Поршневые компрессорные установки. Состав, схема и устройство. Схема подключения поршневого компрессора

Устройство, правила и принцип работы поршневого компрессора

Этот тип компрессора берет за основу своей работы использование механического прибора поршневого типа с целью увеличения давления газа или жидкости посредством компрессии, то есть – уменьшения объема. Такие компрессоры используются чуть ли не во всех сферах жизни: химическая промышленность, медицина, автомобилестроение, холодильной технике, а также для бытовых и полупрофессиональных нужд.

Иногда при помощи поршневых компрессоров осушают воздух. Это связано с технологическими особенностями сжатия воздуха. Они отличаются:

• Недорогой ценой по сравнению с остальными типами компрессоров;
• Простым технологическим процессом их производства;
• Легкостью в ремонте и доступностью деталей.

Какие бывают поршневые компрессоры

Поршневые компрессоры бывают нескольких типов, опишем их ниже.

Воздушный

Едва ли не номер один в мире компрессорных установок, которые начал использовать человек – поршневой воздушный компрессор. Его популярность обусловлена простотой строения как механизма, так и принципа действия. Работа с ним также проста и не требует особых навыков. Его официальное название – компрессорная установка объемного сжатия.

За многие десятилетия его базовая конструкция не претерпела особых изменений. Это корпус из чугуна, а внутри него находится цилиндр. В механизме также есть собственно поршень, сделанный таким образом, чтобы оставался маленький зазор и два клапана. Каждый из них имеет свое назначение: один из них всасывающий, второй предназначен для питания.

Судовой

Компрессоры с поршневой системой нередко применяются на больших двухтактных дизелях на судах. Их используют для наддува и продувки. Дело в том, что двухтактный дизель сам по себе не способен завестись и функционировать. Для полноценной работы ему нужна дополнительная подача воздуха, под давлением больше, чем атмосфера.

Присоединенный к мотору и работающий в такт с ним, поршневой компрессор подает дополнительные объемы воздуха.

Безмасляный

Этот вид компрессора используют там, где необходима подача чистого, без примеси смазочных материалов, воздуха или другого газа. Этот воздух будет без следов масляной эмульсии. Это не означает, что устройство поршневого компрессора работает совсем без смазки, просто масло не пересекается с воздушными потками. Под них обычно берут двигатель мощностью 1,1 кВт. Он имеет дополнительные позитивные характеристики:

• Малый размер;
• Не нуждается в частом обслуживании;
• Возможна транспортировка и перемещение в любом положении.

Также на таких компрессорах устанавливают дополнительную очистку для лучшего качества воздуха.

Винтовой

Винтовой компрессор используют для снижения давления путем вращательных движений роторов. Это устройство изобрели в 30х годах. Отличается способностью работать в автоматическом режиме и экономичностью.

По сути своей, это устройство призвано преобразовывать электрическую энергию в энергию газа или простого воздуха. Это происходит посредством электродвигателя. Винтовой блок имеет конструкцию, состоящую из корпуса и двух больших винтов. Винты между собой не соприкасаются – между ними есть небольшой зазор, который просто уплотняется пленкой из масла. Собственно, принцип устройства состоит в том, что никакие узлы между собой не трутся.

Это также означает, что мелкий сор, если даже и попадет вовнутрь устройства, не повредит его, так как элементов, которые терлись бы, нет. Максимум, придется заменить масло. Еще один плюс – винтовой компрессор в разных скоростных режимах, то есть, существует возможность регулировать его производительность и тем самым экономить электроэнергию.

Как он работает

Вышеперечисленные виды компрессоров с поршневой системой имеют несколько разные принципы работы.

Воздушный

Принцип работы прост. Цикл его работы состоит всего на всего из двух движений поршня. Когда происходит поступательное движение, газ всасывается в рабочий цилиндр. Когда поршень совершает движение назад, газ сжимается, и происходит это в цилиндре. Таким образом, сила давления нарастает.

Пока это все совершается, всасывающий клапан закрывается, и к работе подключается клапан нагнетания. Он выталкивает сжатый газ в магистраль. Вот весь цикл работы воздушного поршневого компрессора. Как видно, схема действия несложная.

Судовой

Поршень компрессора имеет такой механизм привода, что движение компрессорного поршня синхронно к движению поршня дизеля. У судовых дизелей с таким приспособлением вращаются с совсем небольшой частотой. Как правило, она не превышает 180-200 об/мин. По этой причине компрессор достигает высокого значения КПД.

Интересно, что зачастую размеры обоих аппаратов схожи. Получается, что верхняя часть всего устройства направлена на работу двигателя внутреннего сгорания, а нижняя часть сжимает и нагнетает заряд в цилиндр и в мотор.

Безмасляный

Основные особенности безмасляного поршневого компрессора – чистота газа на выходе и немного меньший ресурс работы, чем у его собратьев. Название не означает, что узлы устройства без смазки. Просто она находится отдельно и в картер не заливается. Плюс, установлена дополнительная система очистки.

Винтовой

Воздух попадает в роторный механизм посредством клапана, проходя предварительную очистку. Потом воздух смешивается с маслом. Смесь направляется в емкость, где сжимается. Параллельно выполняются такие цели, как устранение зазоров между винтами и стенками корпуса.

Это делает появление протечек практически невозможным даже при том, что оба ротора не соприкасаются и, плюс ко всему, отводит тепло, появившееся при сжатии. Смесь, уже сжатая, направляется в маслоотделитель, где, собственно, и разделяется на смазочный материал и воздух. Масло, после прохождения сквозь фильтр и охлаждения, течет обратно в блок. Воздух тоже охлаждается и выводится из компрессора.

Принцип работы поршневых компрессоров показан на видео

За и против

Аппараты имеют несколько заметных минусов:

1. Принцип работы вышеописанных устройств, кроме винтового, таит в себе один минус. Сжатый воздух или другой газ выходят из аппарата в виде импульсов, а не ровным потоком. Чтобы предотвратить это ненужное явление, используют дополнительный компонент, который называется ресивер. Ресивер сглаживает пульсацию, а также выравнивает давление газа.
2. При работе поршневой компрессор создает много шума. Это происходит из-за особенностей его строения. Не шумят только установки, где положение цилиндров оппозитное.
3. Также аппараты сильно вибрируют. Если у них большие габариты, приходится помещать их на прочный фундамент из бетона.

