Компрессорные машины

Компрессорные машины (компрессоры) - Словарь терминов | ПластЭксперт

Компрессорные машины (компрессоры)

Применяют главным образом для перемещения и сжатия газов, а также их сжижения, охлаждения и другого. Перемещение газа осуществляется под действием разности давлений на двух участках потока в замкнутых каналах (трубопроводах, газоходах и так далее) или без них. В последнем случае перемещение газов называется вентиляцией.

Необходимая разность давлений определяется требуемой скоростью газового потока и допускаемым гидравлическим сопротивлением системы, возникающим при движении газа по трубопроводу. Перепад давлений, обеспечивающий перемещение газов, достигается с помощью их сжатия, или компримирования. Конечное давление при сжатии зависит от условий теплообмена газа с окружающей средой.

Согласно теории, газ может сжиматься изотермически или адиабатически. При изотермическом сжатии вся расходуемая энергия превращается в теплоту, которая полностью отводится в окружающую среду. При адиабатическом сжатии теплообмен с ней отсутствует и вся выделяющаяся теплота затрачивается на возрастание внутренней энергии газа и повышение его температуры.

Действительный процесс сжатия – политропический и рассматривается как совокупность последовательных изменений равновесных состояний газа. При этом изменяется его температура и часть теплоты отводится в окружающую среду.

Реальный процесс компримирования приближенно описывается уравнением политропы:

pVn=const,

где р, V – соответственно давление газа и его удельный объем, n – параметр (показатель политропы), определяемый свойствами, количеством газа и его теплообменом с окружающей средой, а также работой сил трения.

Показатель n обычно переменен, поэтому такой процесс принято заменять условным, который эквивалентен действительному с n=const.

Работа L, затрачиваемая на повышение давления газа массой 1 кг в компрессорах любого типа, равна сумме работ сжатия (L_cж) и перемещения газа:

L=L_cж+L_выт+L_вх,

где L_выт и L_вх – работы, совершаемые соответственно после сжатия при вытеснении газа из рабочих полостей машины и при входе газа в них.

Теоретически наиболее выгодно изотермическое сжатие, поскольку при этом затраты энергии компрессора на уменьшение удельного объема и перемещение газа минимальны. Однако полное изотермическое сжатие практически неосуществимо и для приближения к нему сжимаемый газ в ряде случаев охлаждают, понижая температуру стенок рабочих полостей машины. В зависимости от величины повышения давления (отношение р₂/р₁, устаревшее – степень сжатия) компрессионные машины подразделяют на вентиляторы, газодувки и компрессоры.

Вентиляторы (p₂/p₁<1,1) применяют в системах промышленной вентиляции, тягодутьевых, пневмотранспортных и других установках.

В соответствии с величиной р₂ различают машины низкого (до 1 кПа), среднего (1-3 кПа) и высокого (до 15 кПа) давления. Вентиляторы могут быть одно- и многоступенчатые, одно- и двустороннего всасывания, горизонтальные и вертикальные (по положению оси рабочего органа – колеса в виде барабана либо пропеллера с профилирующими лопатками).

По направлению потока газа в колесе вентиляторы бывают радиальные, осевые, диаметральные и диагональные. В радиальных, или центробежных, машинах газ через направляющий аппарат всасывается вдоль оси вращения колеса в каналы между его лопатками. При вращении колеса под действием центробежной силы газ перемещается по спиральному корпусу и удаляется по направлению радиуса в выпускное отверстие, создавая на выходе избыточное давление. В осевых вентиляторах газ проходит вдоль оси, не изменяя направления; в диаметральных машинах газ пересекает колесо по диаметру; в диагональных (прямоточных) вентиляторах газ с лопаток поступает по диагонали в кольцевой кожух, из которого выходит в осевом направлении.

Наиболее распространены радиальные и осевые вентиляторы. Последние проще в изготовлении, менее металлоемки, чем центробежные машины, однако развивают меньшее давление. Их целесообразно применять в коротких газопроводящих системах для подачи больших объемов газа при малом напоре. В разветвленных сетях (например, промышленной вентиляции) обычно используют центробежные машины. Основные показатели (давление, производительность, мощность, кпд) работы вентиляторов, как и других компрессоров, находят путем расчета вентиляционных либо иных систем и по специальным графикам.

Нормальная эксплуатация вентиляторов определяется условиями их работы. Например, при значительных колебаниях расхода и давления воздуха затруднительно обеспечить устойчивое функционирование вентиляционной сети с помощью одной машины, поэтому соединяют параллельно либо последовательно несколько вентиляторов. В случае необходимости существенно увеличить при постоянном давлении производительность машин применяют их параллельное соединение, для значительного повышения давления при той же производительности – последовательное.

Газодувки, или нагнетатели (1,1<р₂/р₁< 3,5), создают давление от 0,015 до 0,115 МПа и используются для пневмотранспорта, при рециркуляции горячих газов в сушилках и топочных газов в печах, для предварит, сжатия воздуха или его смеси с топливом (так называемый наддув) перед подачей в двигатели внутреннего сгорания и другие. К газодувкам относятся также вакуум-насосы и эксгаустеры. Последние характеризуются большой производительностью и применяются для отсасывания газов, например пыльного воздуха, из производственных помещений; газ всасывается при пониженном давлении, сжимается до давления, равного атмосферному либо превышающего его, и выбрасывается в атмосферу.

Компрессоры (p₂/p₁>3,5) применяют для перемещения по трубопроводам сжимаемых при охлаждении газов, перемешивания и распыливания жидкостей, увеличения степени превращения исходных веществ и тому подобных. Эти машины подразделяют на вакуумные (начальное давление ниже атмосферного,то есть p₁<0,115 МПа), низкого (р₂=0,115^-1 МПа), среднего (1-10 МПа), высокого (10-100 МПа) и сверхвысокого (свыше 100 МПа) давления.

Компрессоры бывают одно- и многоступенчатые, одно- и многосекционные (секция-единичная ступень либо группа ступеней, после которой газ отводится в холодильник или направляется потребителю). Прочностная характеристика ступени либо секции, конструктивные особенности предохранительных и других клапанов и применяемые материалы определяются рабочим давлением, размеры ступени (например, диаметр рабочего органа – цилиндра, колеса и тому подобных) – производительностью Q, или объемом газа, перемещаемого машиной в единицу времени.

Компрессорная установка кроме собственно компрессора с приводом включает межступенчатую и концевую теплообменную аппаратуру, влагомаслоотделители, трубопроводы, а также контрольно-измерительные приборы, средства защиты (вибрационной, акустической и так далее) и автоматики.

По принципу сжатия различают объемные и динамические компрессоры. В первом случае компримирование происходит вследствие периодического уменьшения объема, занимаемого газом, во втором – в результате непрерывного ускорения потока газа с преобразованием подводимой к нему внешней энергии последовательно в кинегическую энергию потока и в потенциальную (давление).

Объемные компрессоры по виду рабочего органа делятся на поршневые, мембранные и роторные (ротационные). В поршневых компрессорах газ сжимается в замкнутом пространстве (цилиндре) поршнем, совершающим возвратно-поступательное движение с помощью кривошипно-шатунного механизма.

Выпускают одно- и многоцилиндровые машины, причем в зависимости от расположения цилиндров различают горизонтальные, вертикальные и угловые компрессоры.

Горизонтальные машины, в которых цилиндры размещены по одну сторону коленчатого вала, называются односторонними, по обе стороны-оппозитными. Последние отличаются большей частотой вращения вала (что позволяет повышать производительность), меньшими массой и габаритными размерами, чем односторонйие машины. Вертикальные компрессоры по сравнению с горизонтальными занимают меньшую площадь, а фундамент, воспринимающий вертикальные нагрузки, имеет меньшую массу.

Угловые компрессоры в зависимости от расположения цилиндров по отношению к оси вала могут быть V- и W-образные, а также прямоугольные; эти машины получили значительноье распространение благодаря ряду преимуществ перед горизонтальными и вертикальными компрессорами: лучше уравновешены (поэтому требуется менее массивный фундамент), компактны и имеют меньшую массу.

