Компрессоры поршневые повышенного давления
Эта информационная статья поможет вам подобрать нужный тип устройства и расскажет о сферах применения. Ознакомиться с нашим ассортиментом поршневых компрессоров вы можете на странице каталога >>>
Особенности подбора поршневого компрессора
При подборе и заказе поршневого компрессора необходимо учитывать, что сам процесс сжатия связан с большими потерями. Разница в производительности на всасывании и на выходе может доходить до 40 %. Многие производители указывают производительность только на всасывании, поэтому конечному потребителю необходимо посчитать реальную производительность поршневого компрессора, используя соответствующий коэффициент потерь. Потери обусловлены нагревом воздуха, потерей на дросселировании, а также наличием «мертвого» объема в цилиндре сжатия. Для упрощения расчетов можно принять потери равные 30 %.
C – вредное пространство
S – ход поршня
R – ненужное расширение
Также особенностью подбора поршневого компрессора является высокая температура на выходе. Поэтому после поршневого компрессора рекомендуется устанавливать охладитель с сепаратором влаги, который, помимо охлаждения, выполняет ещё функцию удаления влаги. Подробнее на странице Часто роль охладителя выполняет ресивер, тем не менее он не обеспечивает того уровня охлаждения, которое требуется для дальнейшей подачи сжатого воздуха в осушитель.
1. Компрессор
2. Охладитель
3. Сепаратор
4. Фильтр предварительный
5. Рефрижераторный осушитель
Схема установки охладителя в пневмосеть после поршневого компрессора
Также особенностью подбора является необходимость обеспечения соответствующего запаса по производительности и правильного подбора ресивера для того, чтобы компрессор мог работать в нужном ему режиме. В отличие от винтовых компрессоров, которые могут работать 24 часа в сутки, поршневым компрессорам необходим отдых. Так, бытовой аппарат, как правило, загружают не более 20 минут в час с непрерывной работой не более 10 минут. Промышленный же двухступенчатый компрессор может работать и до 45 минут непрерывно, но не чаще одного раза в течение двух часов. Как правило, запас при подборе поршневого компрессора составляет порядка 30 %.
И, конечно же, при покупке поршневого компрессора обязательно нужно уточнить цель использования: для гаражного использования, для подкачки шин, для окраски, для различного пневмоинструмента, для привода станков на производстве, для испытаний трубопроводов и пр. Понимая назначение, можно легко подобрать тип компрессорной установки.
Применение поршневых компрессоров
Первые простейшие поршневые компрессоры, улучшенные версии поршневых насосов для воды, были изобретены сотни лет назад исследователями свойств атмосферы и газовых законов. Благодаря простоте принципа действия, современные поршневые компрессоры распространены практически во всех сферах промышленности и чрезвычайно разнообразны.
Так, диапазон рабочих давлений поршневых компрессоров располагается от нескольких атмосфер до нескольких сотен (реже тысяч) атмосфер, диапазон мощностей от нескольких киловатт до нескольких сотен (реже тысяч) киловатт. Цена поршневых компрессоров также лежит в широком диапазоне от нескольких тысяч до нескольких десятков миллионов рублей. Сжимаемые газы тоже разнообразны: от нейтрального воздуха до пожароопасного кислорода, сжижающегося углекислого газа, взрывоопасного метана, сверхлетучих гелия и водорода, удушливого аммиака, корродирующего сероводорода и т.п.
|
|
Маленький бытовой компрессор | Промышленный поршневой компрессор |
Значительную долю поршневых компрессоров представляют установки для бытового и начального промышленного применения производительностью до 1-2 м3/мин и наиболее ходового давления – до 10 атм. Максимальная простота конструкции обеспечивает этой группе оборудования более низкую стоимость и высокую ремонтопригодность по сравнению с винтовыми той же производительности.
| |
Ходовая позиция FINI (Италия). Модель MK 103 90 3. Производительность | Ходовая позиция Бежецкого АСО (Россия) Модель С-416М. Производительность |
В бытовых компрессорах вращение от электродвигателя к поршневому узлу передается коаксиально (прямой привод), т.е. вал двигателя является валом компрессора. Данный принцип передачи энергии имеет преимущества в компактности и дешевизне, но имеет ряд недостатков, связанных с ограничением их применения в промышленности: невысокий срок службы, высокий нагрев вследствие больших оборотов и поэтому необходимость частого отдыха и т.п. Подробнее в разделе «Бытовые компрессоры».
