Из чего состоит компрессор воздушный поршневой?

Устройство и принцип работы поршневого насоса, компрессора

Что такое поршневой компрессор и как он работает? Это поршневой насос сжимающий газ. Если сжимается жидкость, говорят о насосе. Если сжимается какой-либо газ, то говорят о компрессоре. Принцип действия у поршневого насоса и поршневого компрессора одинаков.


Схема работы поршневого компрессора

На рисунке показана минимальная компоновка поршневого компрессора:

  1. Впускной клапан
  2. Выпускной клапан
  3. Поршень
  4. Шатун
  5. Коленчатый вал
  6. Цилиндр

Слева показан цикл впуска газа в цилиндр. Когда поршень идет вниз, под впускным клапаном возникает разряжение. Этот клапан, прижатый к седлу пружиной, открывается (из-за разности давлений над ним и под ним). Газ всасывается в цилиндр. Справа показан цикл сжатия газа. Поршень идет вверх, сжимая газ. Под давлением закрывается впускной клапан, открывается выпускной, газ устремляется в нагнетательную трубу.

Привод компрессора может быть электрическим, бензиновым, дизельным. Соответственно, коленчатый вал получает вращение от электродвигателя или же от двигателя внутреннего сгорания, бензинового или солярочного.

Видео: поршневой насос — принцип работы

Типы поршневых компрессоров

Выше был показан самый простой компрессор одностороннего действия. Намного эффективнее компрессор двустороннего действия.


Поршневой компрессор двустороннего действия

Как видим из рисунка, для всасывания и нагнетания воздуха, используется движение поршня как в одну, так и в другую сторону. Когда слева газ сжимается и соответственно нагнетается, справа идет всасывание. И наоборот. Производительность увеличивается почти в два раза. Чуть меньше, так как шток, толкающий поршень занимает некоторый объем.

Выше показаны одноцилиндровые компрессоры. Также производят двух, трех и более цилиндровые. Соответственно и мощность будет больше в два, три и более раз.


Двухцилиндровый поршневой компрессор

В таких агрегатах поршни ходят в противофазе. Этим достигается равномерность подачи воздуха. Также уменьшается тряска компрессора.

По расположению цилиндров бывают горизонтальные, вертикальные, угловые компрессоры.

Также различаются компрессоры по количеству ступеней сжатия. Вышерассмотренные компрессоры были одноступенчатыми. Бывают также и двух, трех и более ступенчатые.

Двухступенчатый поршневой компрессор

Воздух, сжатый в первом цилиндре, поступает в меньший по объему второй цилиндр. Там он дожимается до более высокого давления. Понятно, что двухступенчатый компрессор должен иметь два цилиндра. При сжатии газа происходит его нагрев. Поэтому сжатый газ из первого цилиндра попадает во второй через охладитель. Его изготавливают из материала быстро отдающего тепло. Чаще всего это медная трубка.

Двухступенчатый компрессор имеет более высокий КПД. Это происходит по нескольким причинам:

  • промежуточное охлаждение воздуха, делает работу компрессора более комфортной. Меньше изнашиваются трущиеся части оборудования. Например, пара поршень – цилиндр.
  • при одинаковой мощности привода, двухступенчатый компрессор на выходе дает большее давление.

Первый компрессор, созданный человеком, был поршневой. Потом появились другие виды. Самое общее деление компрессоров: объемные и динамические. В объемных компрессорах газ сжимается за счет уменьшения объема камеры. В динамических — за счет взаимодействия с лопатками ротора. К объемным, помимо поршневых компрессоров, относятся и широко распространенные винтовые компрессоры.

Видео: как работает поршневой компрессор

Устройство и принцип работы винтового компрессора

Два винта ведущий и ведомый синхронно вращаются в паре. Зубья одного входят во впадины второго. Но винты, их металлические поверхности не соприкасаются. Он расположены параллельно друг другу на валах. На этих же валах имеются шестерни, которые входят в зацепление друг с другом, что обеспечивает жесткую кинематическую связь между винтами.


Винтовой компрессор

Роторы (винты) вращаются навстречу друг другу. Воздух через отверстие в корпусе поступает в пространство между винтами. Ввиду того, что зазор между роторами очень мал: 0,1 – 0,3 мм, по мере вращения воздух отсекается от атмосферы и захватывается винтами. Дальнейший поворот валов приводит к уменьшению объема воздуха и значит к его сжатию. На выходе получаем высокое давление.

Вместе с воздухом впрыскивается машинное масло, которое уменьшает зазор между винтами до нуля. Кроме того, масло смазывает винты, уменьшая силы трения. Также масло забирает лишнее тепло, которое неизбежно возникает по мере сжатия воздуха.