Поршневые компрессоры применяют для сжатия (р₂=3-300 МПа) газов низкой плотности при Q=10-300 м³/мин; недостатки: загрязнение газов маслами, используемыми для смазки цилиндров, большие габаритные размеры, необходимость установки на массивных и дорогостоящих фундаментах, неравномерность подачи газа.

В мембранных компрессорах, которые по типам (горизонтальные, угловые и тому подобные) не отличаются от поршневых, газ компримируется в результате уменьшения объема камеры сжатия при колебаниях мембраны, вызываемых возвратно-поступательным движением гидропривода. При прогибе мембраны происходит всасывание и нагнетание газа, который интенсивно охлаждается вследствие развитой поверхности мембраны и иногда – посредством змеевика с холодной водой, что обеспечивает высокое отношение р₂/р₁ в одной ступени. Так, в трехступенчатом компрессоре создается давление 100 МПа. При перемещении мембраны достигаются герметизация рабочей полости машины и возможность получать на выходе газ высокой чистоты. Поэтому такие компрессоры используют для сжатия обычно до 10-50 МПа, например, кислорода, хлора и фтора при Q = 1-50 м³/мин.

В роторных компрессорах уменьшение объема газа осуществляется одним или несколькими вращающимися роторами. По конструкции рабочих полостей эти машины подразделяются на пластинчатые, жидкостнокольцевые, винтовые и др. Пластинчатые компрессоры состоят из корпуса, внутри которого на горизонтальном валу вращается эксцентрично расположенный ротор с продольными пазами и вставленными в них свободно скользящими пластинами. При вращении ротора пластины под воздействием центробежной силы выталкиваются из пазов и разделяют пространство между корпусом и ротором на ряд камер. Объем последних при вращении ротора непрерывно уменьшается по направлению от всасывающего патрубка к нагнетательному, через который вытесняется газ, сжатый в камерах. В компрессорах с жидкостным кольцом внутри цилиндрического корпуса вращается эксцентрично размещенный ротор, снабженный жестко закрепленными лопатками. Корпус машины примерно наполовину заполняется жидкостью, которая при движении ротора отбрасывается лопатками к стенкам корпуса, образуя на его внутренней поверхности вращающееся кольцо. В результате между ним и лопатками образуются камеры разного объема, который непрерывно уменьшается, вследствие чего газ, засасываемый через отверстие в крышке корпуса, сжимается и выталкивается в нагнетатательный патрубок. Рабочей жидкостью, как правило, служит вода (такие машины называют водокольцевыми), реже масло, ртуть, серная или другие кислоты.

Несмотря на то что эти компрессоры имеют более низкий кпд, чем пластинчатые, они нашли широкое применение благодаря простоте устройства, малому износу, надежности действия и возможности компримирования запыленных газов.

В винтовых компрессорах рабочие камеры образуются корпусом и двумя винтообразными роторами, связанными между собой парой цилиндрических шестерен и имеющими зубья различного профиля. При вращении ведущего ротора его зубья входят в зацепление с зубьями на ведомом роторе и вытесняют находящийся в камерах сжатый газ, перемещая его в продольном направлении.

Различают машины сухого сжатия (газ охлаждают с помощью водяных рубашек, расположенных в корпусе) и маслозаполненные (для охлаждения газа в рабочие полости винтов впрыскивают масло).

Достоинства винтовых компрессоров: быстроходность, компактность, чистота подаваемого газа; недостатки: сложность изготовления винтообразных роторов, высокий уровень шума при работе. Типичные показатели роторных машин: Q = 1-100 м³/мин, р₂=0,3-1 МПа.

Динамические компрессоры по принципу действия подразделяются на турбинные (турбокомпрессоры) и струйные. В турбокомпрессорах поток газа ускоряется в результате контакта его с лопатками вращающегося рабочего колеса. Наиболее распространены радиальные и осевые машины.

Радиальные турбокомпрессоры, в которых газ движется от центра колеса к периферии, называются центробежными, в обратном направлении – центростремительными.

Центробежные машины, в которых давление создается под действием центробежных сил, возникающих во вращающемся газовом потоке, могут быть с горизонтальным (развивают избыточное давление до 7 МПа) или с вертикальным (до 35 МПа) разъемом корпуса и имеют производительность до 600 м³/мин и выше. Для обеспечения производительности 1500 м³/мин и более наряду с центробежными применяют осевые компрессоры.

Основными частями такой машины служат ротор и корпус-статор, снабженные лопатками. При вращении ротора газ перемещается вдоль оси машины, причем кинетическая энергия потока превращается в энергию давления одновременно на лопатках ротора и статора; кроме того, статорные лопатки образуют своеобразное направляющее устройство, по каналам которого сжатый газовый поток через специальный спрямляющий аппарат и выходной патрубок поступает в напорный трубопровод.

Осевые компрессоры имеют более высокий КПД, меньшие массу и габаритные размеры, чем машины с радиальным потоком. Основные достоинства турбокомпрессоров: большой срок службы и высокая надежность работы; сжатие газов без загрязнения смазочными материалами; непрерывность подачи газа; малая металлоемкость; достаточно высокий КПД; возможность использования легких фундаментов вследствие небольшой вибрации. Благодаря этим достоинствам, а также высокой производительности турбокомпрессоры находят в последнее время все большее применение в крупнотоннажных производствах, например, аммиака, метанола, азотной кислоты.

В струйных компрессорах (инжекторах) ускорение газа происходит в результате смешения потоков разных удельных энергий. При этом газ низкого давления сжимается до промежуточного за счет кинетической энергии газа, подаваемого под высоким давлением. Вследствие компактности, простоты устройства и надежности эксплуатации струйные машины часто экономически целесообразно использовать, несмотря на невысокий КПД (обычно 0,2-0,25), например, в качестве тепловых насосов в выпарных установках.

Тип компрессора выбирается в соответствии с производительностью и требуемым давлением. В химической промышленности часто комбинируют различные машины, например последовательно устанавливают центробежные и поршневые компрессоры. Сравнение характеристик работы машин разных типов примерно одинаковой производительности показывает, что поршневые компрессоры значительно более экономичны, чем остальные машины, но уступают им по металлоемкости и надежности. Два наиболее важных типа компрессоров – поршневые и турбокомпрессоры – скорее не конкурируют, а дополняют друг друга, причем в каждом конкретном случае оптимально применение того или иного типа машин в зависимости от сочетания условий функционирования (показателя политропы, плотности, влажности, агрессивности и степени загрязнения газов, стоимости машин и так далее). Однако турбокомпрессоры предпочтительнее использовать при Q=900 м³/мин и выше. Роторные компрессоры занимают промежуточное положение между поршневыми и центробежными. При Q=60-90 м³/мин сжатый газ, не загрязненный маслом, получают с помощью роторных, в частности винтовых, машин. При Q = 12-60 м³/мин целесообразно применять поршневые компрессоры, потребляющие меньшую удельную мощность, чем роторные.

Особую группу компрессорных машин составляют компрессоры холодильных установок, или холодильные компрессоры. Последние предназначены для сжатия паров холодильных агентов (хладонов, аммиака, пропана, этана, этилена, метана и так далее) до давления конденсации и для их циркуляции. Основные типы этих компрессоров: поршневые, роторные (винтовые) и центробежные. Конструктивно они не отличаются от рассмотренных выше, однако их конфигурация, масса, габаритные размеры и прочностные характеристики определяются свойствами холодильных агентов.