Для промышленных компрессоров используется ременной привод. В таких компрессорах двигатель и поршневой блок располагаются отдельно и параллельно друг другу. Соединены между собой ремнем. За счет того что диаметр шкива поршневого блока больше шкива электродвигателя – поршневой блок работает на сниженных оборотах, при этом сам блок намного массивнее и крепче, чем в системах с прямым приводом. Используются крупные поршни, а также двух-трех цилиндровые блоки. За счет этого достигается высокая производительность и надежность.
|
|
Двигатель и поршневой блок | Двигатель и поршневой блок |
Более крупные компрессоры сравнимы по стоимости с винтовыми. Тем не менее, есть отдельные группы задач, для реализации которых лучше или только подходят именно поршневые компрессоры, а именно:
- Компрессорные установки низкого (около 2-3 атм) давления значительно дешевле соответствующих винтовых, т.к. винтовые крайне мало представлены в этом диапазоне давлений.
- Компрессоры повышенного давления (более 15 атм) – благодаря высокой герметичности, поршневые компрессоры здесь просто незаменимы. Для давлений десятки и сотни атмосфер используется многоступенчатые компрессоры с промежуточным охлаждением. Разновидностью поршневых компрессоров являются поршневые бустеры.
- Сжатие отличного от воздуха газа. Поршневые компрессоры, в отличие от винтовых, достаточно легко подстраивается под сжатие газа, отличного от воздуха, а так же менее чем винтовые страдают от абразивного или коррозионного износа.
|
|
|
Dalgakiran DKAB 75 | К-33 Бежецкого завода АСО | Gardner Denver Reavell |
Если у вас остались вопросы или нужна консультация в подборе оборудования- обращайтесь к нашим специалистам по компрессорному оборудованию любым из способов, указанном на странице «Контакты».
Каталог оборудования с характеристиками и ценами на этой странице>>>
Источник
На этой странице представлена полезная информация о воздушных компрессорах. Вы узнаете о типах, принципе действия, областях применения.
Выбрать компрессор вы можете на странице нашего каталога >>>
Типы устройств:
1б. Компрессор газовый
Любой газ, кроме азота, имеет отличные от воздуха физические и химические свойства, поэтому компрессоры, предназначенные для сжатия газов, проектируют с учетом этих свойств, и называют газовыми компрессорами.
Типичные газы, для которых конструируются газовые компрессоры: азот (чистый), аргон, гелий, водород, углекислый газ, аммиак, метан (и его природные смеси), кислород, ацетилен, пропан-бутановые смеси, элегаз и др.
Например, пищевая промышленность активно использует азот и углекислый газ для создания инертной среды хранения продуктов, а так же углекислый газ для сатурации напитков. Горная промышленность требует азот для систем подземного пожаротушения. Специальные газовые компрессоры сжимают метан или пропан-бутановую смесь в качестве топлива. Кислород требуется в металлургии при конверторной плавке стали и в медицине. Аргон используется в технологических процессах в качестве инертной среды и при аргоновой сварке, гелий – в тестах на герметичность. А химическая промышленность использует газовые компрессоры для совершенно различных газов.
Выбрать газовый компрессор сложнее чем воздушный. Поэтому подбор газового компрессора лучше осуществлять после консультации с нашими специалистами.
 |  |
Поршневой компрессор Reavel позволяет сжимать наиболее распространенные газы. Данная установка адаптиварана для сжатия водорода | Генератор азота CompAir выделяет азот из воздуха методом короткоцикловой адсорбции |
2. По конечному давлению
По конечному давлению компрессоры условно делят на:
– газодувки или воздуходувки — до 1 атм
– низкого давления — от 2 до 12 атм
– среднего давления — от 12 до 100 атм
– высокого давления — от 100 до 1000 атм
– сверхвысокого давления, предназначенные для сжатия газа выше 1000 атм.
