Типы объемных компрессоров: функциональность и сферы применения

Правило: объемные компрессоры оптимальны для базовой нагрузки. Как они работают? Воздух затягивается в одну или несколько камер сжатия. Уменьшение объема камер за счет движущихся частей повышает давление.

Рассмотрим основные типы объемных компрессоров.

Поршневые компрессоры

Старейший и самый распространенный промышленный тип. Одно- и двухдействующие, масляные и бесмасляные, с разным числом цилиндров и конфигурациями.

Бесмасляные: поршневые кольца из ПТФЭ или углерода, либо лабиринтные профили поршня/цилиндра. Крупные машины — с крестовиной, уплотнениями на пальцах, вентилируемым промежуточным отсеком (защита камеры сжатия от масла картера). Малые — за герметичным картером с подшипниками.

Винтовые компрессоры

Разработаны в 1930-х. Два ротора (мужской и женский) вращаются навстречу, объем между ними и корпусом уменьшается. У каждого винтового элемента фиксированное встроенное отношение сжатия (зависит от длины, шага винта, формы выпускного порта). Для макс. КПД встроенное отношение должно соответствовать рабочему давлению.

Современные бесмасляные: асимметричные профили винтов снижают внутренние утечки и повышают КПД. Внешние шестерни синхронизируют роторы. Роторы не контактируют — смазка в камере не нужна, воздух полностью бесмасляный.

Масляные (жидкостное впрыскивание): жидкость охлаждает и смазывает элемент, охлаждает сжимаемый воздух, снижает обратную утежку. Чаще всего масло (хорошие смазывающие/уплотняющие свойства), также вода.

Зубатые компрессоры

Два ротора вращаются навстречу в камере. Цикл: всасывание, сжатие, выдача. На всасывании воздух заполняет камеру до перекрытия входа роторами. При вращении объем камеры уменьшается — сжатие. На выдаче выходной порт перекрыт одним ротором, пока другой открывает вход для следующей порции.

Спиральные (скролл) компрессоры

Обычно бесмасляные орбитальные. Статор-спираль в корпусе и эксцентрично вращающаяся подвижная спираль. Фазовый сдвиг 180° создает воздушные карманы с плавно меняющимся объемом — радиальная стабильность. При движении подвижной спирали воздух затягивается в карман и постепенно сжимается к центру.

Лопастные компрессоры

Обычно масляные. Ротор с подвижными радиальными лопастями эксцентрично установлен в статоре. При вращении лопасти прижимаются к стенкам центробежной силой. Воздух затягивается при увеличении зазора ротор-статор, захватывается в карманы, объем которых уменьшается при вращении, и вытесняется при прохождении лопастей мимо выходного порта.

Корневые дутовки (Roots blowers)

Безклапанные объемные компрессоры без внутреннего сжатия. При соприкосновении камеры с выходом сжатый воздух возвращается в корпус с давлением. Дальнейшее сжатие при уменьшении объема камеры. Сжатие против полного противодавления — низкий КПД, высокий шум. Часто как вакуумные насосы и для пневмотранспорта при низком давлении.

Подбор оптимального объемного компрессора — задача со звездочкой. Atlas Copco поможет: напишите на страницу контактов, эксперт подскажет правильное направление.