Гладкова Наталья

Каталог продукции производитель марки НОВОТЕК

Компрессорное,
теплообменное
и емкостное
оборудование

Собственное производство
Полный цикл

Проектирование
и выпуск уникального
оборудования под ваш
заказ

У нас есть всё,
что вам нужно

Оборудование
Пуско-наладочные и монтажные работы
Обучение ваших сотрудников
Круглосуточные консультации наших инженеров
Диагностика и ремонт

Сервисная служба
полного цикла

Диагностика и пневмоаудит предприятия
Ремонт и модернизация компрессорного оборудования
Пуск, наладка, обучение персонала

Оборудование в лизинг
от Новотек-Finance

Первоначальный взнос от 20%
Залог не требуется
Срок от 1 до 5 лет, гибкий график платежей
Снижение налога на прибыль и зачет НДС

Цены ниже среднерыночных

У нас нет посредников. Мы сами производим и реализуем

Контроль качества на всех этапах

Наша система менеджмента качества соответствует стандартам ISO 9001:2008

Большой ассортимент оборудования

Десятки позиций под разные задачи

Запчасти и расходники в наличии

Всё нужное всегда на нашем складе

Собственный грузовой автопарк

Быстро доставим оборудование и запчасти

Оборудование на подмену

Ваш бизнес не остановится во время ремонта или сервисных работ

Продукция

Видео продукции «Новотек»

YouTube канал Новотек

Доставка и оплата

Как получить товар

Самовывоз с нашего склада

Подготовим оборудование для самовывоза с нашего склада, без задержек и лишней бюрократии.

Отправка траспортной компанией

Оперативно отправим оборудование удобной для вас ТК в любой уголок России и Казахстана.

Доставка нашими силами

Организуем доставку любым необходимым способом - на авто, железнодорожным отправлением либо авиаперевозками.

Способы оплаты

Безналичный расчёт

Оплата по договору, с любого банка России и Казахстана

Наличными средствами

Расчет наличными в любой удобной для вас форме

Лизинг от HOBOTEK-Finance

Выгодный лизинговый сервис долгосрочной аренды, с возможностью снижения вашей налоговой нагрузки

Сервисные услуги

Замена теплового реле компрессорных установок

Если в вашей компрессорной установке (компрессоре) больше не функционирует тепловое реле, сотрудники компании «Новотек» смогут провести оперативный и полный ремонт данной части оборудования.

Оставить заявку Подробнее →

Наш компрессорный завод предлагает продукцию для перерабатывающих, производственных, добывающих отраслей различной конфигурации. ПО «Компрессорные машины» реализует передовое компрессорное, теплообменное и емкостное оборудование собственного производства с полным циклом услуг: партнерам предлагается консультирование экспертов, низкие цены (ниже среднерыночных, так как у нас нет посредников), оперативная доставка, сборка и сервисное обслуживание.

Сфера применения

Современные энергетические устройства, машины для повышения давления и перемещения газов обеспечивают различные производственные сферы. Без специального оборудования невозможно организовать добычу, слив, хранение и перемещение химикатов, жидкостей, полезных ископаемых, щелочей и газов. Конструкции незаменимы при эксплуатации железнодорожных систем, строительных объектов, пищевых производств, месторождений руды, фармацевтической сферы и т.д. Промышленные компрессоры применяются во всех важнейших сферах и выполняют следующие функции:

активация пневматического инструмента;
охлаждение аппаратуры и оборудования;
воздушное смазывание станков, направляющих приборов и подшипников;
транспортировка природного газа и нефти;
обслуживание металлургических печей и сталелитейных цехов;
производство продуктов питания и их упаковка и т.д.

На нашем сайте можно купить компрессорное оборудование, произведенное согласно требованиям действующих стандартов по действительно выгодной цене. Для обеспечения функционирования добывающих и обрабатывающих производств реализуется также соответствующее мощностям емкостное оборудование, отвечающее за хранение и транспортировку.

Ассортимент продукции

Мы внедряем передовые технологии производства и предлагаем своим покупателям современные модификации оборудования. Среди партнеров нашего предприятия – ведущие нефтедобывающие компании, лидеры пищевой промышленности и транспортного машиностроения, производители минеральных удобрений, алюминия, глинозема и др. В каталоге представлена продукция собственного производства:

компрессорные дизельные станции;
винтовые, безмасляные, поршневые компрессоры;
модульные кислородные и азотные станции;
емкостное и теплообменное оборудование;
системы для промышленного охлаждения;
запасные части и комплектующие для компрессорной техники и др.

Установки подбираются инженерами в соответствии с производственными задачами предприятия. В наличии модификации, различающиеся по типу привода, мощности, габаритам, степени мобильности, комплектации, объему ресивера и по другим параметрам. Наши ведущие эксперты помогут выбрать и купить промышленные компрессоры подходящей под производственные цели конфигурации. Обращение к профессиональным консультантам позволит не только найти оптимальное решение в соответствии с обозначенными целями, но и значительно сократить затраты.

Наши преимущества

В нашем интернет-магазине можно купить ёмкостное оборудование и промышленные установки собственного производства с полным циклом услуг. Наша компания — надёжный производитель компрессоров, предлагает сертифицированную продукцию высокого качества с гарантийным обслуживанием. Почему компрессорное оборудование по-настоящему выгодно покупать в ПО «Компрессорные машины»? Вот несколько причин:

цены ниже среднерыночных благодаря отсутствию посредников;
менеджмент качества и соответствие стандартуISO 9001:2015;
всегда в наличии оригинальные комплектующие;
оперативная доставка собственным грузовым автотранспортом;
предоставление оборудования на замену в случае ремонта;
широкий ассортимент систем различной конфигурации.

На официальном сайте нашего предприятия можно купить теплообменное оборудование, емкости и компрессоры с профессиональным монтажом, настройкой и последующим обслуживанием. Вся продукция проходит поверку в аккредитованной метрологической службе, отделе технического контроля и качества. Кроме того, наша компания сотрудничает с ведущими испытательными центрами и лабораториями. Благодаря многоуровневому производственному контролю выпускаемое компрессорное оборудование отличается надежностью и достойным качеством.

Услуги сервисной службы

Постоянный контакт с партнерами позволяет вести учет часов наработки оборудования для регулярного пополнения склада комплектующих деталей и расходных материалов. Сервисные случаи фиксируются и обрабатываются техническим отделом, для их исключения в будущем. Наша инженерная служба оказывает следующие услуги:

тестирование пневмосети предприятия;
комплексный монтаж поставляемого оборудования;
подготовка персонала к работе с оборудованием;
пусконаладочные работы;
договорное обслуживание предприятий;
диагностика, ремонт компрессорного и теплообменного оборудования;
обновление компрессорных установок;
поддержка техническими консультантами и сервисными инженерами.

Опытные специалисты корректно подбирают, настраивают оборудование, подготавливают к работе сотрудников. Подобные меры позволяют избежать серьезных поломок и необходимости ремонта. Грамотное сервисное обслуживание позволит использовать оборудование на протяжении долгого времени без дополнительных затрат.

Как оформить заказ

У нашего производственного объединения функционируют филиалы в различных регионах России и странах СНГ. Заказать оборудование и комплектующие, уточнить детали доставки и оплаты можно через форму обратной связи на сайте или позвонив нашим сотрудникам по телефону. Предлагается выгодные условия приобретение оборудования в лизинг.

ПодробнееСвернуть

Новости

Телеграмм канал

Чтобы быть в курсе последних новостей нужно подписаться на канал…

Все новости

Соглашение об обработке персональных данныхX

Данное соглашение об обработке персональных данных разработано в соответствии с Федеральным законом Российской Федерации от 27. 07.2006 г. № 152-ФЗ «О персональных данных» Все лица заполнившие сведения составляющие персональные данные на данном сайте, а также разместившие иную информацию обозначенными действиями подтверждают свое согласие на обработку персональных данных и их передачу оператору обработки персональных данных.

Под персональными данными Гражданина понимается нижеуказанная общая информация: Имя, Телефон, E-mail.

Пользователи, принимая настоящее Соглашение, выражают свою заинтересованность и полное согласие, что обработка их персональных данных может включать в себя следующие действия: сбор, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), использование, уничтожение.

Пользователь гарантирует: информация, им предоставленная, является полной, точной и достоверной; при предоставлении информации не нарушается действующее законодательство Российской Федерации, законные права и интересы третьих лиц; вся предоставленная информация заполнена Пользователем в отношении себя лично.

Знаете ли вы 7 типов воздушных компрессоров и их применение?

Воздушные компрессоры имеют широкий спектр спецификаций. В результате эффективное использование воздушного компрессора зависит от выбора правильной машины для работы. Вот взгляд на семь распространенных типов компрессоров.