Как правило, для обеспечения заводской сети сжатым воздухом применяются устройства с конечным давлением 7,5-10 атм. Поэтому иногда термин «Компрессоры высокого давления» применяется для компрессоров свыше 10 атм.
3. По принципу действия
По принципу сжатия воздуха компрессорные установки делятся на:
– динамические
– объемные.
В машинах динамического действия вращающееся рабочее колесо с лопатками разгоняет поток газа, который после тормозится в диффузоре, что приводит к увеличению давления. К динамическому типу относятся в первую очередь центробежные турбокомпрессоры. Центробежные компрессоры достаточно компактны, малошумны, имеют хороший кпд (только в узком диапазоне производительности), но имеют плохие регулировочные свойства. Мощность центробежных агрегатов начинается от сотен киловатт.
В устройствах объёмного действия давление нагнетается в результате изменения объёма рабочей камеры. Объемные компрессоры по конструктивной схеме в свою очередь делятся на:
- винтовые
- поршневые
- спиральные
- роторно-пластинчатые
- мембранные.
Также к этому типу относятся роторные воздуходувки типа Рутс.
Наибольшее применение в машинах объемного принципа действия нашли поршневые и винтовые компрессоры.
Поршневые компрессоры
Поршневой воздушный компрессор изобретен в середине XVII века, и с тех пор активно эксплуатируется в различных отраслях промышленности. Принцип действия поршневых компрессоров основан на всасывании и нагнетании воздуха посредством поступательного движения поршня. Всасывание и нагнетание контролируется обратными клапанами. Использование нескольких ступеней сжатия с промежуточным охлаждением позволяет достигать высокого давления воздуха (газа),что является одним из преимуществ. Также данные устройства позволяют осуществлять сжатие технических газов. Диапазон поршневых компрессоров начинается с дешевых бытовых воздушных компрессоров и заканчивается огромными промышленными агрегатами мощностью в несколько мегаватт.
Винтовые компрессоры
Винтовой воздушный компрессор изобретен сравнительно недавно (запатентован в XX веке). Процесс сжатия происходит внутри камеры, образующейся между поверхностями вращающихся в противоположную сторону винтов (роторов) и стенками корпуса винтового блока. Камеры сжатия по мере вращения винтов постепенно уменьшается. Внутри винтового блока ведущий винт передает вращение ведомому. Масло, поступающее в винтовой блок, позволяет винтам избежать прямого контакта и, соответственно, страхует от повреждения. Помимо смазки, масло также уплотняет зазоры в винтовом блоке и осуществляет функцию теплоотвода, что является существенным, так как большая часть энергии сжатия превращается в тепло. Данная технология сжатия получила широкое распространение в промышленных агрегатах от нескольких киловатт до нескольких сотен киловатт.
Преимущества:
- низкий уровень вибрации и шума
- большой срок эксплуатации
- хорошие возможности регулирования производительности при относительно низких затратах энергии
- относительно невысокая стоимость владения
- возможность эксплуатации при непрерывной долговременной нагрузке
- простота технического обслуживания
- относительно небольшие габариты и масса и др.
Элемент сжатия в роторно-пластинчатых компрессорах состоит из ротора с пазами, в которых свободно перемещаются пластины, статора и боковых крышек. Благодаря несоосности осей ротора и статора, объем камер сжатия, образуемых соседними пластинами, уменьшается.
В спиральных компрессорах камеры сжатия образуются между неподвижным и подвижным спиральными элементами.
Мембранные компрессоры не имеют подвижных частей в камере сжатия, объем меняется благодаря прогибу мембраны. Мембранные компрессоры способны сжимать очень агрессивные газы, а также достигать сверхвысоких давлений.
