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:
- Воздушные компрессоры низкого давления (LPAC) с давлением нагнетания 150 фунтов на квадратный дюйм (10 бар) или меньше [3]
- Компрессоры среднего давления с давлением нагнетания от 151 до 1000 фунтов на квадратный дюйм (от 10,4 до 68,9 бар) [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:
- Одноступенчатый поршневой компрессор
- Двухступенчатый поршневой компрессор
- Составной компрессор [ требуется пояснение ]
- Винтовой компрессор
- Пластинчато-роторный насос
- Спиральный компрессор
- Турбокомпрессор
- 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 включенего 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 падаютв 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 ]
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 ]
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 ]
Викискладе есть медиафайлы по теме Воздушные компрессоры . |
- ^ "Как работают воздушные компрессоры?" . Популярная механика . 2015-03-18 . Проверено 12 января 2017 .
- ^ "Опытный компрессор воздуха" .
- ^ a b c «Классификация воздушных компрессоров» . www.tpub.com . Проверено 12 января 2017 .
- ^ «Типы и средства управления воздушными компрессорами» . Природные ресурсы Канады .
- ^ «Основы выбора компрессора: положительное смещение по сравнению с динамическим сжатием» . Проверено 12 января 2017 г. - через The 5th Utility.
- ^ "Типы воздушных компрессоров" . Engineering ToolBox .
- ^ «Приложения для компрессоров» . www.industry.siemens.com . Проверено 12 января 2017 .
- ^ 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 .
- ^ "Простое руководство по роторно-винтовым воздушным компрессорам для автомобилей - от VMAC" . VMAC . 2018-10-16 . Проверено 30 октября 2018 .
- ^ «Оценка истинной мощности в лошадиных силах и рейтингов CFM воздушных компрессоров» .