Но существует и множество положительных моментов:

1. Легко ремонтируются.
2. Просты в использовании.
3. Могут иметь совсем небольшие габариты.
4. Многофункциональны – используются практически во всех сферах жизни.

Правила устройства и безопасной эксплуатации поршневых компрессоров

Самые важные из правил безопасности при работе с поршневыми компрессорами. Нужно проводить постоянное наблюдение за тем, чтобы герметичность сборочных единиц была соблюдена, при том абсолютно всех единиц. Особенное внимание следует уделять тем сборочным элементам, которые вынуждены переносить сильное давление.

Каждую смену необходимо осматривать предохранительные клапаны, и приборы, с помощью которых проводят замеры, а также и автоматику на предмет дефектов и неисправностей. Это важный принцип безопасности персонала и техники.

Вспоминать чистить фильтры для масла в системе смазочной циркуляции, равно как и приемную стенку насоса. Для этого нужно установить сроки, руководствуясь предписаниями в инструкции, но как минимум раз в 50 дней.

В видео рассказывается про эксплуатацию поршневого компрессора

Что делать при поломке?

• Разорвался маслопровод – придется попотеть и исправить маслопровод.
• Произошло повреждение перепускного клапана масляного насоса – чинить его нет смысла, надо купить новый.
• Отсутствует масло – влить фильтрованное масло обязательно той же марки, что уже есть в картере.
• Засорилась сетка, в функционал которой входит прием смазки в масляном насосе – как только компрессор остановится, приемную сетку нужно снять, почистить и установить назад.
• При засорении фильтра для смазочных материалов его достаточно просто почистить.
• Износились шатунные е подшипники – их надо подтянуть, если не получается, то заменить вкладыши. Нужно помнить, что их следует подогнать по валу.
• В масло попала вода – придется заменить масло, затем в обязательном порядке просушить систему.

На видео показан один из случаев ремонта

Принцип работы поршневого компрессора достаточно прост даже для того, что бы его оператором был человек без специальной технической подготовки. Легко поддающиеся ремонту, они при этом имеют большой рабочий ресурс. Устройства используются повсеместно – начиная от научных лабораторий и медицины, заканчивая полупрофессиональным строительством.

И пока не придумано ничего лучшего, поршневые компрессоры остаются лидерами среди устройств, которые увеличивают давление газов и жидкостей.

generatorexperts.ru

Поршневой компрессор – принцип работы одно- и многоцилиндровых + Видео

Предисловие

Устройство поршневого компрессора в зависимости от назначения и исполнения может быть разным. Отличия между типами и моделями этого вида нагнетательного оборудования порой просто колоссальны. Однако принцип работы всех поршневых компрессоров одинаков и похож на схему функционирования двигателя внутреннего сгорания.

Как работает основной узел компрессора?

Основной узел поршневого нагнетательного оборудования – это непосредственно сам компрессор. В нем, собственно, и происходит сжатие среды, на работу с которой рассчитан агрегат. В компрессорах холодильников, например, это хладагент, а в различных нагнетателях воздуха – какой-либо газ (чаще всего воздух). Ниже и далее пойдет речь именно о последнем типе поршневого оборудования – о воздушных компрессорах.

Основной узел поршневого нагнетательного оборудования

Самый простой по конструкции компрессор – одноцилиндровый. В нем те же основные узлы, что и в двигателе внутреннего сгорания (ДВС). Это рабочий цилиндр, находящийся в нем поршень, закрепленный на шатуне, и клапаны, которые называются всасывающим и нагнетательным, в отличие от впускного и выпускного ДВС. Также есть коленчатый вал, к которому подсоединен шатун. В некоторых компрессорах, например, маломощных автомобильных для подкачки шин вместо кривошипно-коленчатого привода поршня стоит эксцентриковый.

Однако в ДВС поршень приводит через шатун во вращение коленвал. В компрессоре все наоборот. Вращающийся коленвал через шатун приводит в движение поршень. Последний, двигаясь возвратно-поступательно, сначала втягивает воздух в цилиндр, а затем сжимает и выталкивает из него.

Устройство поршневого компрессора

Первый цикл работы компрессора происходит при движении поршня в направлении от крышки цилиндра, в которой расположены клапаны. При этом внутренний объем цилиндра в этой его части (между стенками, крышкой с клапанами и поршнем) увеличивается. За счет этого происходит разряжение, преодолевающее жесткость пружины всасывающего клапана и открывающее его. Через него в цилиндр втягивается воздух. Нагнетательный клапан все это время плотно закрыт.

Когда поршень начинает двигаться в направлении крышки с клапанами, воздух начинает сжиматься, так как объем цилиндра в этой его части уменьшается. Под действием создаваемого при этом давления, превышающего атмосферное, и собственной пружины всасывающий клапан закрывается. Когда давление превысит значение, на которое рассчитана жесткость пружины нагнетательного клапана, тот открывается и выпускает из цилиндра воздух. Последний выходит под давлением, которое называется рабочим. Оно, как видно из описания работы компрессора, задается жесткостью пружины нагнетательного клапана.

Рекомендуем ознакомиться

Коаксиальные и аксиальные устройства

Кривошипно-коленчатому валу или эксцентриковому приводу компрессора сообщает вращение двигатель агрегата – электрический или внутреннего сгорания (дизельный либо бензиновый). По взаимному расположению мотора и компрессорной головки агрегаты делятся на 2 типа:

• коаксиальные – двигатель и головка расположены на одной оси, а их валы соединены напрямую;
• аксиальные – двигатель и головка установлены параллельно друг другу, и вал последней приводится во вращение через ременную передачу.