Как видно, в диапазоне, где обычно работает промышленный компрессор, у заказчика есть выбор купить компрессор поршневой, винтовой, роторно-пластинчатый и др. Каждая конструктивная схема обладает своими особенностями, которые надо учесть.
Компрессионные элементы различных типов компрессоров
 |  | |  |
Поршневая | Винтовой | Блок подвижных и неподвижных спиралей | Ротор c пластинами |
 |  |  | ||
Мембранный | Турбина | Блок с трехкулачковыми роторами |
4. Маслосмазываемые и безмасляные
Компрессор воздушный (реже газовый), в котором сжимаемый воздух (газ) не контактирует со смазочным маслом, тем самым им не загрязняясь, называют безмасляным. В противоположность, остальные компрессоры называются маслосмазываемые или маслозаполненные.
В пищевой и фармацевтической промышленности кроме пневмоавтоматики специальные безмасляные воздушные компрессоры используются в ситуациях, где присутствует (штатно или аварийно) контакт воздуха с продуктом: барботаж жидких компонентов, транспорт порошкообразных компонентов или продукта. Современный стандарт GMP (Good Manufacturing Practice) требует использования на фармацевтических предприятиях только безмасляного воздуха.
Еще более критично использование безмасляных воздушных компрессоров в медицине, где сжатый воздух приводит в действии стоматологическое и хирургическое оборудование.
На поршневые безмасляные агрегаты устанавливаются цилиндры, способные работать на сухом ходу (без подачи смазочного масла). Так же необходимым элементом поршневого безмасляного компрессора является фонарь – открытая камера, исключающая заброс масла по штоку из камеры кривошипно-шатунного механизма в камеру сжатия. Безмасляные поршневые промышленные компрессоры дороже маслосмаазываемых поршневых промышленных компрессоров. Но если сравнивать в категории мелких бытовых поршневых компрессоров, то часто здесь безмасляные поршневые компрессоры дешевле маслосмазываемых, т.к. «безмасляность» вызвана удешевлением конструкции в ущерб ресурсу.
Конструкции безмасляных винтовых промышленных компрессоров заметно отличаются от маслосмазываемых. Безмасляные бывают двух типов: сухого сжатия и с водяным впрыском.
В безмасляных винтовых компрессорах сухого сжатия масло в винтовой блок не поступает, поэтому передача вращения осуществляется через шестеренчатый привод, осуществляющий одновременное вращение роторов. Вследствие того, что тепло не отводится, степень сжатия не может быть высокой (3,5 бар). Для увеличения давления используют промежуточный охладитель и вторую ступень сжатия, что позволяет достичь 10 бар. Специальный шестеренчатый привод и двухступенчатое сжатие существенно влияют на цену, которая значительно превышает стоимость маслозаполненных устройств. В безмасляных винтовых компрессорах с водяным впрыском камеры сжатия образуются между единственным ротором, двумя уплотняющими колесами блока и корпусом блока. Благодаря отличному теплоотводу у этих компрессоров одна степень сжатия и даже отсутствует концевой охладитель.
Турбокомпрессоры, мембранные и спиральные промышленные компрессоры всегда являются безмасляными.
Выбор между масляным и безмасляным компрессором неоднозначен. Иногда, вполне достаточно купить компрессор маслосмазываемый вместо изначально запрашиваемого безмасляного, но обязательно снабдив его комплектом дополнительных фильтров для очистки от масла.
Получение безмаслянного воздуха в устройствах различных типов
5. По компоновке
Часто именно соответствие компоновки является решающим аргументом для того, чтобы заказать компрессор того или иного типа. Газовые или воздушные компрессоры по компоновке можно условно разделить на:
5.1. По степени автономности
– стационарные – обычно это промышленные агрегаты с электроприводом
– передвижные на шасси, буксируемые и возимые – обычно дизельные установки
– автономные компрессорные станции – обычно это промышленные компрессоры с системой подготовки воздуха, смонтированные в контейнере.
5.2. По типу привода
– от электродвигателя (электрические воздушные компрессоры 380в или 220в)
– от двигателя внутреннего сгорания
– от гидравлических систем
– от вала отбора мощности и др.
