Поршневий компресор
Поршневий компресор — тип компресора, принцип роботи якого базується на використанні механічного пристрою поршневого типу для збільшення тиску газу шляхом компресії (зменшення об'єму). Компресори даного типу широко застосовуються в машинобудуванні, енергетичному обладнанні, автомобілебудуванні, хімічній промисловості, холодильній та кріогенній техніці.
Компресор може використовуватись для створення тиску (газів) або для транспортування газу трубопроводом.
Зміст |
[ред.] Будова та принцип роботи
[ред.] Будова
Поршневі компресори складаються з наступних елементів:
- робочий циліндр;
- поршень;
- нагнітальний і всмоктувальний клапани, розміщені зазвичай в кришці циліндра;
- корбово-гонковий механізм з колінчастим валом.
[ред.] Робочі цикли компресора
Принцип дії поршневих компресорів наступний:
Етап 1. При русі поршня вниз об'єм простору над поршнем у циліндрі циліндра збільшується і тиск в ньому зменшується.
Етап 2. Коли тиск у циліндрі стане нижчим, ніж тиск у камері всмоктування голівки, відкриється всмоктуючий клапан і газ по всмоктуючому трубопроводу поступає в циліндр. Почнеться процес всмоктування. Він буде тривати до тих пір, поки поршень, досягнувши крайнього нижнього положення (нижня мертва точка) в циліндрі, не почне рухатися вгору. Об'єм простору над поршнем у циліндрі буде зменшуватися, а тиск, відповідно, рости.
Етап 3. Як тільки тиск в циліндрі перевищить тиск у камері всмоктування головки, всмоктуючий клапан закриється і процес всмоктування закінчиться. Розпочнеться стиснення газу. Процес стиснення буде відбуватися до тих пір, поки тиск газу в циліндрі не перевищить тиску в камері нагнітання головки.
Етап 4. У результаті попереднього етапу відкриється нагнітальний клапан. Почнеться процес нагнітання, тобто виштовхування стисненого газу з циліндра компресора в нагнітальний патрубок.
[ред.] Класифікація поршневих компресорів за конструктивними ознаками
Поршневі компресори розрізняють за будовою механізму приведення в рух поршнів, конструкцією і розташуванням циліндрів, числом ступеней стиснення.
[ред.] За способом передачі руху поршню
Поршневі компресори на основі:
- корбово-гонкового (кривошипно-шатунного) механізму;
- кулісного механізму.
[ред.] За кількістю робочих циліндрів:
- одноциліндрові;
- багатоциліндрові.
[ред.] За схемою розміщенням циліндрів:
- вертикальні;
- горизонтальні;
- V-подібні;
- W-подібні;
- L-подібні.
Для малих компресорів найпоширеніша V-подібна схема. У великих компресорах подвійної дії найпоширеніше L-подібне розташування поршнів.
Крім того, поршневі компресори поділяються на компресори одинарної або подвійної дії. У одинарних поршневих компресорах поршень працює тільки однією стороною, а в компресорах подвійної дії - двома сторонами. Залежно від числа етапів стиснення поділяються на компресори з одноступеневим і багатоступеневим стиском.
[ред.] Класифікація поршневих компресорів за технічними показниками
[ред.] За продуктивністю
Під продуктивністю розуміють кількість газу, що подається поршневим компресором споживачеві за одиницю часу. У тому випадку, якщо продуктивність виражається в одиницях об'єму за годину, то обсяг визначається при параметрах газу перед всмоктувальним патрубком поршневого компресора. Виражена таким чином продуктивність називається приведеною, а кількість газу, що подається за один хід поршня, називають подачею.
За приведеною продуктивностю поршневі компресори поділяються на такі групи:
- 1. Мінікомпресори поршневі, продуктивність яких змінюється в межах від 0 до 3 * 10 ˉ ² м³/с. Подібні машини використовуються для спеціальних цілей в приладобудуванні, медицині і т.д.
- 2. Мінікомпресори поршневі, продуктивність яких змінюється від 3 * 10ˉ² до 0,01 м³/с. Цю групу становлять деякі види транспортних компресорів, які подають стиснене повітря в гальмівні системи, лабораторні компресори і т.д.
- 3. Поршневі компресори малої продуктивності з діапазоном продуктивності від 0,01 до 0,1 м³/с. Вони використовуються найчастіше як машини загальнопромислового призначення з тиском нагнітання до 1,5 МПа, у пересувних компресорних установках і т.д.
- 4. Поршневий компресор середньої продуктивності з діапазоном продуктивності від 0,1 до 1 м³/с. Основну частину цієї групи становлять компресори загального призначення, що використовуються на компресорних станціях заводів, шахт, рудників.
- 5. Поршневий компресор великої продуктивності. Він має продуктивність понад 1 м³/с і використовується в основному на хімічних комбінатах.
[ред.] За видом стискуваного газу
За видом стискуваного газу поршневі компресори поділяються на: повітряний, азотно-водневий, етиленових, азотний, кисневий, гелієвий, водневий, хлорний і т.д.
Класифікація за видом стисливого газу в якійсь мірі вказує на особливості конструкції поршневого компресора. Наприклад, гелієві і водневі поршневі компресори стискають дуже текучі гази і вимагають спеціальних ущільнень поршня і штоків.
[ред.] За тиском, що створюється компресором
Компресори поділяють за тиском, що створюється (тиском нагнітання) на компресори:
- низького тиску — від 0,3 до 1 МПа;
- середнього тиску — до 10 МПа;
- високого тиску — вище за 10 МПа.
[ред.] За ступенем герметизації
[ред.] Діафрагмові (мембранні) компресори
Діафрагмовікомпресори є варіантом поршневого компресора. У цьому випадку стискання газу відбувається за рахунок руху мембрани, а не поршня. В таких компресорах малі затрати на тертя. Їх зазвичай застосовують для стиску природнього газу, або водню.
[ред.] Література
- Абдурашитов С. А. Насосы и компрессоры. — М.: Недра, 1974.
- Михайлов А. К., Ворошилов В. П. Компрессорные машины. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 288 с. — ISBN 5-283-00090-7
- Френкель М. И. Поршневые компрессоры. — М.-Л.: Машгиз, 1960.
- Воронецкий А.В. Современные компрессорные станции (Концепции, проекты, оборудование). — М.: ООО «Премиум Инжиниринг», 2008. — 614 с. — ISBN 978-5-903363-09-4