10 ноября 2021 г.

Эффективное использование воздушного компрессора зависит от выбора правильного типа машины для работы.

Doosan Portable Power

Воздушные компрессоры являются одними из наиболее важных инструментов в строительстве или аренде оборудования. Эти машины приводят в действие широкий спектр других инструментов, от гвоздезабивателей до пневматических гаечных ключей, красок и воздушных распылителей. Однако не каждый тип компрессора идеально подходит для любого конечного использования.

Поскольку сжатый воздух является таким универсальным ресурсом, компрессоры бывают самых разных спецификаций. В результате эффективное использование воздушного компрессора зависит от выбора правильного типа машины для работы. Вот взгляд на семь распространенных типов компрессоров и их идеальное применение.

1. Винтовой

Воздушные компрессоры делятся на две основные категории в зависимости от принципа их работы: поршневые и динамические. Варианты прямого вытеснения, такие как ротационные винтовые компрессоры, обеспечивают постоянный поток независимо от выходного давления. В винтовой машине это происходит за счет вращения пары винтов в противоположных направлениях для сжатия воздуха в герметичной камере.

Одним из самых больших преимуществ винтового компрессора является то, что он может работать непрерывно столько, сколько вам нужно. Они также очень долговечны, часто дольше других типов на пару лет или больше. В результате они идеально подходят для длительного использования в тяжелых условиях, например, для приведения в действие отбойных молотков или пескоструйных работ.

Основными недостатками винтовых компрессоров являются их цена и потребность в обслуживании. Они часто дороже, чем другие варианты объемного типа, и требуют большего ухода, поэтому для небольших предприятий может потребоваться альтернатива.

2. Поршневой

Еще одним вариантом поршневого компрессора является поршневой или поршневой. Как следует из названия, они используют поршни для сжатия и вытеснения воздуха внутри своей камеры. Это одни из самых мощных компрессоров для домашнего использования, что делает их популярным выбором.

В то время как винтовые компрессоры в целом могут производить больше энергии, поршневые компрессоры могут генерировать больше энергии при низком потреблении энергии. Кроме того, они более компактны, чем винтовые станки, что делает их более подходящими для более коротких и гибких работ. Это низкое энергопотребление и портативность делают поршневые компрессоры подходящим выбором для питания ручных инструментов.

Однако эти компрессоры производят больше тепла и шума, чем другие поршневые машины, поэтому они не идеальны для длительного непрерывного использования. Для многих строительных работ это не проблема, но они могут быть неправильным выбором для более тяжелой техники.

3. Спиральный

Третьим основным типом поршневого компрессора является спиральный компрессор. В этих машинах используются две круглые спирали, одна из которых стоит на месте, а другая вращается внутри нее для сжатия воздуха. Такая конструкция обеспечивает меньшее количество движущихся частей и меньшую вибрацию, что увеличивает срок службы.

Спиральные компрессоры производят самый чистый воздух в соответствии со стандартами ISO. В результате строительные работы или компании, которые должны придерживаться более высоких экологических стандартов, могут захотеть использовать эти машины. Они также универсальны и работают на разных уровнях интенсивности.

Несмотря на то, что спиральные компрессоры бесшумны и просты в обслуживании, они не производят наибольшей мощности. Для тяжелых инструментов и оборудования может потребоваться другой тип компрессора, но для них идеально подходят более пассивные приложения.

4. Центробежный

В отличие от первых трех позиций в этом списке, центробежные компрессоры являются динамическими. Это означает, что они втягивают воздух снаружи, а не используют закрытый запас воздуха. В центробежной машине это происходит благодаря ротору, называемому крыльчаткой, который вращается внутри цилиндра, нагнетая воздух внутрь.

В некоторых центробежных машинах используется несколько ступеней для увеличения давления, обеспечивающего большую мощность. Многоступенчатые компрессоры могут выдавать значительную мощность, что делает их идеальными для питания более тяжелого оборудования. Подобно ротационным винтовым компрессорам, эти машины также могут работать непрерывно, что подходит для более длительных работ.

Центробежные компрессоры также очень доступны по цене по сравнению с аналогами с аналогичной мощностью. Однако их зависимость от быстро движущихся частей делает их более склонными к таким проблемам, как остановка или удушье.

5. Осевые

Осевые компрессоры представляют собой еще один тип динамической машины. Вместо крыльчатки в них используются ряды лопастей вентилятора внутри вала. Когда воздух проходит через каждый ряд, его скорость постепенно увеличивается, что приводит к повышению давления.

Эти компрессоры обычно меньше и легче своих центробежных аналогов и работают на более высоких скоростях. Это позволяет им обеспечивать постоянную скорость потока при больших объемах, но часто с меньшим давлением, чем альтернативные варианты. Вы часто найдете их в насосных установках благодаря их согласованности и энергоэффективности.

Осевые компрессоры являются ключевой частью конструкции реактивных двигателей, но в строительстве вы найдете их для насосов или производства электроэнергии. В целом, однако, они реже встречаются на строительных площадках из-за их высокой стоимости.

6. Маслозаполненные

Другой способ разделения типов компрессоров — по их смазке, которая делится на две категории: маслозаполненные и безмасляные. Маслозаполненные компрессоры, как следует из их названия, имеют внутреннюю смазку. В частности, они имеют закрытые камеры сжатия с масляной смазкой.

Винтовые и поршневые компрессоры часто имеют маслозаполненную конструкцию. Постоянное наличие смазки означает, что маслозаполненные компрессоры часто более долговечны. Однако они также подвержены риску просачивания смазки, что может привести к загрязнению сжатого воздуха.

FDA требует, чтобы воздух, не содержащий масла, использовался в некоторых отраслях промышленности, поэтому строительные бригады, придерживающиеся более высоких стандартов чистоты и безопасности, должны избегать маслонаполненных компрессоров. Однако для большинства маломощного строительного оборудования это безопасный и экономичный выбор.

7. Безмасляный

Безмасляные воздушные компрессоры, напротив, не имеют масла в камере сжатия. Вместо этого они имеют встроенную долговечную альтернативную смазку движущихся частей. В результате они могут производить воздух без каких-либо следов потенциально опасного масла.

Центробежные компрессоры обычно безмасляные, также существуют некоторые безмасляные винтовые и поршневые компрессоры. Они могут быть дороже, но производят более чистый воздух и часто работают при более низких температурах и уровне шума. Эти преимущества делают их идеальными для строительства в оживленных районах или на экологически чистых рабочих площадках. Безмасляные компрессоры также лучше подходят для непрерывной работы, поскольку требуют меньше обслуживания. Однако со временем им может потребоваться дополнительная работа, чтобы они прослужили так же долго.

Выберите правильный тип воздушного компрессора для работы

Как и любой инструмент в строительстве, эффективность воздушного компрессора зависит от подбора правильного типа машины для выполняемой работы. Правильный выбор может ускорить или сократить расходы на проект, в то время как несоответствие может привести к ненужным расходам и задержкам.

Понимание различных типов компрессоров является ключом к правильному выбору. Когда вы знаете, какие у вас есть варианты, вы можете принять более обоснованное решение, что приведет к лучшим результатам и более успешным проектам.

5 Важные советы по техническому обслуживанию воздушного компрессора

См. Как Vermeer помогает арендованным компаниям

MBW Power Thate Trowel Rande Equipter Driven Dumpster

Компания Caterpillar представляет мобильный генератор Stage V для строительных площадок

5 Прогнозы развития отрасли инфраструктуры до 2023 г.

Есть хорошие и плохие новости (а некоторые и то, и другое понемногу) о предстоящем пути, наступающем году и десятилетии.

Способы повышения производительности труда строителей в 2023 году

Независимо от размера вашей компании, вы должны исходить из того, что конкуренты ищут способы повышения производительности и оставляют вас далеко позади.

Последний взгляд на уплотнение

Ассортимент двухвальцовых асфальтовых катков Dynapac включает в себя как самое компактное оборудование для ремонтных работ, так и крупногабаритные машины для самых больших строительных площадок.