5.3. По числу ступеней сжатия:
– одноступенчатые
– двухступенчатые
– многоступенчатые.
5.4. По применяемой системе охлаждения:
– воздушного охлаждения
– жидкостного охлаждения.
5.5. По комплектации: с ресивером, с осушителем, со с встроенными фильтрами, с электронным контроллером, с частотным приводом и пр.
Различные варианты исполнения
Чтобы увидеть товары – перейдите на страницу нашего каталога >>>
Источник
Компрессоры используются во многих сферах деятельности. Их устанавливают на промышленных предприятиях, на фермах, в мастерских, на строительных площадках и других объектах.
Все станции можно разделить на несколько классов:
- По типу охлаждения. Это воздушные и жидкостные системы;
- По приводу. Коаксиальный, прямой, ременной или редукторный;
- По роду сжимаемой среды. Для воздуха или агрессивных газов;
- По сжатию и уровню давления на выходном патрубке.
К компрессорам высокого давления относятся устройства со степенью сжатия от 10мПа (30 атмосфер).
Принцип работы компрессора высокого давления
На рынке представлено большое количество разновидностей этих станций с различными принципами действия. Самыми популярными пневматическими станциями высокого давления являются поршневые, винтовые, роторные и ротационные. Все они действуют по принципу изменения объема рабочей камеры и относятся к объемным агрегатам. Осевые и центробежные компрессоры – динамические устройства, которые перемещают пневматический поток из одного пространства в другое с разными объемами камер.
Принцип работы компрессоров высокого давления практически не отличается от станций среднего и низкого типа. Главным их отличием является наличие системы многоступенчатого сжатия. По сути это многократное повторение процесса увеличения давления. Воздушный поток поступает в первый блок для сжатия, где повышается давление, далее газ поступает в следующую камеру, где происходит досжатие среды. Иногда воздух сжимается еще до попадания в компрессор, в таком случае сам процесс подготовки уже считается первой ступенью.
Устройство компрессоров высокого давления
Для длительной службы соединительных вращающихся деталей вместо шарико-роликовых элементов “качения” используют подшипники “скольжения”. Они регулярно снабжаются смазочными веществами, которые под давлением подаются с помощью зубчатого или другого насоса.
В большинстве случаев для стабильной работы станции высокого давления используются масляные рабочие блоки. Все элементы и механизмы, которые непосредственно участвуют в процессе сжатия, имеют масляную пленку, образующуюся благодаря постоянному впрыскиванию смазки. Однако на выходе воздушный поток с частицами масла нуждается в очистке (сепарации).
Во время эксплуатации станции образуется избыток тепла, за счет повышения давления и трения деталей. Во избежание неполадок, связанных с перегревом, все компрессоры оснащены системами охлаждения (воздушного или жидкостного типа), которые снижают температуру самой рабочей камеры, пневматического потока и масла.
Многие модели компрессоров высокого давления устроены таким образом, что пыль и прочие мелкие частицы не вредят механизмам. Однако существуют и установки со сверхточными подвижными деталями, которые теряют производительность в случае попадания пыли. Для их длительной и эффективной работы используются специальные очистительные фильтры.
Производители компрессоров высокого давления
Большой популярностью на российском и зарубежном рынках пользуются компрессоры высокого давления от производителей:
- Remeza
- Kraftmann
- Fiac
- Atlas Copco
- Бежецкий завод
- ЗИФ
Станции от зарубежных производителей имеют удобное управление и длительный срок службы, в то время как российские и белорусские модели лучше оптимизированы для работы при низкой температуре воздуха и проще в ремонте.
Если вам нужна подробная информация о том как устроен компрессор высокого давления и помощь в выборе подходящей модели пневматической станции, свяжитесь с менеджером нашего интернет-магазина, нажав кнопку “заказ звонка” в верхней части сайта.
- Модель: SZW275WH 40
- Производительность: 24000 л/мин
- 25 671 107 руб.
- Модель: К22
- Производительность: 500 л/мин
- 112 500 руб.
Источник