Типы компрессоров, устройство и применение

Компрессорное оборудование занимает важное место в современных промышленных и строительных процессах. Оно используется в самых разных отраслях, обеспечивая стабильную работу производственных процессов, от автомобильных мастерских до крупных нефтехимических заводов. В данной статье мы рассмотрим разновидности воздушных компрессоров, их конструктивные особенности и области применения.

История и развитие компрессоров

Первое упоминание об агрегатах для сжатия воздуха относится к более чем 300-летней давности, когда немецкий физик Отто фон Герике изобрел примитивный компрессор, приводившийся в действие с помощью человеческой силы. Это устройство стало прототипом современных компрессоров. В начале XIX века вместо человеческой силы для привода стали использовать паровые машины. В наши дни наиболее распространенными являются электрические, бензиновые и дизельные компрессоры.

Типы компрессоров. Различие компрессоров
по принципу действия

Воздушный компрессор — это устройство, предназначенное для сжатия окружающего воздуха и преобразования его в сжатую газовую форму под высоким давлением. Сжатый воздух затем накапливается в резервуаре и используется для питания различных технических процессов.

Существует несколько способов сжатия газовой среды, которые легли в основу конструкции различных типов компрессоров. Разнообразие типов связано с особенностями применения, техническими требованиями и энергетической эффективностью устройств. Классификация компрессоров обычно осуществляется в зависимости от принципа нагнетания газа.

Существует два основных типа воздушных компрессоров: поршневые и винтовые

Поршневые компрессоры

Поршневые компрессоры — это один из самых старых и широко распространенных типов компрессорного оборудования, в которых сжатие воздуха осуществляется с помощью объемного принципа. Основным элементом таких агрегатов является цилиндр, внутри которого находится поршень, приводимый в движение кривошипно-шатунным механизмом. В процессе работы поршень совершает возвратно-поступательное движение, изменяя объем рабочей камеры в зависимости от фазы его положения.

Для управления потоками воздуха в компрессоре используются впускные и выпускные клапаны, которые открываются и закрываются поочередно, что обеспечивает направленное движение сжатого газа через систему.

Поршневые компрессоры классифицируются по нескольким категориям в зависимости от области применения, характеристик работы и требований к чистоте сжатого воздуха:

— Бытовые компрессоры — предназначены для выполнения небольших, непродолжительных работ, где не требуется высокая производительность. Эти устройства обычно имеют компактные размеры, мобильны и удобны для использования в домашних или гаражных условиях.

— Профессиональные компрессоры — разработаны для более интенсивного и продолжительного использования. Они подходят для работы в мастерских, на станциях технического обслуживания и в небольших производственных помещениях. Профессиональные компрессоры обеспечивают большую мощность и могут работать в условиях умеренных нагрузок в течение долгого времени.

— Промышленные компрессоры — предназначены для работы в тяжелых условиях промышленного производства. Эти устройства способны работать круглосуточно без остановок, обеспечивая высокое давление и производительность. Они идеально подходят для заводов, фабрик и крупных предприятий, где необходимо поддерживать бесперебойную работу в условиях интенсивной эксплуатации.

— Масляные и безмасляные компрессоры — выбор между этими типами зависит от требований к чистоте сжатого воздуха. Масляные компрессоры используют машинное масло для смазки рабочих частей, что помогает уменьшить трение, но может привести к попаданию масла в сжатый воздух. Безмасляные компрессоры обеспечивают высокую степень чистоты воздуха, что делает их идеальными для отраслей, где требуется абсолютно чистый воздух, например, в медицинской или пищевой промышленности.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Устройство поршневого компрессора:

1. Коленчатый вал
2. Корпус
3. Шатун
4. Поршневой палец
5. Поршень
6. Цилиндр
7. Клапаны
8. Головка цилиндра
9. Клапанная плита
10. Маховик
11. Сальник
12. Подшипники вала

Поршневые компрессоры могут иметь один или несколько цилиндров и различаются по количеству ступеней сжатия. Компрессоры с одним цилиндром называются одноцилиндровыми, с двумя — двухцилиндровыми, и так далее. Количество цилиндров напрямую влияет на мощность компрессора и его способность обеспечивать стабильную подачу сжатого воздуха.