Обзор выставки инструментов и оборудования 2023 года

Редактор отдела проката Сара Уэбб рассказывает о выставке инструментов и оборудования Rental 2023 года и спрашивает читателей, какие продукты они больше всего хотят приобрести в предстоящем сезоне.

2023 Презентация продукции для аренды

Подробный справочник по оборудованию, продуктам и технологиям для компаний по аренде и паркам снабжения на 2023 год. может обеспечить аварийное резервное питание по разумной цене. Вот 10 советов, как безопасно использовать их зимой.

Примите участие в отчете о состоянии отрасли

Аренда хочет услышать ваше мнение о текущем состоянии отрасли аренды. Напишите редактору Саре Уэбб свои мысли по адресу [email protected].

Streamlight выпускает портативные световые решения для строительства

Продукты являются беспроводными и обеспечивают мобильность при выполнении широкого круга задач, включая осмотры, установку оборудования, работу в промышленных цехах и эксплуатацию тяжелой техники.

Последний взгляд на уплотнение

Три способа повысить ценность бывшего в употреблении оборудования

Компании добавляют подержанное оборудование для расширения своего парка или замены устаревших машин, сохраняя при этом капитал. Вот шаги, которые организации могут предпринять, чтобы повысить стоимость своего бывшего в употреблении оборудования.

BuildWitt разрабатывает инициативу по сокращению нехватки рабочей силы

BuildWitt объединяет отрасль в рамках новой инициативы Better Dirt World, призванной решить проблемы с рабочей силой и объединить компании, ассоциации, школы и отдельных лиц для решения проблемы нехватки рабочей силы в отрасли.

United Rentals проведет ежегодную распродажу оборудования в «Голубой четверг»

United Rentals проведет ежегодную распродажу оборудования в «Голубой четверг» 17 ноября. чтобы помочь своим клиентам-подрядчикам найти правильное решение для каждой уникальной строительной площадки.

United Rentals планирует добавить водородные генераторы

В ближайшие месяцы United Rentals планирует добавить несколько водородных генераторов к своему арендному парку в Северной Америке.

Узнайте, как компания Vermeer помогает компаниям, занимающимся арендой, расти

Клиенты полагаются на вас, когда речь идет о полном ассортименте долговечного оборудования для ухода за деревьями, ландшафтного и коммунального оборудования. Вы должны полагаться на квалифицированную команду по продажам и обслуживанию. Вермеер прикрывает вашу спину. Узнайте, как две арендные компании расширили свой бизнес с помощью Vermeer.

Компрессоры. Типы, области применения и критерии выбора

Компрессоры представляют собой механические устройства, используемые для повышения давления различных сжимаемых жидкостей или газов, наиболее распространенным из которых является воздух. Компрессоры используются во всей промышленности для подачи воздуха в цех или к приборам; для питания пневматических инструментов, краскораспылителей и абразивно-струйного оборудования; для фазового сдвига хладагентов для кондиционирования воздуха и охлаждения; для продвижения газа по трубопроводам; и т. д. Как и насосы, компрессоры делятся на центробежные (или динамические, или кинетические) и объемные; но там, где насосы представлены преимущественно центробежными разновидностями, компрессоры чаще объемного типа. Они могут варьироваться по размеру от устройства, помещающегося в перчаточный ящик, которое накачивает шины, до гигантских поршневых или турбокомпрессорных машин, используемых в трубопроводах. Компрессоры прямого вытеснения могут быть дополнительно разделены на поршневые типы, в которых преобладает поршневой тип, и роторные типы, такие как винтовые и роторно-лопастные.

Большой поршневой компрессор в газовой службе

Изображение предоставлено: Oil and Gas Photographer/Shutterstock. com

В этом руководстве мы будем использовать термины «компрессоры» и «воздушные компрессоры» в основном для обозначения воздушных компрессоров, а в некоторых особых случаях будем говорить о более конкретных газах, для которых используются компрессоры.

Типы воздушных компрессоров

Компрессоры можно охарактеризовать несколькими различными способами, но обычно они делятся на типы в зависимости от функционального метода, используемого для производства сжатого воздуха или газа. В разделах ниже мы описываем и представляем распространенные типы компрессоров. Охватываемые типы включают:

Поршень
Мембрана
Спиральный винт
Скользящая лопасть
Свиток
Поворотный кулачок
Центробежный
Осевой

Из-за особенностей конструкций компрессоров существует также рынок для восстановления воздушных компрессоров, и восстановленные воздушные компрессоры могут быть доступны в качестве опции вместо вновь приобретенного компрессора.

Поршневые компрессоры

Поршневые компрессоры или поршневые компрессоры основаны на возвратно-поступательном действии одного или нескольких поршней для сжатия газа в цилиндре (или цилиндрах) и его выпуска через клапаны в приемные резервуары высокого давления. Во многих случаях бак и компрессор монтируются на общей раме или салазках в виде так называемого комплектного блока. В то время как основное применение поршневых компрессоров заключается в обеспечении сжатым воздухом в качестве источника энергии, поршневые компрессоры также используются операторами трубопроводов для транспортировки природного газа. Поршневые компрессоры обычно выбирают по требуемому давлению (psi) и расходу (scfm). Типичная система заводского воздуха обеспечивает сжатый воздух в 9диапазон 0-110 фунтов на квадратный дюйм с объемом от 30 до 2500 кубических футов в минуту; эти диапазоны обычно достижимы с помощью коммерческих, готовых устройств. Системы заводского воздуха могут иметь размер вокруг одного блока или могут быть основаны на нескольких меньших блоках, разнесенных по всему заводу.

Пример поршневого воздушного компрессора.

Изображение предоставлено: Energy Machinery, Inc.

Для достижения более высокого давления воздуха, чем может обеспечить одноступенчатый компрессор, доступны двухступенчатые агрегаты. Сжатый воздух, поступающий на вторую ступень, обычно предварительно проходит через промежуточный охладитель, чтобы устранить часть тепла, выделяемого во время цикла первой ступени.

Говоря о тепле, многие поршневые компрессоры предназначены для работы в рамках рабочего цикла, а не непрерывно. Такие циклы позволяют теплу, выделяемому во время работы, во многих случаях рассеиваться через ребра с воздушным охлаждением.

Поршневые компрессоры

доступны как в масляной, так и в безмасляной конструкции. Для некоторых применений, требующих безмасляного воздуха высочайшего качества, лучше подходят другие конструкции.

Мембранные компрессоры

Несколько специализированная поршневая конструкция, диафрагменный компрессор использует установленный на двигателе концентрический элемент, который приводит в движение гибкий диск, который попеременно расширяет и сужает объем камеры сжатия. Подобно диафрагменному насосу, привод изолирован от технологической жидкости гибким диском, поэтому смазка не может вступить в контакт с каким-либо газом. Мембранные воздушные компрессоры представляют собой машины с относительно небольшой производительностью, которые используются там, где требуется очень чистый воздух, например, во многих лабораториях и медицинских учреждениях.

Винтовые компрессоры

Винтовые компрессоры представляют собой роторные компрессорные машины, известные своей способностью работать в 100% рабочем цикле, что делает их хорошим выбором для применения на прицепе, например, в строительстве или строительстве дорог. Используя зубчатые зацепления роторов с наружной и внутренней резьбой, эти устройства втягивают газ на приводном конце, сжимают его по мере того, как роторы образуют ячейку, а газ перемещается по их длине в осевом направлении, и выпускают сжатый газ через выпускное отверстие на неприводном конце. корпуса компрессора. Действие винтового компрессора делает его тише, чем поршневой компрессор, благодаря уменьшенной вибрации. Еще одним преимуществом винтовых компрессоров перед поршневыми является отсутствие пульсаций нагнетаемого воздуха. Эти агрегаты могут быть масляными или водяными, или они могут быть спроектированы так, чтобы производить безмасляный воздух. Эти конструкции могут удовлетворить требования критического безмасляного обслуживания.

Ротационно-винтовой компрессор показан в разрезе, обнажая один из двойных винтов, вращающихся в противоположных направлениях.