Коаксиальное устройство

Компрессорные агрегаты, от которых требуется поддержание на их выходе постоянного давления и равномерного расхода воздуха, оснащаются накопителем сжатого газа – ресивером. Он представляет собой прочную толстостенную стальную емкость. В таких агрегатах воздух с компрессорной головки сначала подается в ресивер, где накапливается, а уже из него расходуется по назначению.

О различных типах поршневых компрессоров

Поршневые агрегаты выпускают одно-, два- и многоцилиндровыми. Последние 2 типа по расположению цилиндров делят на V-, W-образные и рядные. Исполнение двух- и многоцилиндровых по осуществлению процесса сжатия бывает одноступенчатое и многоступенчатое (чаще всего 2-ступенчатое). Выбор нужного компрессора делают, исходя из предполагаемых работ с ним.

Как работает 1-цилиндровый, описано выше. Чтобы понять принцип функционирование остальных типов, достаточно рассмотреть 2-цилиндровый агрегат. В одноступенчатом компрессоре цилиндры (поршни) одинакового размера. Работают они в противофазе, поочередно всасывая, сжимая, а затем вытесняя воздух в линию нагнетания.

Двухцилиндровый агрегат

В 2-ступенчатом агрегате цилиндры разного размера. Наружный воздух всасывается имеющим больший диаметр. Он называется цилиндром 1-ой ступени или, по-другому, низкого давления. В нем воздух сжимается до какого-то промежуточного значения. Затем газ подается в межступенчатый охладитель (обычно медная трубка в специальном исполнении), где охлаждается, а потом в цилиндр высокого давления или, по-другому, 2-ой ступени (с поршнем меньшего диаметра). В нем воздух сжимается до максимального рабочего значения давления компрессора.

Размеры обоих цилиндров так подобраны, чтобы в каждом производилась примерно равнозначная работа по сжатию.

Промежуточное охлаждение воздуха необходимо, чтобы обеспечить максимальные КПД работы поршневой группы и давление компрессора. Ведь при сжатии газ нагревается. Вследствие этого он расширяется и начинает занимать больший объем в цилиндре 2-ой ступени. Охладившись в ресивере, воздух уменьшается в объеме, и при этом его давление падает.

Прессостат и манометр как дополнительное оснащение

Чтобы электрические агрегаты могли работать в автоматическом режиме – сами включаться и выключаться по мере необходимости, на них устанавливают прессостат (реле давления). Он размыкает электрическую цепь питания двигателя при достижении давления в ресивере максимального рабочего компрессора, и последний прекращает нагнетать воздух.

Как только давление в резервуаре снизится до предусмотренной производителем агрегата минимальной величины, прессостат обратно замыкает цепь, запуская электродвигатель. Все компрессоры оснащаются манометрами – для контроля давления на выходе агрегата и/или в ресивере. Последний обязательно оснащается предохранительным клапаном – для сброса избыточного воздуха.

Большинство профессиональных и промышленных агрегатов оборудованы:

• фильтрами для очистки воздуха от масла, если компрессор масляный (со смазочной системой поршневой группы), и влаги;
• клапаном для слива конденсата из ресивера.

На некоторых могут быть осушители воздуха, вентилятор для охлаждения компрессорной головки и другое дополнительное оснащение. Чем сложнее устройство, тем более трудным может оказаться ремонт компрессора.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

nasotke.ru

Устройство, работа поршневого компрессора

В этой статье мы рассмотрим устройство и работу поршневого компрессора, который чаще всего применяется в пневматической системе автосервисов и шиномонтажей.

Что же такое компрессор? – по своему устройству это машина, предназначенная для сжатия и транспортировки газов с повышением давления на соотношение более чем 1,1. В наше время область применения и работа поршневых компрессоров очень широка, они необходимы на всех предприятиях, где в качестве источника энергии используют сжатый воздух. Компрессор можно встретить на заводах, газозаправочных станциях, автосервисах, медицинских учреждениях и даже мастерских по ремонту обуви.

На сегодняшний день наиболее распространенными типами устройств являются поршневые и винтовые компрессоры. Так как винтовые компрессоры имеют более высокую стоимость, то на небольших предприятиях, в том числе и СТО, широко применяются в работе поршневые компрессоры. Потребителями сжатого воздуха в автосервисе служат пневмогайковерты, пневмодрели, краскопульты, шиномонтажные станки, установки вакуумного отбора масла и т. д.

Устройство поршневого компрессора

Основным элементом устройства поршневого компрессора является компрессорная головка (поршневой узел). Ее конструкция напоминает двигатель внутреннего сгорания. Она состоит из цилиндра, поршня, поршневых колец компрессора, шатуна, коленчатого вала, а также впускного и нагнетательного клапанов. В отличие от ДВС, клапаны в компрессоре представляют собой пластинку с пружиной и при работе поршневого компрессора приводятся в действие не принудительно, а от перепада давлений. Для смазки устройства поршневого компрессора, в частности трущихся деталей, в компрессорную головку заливают масло.

В случае если необходимо получить сжатый воздух высокой чистоты и без примесей масла (например, в медицинских учреждениях) применяют безмасляные компрессоры. В таком устройстве поршневого компрессора кольца выполнены с полимерных материалов, а для надежной работы поршневого компрессора применяют графитовую смазку.

Для достижения более высокой производительности поршневого компрессора компрессорные головки изготавливают с несколькими цилиндрами, которые могут иметь рядное, V-образное или оппозитное устройство.

В движение коленчатый вал приводится от электродвигателя, что обеспечивает работу поршневого компрессора. В зависимости от способа соединения с электродвигателем различают компрессоры поршневые с ременным и прямым приводом.

1. При прямом приводе головка и двигатель расположены на одной оси и их валы в устройстве поршневого компрессора соединены напрямую.
2. В компрессорах поршневых ременного типа привод головки и мотор расположены параллельно друг другу, а движение предается через ременную передачу. На шкиве привода головки установлены лопасти, которые обеспечивают охлаждение поршневого узла.

Другим важным элементом в устройстве и работе поршневого компрессора является ресивер, который представляет собой стальную емкость и предназначен для поддержания постоянного давления и равномерного расхода воздуха. В ресивере также установлен клапан для сброса давления в случае если будет превышено его допустимое значение.

