- Загальний опис і типи
- Принцип дії об'ємних компресорів і конструктивну будову
- Застосування об'ємних компресорів
- Недоліки та переваги
Компресор - це машина, яка підвищує тиск газу і потім поставляє його для використання в різних областях застосування, включаючи ті, які пов'язані зі згорянням, пневматикою, охолодженням і технологічними процесами транспортування газу. Основне призначення компресора підвищити тиск газу до такого значення, коли стане можливим його використання в технологічному процесі.
Об'ємний компресор стискає робоче середовище в робочих камерах, обсяг яких при стисненні то збільшується, то зменшується, при цьому також відбувається зміна тиску. Тиск змінюється за рахунок періодичного зміни обсягу камер при роботі компресора, при зменшенні обсягу тиск підвищується. Об'ємні компресори працюють з постійною продуктивністю і в залежності від конструкційних форм робочих частин і тому як змінюється обсяг робочих камер вони можуть бути роторними і поршневими.
Масло, впорскується під тиском, утворюють масляну плівку в процесі роботи компресора і служить змащує речовиною, а також бере участь в процесі охолодження. Однак під час пуску і зупинки компресора масло не встигає розподілятися і можливий контакт пластин і статора, який в підсумку веде до зносу. Також на знос пластин можуть вплинути будь-які тверді частинки.
У компресорах, де велика продуктивність і тиск перевищує 5 бар заміні підлягає робочий блок в зборі. Статора відновити події (їх шліфування неможлива). Заміна тільки пластин без статора не проводиться. Термін роботи компресора визначають якість повітря і режим експлуатації. При нерівномірної роботі ресурс робочого блоку приблизно 25000 годин. Однак, чим довше агрегат знаходиться в роботі, тим більше його термін служби через рівномірності розподілу мастила по робочим частинам.
Загальний опис і типи
До об'ємних компресорів відносять компресори наступних типів:
Поршневі - цей тип компресорів використовує поршень, який рухається вперед і назад всередині циліндра для стиснення;
Гвинтові (використовує два ротори в зачепленні для стиснення середовища. У роторів специфічна форма і вони обертаються в протилежні сторони з дуже невеликим проміжком між ними).
Рідинно-кільцеві - стискає елемента - це рідина в корпусі специфічної форми. В якості рідини може бути використана вода, сірчана кислота, нафта або інша рідина яка не вступає в реакцію з газом, який буде стискатися.
Спіральні компресори - інший популярний тип компресорів. Має одну рухому частину, два спіральних елемента, при цьому одна спіраль стаціонарне.
Роторно-пластинчастий компресор складається з ротора з пластинами, вставленими в радіальні пази в роторі. При русі ротора в циліндричному статорі пластини висуваються під дією відцентрової сили і таким чином утворюються камери стиснення. Стиснення середовища відбувається в камерах, обсяг камер зменшується у напрямку руху ротора. При макс. обсяг та кількість сжимаемой середовища відбувається її від'єднання від всаса, у міру руху ротора обсяг осередку знижується. Стислива серед вступників до патрубок на нагнітанні.
В об'ємних компресорах тиск збільшується шляхом утримання певної кількості газу і перетворення його в менший обсяг. Найбільш поширеними типами об'ємних компресорів є поршневі і гвинтові компресори.
Магістральні газопроводи, нафтохімічні установки, нафтопереробні заводи та інші промислові підприємства і сфери застосування залежать від цього типу обладнання. Завдяки багатьом факторам включаючи, але не обмежуючись, якістю вихідних конструкцій, адекватністю процесу технічного обслуговування і експлуатаційних характеристик промислові підприємства можуть отримати значно варіюються витрати по продовженню терміну служби і надійність від їх власних установок.
Різні компресори можна знайти майже в кожній промисловій сфері застосування. Об'ємні компресори можуть перекачувати наступні гази:
Поршневі компресори зазвичай використовуються там, де потрібна висока ступінь стиснення на щабель (ступінь нагнітання до тиску всмоктування) без високої продуктивності і технологічне середовище відносно суха.
Роторні компресори мають нескладне конструктивну будову, невелика вага, відрізняються за формою ротора і застосовуються в багатьох галузях промисловості.
