцевую (опоясывающую) форму. Объем рабочих камер меняется при изменении оси ротора и статора.
В агрегатах данного типа рабочая среда неизменно контактирует со вспомогательной жидкостью, поэтому в пневматическую сеть необходимо включать сепаратор и фильтры очистки сжатого воздуха. Основное применение: перекачивание и сжимание всех сухих и влажных газов с попутной подачей жидкостей.
Спиральный компрессор представляет собой аппарат объемного сжатия газа. Перемещение рабочей среды в аппаратах происходит за счет
2. Динамические компрессоры
Радиальные (центробежные) компрессоры.
Конструкция аппарата состоит из корпуса, внутри которого находится рабочее колесо, установленное на валу. Свое название радиальные компрессоры получили по направлению движения рабочей среды. После начала движения колеса лопатки перемещают газ от оси в радиальных направлениях. Рабочей среде передается кинетическая энергия, которая частично преобразуется в потенциальную энергию давления. Рабочие колеса могут иметь лопатки открытой или закрытой конструкции. Такие агрегаты малошумны, имеют компактные габариты, не подвержены сильной вибрации во время работы. Их используют для получения малозагрязненного сжатого воздуха в больших объемах. Применение: аэрация, пневмотранспорт, вентиляция и т.д.
Внутри корпуса компрессора на валу установлен ротор. При включении агрегата, поступающий воздух начинает движение в осевом направлении, проходит через ряд лопаток и претерпевает закручивание. Далее газ попадает в зону, где расположены ряды направляющих лопаток, которые выравнивают направление движение газа и выводят его через направляющие аппараты. Конструкция осевых компрессоров более сложная, чем у струйных или радиаторных аппаратов, однако они обладают большим КПД при одинаковых показателях напора воздуха. Применение: металлургия, газотурбинные установки, самолетостроение.
Аппараты представляют собой эжекторы, в которых энергия активного газа увеличивает давление пассивной рабочей среды: в компрессор вводят два газовых потока с высоким давлением (активный газ) и низким давлением (пассивный газ), а на выходе получают один поток с усредненным значением рабочего давления.
Струйные компрессоры используют в случаях, когда в наличии имеется газ с высоким давлением. Они востребованы на газовых месторождениях, химических производствах.
2 Прочие классификации
Компрессорные агрегаты классифицируются и по другим признакам.
1. Конечное давление.
2. Сфера использования
Производительность аппарата показывает, какой объем рабочей среды он может сжать в единицу времени. Производительность компрессора является важным параметром при поборе оборудования. Она напрямую зависит от габаритов аппарата и его мощностных характеристик. Компрессоры подразделяют на три категории: малой (до 10 м3/мин), средней (10—100 м3/мин) и большой производительности (свыше 100 м3/мин).
Компрессоры могут быть оборудованы электродвигателем, двигателем внутреннего сгорания, это может быть турбина (газ/пар).
5. Охлаждение компрессора
Система охлаждения компрессорных аппаратов зависит от модели компрессора. Она может быть с водяным или воздушным охлаждением. Воздушная система охлаждения применяется в поршневых компрессорах. Она состоит из вентилятора и защитной решетки.
Как выбрать компрессор воздушный?
Содержание:
Первое, о чем стоит задуматься, выбирая компрессор, это задачи, которые предстоит выполнять. Не стоит начинать свои поиски с желания получить «самый мощный» или «такой, чтобы в гараже поместился».
Основные факторы, влияющие на выбор компрессора
При выборе компрессорного оборудования стоит обращать внимание на несколько основных характеристик:
Для многих покупателей важным являются габариты компрессора и его мобильность. В этом случае, поршневые коаксиальные модели являются одними из самым компактных. Наиболее удобны для переноса безмасляные компрессоры, на которых не установлен ресивер.
Многие модели (как поршневых, так и винтовых) оснащены колесами и рукоятками для транспортировки. Итальянская компания Abac представляет серию компрессоров с системой PLUS: на ресивере установлена катушка для хранения шланга и удлиненная обрезиненная ручка.
Компрессорное оборудование обеспечивает сжатым воздухом пневматический инструмент. Поэтому при выборе компрессорной станции нужно исходить из потребностей вашего пневмоинструмента. Например, краскопультам может хватить давления в 4 Бара, а вот пескоструйному пистолету и шлифмашине нужно никак не меньше 6.
Информацию о потреблении воздуха определенным инструментом можно найти в инструкции к нему. При выборе важно учитывать, давление на выходе не должно быть меньше, чем требуемое пневмоинструментом. Например, пневмодрели необходимо давление 6-8 Бар. Это значит, что компрессор, который будет нагнетать воздух, должен обладать максимальным давлением в 8-10 Бар. Потери появляются из-за скачков давления внутри пневмоститемы (примерно 2 Бара). Если купить компрессор с такими же показателями давления, как у пневмодрели, при перепадах давления он может оказаться неспособным «включить» дрель.
