Які бувають види компресорів

Компресор є агрегатом для стиснення і переміщення різних газів, в тому числі і повітря, на різні прилади і пневмоінструменти. Компресорну техніку широко застосовують в промисловості, будівництві, медицині і т.д. Існуючі види компресорів і їх класифікація визначають критерії експлуатації даного обладнання.

Класифікація компресорів за принципом дії

За принципом дії компресори класифікуються на об'ємні і динамічні.

об'ємні

Це агрегати, що мають робочі камери, в яких відбувається процес стиснення газу. Стиснення відбувається за рахунок періодичної зміни обсягу камер, з'єднаних з входом (виходом) апарату. Щоб запобігти зворотний вихід газу з агрегату, в ньому встановлюють систему клапанів, які відкриваються і закриваються в певний момент наповнення і спорожнення камери.

динамічні

У динамічних компресорах підвищення тиску газу відбувається за рахунок прискорення його руху. В результаті кінетична енергія частинок газу перетворюється в енергію тиску.

Важливо! Динамічні компресори відрізняються від об'ємних відкритою проточною частиною. Тобто, при зафіксованому валі його можна продути в будь-якому напрямку.

Види об'ємних компресорів

Компресорне обладнання об'ємного типу підрозділяється на 3 групи:

  • мембранні;
  • поршневі;
  • роторні.

мембранні

Мають в робочій камері еластичну мембрану, як правило, полімерну. Завдяки зворотно-поступальним рухам поршня мембрана вигинається в різні боки. В результаті рухів мембрани обсяг робочої камери змінюється. Клапани в залежності від положення мембрани або впускають повітря в камеру, або випускають.

Приходити в рух мембрана може від пневматичного, мембранно-поршневого, електричного або механічного приводу.

Важливо! У мембранних апаратах повітря або газ в процесі переміщення через робочу камеру не контактує з іншими вузлами агрегату (крім мембрани і корпусу). Завдяки цьому на виході отримують газ високого ступеня чистоти.

поршневі

Завдяки наявності кривошипно-шатунного механізму поршень здійснює зворотно-поступальні рухи в робочій камері, від чого її обсяг то зменшується, то збільшується.

Поршневі компресори мають встановлені на робочій камері односторонні клапани, що перекривають рух повітря в зворотному напрямку. Незважаючи на хорошу продуктивність, поршневі апарати мають і недоліки: досить високий рівень шуму і помітна вібрація.

роторні

У роторних компресорах стиснення повітря відбувається обертовими елементами - роторами. Кожен елемент в залежності довжини і кроку гвинта має постійне значення стиснення, яке також залежить і від форми отвору для виходу газу.

В таких компресорах клапани не встановлюються. Також конструкція агрегату не містить вузлів, здатних викликати розбалансування. Завдяки цьому він може працювати з високою швидкістю обертання ротора. При такій конструкції апарату величина потоку газу досягає високих значень при невеликих габаритах самого компресора.

Роторні компресори поділяються на кілька підвидів.

безмасляні

Мають асиметричний профіль гвинта, що підвищує ККД агрегату завдяки зменшенню витоків при стисненні газу. Для забезпечення синхронного зустрічного обертання роторів застосовують зовнішню зубчасту передачу. Під час роботи ротори не стикаються, і мастило їм не потрібно, тому що виходить з агрегату повітря не має ніяких домішок. Для зменшення внутрішніх витоків деталі агрегату і корпус виготовляються з високою точністю. Також безмасляні апарати можуть бути багатоступінчатими, щоб прибрати різницю температур повітря на вході і виході апарату, яка обмежує підвищення тиску.

гвинтові

Складаються з одного або декількох гвинтів, які знаходяться в зачепленні, встановлених в герметичному корпусі.

Робочий простір створюється між корпусом і гвинтами при їх обертанні. Даний вид компресорів відрізняється хорошою продуктивністю і безперервної подачею повітря. Для зниження тертя між які входять у зачіп гвинтами, яке збільшує знос деталей, застосовується мастило. Якщо потрібно отримати стиснене повітря (газ) без домішок мастильних матеріалів, то застосовуються безмасляні гвинтові апарати. В останніх, щоб зменшити силу тертя, рухливі деталі виготовляються з антифрикційних матеріалів.

зубчасті

Дані компресори ще називають шестерними, оскільки їх головними деталями є шестерні. Вони при роботі обертаються в протилежних напрямках, створюючи між зубами і стінками корпусу робочу камеру.

При входженні зубів у зачеплення на стороні вихідного отвору агрегату відбувається зменшення обсягу камери, внаслідок чого повітря під тиском виходить через патрубок. Компресори даного типу знайшли широке застосування в ситуаціях, коли не потрібно подача повітря або газу під високим тиском.

спіральні

Це різновид безмасляних компресорів роторного типу. Спіральні апарати також стискають газ в обсязі, який зменшується поступово.

Головними елементами даного апарату є спіралі. Одна спіраль закріплена нерухомо в копрус пристрою. Інша рухома, з'єднана з приводом. Зрушення по фазі між спіралями дорівнює 180 °, завдяки чому відбувається утворення повітряних порожнин із змінним обсягом дозування.

Роторно-пластинчасті

Пластинчастий компресор має ротор з прорізаними пазами. У них вставлено певну кількість рухомих пластин. Як видно з малюнка, приведеного нижче, вісь ротора з віссю корпусу не збігається.