Принцип дії об'ємних компресорів і конструктивну будову
Об'ємний компресори мають схожий принцип роботи і мають схожий механізм втрат. Однак відносна величина різних втрат може відрізнятися від типу до типу. Так, наприклад, втрата в результаті витоку буде невеликою в масляному промисловому компресорі з надійними поршневими кільцями, але може бути значною в сухому гвинтовому компресорі, якщо він працює на низькій швидкості, а тиск збільшується.
Всі типи компресорів мають камеру стиснення, в якій знаходиться газ при тиску нагнітання в кінці процесу нагнітання. Для деяких конструктивних типів цей обсяг може бути невеликим і значним для інших конструкцій. Деякі типи компресорів, як наприклад поршневі компресори можуть мати великий простір стиснення, але при цьому газ повертається до тиску всмоктування в циліндрі. У гвинтовому компресорі газ розширюється до тиску всмоктування в просторі стиснення.
Деякі типи компресорів, які використовують зафіксовані отвори для нагнітання, розраховані для роботи з певним значенням обсягу.
Розглянемо принцип дії і конструктивну будову об'ємних компресорів більш докладно на прикладі поршневого і гвинтового компресора.
Компресори роторного типу, компактні, вимагають невеликого технічного обслуговування при їх експлуатації. Роторні компресори це компресори з високонапірним корпусом. Всмоктування в цих компресорах відбувається безпосередньо в камері стиснення. Газ, що стискається в камері нагнітається в компресорний корпус. Необхідно відзначити, що при холодному пуску компресорів з високонапірним кожухом потрібно більше часу для того, щоб досягти їх нормального робочого тиску в компресорному корпусі. Це викликано частково великим об'ємом кожуха компресора.
Роторні гвинтові компресори - це компресори об'ємного типу, які використовують ротори гвинтовий форми для стиснення газу. Основними компонентами є вхідний і вихідний отвір і основний і допоміжний ротор. Коли шліци гвинтового ротора проходять повз вхідного отвору газу, газ надходить на шліци. Газ утримується там, утворюючи газову кишеню по всій довжині шліца. Після того як основний і допоміжний ротори приходять в зачеплення, обсяг газового кишені зменшується і відбувається стиснення утримуваного там газу. По досягненню шліцом нагнітання газ випускається.
Основні два типи гвинтових компресорів - це компресори з маслозаповнені і компресори сухого типу. Найбільш поширені гвинтові компресори з маслозаповнені, де масло і газ надходять разом в компресор. Масло виконує функцію ущільнення для обертових роторів, в той час як у компресорів сухого типу є розподільна шестерня, яка регулює рух роторів. Однак масло повинно бути видалено з сжимаемой середовища перш, ніж вона покине компресор і для цього використовують масляні фільтри. Це та, частина компресора, яка вимагає регулярного технічного обслуговування і заміни.
Компресори поршневого типу - це об'ємний компресор, який використовує рух поршня усередині циліндра для руху газу з одного рівня тиску на інший вищий рівень тиску. Циліндри компресора, звані ще ступенями, яких може бути від однієї до шести і більше є обмежувачами для технологічного газу під час стиснення. Для отримання більш високого тиску газу використовують більше ступенів. Конструкція може бути простого або подвійного дії. У компресорах з подвійним дією стиснення відбувається з обох сторін поршня. Деякі циліндри з подвійним дією в високонапірних застосуваннях мають стрижень поршня з обох сторін поршня для забезпечення рівномірності і збалансованих навантажень. Конструкції з тандемними циліндрами допомагають мінімізувати динамічні навантаження шляхом розташування циліндрів в парах, приєднаних до загального коленвалу, так що рухи поршнів протилежні одна одній. Знос дорогих частин мінімальний. Компресори з одним циліндром класифікуються або як вертикальні або горизонтальні.
Застосування об'ємних компресорів
Об'ємні компресори широко використовуються для технологічних процесів, де потрібно стиснення повітря, технологічних газів і Хладогенти. Компресори об'ємного типу можна зустріти на хімічних виробництвах, в сільському господарстві, в електроніці, металургії, в харчовій промисловості, фармацевтичної промисловості, в пневмотранспорті і інших
Недоліки та переваги
Основні недоліки та переваги об'ємних компресорів наведені в таблиці нижче.