Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Воздушный компрессор подает воздух в пистолет для гвоздей

Воздушный компрессор представляет собой пневматическое устройство , которое преобразует мощность (используя электрический двигатель , дизельный или бензиновый двигатель , и т.д.) в потенциальную энергию хранится в сжатом воздухе (например, сжатый воздух ). С помощью одного из нескольких методов воздушный компрессор нагнетает все больше и больше воздуха в резервуар для хранения, увеличивая давление. Когда давление в баллоне достигает установленного верхнего предела, воздушный компрессор отключается. Таким образом, сжатый воздух остается в резервуаре до момента его использования. [1] Энергия, содержащаяся в сжатом воздухе, может использоваться для множества применений, используя кинетическую энергию воздуха при его высвобождении и разгерметизации резервуара. Когда давление в баллоне достигает своего нижнего предела, воздушный компрессор снова включается и повторно нагнетает давление в баллоне. Воздушный компрессор следует отличать от насоса, потому что он работает с любым газом / воздухом, а насосы работают с жидкостью. [2]

Классификация [ править ]

По давлению компрессоры можно классифицировать:

  1. Воздушные компрессоры низкого давления (LPAC) с давлением нагнетания 150 фунтов на квадратный дюйм (10 бар) или меньше [3]
  2. Компрессоры среднего давления с давлением нагнетания от 151 до 1000 фунтов на квадратный дюйм (от 10,4 до 68,9 бар) [3]
  3. Воздушные компрессоры высокого давления (HPAC) с давлением нагнетания более 1000 фунтов на квадратный дюйм (69 бар) [3]

Также их можно классифицировать по конструкции и принципу действия:

  1. Одноступенчатый поршневой компрессор
  2. Двухступенчатый поршневой компрессор
  3. Составной компрессор [ требуется пояснение ]
  4. Винтовой компрессор
  5. Пластинчато-роторный насос
  6. Спиральный компрессор
  7. Турбокомпрессор
  8. Центробежный компрессор

Тип смещения [ править ]

Существует множество методов сжатия воздуха, которые подразделяются на поршневые и роторно-динамические. [4]

Положительное смещение [ править ]

Компрессоры прямого вытеснения работают, нагнетая воздух в камеру, объем которой уменьшается, чтобы сжать воздух. После достижения максимального давления открывается порт или клапан, и воздух выходит в выпускную систему из камеры сжатия. [5] Распространенными типами компрессоров прямого вытеснения являются

  • Поршневого типа: в воздушных компрессорах используется этот принцип, закачивая воздух в воздушную камеру за счет постоянного движения поршней. Они используют односторонние клапаны для направления воздуха в камеру, основание которой состоит из движущегося поршня. Когда поршень движется вниз, он втягивает воздух в камеру. Когда он включен
    Техническая иллюстрация двухступенчатого воздушного компрессора
    его ход вверх, заряд воздуха вытесняется в резервуар для хранения. Поршневые компрессоры обычно делятся на две основные категории: одноступенчатые и двухступенчатые. Одноступенчатые компрессоры обычно относятся к дробному диапазону до 5 лошадиных сил . Двухступенчатые компрессоры нормально падают
    Техническая иллюстрация портативного одноступенчатого воздушного компрессора
    в диапазоне от 5 до 30 лошадиных сил. Двухступенчатые компрессоры обеспечивают более высокий КПД, чем их одноступенчатые аналоги. По этой причине эти компрессоры являются наиболее распространенными агрегатами в среде малого бизнеса. Производительность как для одноступенчатого, так и для двухступенчатого компрессора обычно указывается в лошадиных силах (HP), стандартных кубических футах в минуту (SCFM) * и фунтах на квадратный дюйм (PSI). * В меньшей степени некоторые компрессоры рассчитаны на фактические кубические футы в минуту (ACFM). Третьи измеряются в кубических футах в минуту (CFM). Использование CFM для измерения скорости компрессора неверно, поскольку оно представляет собой расход, не зависящий от эталонного давления. т.е. 20 куб. футов в минуту при 60 фунтах на квадратный дюйм.
  • Винтовые компрессоры : используйте сжатие с принудительным вытеснением, сопоставляя два винтовых винта, которые при повороте направляют воздух в камеру, объем которой уменьшается по мере вращения винтов.
  • Пластинчатые компрессоры: используйте щелевой ротор с различным расположением лопастей для направления воздуха в камеру и сжатия ее объема. Этот тип компрессора подает фиксированный объем воздуха под высоким давлением.

Динамическое смещение [ править ]

К воздушным компрессорам с динамическим вытеснением относятся центробежные компрессоры и осевые компрессоры. В этих типах вращающийся компонент передает воздуху кинетическую энергию, которая в конечном итоге преобразуется в энергию давления. Они используют центробежную силу, создаваемую вращающейся крыльчаткой, для ускорения, а затем замедления захваченного воздуха, что создает в нем давление.