Для обеспечения работы поршневого компрессора в автоматическом режиме в устройстве поршневого компрессора находится прессостат (реле давления), который при достижении заданного давления размыкает контакты и останавливает двигатель, а при снижении давления ниже некоторого значения замыкает контакты и запускает компрессор.

Работа поршневого компрессора

Работа поршневого компрессора осуществляется по следующему принципу: при движении поршня вниз в цилиндре создается разрежение, в результате чего открывается впускной клапан. Так как в цилиндре давление ниже атмосферного, то через клапан поступает воздух. Для очистки поступающего воздуха в устройстве поршневого компрессора применяют фильтры. Во время движения поршня вверх при работе поршневого компрессора оба клапана закрыты. При сжатии воздуха возрастает давление в цилиндре и открывается нагнетательный клапан, через который воздух поступает в ресивер. Работающие по такому принципу поршневые компрессоры носят название одноступенчатых.

Одним из недостатков устройств поршневых одноступенчатых компрессоров является ограниченное рабочее давление. Работа поршневого компрессора данного типа возможна с повышением давления только до 10 атмосфер. Это объясняется тем, что при больших давлениях сильно возрастает температура в цилиндре и может загореться масло, которое используется для смазки деталей.

Для достижения более высоких давлений в работе поршневых компрессоров применяют многоступенчатый принцип, в котором воздух поочередно сжимается в каждой ступени до определенного значения, после чего охлаждается в холодильнике и подается в цилиндр следующей ступени, где сжимается до более высокого давления. В качестве холодильника в устройстве поршневого компрессора используют медную трубку с ребрами охлаждения.

Работа поршневых компрессоров на небольших предприятиях наиболее часто основывается на двухступенчатой установке с двумя цилиндрами. Цилиндр первой ступени, как правило, имеет больший диаметр чем второй.

При выборе поршневого компрессора необходимо в первую очередь учитывать характеристики потребителей сжатого воздуха. Ведь работа поршневого компрессора не должна быть постоянной. При правильном подборе компрессорной головки и ресивера время работы компрессора должно быть равным времени отдыха.

Стоит учесть, что все производители указывают на своих компрессорах производительность в л/мин только на входе. Так как при повышении давления нагнетания производительность снижается, то для того чтобы узнать ее значение на выходе нужно от указанных данных отнять 30 %.

info-parts.ru

Ремонт компрессоров | Ремонт компрессоров

    Поршневые компрессоры являются машинами объемного действия, предназначенные для сжатия и перемещения газов по трубопроводам. В объемных поршневых компрессорах давление газа повышается за счет уменьшения пространства (в цилиндре поршневого блока), в котором находится газ. Для повышения производительности поршневых компрессоров необходимо увеличить размеры цилиндра н других узлов компрессора. При этом возрастает масса узлов, совершающих возвратно поступательное движение и соответственно действующие на них силы инерции. Поэтому при увеличении размеров поршневых компрессоров необходимо снижать скорость движения поршня.

На рис. 117 представлена схема поршневого компрессора простого действия. В цилиндре 1 расположен поршень 2, который под действием кривошипного механизма совершает возвратно-поступательное движение. На крышке 12 цилиндра расположены всасывающий 7 и нагнетательный клапан, которые составляют механизм распределения, регулирующий поступление газа в цилиндр и подачу его из цилиндра в нагнетательный трубопровод.

При движении поршня вниз давление между цилиндром и поршнем меньше, чем давление во всасывающем патрубке. При открытии всасывающего клапана газ попадает в цилиндр. Когда поршень достигает крайнего нижнего положения, давление в цилиндре и всасывающем трубопроводе практически выравнивается. Клапан под действием пружины прижимается к седлу и перекрывает отверстие, соединяющее полость цилиндра со всасывающим трубопроводом. В течение всего периода всасывания отверстие нагнетательного клапана закрыто.

При движении поршня вверх происходит сжатие газа, находящегося в цилиндре. Когда давление газа станет больше, чем в нагнетательном трубопроводе, нагнетательный клапан, откроется и газ "вытолкнется" из цилиндра. Этот процесс будет про исходить до тех пор, пока поршень не займет крайнее верхнее положение, тогда нагнетательный клапан закрывается и процессы всасывания и нагнетания повторяются.

    Процессы всасывания и нагнетания совершаемые за один оборот коленчатого вала, составляют полный цикл работы компрессора. Компрессор описанной выше конструкции называется одноступенчатым компрессором простого действия. Недостатком такого компрессора является то, что полезная работа совершается только при движении поршня в одном на правлении.

Pис.117. Схема вертикального одноступенчатого компрессора простого действия:

I - цилиндр; 2 -поршень; 3-рубашка для охлаждения цилиндра; 4-шатун; 5- криво

шип коленчатого вала; 6 -станина - картер; 7 -  всасывающий  клапан; 8 - всасываю

щий патрубок;  9-  нагнетательный патрубок;   10 - нагнетательный клапан;  11-рубашка для охлаждения крышки. 12 - крышка цилиндра

    Более экономичной и производительной работой является конструкция компрессоров так называемого двойного действия (рис. 118). Компрессор двойного действия работает следующим образом. Когда поршень движется вправо, а левой части цилиндра создается разрежение.

    Газ через левый всасывающий клапан, 15 поступает в цилиндр. Одновременно в правой части цилиндра происходит сжатие газа, вошедшего в рабочее пространство в предыдущем цикле, и выталкивание его через правый нагнетательный клапан 4 в нагнетательный трубопровод 3.

 

Рис.118. Схема горизонтального одноступенчатого компрессора двойного действия:

1- цилиндр; 2- поршень; 3 - нагнетательный патрубок; 4 - нагнетательный клапан; 5-задняя крышка цилиндра; 6 - сальник;  7 - шток; 8 - ползун;

9 - шатун; 10 - кривошип коленчатого вала; 11 - коленчатый вал;

 12 - станина; 13,17и18- рубашки соответственно для охлаждения задней и передней крышек цилиндра; 14 - всасывающий патрубок; 15 - всасывающие клапаны; 16 - передняя крышка цилиндра

        При движении поршня влево всасывание происходит через правый всасывающий клапан, а выталкивание сжатого газа через левый нагнетательный клапан. В этом случае обе стороны поршня являются рабочими.