Изображение предоставлено: Сергей Рыжов/Shutterstock.com

Пластинчатые компрессоры

Пластинчатый компрессор опирается на ряд лопастей, установленных в роторе, которые перемещаются вдоль внутренней стенки эксцентриковой полости. Лопасти, вращаясь от стороны всасывания к стороне нагнетания эксцентриковой полости, уменьшают объем пространства, которое они проносят, сжимая газ, захваченный внутри пространства. Лопасти скользят по масляной пленке, которая образуется на стенке эксцентриковой полости, обеспечивая уплотнение. Пластинчатые компрессоры не могут обеспечивать безмасляный воздух, но они способны подавать сжатый воздух без пульсаций. Они также терпимы к загрязнениям окружающей среды благодаря использованию втулок, а не подшипников, и их относительно низкой скорости работы по сравнению с винтовыми компрессорами. Они относительно тихие, надежные и способны работать при 100% рабочих циклах. Некоторые источники утверждают, что роторно-пластинчатые компрессоры в значительной степени уступили место винтовым компрессорам в воздушных компрессорах. Они используются во многих безвоздушных приложениях в нефтегазовой и других перерабатывающих отраслях.

Спиральные компрессоры

В спиральных воздушных компрессорах используются стационарные и орбитальные спирали, которые уменьшают объем пространства между ними, поскольку орбитальные спирали повторяют путь неподвижных спиралей. Впуск газа происходит на внешней кромке улитки, а выпуск сжатого газа происходит ближе к центру. Поскольку спирали не соприкасаются, смазочное масло не требуется, что делает компрессор полностью безмасляным. Однако, поскольку для отвода тепла сжатия, как в других конструкциях, не используется масло, производительность спиральных компрессоров несколько ограничена. Они часто используются в недорогих воздушных компрессорах и компрессорах домашнего кондиционера.

Ротационно-лопастные компрессоры

Ротационно-лопастные компрессоры представляют собой высокопроизводительные устройства низкого давления, которые правильнее классифицировать как воздуходувки. Чтобы узнать больше о воздуходувках, загрузите бесплатное руководство по покупке воздуходувок Thomas.

Центробежные компрессоры

Центробежные компрессоры используют высокоскоростные рабочие колеса, похожие на насосы, которые сообщают газам скорость для повышения давления. Их можно увидеть в основном в приложениях с большими объемами, таких как коммерческие холодильные установки мощностью более 100 л.с. и на крупных перерабатывающих предприятиях, где они могут достигать мощности до 20 000 л.с. и обеспечивать объемы в диапазоне 200 000 кубических футов в минуту. Почти идентичные по конструкции центробежным насосам, центробежные компрессоры увеличивают скорость газа, выбрасывая его наружу под действием вращающейся крыльчатки. Газ расширяется в улитке корпуса, где его скорость замедляется, а давление возрастает.

Центробежные компрессоры имеют более низкую степень сжатия, чем поршневые компрессоры, но они работают с большими объемами газа. Многие центробежные компрессоры используют несколько ступеней для улучшения степени сжатия. В этих многоступенчатых компрессорах газ обычно проходит через промежуточные охладители между ступенями.

Типичный одноступенчатый центробежный компрессор подает большое количество сжатого воздуха.

Изображение предоставлено: wattana/Shutterstock.com

Осевые компрессоры

Осевой компрессор обеспечивает самые высокие объемы подаваемого воздуха, от 8000 до 13 миллионов кубических футов в минуту в промышленных машинах. Реактивные двигатели используют компрессоры такого типа для производства объемов в еще более широком диапазоне. В большей степени, чем центробежные компрессоры, осевые компрессоры имеют тенденцию к многоступенчатой конструкции из-за их относительно низких степеней сжатия. Как и в случае центробежных агрегатов, осевые компрессоры повышают давление, сначала увеличивая скорость газа. Затем осевые компрессоры замедляют газ, пропуская его через изогнутые неподвижные лопасти, что увеличивает его давление.

Осевой компрессор с неподвижными и подвижными лопатками, вид изнутри.

Изображение предоставлено: Vasyl S/Shutterstock.com

Варианты питания и топлива

Воздушные компрессоры могут иметь электрическое питание, наиболее распространенными вариантами являются воздушные компрессоры на 12 В постоянного тока или воздушные компрессоры на 24 В постоянного тока. Также доступны компрессоры, работающие от стандартных уровней напряжения переменного тока, таких как 120 В, 220 В или 440 В.

Варианты альтернативного топлива включают воздушные компрессоры, которые работают от двигателя, работающего от горючего источника топлива, такого как бензин или дизельное топливо. Как правило, компрессоры с электрическим приводом желательны в тех случаях, когда важно устранить выхлопные газы или обеспечить работу в условиях, когда использование или присутствие горючих видов топлива нежелательно. Соображения, связанные с шумом, также играют роль при выборе варианта топлива, поскольку воздушные компрессоры с электрическим приводом обычно демонстрируют более низкий уровень акустического шума по сравнению с их аналогами с приводом от двигателя.

Кроме того, некоторые воздушные компрессоры могут приводиться в действие гидравлически, что также позволяет избежать использования горючих источников топлива и связанных с этим проблем с выхлопными газами.

Выбор компрессорной машины в промышленных условиях

При выборе воздушных компрессоров для общего использования в цехах выбор обычно сводится к поршневым компрессорам или винтовым компрессорам. Поршневые компрессоры, как правило, дешевле винтовых компрессоров, требуют менее сложного обслуживания и хорошо работают в грязных условиях эксплуатации. Однако они намного шумнее винтовых компрессоров и более восприимчивы к попаданию масла в систему подачи сжатого воздуха, явление, известное как «перенос». Поскольку поршневые компрессоры при работе выделяют много тепла, их размеры должны соответствовать рабочему циклу — эмпирическое правило предписывает 25% отдыха и 75% работы. Радиально-винтовые компрессоры могут работать 100% времени и почти предпочитают это. Однако потенциальная проблема с винтовыми компрессорами заключается в том, что увеличение одного из них с целью увеличения его мощности может привести к проблемам, поскольку они не особенно подходят для частых запусков и остановок. Жесткий допуск между роторами означает, что компрессор должен оставаться при рабочей температуре для достижения эффективного сжатия. При выборе размера требуется немного больше внимания к использованию воздуха; поршневой компрессор может быть увеличен без подобных проблем.

Автомастерская, которая постоянно использует воздух для покраски, могла бы найти радиально-винтовой компрессор с более низкой скоростью переноса и желанием работать непрерывно; обычный авторемонтный бизнес с более редким использованием воздуха и низкой заботой о чистоте подаваемого воздуха может быть лучше обслуживаться поршневым компрессором.

Независимо от типа компрессора сжатый воздух обычно охлаждается, осушается и фильтруется перед его распределением по трубам. Разработчикам систем заводского воздуха необходимо будет выбрать эти компоненты в зависимости от размера системы, которую они проектируют. Кроме того, им нужно будет предусмотреть установку фильтров-регуляторов-лубрикаторов на точках подачи.

Компрессоры больших размеров, устанавливаемые на прицепах, как правило, представляют собой винтовые компрессоры с приводом от двигателя. Они предназначены для непрерывной работы независимо от того, используется воздух или сбрасывается.

Хотя спиральные компрессоры доминируют в недорогих холодильных системах и воздушных компрессорах, они начинают проникать на другие рынки. Они особенно подходят для производственных процессов, требующих очень чистого воздуха (класс 0), таких как фармацевтика, продукты питания, электроника и т. д., а также для чистых помещений, лабораторий и медицинских/стоматологических учреждений. Производители предлагают агрегаты мощностью до 40 л.с., которые развивают почти 100 кубических футов в минуту при давлении до 145 фунтов на квадратный дюйм. Агрегаты большей производительности обычно включают несколько спиральных компрессоров, поскольку технология не масштабируется после 3-5 л.с.

Если область применения включает в себя сжатие опасных газов, спецификаторы часто рассматривают диафрагменные или шиберно-пластинчатые компрессоры, а для сжатия очень больших объемов — кинетические типы.

