Поршневые компрессоры. Их устройство и принцип работы

Работа таких установок основана на принципе подачи и сжатия воздуха либо других веществ (масел, хладагентов и других субстанций) при повышенном давлении. Именно высокое давление является тем фактором, при котором никак не обойтись без поршневого компрессора.

Характеристика и устройство поршневого компрессорного устройства

Главными составляющими компрессорных устройств данной разновидности является поршень, перемещающийся внутри рабочего цилиндра, клапанный механизм (нагнетательного/всасывающего действия), находящийся в закрывающей цилиндровый проём крышке. Повышенный уровень давления для находящихся внутри цилиндра веществ заставляет поршень передвигаться в поступательной траектории. А с использованием кривошипно-шатунного узла появилась возможность заставить поршень передвигаться в поступательно-возвратной траектории.

У такого типа поршневых компрессоров имеется один либо несколько расположенных в вертикальных, горизонтальных, наклонных плоскостях цилиндров, в которых поршни могут функционировать как одинарно, так и двусторонне, а жидкость сжимается одноступенчатым либо многоступенчатым способом.

Следует напомнить, что для обеспечения давления с неизменным уровнем внутри трубопровода в компрессорных устройствах с поршнем работают при регулировании работоспособности автоматическим образом. Одним из самых простых способов такого регулирования является изменение частоты оборотов вала.

В магазинах техники можно встретить разнообразие видов поршневых компрессорных установок, применяемые в любых производственных нуждах. В промышленности имеется большое разнообразие ситуаций, в которых никак не обойтись без поршневых агрегатов. Вот их перечень:

1. Необходимость в наличии малопроизводительной компрессорной установки.
2. Производимые сжатые воздушные потоки функционирует с большими перепадами, устранить которые способны только компрессорные устройства с поршнем.
3. Необходимость в проведении работ в условиях высокой влажности, температурных перепадов, сильной грязи (мельницы, погрузка угля, расфасовка цемента и так далее).
4. Необходимость работы при сжатых газах повышенной степени агрессивности.
5. Необходимость выполнения работ под давлением высокого уровня приводит к использованию конструкций агрегатов поршневого типа, работающих с одним и более поршней (примерно 40 атм).

Достоинства поршневых агрегатов

1. У них низкая стоимость.
2. Эти аппараты легкообслуживаемые (достаточно только разобраться, как работает поршневой компрессор).
3. Эти агрегаты способны работать под давлением высокого уровня.

Недостатками компрессорных устройств с поршнем типа являются высокий шум и необходимость постоянного обслуживания.
Теперь настало время разобраться с принципом работы компрессорного устройства с поршнем.

Принцип действия компрессорного устройства с поршнем

Принцип работы компрессорного устройства с поршнем будет рассмотрен на примере устройства, в котором цилиндры размещены в горизонтальной плоскости.

Решить проблему обслуживания компрессорных устройств с поршнем сможет любой человек без наличия соответствующей квалификации. В агрегат классического типа включён сделанный из сплава чугуна с прочими металлами корпус, расположенный в вертикальной, горизонтальной плоскостях, под углом цилиндр, шток с поршнем, клапанов всасывающего/нагнетательного действия.

Поршень выводится из неподвижного состояния прямым приводом кривошипно-шатунного узла, благодаря которому он сможет передвигаться в возвратно-поступательной траектории, при этом сжимая атмосферные воздушные потоки, выталкивая потом их в систему, подсоединённую к магистральному каналу.

При выполнении поршнем двух поступательно-возвратных передвижений вал делает один оборот, при котором компрессорное устройство выполняет полный рабочий цикл. Когда поршень передвигается вправо – в размещённом над поршневой областью конденсаторе происходит разрежение, при котором через клапанный механизм выполняется всасывание в цилиндр паров хладагента. При обратном ходе поршня происходит сжатие поступивших газов, что приводит к нарастанию давления. Далее клапанный механизм закрывается, при этом выполняется выталкивание ранее сжатых газов внутрь конденсатора через расположенный в клапанном механизме клапан нагнетательного действия. После окончания процесса выталкивания газов клапан нагнетательного действия закрывается, после чего происходит высасывание газов хладагента из испарителя. После этого происходит повторение вышеописанного процесса.

Образующееся внутри цилиндра пространство в момент движения поршня вниз разряжает воздушные потоки. При образующемся перепаде происходит открытие впускного клапанного механизма, позволяющего воздушному потоку попасть в камеру, где он будет сжат посредством поршня. Когда поршень пересекает точку, находящейся на уровне максимального объёма пространства сжатия впускной клапанный механизм закрывается, после чего давление воздушных потоков возрастает. Причём с уменьшением объёма камеры, давление воздушных потоков становится больше. Затем при открытии клапана нагнетательного действия сжатые воздушные потоки покидают пространство камеры.

Во избежание изношенности отдельных элементов компрессорного устройства в его узлы подаётся масло, что приводит с снижению качества подаваемых воздушных потоков, попадающих в камеру с инородными частичками отработанных масел. Во избежание подобных казусов в каналы подачи масел устанавливается сепаратор (специальный фильтр), отсеивающий из воздушных потоков инородные частички.