    Компрессоры простого и двойного действия могут иметь один или несколько цилиндров. Компрессор, который имеет несколько цилиндров, работающих параллельно и выталкивающих сжатый газ в один и тот же нагнетательный коллектор, называется многоцилиндровым одноступенчатым компрессором.

    Если в компрессоре несколько цилиндров работают последовательно, т. е. сжатый воздух из одного цилиндра поступает для дальнейшего сжатия в следующий, то такой компрессор называется многоступенчатым. Если же в каждой рабочей полости компрессора давление повышается (от давления во всасывающей полости до давления в нагнетательном трубопроводе), то независимо от числа цилиндров и рабочих полостей такой компрессор является одноступенчатым.

    Рассмотрим работу механизма движения одноступенчатого компрессора (рис. 118), под действием которого поршень совершает возвратно-поступательное движение. Шатун 9 служит для передачи движения от кривошипа 10 коленчатого вала 11. Вращательное движение вала преобразуется в возвратно-поступательное. Ползун 8 - деталь скользящая в прямолинейных направляющих, жестко связанная со штоком 7 и шарнирно - с шатуном 9. Ползун передает продольные усилия на шток, а по перечные- на направляющие. В бесползунных компрессорах движение от вала поршню передается шатуном. Шток 7 служит для соединения поршня 2 с поршнем 8.

     Одноступенчатый поршневой компрессор. Сжатие и перемещение газов в компрессорах происходит за счет того, что газ в рабочем пространстве поршневого компрессора сжимается под действием перемещающегося поршня.

    Процесс сжатия - расширения газа в компрессоре изображают обычно на диаграммах в координатах р-V. Рассмотрим теоретический процесс работы поршневого компрессора (рис. 119). Поршень из крайнего правого положения (точка 1) начинает двигаться влево. Впускной клапан В закрывается, и начинается процесс сжатия газа в рабочем пространстве компрессора. Этот процесс, который на диаграмме соответствует кривой 1-2, характеризуется уменьшением объема рабочего пространства и возрастанием давления газа. Когда поршень достигает точки 2, давление газа в рабочем пространстве компрессора уравновешивается давлением в напорном трубопроводе. В этом случае открывается выпускной клапан В1 и происходит выталкивание газа из рабочего пространства компрессора в напорный трубопровод при постоянном давлении (кривая 2-3). Точка 3 соответствует крайнему левому положению поршня. Так как рассматривается теоретический цикл, то необходимо исходить из предположения, что весь газ, находившийся в рабочем пространстве компрессора, выталкивается в напорный трубопровод. В этом случае как только начинается обратное движение поршня (вправо), происходит мгновенное снижение давления. Как только давление достигнет значения р1 , откроется впускной клапан В. Этот процесс на р-V-диаграмме соответствует линии 3-4.

    По мере перемещения поршня вправо происходит процесс всасывания газа, т. е. процесс заполнения газом рабочего пространства компрессора, который на р-V-диаграмме изображается линией 4-1. Полученная диаграмма называется теоретической индикаторной диаграммой работы поршневого компрессора.

     Процесс всасывания и нагнетания происходит при постоянном давлении, а в процессе сжатия изменяются давление и объем. Известно, что при сжатии газ нагревается и температура его повышается. Если при этом газ не обменивается теплотой с окружающей средой, то такое сжатие называется адиабатным. Уравнение адиабатного процесса имеет вид

             pVK=const,                                                                                             (144)

где k -показатель адиабаты.

В том случае, когда теплота нагретого от сжатия газа отбирается, можно создать условия, при которых газ будет сжимать ся при постоянной температуре. В этом случае процесс сжатия называется изотермным. Уравнение изотермного процесса определяется выражением

              pVn=const.                                                                                          (145)

    Таким образом рассмотрены два процесса, происходящих при сжатии газа: отвод теплоты полностью отсутствует и вся теплота от газа забирается. Но возможны и такие процессы сжатия, при которых отбирается не вся теплота. В этом случае термодинамический процесс сжатия называется политропным. Уравнение политропного процесса определяется выражением

             pVn=const,                                                                                          (146)

             1<n<k.

В многоступенчатых компрессорах   при одинаковой работе каждой ступени изотермическая мощность

             Nиз=(p1V1GДln p2/p1)/Z.                                                                 (170)

Мощность на валу

                             Nв = Nизб / (ƞизƞм) .                                                          (171)

    Если работа каждой ступени многоступенчатого компрессора неодинакова, то мощность компрессора равна сумме мощностей отдельных ступеней.

    Действительная индикаторная диаграмма. Для анализа реального рабочего процесса, происходящего в компрессоре, используют индикаторные диаграммы, получаемые при помощи специального прибора - индикатора (рис. 125). Индикатор со стоит из цилиндра 3, пружины 4, штифта 5, направляющих 6, штока 7 и рычага 8.

    Перемещение поршня в цилиндре индикатора пропорционально давлению газа в цилиндре 1 компрессора. При перемещении ленты диаграммы в направляющих 6 под действием рычага 5 и штока 7, связанных с поршнем 2 компрессора, обеспечивается взаимосвязь между давлением и объемом в цилиндре компрессора и вычерчивается замкнутая кривая (см. рис. 120), характеризующая ход рабочего процесса в компрессоре. Эту кривую называют действительной индикаторной диаграммой. С помощью этой кривой можно определить подачу, потребляемую мощность и неисправности компрессора.

    Для определения потребляемой мощности посредством планиметра измеряют площадь индикаторной диаграммы. Разделив площадь на длину диаграммы, вычисляют среднее индикаторное давление компрессора.

    Для выполнения указанных расчетов необходимо знать перемещение штифта при изменении давления на одну единицу измерения. Эти данные, а также данные о максимальном давлении, на котором может работать пружина, приведены в пас порте прибора.     

Схемы поршневых компрессоров.