Когда камера, образованная винтами, соединяется с выпускным отверстием, воздухомасляная смесь под давлением выбрасываются в нагнетательную линию. Далее смесь проходит через масляный фильтр, который задерживает масло и передает его обратно в систему.

Преимущества винтового компрессора перед поршневым очевидны:

  1. равномерность работы намного превосходит поршневой компрессор
  2. межремонтный период в разы больше
  3. небольшие габариты, легко монтировать
  4. КПД на 30% больше поршневых

Видео: работа и устройситво винтового компрессора

Безмасляный компрессор

На данный момент наша промышленность очень сильно нуждается в безмасляных компрессорах, которые бывают как поршневыми, так и винтовыми. В некоторых случаях недопустимо наличие масла в воздухе даже в минимальных количествах. Например, для надувания кислородной подушки. Или для заполнения кислородного баллона.

Чтобы поршневой компрессор был безмасляным, поверхность его цилиндров покрыта специальным составом, позволяющим работать без машинного масла. Также и поршень покрывается спецсоставом. Несмотря на большие достижения в области материалов, уменьшающих скольжение, время непрерывной работы безмасляного поршневого компрессора ограничено. В некоторых моделях 10 – 15 минут в час.

Видео: безмаслянные компрессоры

Чтобы винтовой компрессор выдавал сжатый воздух абсолютно без масла, оно не должно использоваться для уплотнения роторов, и охлаждения. То есть в камеру сжатия масло не впрыскивается. Чтобы такой агрегат успешно работал и не нагревался, к изготовлению винтов предъявляют повышенные требования. Степень сжатия уменьшается, по сравнению с масляными, в 3 – 4 раза.

Безмасляные компрессоры уступают масляным по всем параметрам, кроме одного – чистоте сжатого воздуха. Поэтому если покупателю не нужен абсолютно чистый сжатый газ, лучше брать масляный компрессор.

Устройство поршневого компрессора

Простота устройства в сочетании с эффективностью и долговечностью – так кратко можно описать один из первых и наиболее востребованных видов компрессорных установок – поршневый. Высокие рабочие показатели, готовность к интенсивной работе и позволяют использовать такое оборудование в промышленной сфере. Разобраться в устройстве вовсе не сложно, однако сервис и ремонт агрегата лучше доверять специалистам. Свои услуги по обслуживанию поршневых компрессоров предлагает компания « ПК-Компрессор».

Сферы применения поршневых компрессоров

Самыми распространенными на производстве сегодня считаются поршневые и винтовые компрессоры. Однако последние стоят дороже, так что большинство предприятий предпочитают использовать поршневые агрегаты. В автосервисе, например, потребителями сжатого воздуха служат пневмодрели, краскопульты и шиномонтажные станки.

Как это устроено

В основе поршневого компрессора – несколько ключевых элементов: цилиндр, поршень, два клапана – для нагнетания и всасывания воздуха, шатун и коленчатый вал – для передачи движения по камере сжатия. Конструкция поршневой головки напоминает двигатель внутреннего сгорания. Коленчатый вал приводится в движение от работы электродвигателя. В процессе работы всех составляющих объем воздуха, поступающего в пространство между клапанами и нижней частью поршня, увеличивается, что приводит к разрежению. Сопротивление пружины внутри превышается, из-за чего закрывается клапан, который выполняет всасывающие функции. По всасывающему патрубку атмосферный воздух поступает в цилиндр. Возвратное же действие поршня ведет к сжиманию воздуха и повышению его давления. Нагнетательный клапан открывается, сжатый воздух поступает в соответствующий патрубок. В действие поршневый компрессор приводит электродвигатель или автономный двигатель – бензиновый или дизельный.

Два хода поршня обычно принимается за один оборот вала, при котором в каждом цилиндре успевает совершится полный рабочий цикл агрегата. При движении поршня вправо – в конденсаторе образуется разрежение, при возвращении назад – сжимание, и так – цикл постоянно повторяется.

Именно такой принцип работы поршневых компрессоров обеспечивает максимально эффективную работу агрегата. Правда, сжатый воздух при этом поступает импульсами, в связи с поступательными движениями внутри механизма, что поклонники других видов компрессоров относят к минусам конструкции. Для выравнивания давления сжатого воздуха агрегаты по большей части используются с соответствующими ресиверами, которые исключают возможность перебоев в давлении.

Ресивер представляет собой стальную емкость, внутри него установлен специальный клапан для сброса давления в случае, если вдруг его допустимое значение превышается. Есть ошибочное мнение, что величина ресивера влияет на качество работы компрессора. Но это – не больше, чем миф, так как объем этой составляющей не может влиять на производительность агрегата, так что величина ресивера может быть любой, главное – чтобы он идеально подходил конкретной модели компрессора.