Дополнительные факторы выбора

Некоторые дополнительные факторы выбора, на которые следует обратить внимание, следующие:

Масло против безмасляного
Размер компрессора
Качество воздуха
Органы управления

Масло против масла без масла

Масло играет важную роль в работе любого компрессора, поскольку оно служит для отвода тепла, выделяемого в процессе сжатия. Во многих конструкциях масло также обеспечивает уплотнение. В поршневых компрессорах масло смазывает подшипники кривошипа и поршневого пальца, а также боковые стенки цилиндра. Как и в поршневых двигателях, кольца на поршне обеспечивают герметизацию камеры сжатия и контролируют поступление в нее масла. В винтовых компрессорах масло впрыскивается в корпус компрессора как для герметизации двух неконтактирующих роторов, так и для отвода части тепла процесса сжатия. Ротационно-пластинчатые компрессоры используют масло для герметизации мельчайшего пространства между кончиками лопастей и отверстием корпуса. Спиральные компрессоры обычно не используют масло, поэтому они известны как безмасляные, но, конечно, их производительность несколько ограничена. Центробежные компрессоры не вводят масло в поток сжатия, но они находятся в другой лиге, чем их собратья с объемным рабочим объемом.

Для создания безмасляных компрессоров производители используют ряд приемов. Производители поршневых компрессоров могут использовать цельные поршневые кривошипные узлы, которые вращают коленчатый вал на эксцентриковых подшипниках. Когда эти поршни совершают возвратно-поступательное движение в цилиндрах, они качаются внутри них. В этой конструкции исключается подшипник поршневого пальца на поршне. Производители поршневых компрессоров также используют различные самосмазывающиеся материалы для уплотнительных колец и гильз цилиндров. Производители винтовых компрессоров сужают зазоры между винтами, устраняя необходимость в масляном герметике.

Однако в любой из этих схем есть компромиссы. Повышенный износ, проблемы с управлением теплом, снижение производительности и более частое техническое обслуживание — вот лишь некоторые из недостатков, связанных с безмасляными воздушными компрессорами. Очевидно, что определенные отрасли промышленности мирятся с этими компромиссами, потому что безмасляный воздух является обязательным условием. Но там, где допустимо отфильтровывать масло или просто жить с ним, имеет смысл использовать обычный масляный компрессор.

Примеры безмасляных воздушных компрессоров.

Изображение предоставлено: Energy Machinery, Inc.

Определение размера компрессора

Если вы работаете с отбойными молотками весь день, выбрать компрессор несложно: подсчитайте количество операторов, которые будут использовать компрессор, определите производительность их инструментов. , и купите непрерывно работающий винтовой компрессор, который может удовлетворить спрос и который будет работать в течение 8 часов на одном топливном баке. Конечно, на самом деле это не так просто — могут быть ограничения окружающей среды, которые нужно учитывать, — но вы поняли идею.

Если вы пытаетесь обеспечить сжатым воздухом небольшой магазин, все становится немного сложнее. Пневматические инструменты можно разделить по назначению: периодическое — скажем, гаечный ключ с храповым механизмом — или постоянное — например, краскораспылитель. Диаграммы доступны, чтобы помочь в оценке потребления различных инструментов магазина. После того, как они будут определены, а использование основано на среднем и непрерывном использовании, можно будет сделать приблизительное определение общей производительности воздушного компрессора.

Типовой винтовой компрессор на рабочей площадке.

Изображение предоставлено: Baloncici/Shutterstock.com

Определение мощностей компрессоров для производственных помещений происходит примерно таким же образом. Упаковочная линия, например, скорее всего, будет использовать сжатый воздух для приведения в действие цилиндров, продувочных устройств и т. д. Обычно производитель оборудования предоставляет нормы расхода для отдельных машин, но если нет, то потребление воздуха в цилиндре легко оценить, зная диаметр отверстия, ход и частота циклов каждого устройства с пневматическим приводом.

Очень крупные производственные предприятия и перерабатывающие заводы, вероятно, будут иметь столь же большие потребности в сжатом воздухе, которые могут обслуживаться резервными системами. Для таких операций наличие воздуха в любое время оправдывает стоимость нескольких систем сжатого воздуха, чтобы избежать дорогостоящих остановок или отключений линии. Даже небольшие операции могут выиграть от некоторого уровня резервирования. Это вопрос, который необходимо задать при определении размера небольшой производственной воздушной системы: лучше всего работает один компрессор (меньше обслуживания, меньше сложности) или несколько небольших компрессоров (избыточность, пространство для роста) обеспечат лучшую подгонку. ?

Качество воздуха

Компрессор забирает воздух из атмосферы и, сжимая его, добавляет в смесь тепло, а иногда и масло, и, если всасываемый воздух не очень сухой, создает много влаги. Для некоторых операций эти дополнительные компоненты не влияют на конечное использование, и инструменты работают хорошо без проблем с производительностью. По мере того, как пневматические процессы становятся более сложными или более важными, обычно уделяется дополнительное внимание улучшению качества выходящего воздуха.

Сжатый воздух обычно довольно горячий, и первым шагом к уменьшению этого тепла является сбор воздуха в резервуаре. Этот шаг не только позволяет воздуху охлаждаться, но также позволяет конденсировать некоторую часть влаги в нем. Приемные резервуары воздушных компрессоров обычно имеют либо ручные, либо автоматические клапаны для слива скопившейся воды. Дополнительное тепло может быть удалено путем пропускания воздуха через доохладитель. Осушители на основе хладагента и адсорбента могут быть добавлены в трубопровод подачи воздуха для увеличения удаления влаги. Наконец, фильтрация может быть установлена для удаления любой вовлеченной смазки из приточного воздуха, а также любых твердых частиц, которые могли попасть в результате какой-либо фильтрации на входе.

Сжатый воздух обычно распределяется на несколько капель. Стандартная передовая практика заключается в установке каждой капли FRL (фильтр, регулятор, лубрикатор), которые регулируют воздух в соответствии с потребностями конкретного инструмента и позволяют смазке поступать к любым инструментам, которые в ней нуждаются.

Органы управления

Когда дело доходит до управления поршневым компрессором, выбор невелик. Наиболее распространено управление пуском/остановом: компрессор питает бак с верхним и нижним порогами. При достижении нижней уставки компрессор включается и работает до тех пор, пока не будет достигнута верхняя уставка. Вариант этого метода, называемый контролем постоянной скорости, позволяет компрессору работать в течение некоторого времени после достижения верхней уставки, выпуская воздух в атмосферу, в случае, если хранящийся воздух используется с большей скоростью, чем обычно. Этот процесс сводит к минимуму количество пусков двигателя в периоды высокой нагрузки. Выбираемая система двойного управления, обычно доступная только для систем мощностью более 10 л.с., позволяет пользователю переключаться между этими двумя режимами управления.

Для винтовых компрессоров доступны дополнительные опции. В дополнение к управлению пуском/остановкой и постоянной скоростью винтовые компрессоры могут использовать управление нагрузкой/разгрузкой, модуляцию впускного клапана, золотниковый клапан, автоматическое двойное управление, привод с регулируемой скоростью и, для многоблочных установок, последовательность компрессоров. Управление нагрузкой/разгрузкой использует клапан на стороне нагнетания и клапан на стороне всасывания, которые соответственно открываются и закрываются, чтобы уменьшить поток через систему. (Это очень распространенная система безмасляных винтовых компрессоров.) Модуляция впускного клапана использует пропорциональное управление для регулирования массового расхода воздуха в компрессоре. Управление золотниковым клапаном эффективно сокращает длину винтов, задерживая начало сжатия и позволяя части всасываемого воздуха обходить сжатие, чтобы лучше соответствовать потребностям. Автоматическое двойное управление переключается между пуском/остановом и управлением с постоянной скоростью в зависимости от требуемых характеристик. Привод с регулируемой скоростью замедляет или увеличивает скорость вращения ротора за счет электронного изменения частоты волны переменного тока, которая вращает двигатель. Последовательность компрессоров позволяет распределять нагрузку между несколькими компрессорами, назначая, например, один блок для непрерывной работы для обработки базовой нагрузки и изменяя запуск двух дополнительных блоков для минимизации штрафа за перезапуск.