    Выбор схемы компрессора зависит от назначения компрессора, условий эксплуатации, подачи, рабочего давления, числа ступеней и распределения давления между ними. От схемы компрессора в значительной степени зависят размеры, масса и динамическая уравновешенность машины.

    Схема компрессора характеризуется следующими параметрами: числом ступеней, кратностью подачи, расположением цилиндров, конструкцией механизма движения  (рис. 126).

Рис. 126. Схема поршневых компрессоров:

а - одноцилиндровый двойного действия; б - двухступенчатый дифференциальный; в - двухцилиндровый трехступенчатый; г - двухцилиндровый одноступенчатый; д - трехцилиндровый двухступенчатый V-образны; е - двухцилиндровый двухступенчатый угло вой; ж - двухцилиндровый двухступенчатый оппозитный; а - однорядный двухцилиндровый  двухступенчатый;

__________________ - движение  газа    при  прямом  ходе    поршня;

-  -   -  -  движение газа при обратном ходе поршня; J-III - номера ступеней

    По характеру расположения осей цилиндров компрессоры подразделяют на три основные группы: вертикальные, горизонтальные и угловые.

    В вертикальных компрессорах смазочный материал, поступающий в цилиндр, равномерно распределяется по рабочей поверхности, а попадающие вместе с ним или газом твердые частицы оседают не на цилиндрической, а на торцовой поверхности поршня, которая не соприкасается с внутренней поверхностью цилиндра. Поэтому вертикальные компрессоры меньше из нашиваются и имеют лучшую герметичность уплотнений.

    Силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс в вертикальных компрессорах на фундамент действуют вертикаль но, что повышает устойчивость компрессоров и позволяет использовать фундаменты меньшей массы. Отмеченные преимущества позволяют выполнять вертикальные компрессоры более быстроходными.

    Горизонтальные компрессоры лишены преимуществ вертикальных машин. Однако, они более просты в обслуживании.Наиболее совершенными с точки зрения динамической устойчивости являются угловые компрессоры. Эти компрессоры выполняют высокооборотными, их фундаменты имеют большую массу.

    Перечисленные особенности поршневых компрессоров предо­пределяют области их применения. Вертикальная схема наиболее целесообразна для высокооборотных компрессоров с малым числом ступеней. Горизонтальная схема используется в основном для относительно тихоходных стационарных компрессоров большой подачи. Угловая схема обычно применяется для передвижных компрессорных установок.

     По числу рядов цилиндров компрессоры подразделяют на однорядные и многорядные. Число рядов цилиндров в компрессоре обусловлено расположением осей цилиндров, а число степеней - подачей и рабочим давлением компрессора. Основное преимущество однорядных компрессоров заключается в их простой конструкции.

      Многоступенчатые горизонтальные компрессоры обычно выполняют по однорядной или двухрядной схеме, а компрессоры, имеющие более пяти ступеней,- по двухрядной схеме.

    К наиболее прогрессивным схемам относятся горизонтальные компрессоры с оппозитным (взаимнопротивоположным) расположением цилиндров относительно вала в двух или более рядах (рис. 127).

Рис. 127. Схемы баз компрессоров:

Где а и б - оппозитных W-образных с движением поршней соответственно взаимно противоположным и однонаправленным; в - оппозитного Н-образного.

    Совокупность узлов кривошипно-шатунного механизма пор­шневого компрессора называют его базой. Оппозитное испол­нение баз характеризуется расположением шатунов и ползунов по обе стороны коленчатого вала.

    В комплект узлов, повторяющихся в ряде компрессоров, вхо­дят станина с коренными подшипниками и направляющими ползуна, коленчатый вал, шатуны, ползуны, узлы смазочной системы кривошипно-шатунного механизма.

 

remontcompressorov.ru

ДОКУМЕНТАЦИЯ НА АВТОМАТИКУ ДЛЯ КОМПРЕССОРОВ

Дистанционный, местный или автоматический пуск компрессора на холостой ход с последующим входом в рабочий режим;

Пуск охлаждающей воды;

Разгрузку компрессора без остановки электродвигателя при высоком давлении нагнетания;

Программную остановку компрессорной установки в режиме регулирования "ПУСК-СТОП";

Выдачу информации о состоянии контролируемых параметров.

  

Пуск компрессорной установки в работу

   Для пуска компрессорной установки производят следующие операции. Включают напряжение питания автоматическим включателем. Одновременно открывают электромагнитные вентили на трубопроводе подачи воды и на линии холостого хода компрессора. При нажатии на пусковую кнопку срабатывает реле, включающее станцию управления электродвигателем, и реле времени (РВ), которое ограничивает время холостого хода компрессорной установки и работу без необходимого давления масла в циркуляционной системе смазывания. Если за 15 - 25 сек. давление масла не поднимается выше 0,11 МПа, то компрессор останавливается. Пуск компрессора не произойдет, если не будет подачи воды в систему охлаждения. В случае нормального пускового периода электромагнитный вентиль закрывается, и компрессор входит в рабочий режим работы.

  При неисправностях в работе компрессора (неправильное распределение давления по ступеням сжатия, недостаточное охлаждение и др.) может произойти повышение температуры воздуха сверх допустимой нормы, что вызовет срабатывание регулирующих милливольтметров и остановку электродвигателя. О причинах аварийной остановки компрессора сигнализирует блок сигнальных ламп. Оповещение обслуживающего персонала (машинистов) производится сиреной и сигнальной лампой. Звуковая сигнализация снимается отключением питания шкафа.

Регулирование производительности компрессора

Для регулирования производительности одно – и двухступенчатых, воздушных поршневых компрессоров типа ВП используют следующие способы.

    1. Периодический перевод компрессора на холостой ход путем перепуска из нагнетательной линии во всасывающую или соединением нагнетательной линии с атмосферой. Воздухосборник отключается от компрессора с помощью обратного клапана. Когда давление в воздухосборнике уменьшается до нижней установки реле давления, электромагнитный клапан отключается и компрессор войдет в рабочий режим работы. Работа компрессора в режиме холостого хода без регулирующих электромагнитных клапанов или с неисправными электромагнитными клапанами не допускается.