Так же определенные потери появляются и в производительности. Производители в каталогах указывают производительность в момент забора воздуха, на всасывании. Проходя через всю пневмосистему, часть воздуха расходуется на тепло и энергию, так что и здесь лучше выбирать оборудование с запасом по этому показателю.
Немаловажным фактором является интенсивность работы компрессора. Наверняка, для ремонтных работ по дому несколько раз в год, Вам не понадобится мощная профессиональная техника. Сегодня производители предлагают множеств видов техники: от поршневых до винтовых установок.
Наличие или отсутствие ресивера не сильно влияет на работу компрессора. Это емкость, в которую запасается сжатый газ. От его объема зависит время, которое понадобится компрессорному оборудованию на его заполнение. Когда ресивер заполняется полностью, оборудовние отключается, и сжатый газ подается из его накопительного бака.
Какой компрессор выбрать, поршневой или винтовой?
Для непродолжительных ремонтных работ по дому или в гараже можно выбрать поршневой масляный компрессор.
Основные плюсы такого выбора:
Пожалуй, это самый распространенный вид компрессоров. Среди масляного оборудования можно подобрать ту модель, которая подойдет именно Вам. Коаксиальные компрессоры способны обеспечить сжатым газом практически любой пневмоинструмент.
Недостатки коаксиальных:
Продолжительность работы у них не велика, в среднем через каждые 5 минут этому оборудованию необходим отдых. Это, конечно, несколько снижает производительность.
Если же от оборудования требуется длительная работа и высокая степень «живучести», то хорошим решением для небольших автомастерских и мебельных производств будут поршневые компрессоры с ременным приводом. По габаритам они превосходят коаксиальные, но благодаря своему устройству служат дольше и меньше подвержены поломкам.
Преимущества ременных:
К недостаткам ременных компрессоров, так же как и у коаксиальных, относятся довольно высокий уровень шума и наличие масляных частиц в сжатом воздухе.
Примесь масла в воздухе обязательна для использования большинства пневмоинструментов (пневмогайковертов, перфораторов), так как обеспечивает автоматическую смазку деталей. Но наличие масла в подаваемом в краскопульт воздухе может только ухудшить результат работы. Поэтому, советуем для покрасочных работ, а так же в пищевой, химической, бумажной промышленности использовать безмасляные компрессоры.
Преимущества безмасляных:
Масло в этих компрессорах идет по отдельному каналу и не контактирует с сжимаемым газом.
Недостатки такого оборудования:
При необходимости бесперебойной работы, советуем присмотреться к винтовому компрессорному оборудованию. Многие производители выпускают полностью укомплектованные установки. Они состоят из самого компрессора и дополнительных элементов (осушители, фильтры, частотные регуляторы).
Плюсы винтовых компрессоров:
Дополнительные и расходные материалы
При покупке не стоит забывать и о расходных материалах для компрессорного и пневматического оборудования: шланги, крепления, переходники, масло будут необходимы для полноценной и качественной работы.
Байонетное соединение постепенно уходит в прошлое, намного быстрее использовать быстроразъемные соединения: благодаря системе Quick Connect можно одним щелчком подключить к компрессору пневмоинструмент через шланг.
Такие «мелочи», как хомуты и переходники необходимы для работы любогооборудования, независимо от фирмы-изготовителя.
Для работы с компрессором и пневматическим инструментом необходима защитная одежда. Чтобы сберечь слух обязательно надевайте защитные наушники. Работа с пневматическими краскораспылителями должна проводиться в защитных перчатках, а чтобы не испортить краской одежду, советуем приобрести специальный комбинезон. Всегда защищайте глаза, например, с помощью пластиковых очков. Если Вы работаете с перфоратором или шлифмашиной, позаботьтесь об удобной, нескользящей обуви и плотных рукавицах из хлопковой ткани.
Покупка, эксплуатация и гарантийное обслуживание
Все меры предосторожности производители указывают в инструкциях по эксплуатации. Для правильной и безопасной работы компрессорного оборудования этим требованиям стоит неукоснительно следовать.
После того, как Вы определитесь с выбором компрессора, оформите и получите свой заказ обязательно проверьте полноту комплектации. Сделать это нужно при курьере, так же как и осмотреть компрессор на предмет наличия повреждений.
При первом запуске компрессора обратите внимание на уровень масла в картере и звук работающего оборудования (он должен быть ровным).
При работе с поршневыми компрессорами всегда обращайте внимание на состояние клапанов и незамедлительно производите замены износившихся деталей. Для всех видов масляных компрессоров важным является своевременная смазка соприкасающихся деталей, поэтому каждый раз перед началом работы проверяйте уровень и качество масла. При нарушении правил использования Вам могут отказать в гарантийном ремонте.
Подробнее про гарантийное обслуживание…
На сайте интернет-магазина «ВсеИнструменты.ру» представлены компрессоры любого уровня: и для домашнего использования, и профессиональные установки всех известных брендов (иностранные производители Abac, Fubag, Fini, Metabo, а так же отечественные компании Elitech и Калибр)