Пластини при обертанні ротора переміщуються відцентровою силою від його центру до периферії і притискаються до внутрішньої поверхні корпусу. В результаті відбувається безперервне створення робочих камер, обмежених сусідніми пластинами і корпусами ротора і апарату. За рахунок зміщених осей змінюється обсяг робочих камер.

Рідинно-кільцеві

В даних агрегатах іспользуюется допоміжна рідина. У статично закріпленому корпусі апарату встановлюється ротор з пластинами.

Конструкційні особливості даного апарату - це зміщені осі ротора і корпусу відносно один одного. У корпус заливається рідина, яка приймає форму кільця, притискаючись до стінок апарату внаслідок відкидання її лопатями ротора. При цьому відбувається обмеження робочого простору, наповненого газом, між рідинним кільцем, корпусом і лопатками ротора. Обсяг робочих камер змінюється за допомогою обертового ротора зі зміщеною віссю.

Важливо! Щоб перекачується газ не ніс із собою частинки рідини, в рідинно-кільцевих апаратах встановлюють вузол сепарації, що відтинає вологу з повітря. Також на пристроях даного типу встановлюється система, що забезпечує підживлення робочої камери допоміжної рідиною.

Види динамічних компресорів

Апарати з динамічним принципом дії поділяють на осьові, відцентрові і струменеві. Розрізняються вони між собою типом робочого колеса і напрямком руху потоку повітря.

На замітку! Також динамічні апарати ще називають турбокомпресорами, оскільки конструкція їх нагадує турбіну.

осьові апарати

В осьових компресорах потік газу рухається уздовж осі обертання валу через нерухомі напрямні і рухомі робочі колеса. Швидкість потоку повітря в осьовому апараті набирається поступово, а перетворення енергії відбувається в направляючих.

Для осьових компресорів характерні:

  • висока швидкість роботи;
  • високий ККД;
  • висока подача потоку повітря;
  • компактні розміри.

відцентрові агрегати

Відцентрові компресори мають конструкцію, що забезпечує радіальний вихідний потік повітря. Потік повітря, потрапляючи на що обертається робоче колесо з радіально розташованими крильчатками, за рахунок відцентрових сил викидається до стінок корпусу. Далі, повітря переміщається в дифузор, де і відбувається процес його стиснення.

Відцентрові апарати не мають вузлів зі зворотно-поступальними рухами, тому забезпечують рівномірний потік повітря, силу якого можна регулювати. Також даний тип агрегатів відрізняється довговічністю і економічністю.

струменеві компресори

В апаратах струминного принципу дії для збільшення тиску газу (пасивного) використовується енергія активного газу.

Для цього до пристрою підводиться 2 потоку газу: один з низьким тиском (пасивний), а другий - з високим (активний). На виході з пристрою утворюється газовий потік з тиском вище пасивного, але меншим, ніж у активного газу.

Важливо! Відмінною особливістю струменевих компресорів є простота конструкції, відсутність рухомих деталей, висока надійність.

Класифікація компресорів за іншими параметрами

Крім класифікації компресорів за принципом стиснення, прийнято розділяти дані агрегати за такими параметрами:

  1. Тип приводу. Компресори можуть працювати як з електродвигунами, так і з двигунами внутрішнього згоряння (ДВЗ). Відповідно, апарати бувають з прямою передачею (коаксіальні) та з ремінним приводом. Як правило, компресор з прямим приводом - це агрегат побутового призначення. Коаксіальний компресор привертає споживача доступною ціною і широко використовуються на дачах в гаражах і т.д., оскільки тиск повітря, що видається апаратом, не перевищує 0, 8 МПа. Якщо порівнювати бензиновий і дизельний компресор, то останній є більш надійним в експлуатації. Також дизель має більш простий пристрій і легкий в обслуговуванні.
  2. Система охолодження. Апарати бувають з рідинним і повітряним охолодженням або взагалі без нього.
  3. Умови експлуатації. Апарати можуть бути стаціонарними, що працюють тільки в приміщенні від електромережі, і пересувними (переносними), робота яких допускається на відкритому повітрі і при низьких температурах. Наприклад, пересувні компресори з двигуном внутрішнього згоряння широко використовуються в місцях, де немає централізованого електропостачання.
  4. Кінцевий тиск. За даним параметру апарати поділяють на чотири групи. Агрегати низького тиску (0, 15-1, 2 МПа) використовуються в складі установок для стиснення газів (повітря). Пристрої середнього тиску (1, 2-10 МПа) застосовуються для поділу, транспортування і скраплення газів в нафтопереробній, газовій та хімічній промисловості. Апарати високого тиску (10-100 МПа) і надвисокого тиску (понад 100 МПа) використовуються в установках для синтезу газів.
  5. Продуктивність. Вказується в одиницях об'єму за певних проміжок часу (м 3 / хв). Продуктивність агрегату безпосередньо залежить від таких параметрів, як швидкість обертання валу, діаметр циліндра, довжина ходу поршня. За продуктивністю прийнято розділяти апарати на 3 категорії: мала - до 10 м 3 / хв; середня - від 10 до 100 м 3 / хв; велика - понад 100 м 3 / хв.

Крім усього, компресори поділяються залежно від області застосування на агрегати загального призначення, нафтохімічні, хімічні, енергетичні і т.д.

Комп'ютерна Допомога
Цифрова Техніка
Виробники TV