    2. Остановка электродвигателя компрессора в случае повышения давления выше допустимого. Пусковое реле отключается, компрессор останавливается и разгружается. Когда давление в воздухосборнике уменьшится до нижней установки реле давления, то его контакт разомкнется, включит пусковое реле и компрессор запустится в работу.  Применение этого способа взамен разгрузки компрессора без остановки электродвигателя рекомендуется в случае, когда продолжительность пониженного потребления сжатого воздуха превышает 20-30 мин.

Подключение дополнительного "мертвого" пространства на 1-й ступени сжатия

   Такой способ регулирования производительности применяется в компрессорах ВП3-20/9 и 302ВП-20/8 и других моделях. Эти компрессоры имеют возможность трехпозиционного регулирования. При работе этих компрессоров с полной производительностью поршневой привод регулятора, встроенного в цилиндр 1-й ступени компрессора, находится в крайнем положении и дополнительное "мертвое" пространство отсоединено от рабочего объема цилиндра. Как только давление в воздухосборнике повышается выше необходимого, срабатывает реле давления, электромагнитный распределитель перекрывает поступление воздуха к поршневому приводу регулятора. Под действием избыточного давления в цилиндре компрессора поршень привода смещается, что вызывает подключение дополнительного "мертвого" пространства к рабочему объему цилиндра. Увеличение "мертвого" пространства ведет к уменьшению всасываемого объема воздуха, и компрессор начинает работать с производительностью, равной 70% от номинальной величины. При уменьшении давления в воздухосборнике реле давления отключается и давление из воздухосборника опять действует на поршневой привод регулятора дополнительное "мертвое" пространство отсоединяется и компрессор начинает работать с полной производительностью. Не рекомендуется эксплуатировать компрессоры с включенным регулятором при давлении нагнетания ниже 0,4 МПа. При этом режиме в случае остановки компрессора после срабатывания реле давления аварийные звуковой и световой сигналы не подаются.

    При регулировании производительности компрессора следует учитывать вместимость установленных воздухосборников, которая влияет на частоту проводимых циклов регулирования.

    При небольшом потреблении сжатого воздуха часть компрессорных установок остановится через некоторое время, т.е. перейдет в резерв. Запуск их в работу произойдет тогда, когда расход сжатого воздуха в нагнетательной линии увеличится.

    В тех случаях, когда потребность в сжатом воздухе периодическая, на время остановки компрессорной установки автоматику следует отключать.

 

    Возможно изготовление автоматики по параметрам Заказчика.

В начало

 

www.kip-k.ru

Установка - поршневой компрессор - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Установка - поршневой компрессор

Cтраница 1

Установки поршневых компрессоров отличаются многообразием схем выполнения и компоновки.  [2]

Установки поршневых компрессоров отличаются, кроме того, по своему назначению и условиям эксплуатации. Так, например, воздушные компрессоры не пригодны для сжатия кислорода. Даже компрессоры холодильных установок имеют существенные конструктивные отличия в зависимости от того, на каком хла-доагенте они работают: аммиаке или фреоне.  [3]

Установки поршневых компрессоров, применяемые в некоторых технологических схемах пищевых производств и фармацевтической промышленности, выполняются в виде специальных конструкций, действующих без смазки цилиндров. Смазка цилиндров минеральным маслом часто оказывается нежелательной или вовсе недопустимой.  [4]

При установке поршневых компрессоров должен производиться акустический расчет систем трубопроводов и в случае необходимости предусматривается установка специальных гасителей вибрации. Акустические расчеты должны учитывать также условия обкатки компрессоров на воздухе.  [5]

При установке поршневых компрессоров должен производиться акустический расчет систем, трубопроводов и в случае необходимости предусматривается установка специальных гасителей вибрации. Акустические расчеты должны учитывать также условия обкатки компрессоров на воздухе.  [6]

При установке поршневых компрессоров должен производиться акустический расчет систем трубопроводов и в случае необходимости предусматривается установка специальных гасителей вибрации. Акустические расчеты должны учитывать также условия обкатки компрессоров на воздухе.  [7]

В установках поршневых компрессоров предохранительный клапан должен быть установлен на каждой ступени. Место его установки или присоединения ведущего к нему отвода обычно выбирают маслоотделитель или ресивер, где пульсация давления слабее, чем в газопроводе.  [8]

Размеры предохранительных клапанов для установок поршневых компрессоров должны быть рассчитаны на аварийный случай - полного прекращения выхода из системы подаваемого компрессором сжатого газа.  [9]

На рис. 238 показана схема установки поршневого компрессора. Компрессор / устанавливают в специальном помещении, а ресивер 2 чаще монтируется вне помещения. Этот клапан предотвращает опорожнение ресивера 2 при неожиданной остановке компрессора. Давление газа в ресивере контролируют по манометру 5, выведенному в компрессорное отделение.  [11]

На рис. 261 показана схема установки поршневого компрессора. Компрессор / устанавливают в специальном помещении, а ресивер 2 чаще монтируется вне помещения. Этот клапан предотвращает опорожнение ресивера 2 при неожиданной остановке компрессора.  [13]

Что касается пульсации контролируемого потока, то в установках поршневых компрессоров давление и расход газа в измерительных участках на всасывающих и нагнетательных трубопроводах периодически изменяются с частотой, зависящей от частоты вращения вала, числа цилиндров и угла смещения между моментами начала всасывания или выталкивания газа из цилиндров компрессора. Характер изменения расхода газа во всасывающем и нагнетательном патрубках компрессора простого / и двойного / / действия показан на рис. II. Здесь даны зависимости скорости поршня сп и расхода газа G во всасывающем и нагнетательном патрубках от угла поворота коленчатого вала. Однако она существенно уменьшается благодаря демпфирующему влиянию сопротивления трубопроводов и арматуры, с одной стороны, и емкости трубопроводов маслоотделителей, холодильников, ресиверов и различной аппаратуры, с другой стороны. Если разделить всю коммуникацию от штуцера компрессора до места установки измерительной диафрагмы на участки, каждый из которых содержит емкость одного аппарата и сопротивление потоку газа, создаваемое трубопроводами и арматурой, то эти участки можно рассматривать как одноступенчатые акустические фильтры. Задача сводится к выбору такого места установки измерительной диафрагмы, чтобы, использовав демпфирующее действие акустических фильтров, свести пульсацию расхода во времени в месте измерения к величине, которая позволяет измерять расход методом переменного перепада давлений при погрешности, не превышающей заранее установленную величину.  [14]