Кроме того, поршневые компрессоры различаются по конфигурации цилиндров, которые могут быть расположены в горизонтальной, вертикальной или угловой компоновке: выбор конфигурации зависит от множества факторов, таких как специфические требования к рабочему процессу, пространство для установки, а также необходимая производительность и частота эксплуатации устройства. Каждая компоновка имеет свои особенности, позволяя оптимизировать работу компрессора в различных условиях.

1. Горизонтальное расположение цилиндров является классическим вариантом и наиболее удобным для обслуживания. Этот тип компоновки идеально подходит для стационарных компрессоров высокой производительности. Однако у горизонтальных моделей существует недостаток, связанный с неравномерным распределением смазки и накоплением твердых частиц на нижней части боковой стенки, что может привести к дополнительному износу.

2. Вертикальные компрессоры, в свою очередь, исключают проблемы с неравномерным распределением смазки и осаждением частиц, что способствует их долговечности. Данный тип компоновки также отличается меньшим износом и подходит для высокоскоростных машин с ограниченным числом ступеней сжатия, что делает его идеальным для применения в компактных и высокоскоростных установках.

3. Угловые компрессоры объединяют преимущества горизонтальных и вертикальных моделей, обеспечивая удобство обслуживания и высокую надежность. Они часто применяются в высокоскоростных машинах и встречаются на передвижных установках, где важны как удобство обслуживания, так и надежность в эксплуатации.

4. V-образные компрессоры представляют собой частный случай угловых и характеризуются небольшим симметричным отклонением осей цилиндров в разные стороны от вертикали. Это расположение идеально подходит для высокопроизводительных машин, обеспечивая эффективное использование пространства и улучшенные эксплуатационные характеристики. Взаимно противоположное расположение цилиндров считается на данный момент наиболее прогрессивным решением. В таких компрессорах цилиндры скомпонованы попарно и размещены с разных сторон от коленчатого вала, что позволяет обеспечить более равномерное распределение нагрузки и минимизировать вибрацию. Поршни могут двигаться как в противоположных, так и в совпадающих направлениях, что повышает эффективность сжатия и стабилизирует работу устройства.

Винтовые компрессоры

Винтовые компрессоры составляют обширную группу компрессорного оборудования, где процесс сжатия и перемещения газа осуществляется с помощью вращающихся винтов. Эти винты захватывают газ, постепенно сжимая его, и перемещают его через корпус компрессора в сторону выходного патрубка, обеспечивая стабильную подачу сжатого воздуха.

1

2

3

4

5

Устройство винтового компрессора:

1. Шестерня привода
2. Уплотнение вала
3. Подшипники
4. Винтовая пара
5. Рубашка охлаждения

Винтовые компрессоры особенно ценятся за их высокую производительность, стабильную работу и низкий уровень вибрации. Эти характеристики делают их идеальными для использования в крупных производственных комплексах и в тяжелой промышленности, где требуется длительная и надежная эксплуатация при высокой нагрузке.

Применение и выбор компрессора

Правильный выбор компрессорного оборудования зависит от множества факторов, включая требования к производительности, рабочим давлением и условиям эксплуатации. Компания Acovent предлагает широкий ассортимент компрессоров и комплектующих, включая винтовые и поршневые модели, которые можно адаптировать под любые задачи — от мелких ремонтных работ до крупных производственных процессов.

Подберите оптимальный тип компрессорного оборудования для вашего бизнеса с командой специалистов Acovent. Мы обеспечим поставку, монтаж и послепродажное обслуживание.

Если вам необходимо получить консультацию или подробную информацию о наших продуктах звоните по номеру 8 (843) 202-20-00 или отправьте запрос на info@acovent.ru или по Whatsapp