При выборе любой из этих схем управления идея состоит в том, чтобы найти наилучший баланс между удовлетворением спроса и затратами на холостой ход по сравнению с затратами на ускоренный износ оборудования.

Эксплуатационные характеристики

При выборе компрессорного оборудования разработчики спецификаций должны учитывать три основных параметра в дополнение ко многим пунктам, изложенным выше. Эти технические характеристики воздушного компрессора включают:

объемную производительность
допустимое давление
мощность машины

Хотя компрессоры обычно оцениваются в лошадиных силах или в киловаттах, эти показатели не обязательно дают какое-либо представление о том, сколько будет стоить эксплуатация оборудования, поскольку это зависит от эффективности машины, ее рабочего цикла и так далее.

Объемная производительность

Объемная производительность определяет, сколько воздуха машина может подать в единицу времени. Кубические футы в минуту — наиболее распространенная единица измерения, хотя у разных производителей она может различаться. Попытка стандартизировать этот показатель, так называемый scfm, по-видимому, зависит от того, чьим стандартам вы следуете. Институт сжатого воздуха и газа принял определение стандарта ISO для сухого воздуха (0% относительной влажности) при 14,5 фунта на кв. дюйм и 68°F. Фактический куб. фут в минуту, или acfm, является еще одним показателем объемной емкости. Он относится к количеству сжатого воздуха, подаваемого на выходе из компрессора, которое всегда будет меньше рабочего объема машины из-за потерь от прорыва картерных газов через компрессор.

Допустимое давление

Допустимое давление в фунтах на квадратный дюйм в значительной степени зависит от потребностей оборудования, на котором будет работать сжатый воздух. В то время как многие пневматические инструменты предназначены для работы при нормальном давлении воздуха в цехе, специальные приложения, такие как запуск двигателя, требуют более высокого давления. Таким образом, выбирая поршневой компрессор, например, покупатель найдет одноступенчатый агрегат, обеспечивающий давление до 135 фунтов на квадратный дюйм, достаточное для питания повседневных инструментов, но захочет рассмотреть двухступенчатый агрегат для специальных применений с более высоким давлением.

Мощность машины

Мощность, необходимая для привода компрессора, будет определяться данными объемами и давлением. При определении мощности компрессора составитель спецификации также захочет подумать о потерях в системе: потери в трубопроводе, перепады давления в осушителях и фильтрах и т. д. Покупатели компрессоров также должны принимать решения о приводе, например, ременный или прямой привод, двигатель на газе или дизельном топливе. -drive и т. д.

Производители компрессоров часто публикуют кривые производительности компрессора, чтобы разработчики могли оценить производительность компрессора в различных условиях эксплуатации. Это особенно актуально для центробежных компрессоров, которые, как и центробежные насосы, могут быть рассчитаны на подачу различных объемов и давлений в зависимости от скорости вращения вала и размера рабочего колеса.

Департамент энергетики принимает энергетические стандарты для компрессоров, в соответствии с которыми некоторые производители компрессоров публикуют спецификации. По мере того, как все больше производителей публикуют эти данные, покупателям компрессоров должно быть легче ориентироваться в энергопотреблении сопоставимых компрессоров.

Области применения и отрасли

Компрессоры находят применение в различных отраслях промышленности, а также в условиях, знакомых повседневным потребителям. Например, портативный электрический воздушный компрессор на 12 В постоянного тока, который часто носят в бардачке или багажнике автомобиля, является распространенным примером простой версии воздушного компрессора, который находит применение среди потребителей для накачивания шин до нужного давления.

Компрессоры используются в следующих областях и отраслях:

Применение в медицине и стоматологии

Лабораторное и специальное сжатие газа

Производство пищевых продуктов и напитков

Применение в нефтегазовой отрасли

Компрессоры, устанавливаемые на грузовиках и транспортных средствах

Использование воздушных компрессоров в транспортных средствах и обычное применение транспортных средств включают электрические воздушные компрессоры, устанавливаемые на грузовых автомобилях, дизельные воздушные компрессоры, устанавливаемые на грузовых автомобилях, или другие воздушные компрессоры, устанавливаемые на транспортных средствах. Например, пневматические тормозные системы на грузовиках предполагают использование сжатого воздуха для работы, поэтому для перезарядки тормозной системы требуется бортовой воздушный компрессор. Служебным автомобилям могут потребоваться бортовые воздушные компрессоры для выполнения необходимых функций или для того, чтобы компрессор был мобильным и мог быть развернут по мере необходимости на различных рабочих площадках или в разных местах. Например, пожарные машины могут иметь на борту компрессоры воздуха для дыхания, чтобы обеспечить возможность наполнения резервуаров воздухом для пополнения резервуаров воздуха для дыхания для пожарных и служб экстренного реагирования.

Применение в медицине и стоматологии

Компрессоры также находят применение в медицине и стоматологии.

Стоматологические воздушные компрессоры обеспечивают источник чистого сжатого воздуха для помощи в выполнении стоматологических процедур, а также для питания пневматических стоматологических инструментов, таких как сверла или зубные щетки. Выбор правильного стоматологического воздушного компрессора требует нескольких соображений, включая требуемую мощность и давление.

Использование медицинского воздушного компрессора включает в себя производство запаса воздуха для дыхания, который не зависит от других газов, хранящихся в газовых баллонах, и который может быть использован в качестве опции для пациентов, которые могут быть чувствительны, например, к токсичности кислорода. Компрессоры медицинского воздуха для дыхания могут быть переносными или стационарными системами в больнице или медицинском учреждении. Другое использование медицинского воздушного компрессора может включать подачу воздуха к специализированному оборудованию пациента, такому как компрессионные манжеты, где сжатый воздух необходим для оказания давления на конечности пациента, чтобы предотвратить скопление жидкости в конечностях в результате ослабленной сердечной функции.

Лабораторное и специальное сжатие газа

Лабораторные воздушные компрессоры и воздушные компрессоры для других специализированных промышленных применений используются для обработки и производства запасов специальных газов, таких как водород, кислород, аргон, гелий, азот или газовые смеси (например, компрессоры аммиака) или двуокись углерода, где он может использоваться в пищевой промышленности и производстве напитков. Компрессоры с гелием будут подавать газ в резервуары для хранения для использования в лабораторных целях, таких как точное обнаружение утечек, в то время как другие газовые компрессоры, такие как кислородные компрессоры, могут использоваться для хранения резервуаров с кислородом для использования в больницах и медицинских учреждениях.

Применение в пищевой промышленности и производстве напитков

Пищевые воздушные компрессоры играют важную роль в пищевой промышленности и производстве напитков. Находя применение на протяжении всего производственного цикла, эти компрессоры могут использоваться для облегчения технологических операций, таких как сортировка, подготовка, распределение, упаковка и консервация. Кроме того, сжатый воздух можно использовать для поддержания санитарных условий, необходимых при производстве расходных материалов.

Применение в нефтегазовой отрасли

Использование компрессоров также широко распространено в нефтегазовой промышленности, где компрессоры природного газа используются для производства сжатого природного газа для хранения и транспортировки. Некоторые из этих операций по сжатию газа требуют использования компрессоров высокого давления, где давление нагнетания может составлять от 1000 до 3000 фунтов на квадратный дюйм и выше, с возможным диапазоном от 10 000 до 60 000 фунтов на квадратный дюйм, в зависимости от применения.

Краткое описание компрессорного оборудования

В этом руководстве представлены основные сведения о разновидностях компрессоров, вариантах мощности, соображениях по выбору, областях применения и промышленном использовании. Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах ознакомьтесь с другими нашими статьями и руководствами или посетите платформу поиска поставщиков Thomas, чтобы найти потенциальные источники или просмотреть сведения о конкретных продуктах.

Источники

http://www.cagi.org
https://www.federalregister.gov/documents
https://www.dft-valves.com/blog/common-problems-with-pumps-and-compressors/
https://airmaticcompressor.
Learn more

Компрессорные машины