Охлаждение [ править ]

Из-за адиабатического нагрева воздушным компрессорам требуется какой-либо метод утилизации отработанного тепла . Обычно это какая-то форма воздушного или водяного охлаждения, хотя некоторые компрессоры (особенно роторного типа) могут охлаждаться маслом (то есть, в свою очередь, с воздушным или водяным охлаждением). [6] Атмосферные изменения также учитываются при охлаждении компрессоров. Тип охлаждения определяется с учетом таких факторов, как температура на входе, температура окружающей среды, мощность компрессора и область применения. Не существует единого типа компрессора, который можно было бы использовать для любого приложения.

Приложения [ править ]

Переносной воздушный компрессор для электроинструментов, например отбойных молотков.

Воздушные компрессоры имеют множество применений, в том числе: подача чистого воздуха под высоким давлением для наполнения газовых баллонов , подача чистого воздуха среднего давления к подводному водолазу с подводной поверхностью , подача чистого воздуха под умеренным давлением для приведения в действие пневматических клапанов системы управления ОВКВ в некоторых офисах и школах. , подачи большого количества воздуха среднего давления для питания пневматических инструментов , таких как отбойные молотки , заполнения резервуаров с воздухом высокого давления (HPA), заполнения шин и производства больших объемов воздуха среднего давления для крупномасштабных промышленных процессов (например, в качестве окисления для систем продувки рукавных камер нефтяного коксования или цементных заводов). [7]

Большинство воздушных компрессоров являются поршневыми, роторно-лопастными или роторно-винтовыми . Центробежные компрессоры распространены в очень больших приложениях, в то время как ротационные винтовые, спиральные [8] и поршневые воздушные компрессоры предпочтительны для небольших портативных приложений.

Насосы воздушно-компрессорные бывают двух основных типов: безмасляные и безмасляные. Безмасляная система имеет больше технических разработок, но она дороже, громче и работает меньше времени, чем насосы с масляной смазкой. Безмасляная система также обеспечивает более качественный воздух.

Воздушные компрессоры предназначены для использования различных источников энергии. В то время как газовые / дизельные и электрические воздушные компрессоры являются одними из самых популярных, воздушные компрессоры, в которых используются автомобильные двигатели, коробка отбора мощности или гидравлические порты, также обычно используются в мобильных приложениях. [9]

Мощность компрессора измеряется в л.с. ( лошадиных силах ) и кубических футах в минуту всасываемого воздуха. [10] Размер бака в галлонах определяет доступный объем сжатого воздуха (в резерве). Компрессоры, работающие на газе / дизельном топливе, широко используются в отдаленных районах с проблемным доступом к электричеству. Они шумные и требуют вентиляции для выхлопных газов. Компрессоры с электроприводом широко используются на производстве, в мастерских и гаражах с постоянным доступом к электричеству. Обычные компрессоры в мастерских / гаражах имеют напряжение 110–120 вольт или 230–240 вольт. Формы бака компрессора бывают: «блинный», «сдвоенный», «горизонтальный» и «вертикальный». В зависимости от размера и назначения компрессоры могут быть стационарными или переносными.

Обслуживание [ править ]

Небольшой воздушный компрессор в мастерской по ремонту придорожных шин в деревне Кодо, Нигер.

Чтобы гарантировать эффективную работу всех типов компрессоров без утечек, обязательно выполнять текущее обслуживание, такое как контроль и замена фитингов воздушного компрессора. Большинством воздушных компрессоров можно управлять, следуя инструкциям из прилагаемого руководства. Владельцам воздушных компрессоров рекомендуется проводить ежедневные проверки своего оборудования, например:

  • Проверка на утечки масла и воздуха
  • Проверка перепада давления в фильтре сжатого воздуха
  • Определение необходимости замены масла в компрессоре
  • Проверка безопасной рабочей температуры
  • Слив конденсата из ресиверов

См. Также [ править ]

  • Свободнопоршневой двигатель
  • Газовый компрессор
  • Пневматика
  • Газовый баллон

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Как работают воздушные компрессоры?" . Популярная механика . 2015-03-18 . Проверено 12 января 2017 .
  2. ^ "Опытный компрессор воздуха" .
  3. ^ a b c «Классификация воздушных компрессоров» . www.tpub.com . Проверено 12 января 2017 .
  4. ^ «Типы и средства управления воздушными компрессорами» . Природные ресурсы Канады .
  5. ^ «Основы выбора компрессора: положительное смещение по сравнению с динамическим сжатием» . Проверено 12 января 2017 г. - через The 5th Utility.
  6. ^ "Типы воздушных компрессоров" . Engineering ToolBox .
  7. ^ «Приложения для компрессоров» . www.industry.siemens.com . Проверено 12 января 2017 .
  8. ^ Хислоп, Рид. "Plug Power размещает крупный производственный заказ на компрессоры квадратной формы для использования в блоках топливных элементов GenDrive" (PDF) . Подключите питание . Подключите питание . Дата обращения 10 мая 2019 .
  9. ^ "Простое руководство по роторно-винтовым воздушным компрессорам для автомобилей - от VMAC" . VMAC . 2018-10-16 . Проверено 30 октября 2018 .
  10. ^ «Оценка истинной мощности в лошадиных силах и рейтингов CFM воздушных компрессоров» .