К таким случаям относят условия работы ПК в установках поршневых компрессоров, в коммуникациях и аппаратах которых имеет место пульсирующее давление газа, колеблющееся в пределах 10, а иногда и 20 % от рабочего.  [15]

Страницы:      1    2

www.ngpedia.ru

Поршневые компрессорные установки. Состав, схема и устройство — Оборудование

Содержание статьи

Поршневые стационарные компрессоры с рядным горизонтальным расположением цилиндров применяют редко из-за значительных габаритов и сложности изготовления и монтажа. В настоящее время применяют компрессоры, выпускаемые одним блоком, где цилиндры компрессора крепятся к единой станине. Широко применяют компрессоры унифицированной базы: 2п, Зп, 7п, где цифра указывает усилие на поршне, а буква «п» обозначает прямоугольную базу. Компрессоры этого типа имеют меньшие габариты и хорошо уравновешены динамически.

Поршневые компрессорные установки устройство

Первая ступень компрессора, имеющая большую массу, расположена вертикально, благодаря чему динамические усилия от нее действуют также вертикально на фундамент и меньше его разрушают. Вторая ступень расположена под углом 90° к первой.

Компрессор представляет собой поршневую крейцкопфовую машину. При движении поршня в одной из полостей цилиндра первой ступени создается разрежение, под действием которого открываются всасывающие клапаны и воздух заполняет цилиндр. При обратном ходе поршня всасывающие клапаны закрываются, воздух в цилиндре сжимается, а затем подается через нагнетательные клапаны. При сжатии воздух нагревается, в каждой ступени сжатие ограничивается его нагревом до 150° С. Из этих соображений для сжатия газа до 0,8 МПа на поршневых компрессорах применяют две ступени с охлаждением воздуха в промежуточном холодильнике между ступенями и в концевом холодильнике. Использование промежуточных холодильников также увеличивают КПД компрессора.

Компрессор приводится в движение от синхронного электродвигателя, ротор которого непосредственно насажен на коленчатый вал.

Основными деталями компрессора (рис. 83) являются станина, коленчатый вал, шатуны, крейцкопфы, цилиндры, поршни, штоки и клапаны.

Станина

Станина представляет собой чугунную отливку угловой коробчатой формы и является основной деталью, на которой монтируются узлы компрессора. В кривошипной камере вращается коленчатый вал. Вертикально и горизонтально расположены направляющие крейцкопфов. Нижняя часть станины служит резервуаром для масла. В станине имеются указатели уровня масла.

Коленчатый вал

Коленчатый вал стальной однокривошипный, устанавливается на подшипниках качения. На коленчатом валу установлены противовесы для уравновешивания масс. В теле коленчатого вала имеются сверления для подводки масла к шатунному подшипнику. Один конец коленчатого вала соединен с двигателем, другой используется для привода смазочных устройств.

Шатуны

Шатуны компрессоров стальные, двутаврового сечения. Нижняя головка шатуна с крышкой формирует мотылевый (шатунный) подшипник. Подшипник представляет собой вкладыш, залитый баббитом, или сталь-алюминиевый вкладыш. Зазоры (0,1 мм на 100 м диаметра) и подгонка подшипника на баббитовом вкладыше такие же, как на гидравлических плунжерных насосах. Сталь-алюминиевый вкладыш устанавливают с зазором 0,2 – 0,4 мм на 100 м диаметра вала.

Рис. 83. Поршневой стационарный компрессор 1 – корпус; 2 – коленчатый вал; 3 – шатун; 4 – крейцкопфа; 5 – шток; 6 – поршень; 7 – клапаны; 8 – лубликатор; 9 – маслонасос; 10 – холодильник: 11 – роликовая опора

Верхней головкой шатун соединяется с крейцкопфом пальцем, установленным на игольчатых подшипниках или бронзовых подшипниках. Крейцкопфа служит для восприятия боковых усилий от шатуна. Рабочие поверхности башмаков залиты баббитом или алюминиевым сплавом. Зазор регулируется набором пластин между башмаком и корпусом крейцкопфа. Другой стороной крейцкопф соединяется со штоком. На штоке имеются грани, при вращении за которые шток смещается, регулируя мертвые пространства поршня.

Цилиндры

Цилиндры воздушных компрессоров представляют собой чугунные отливки с водяными или газовыми полостями. В цилиндре имеются проточки для установки всасывающих и нагнетательных клапанов.

Клапаны

Клапаны (рис. 84) состоят из седла и розетки, являющейся ограничителем подъема клапанных пластин.

Рнс. 84. Компрессорные клапаны

А – клапан всасывающий; б – клапан нагнетательный; 1 – седло; 2 – розетка; 3, 4 – клапанные пластины; 5 – шпилька; 6 – пружина

Розетки и седло стягиваются шпилькой. Клапанные пластины поджимаются к седлу пружинами. Нагнетательный клапан отличается от всасывающего способом сборки, обеспечивающим необходимое движение воздуха. Поршни компрессоров, чугунные или стальные, уплотняются чугунными кольцами.

arxipedia.ru

---

• 
  Первичные цепи и вторичные цепи
• 
  Паспорт энергоэффективности жилого дома
• 
  Топ сетевых компаний 2018
• 
  Какую жидкость можно вливать в рану при ранении в конечности
• 
  Егоров леонид валентинович атомэнергопроект
• 
  Цинэп грунтовка
• 
  Каскад вилюйских гэс официальный сайт
• 
  Газ или нефть что дороже
• 
  Какой лучше генератор бензин или бензин
• 
  Клс что это
• 
  Кабельная вставка