Знакомство с различными типами поршневых компрессоров

Общее практическое правило гласит, что объемные компрессоры лучше всего подходят для требований базовой нагрузки. Так как же они работают? Компрессоры объемного типа всасывают воздух в одну или несколько камер сжатия. Поскольку объем каждой камеры уменьшается за счет смещения одной или нескольких движущихся частей, давление увеличивается.

Сегодня мы рассмотрим различные типы компрессоров, в которых используется объемное сжатие.

Поршневые компрессоры

Поршневой компрессор является старейшим и наиболее распространенным типом промышленного компрессора. Он доступен в вариантах одностороннего или двойного действия, с масляной или безмасляной смазкой, с различным количеством цилиндров в различных конфигурациях.

Безмасляные поршневые компрессоры имеют поршневые кольца из политетрафторэтилена (ПТФЭ) или углерода. В качестве альтернативы поршень и стенка цилиндра могут быть профилированы, как в лабиринтных компрессорах. Более крупные машины оснащены крейцкопфом и уплотнениями на поршневых пальцах, а также вентилируемой промежуточной деталью для предотвращения попадания масла из картера в камеру сжатия. Небольшие компрессоры часто имеют картер с постоянно герметизированными подшипниками.

Винтовые компрессоры

Разработанные в 1930-х годах двухвинтовые поршневые компрессоры состоят из двух основных частей — охватываемого и охватывающего роторов, которые вращаются в противоположных направлениях, в то время как объем между ними и корпусом уменьшается. Каждый шнековый элемент имеет фиксированный встроенный коэффициент давления, который зависит от его длины, шага шнека и формы выпускного отверстия. Для достижения максимальной эффективности встроенный коэффициент давления должен быть адаптирован к требуемому рабочему давлению.

Современные безмасляные винтовые компрессоры имеют асимметричный профиль винтов, что снижает внутренние утечки и повышает энергоэффективность. Их внешние шестерни чаще всего используются для синхронизации положения роторов, вращающихся в противоположных направлениях. Поскольку роторы никогда не соприкасаются друг с другом, в камере сжатия не требуется смазки, а производимый сжатый воздух полностью безмасляный.

Винтовые компрессоры с впрыском жидкости используют жидкую смазку в камере сжатия и часто в подшипниках компрессора. Жидкость охлаждает и смазывает движущиеся части элемента компрессора, что охлаждает сжимаемый воздух и уменьшает обратную утечку на входе. На сегодняшний день масло является наиболее часто используемой жидкостью благодаря своим хорошим смазывающим и уплотняющим свойствам. Другие используемые жидкости включают воду.

Компрессоры для зубов

Зубчатые компрессоры содержат два ротора, которые вращаются в противоположных направлениях внутри камеры сжатия. Процесс его сжатия состоит из фаз впуска, сжатия и выпуска. Во время фазы всасывания воздух всасывается в камеру сжатия до тех пор, пока роторы не перекроют впускное отверстие. Затем воздух сжимается в камере сжатия, которая становится меньше по мере вращения роторов во время фазы сжатия. На заключительном этапе выпускное отверстие блокируется во время сжатия одним из роторов, в то время как впускное отверстие открыто для всасывания нового воздуха в противоположную часть камеры сжатия.

Компрессоры прокрутки

Спиральный компрессор обычно представляет собой тип безмасляного орбитального поршневого компрессора, который сжимает определенное количество воздуха до постоянно уменьшающегося объема. Компрессорный элемент состоит из спирали статора, закрепленной в корпусе, и эксцентриковой спирали с приводом от двигателя. Спирали установлены со смещением фаз на 180°, образуя воздушные карманы с плавно меняющимся объемом, что обеспечивает спиральным элементам радиальную устойчивость. Когда вращающаяся спираль движется, воздух втягивается и захватывается в один из воздушных карманов, где он постепенно сжимается по мере продвижения к центру.

Лопастные компрессоры

Большинство лопастных компрессоров смазываются маслом и работают по тому же принципу, что и многие расширительные двигатели сжатого воздуха. В корпусе статора эксцентрично установлен ротор с радиальными подвижными лопастными лопатками. При его вращении лопасти под действием центробежной силы прижимаются к стенкам статора. Воздух всасывается, а расстояние между ротором и статором увеличивается. Воздух захватывается в различных камерах компрессора, его объем уменьшается при вращении, а затем выпускается, когда лопасти проходят через выпускное отверстие.

Взрыводувки Roots

Воздуходувка Рутса представляет собой бесклапанный поршневой компрессор без внутреннего сжатия. Когда камера сжатия соприкасается с выпускным отверстием, сжатый воздух поступает обратно в корпус со стороны нагнетания. Впоследствии происходит дальнейшее сжатие, когда объем камеры сжатия еще больше уменьшается при продолжающемся вращении. Соответственно, сжатие происходит против полного противодавления, что приводит к низкому КПД и высокому уровню шума. Воздуходувки Рутса часто используются в качестве вакуумных насосов и для пневматической транспортировки в условиях низкого давления.

Найти правильный поршневой компрессор, отвечающий вашим потребностям, может быть сложно, но Atlas Copco всегда готова помочь. Просто отправьте нам сообщение на нашей странице «Контакты», и эксперт укажет вам правильное направление.