Чтобы обеспечивать работу поршневого компрессора в автоматическом режиме, в устройстве агрегата есть прессостат, или реле давления. При достижении заданного давления эта составляющая размыкает контакты и останавливает двигатель, а при снижении – замыкает и запускает оборудование.

Чтобы значительно снизить износ поршня и стенок цилиндров, в узел цилиндра подают масло. Это ухудшает качество подаваемого воздуха, ведь к нему примешиваются мелкие частички жидкости. Если на выходе необходим воздух без примеси, дополнительно используется сепаратор для масла, который устанавливается в линию подачи. Эта деталь помогает убрать из воздушного потока частички масла.

На крупных промышленных предприятиях, как правило, используется сразу пара поршневых компрессоров: пока один агрегат работает, второй находится в резерве. Это обеспечивает беспрерывную эксплуатацию на заводе в случае, если «ведущему » компрессору понадобится ремонт или сервисное обслуживание.

Особенности поршневых компрессоров

Поршневые компрессорные установки считаются надежными, долговечными и наиболее доступными, однако нельзя не отметить ряд моментов, которые стоит учесть при эксплуатации таких агрегатов. Например:

  • Сильный шум и вибрация при работе механизма (за исключением агрегатов с оппозитным положением цилиндров);
  • Необходимость размещения в специальном помещении с бетонным фундаментом;
  • Весьма низкая производительность – до 5 кубометров в минуту;
  • В связи с предыдущим фактом – весьма ограниченная область применения.
Читайте также  Компрессор для текстурного пистолета

Как и любое другое оборудование, поршневый компрессор требует тщательного ухода на протяжении всей эксплуатации. Периодического сервисного осмотра и замены масла – мало. Помимо всего любому агрегату требуется:

  • Контроль натяжения приводного ремня;
  • Наблюдение за уровнем масла;
  • Регулярный слив конденсата из ресивера;
  • Прочистка устройства;
  • Наблюдение за состоянием резьбовых соединений;
  • Регулярный (не реже раза в месяц) продув картриджа воздушного фильтра сжатым воздухом.

Поршневые компрессоры отлично работают в периодическом режиме, хорошо переносят частые включения и выключения, а потому наиболее продуктивно работают на предприятиях, где производство сжатого воздуха не требуется в постоянном режиме.

Классификация поршневых компрессоров

На рынке современного промышленного оборудование представлен широкий ассортимент модификаций поршневых компрессоров. В основном же можно выделить следующие типы поршневых компрессоров:

  • Одинарного или двойного действия;
  • Одноступенчатые и многоступенчатые. Недостатком первого вида агрегатов считается ограниченное рабочее давление – 10 атмосфер. Для работы при более высоком давлении используются компрессоры с многоступенчатым принципом работы. В его устройстве воздух поочередно сжимается в каждой ступени до определенного показателя, а потом охлаждается и подается в цилиндр следующей ступени, снова сжимается уже до более высокого давления.
  • Масляные и безмасляные (определяется тем, необходимо ли масло для исправной работы устройства). В безмасляных агрегатах есть специальные кольца из полимеров с графитовой смазкой, так что компрессор не нуждаются в дополнительном масле.
  • По количеству ступеней сжатия воздуха — многоступенчатые и одноступенчатые. При использовании первого вида компрессоров важно не допускать превышения температуры сжимаемого газа. В случае, если она выше 180 градусов, есть риск возникновения возгорания или взрыва.
  • По типу привода – с прямым или ременным приводами. В первом случае агрегат экономит электроэнергию, работает тихо и имеет более высокий показатель КПД.
  • По уровню давления – агрегаты низкого давления (с диапазоном от 5 до 12 бар), среднего (от 2 до 100 бар) или высокого (от 0 до 1000 бар).
  • По виду использования – стационарные агрегаты и передвижные.

Для того, чтобы увеличить производительность поршневых агрегатов, компрессионные головки изготавливают с несколькими цилиндрами – с рядным, V-образным или оппозитным устройством.

Компания «ПК -Компрессор» предлагает широкий ассортимент поршневого компрессорного оборудования любых видов. За высокое качество, надежность и оперативность поставки продукции вы можете быть спокойны! «ПК -Компрессор» работает со всеми городами России. Собственные склады компании есть в Москве, Московской области, Самаре, Тольятти, Екатеринбурге и Челябинске.

Какое масло заливать в поршневой компрессор

Компрессорное масло – продукт особый. Только специальные технические характеристики могут обеспечить корректную работу оборудования, а также

Маркировка комплекта поставки оригинальных материалов

Упаковка снабжена полноценной информацией о происхождении товара – отправитель, получатель, вес и страна назначения, штамп о прохождении заво

Замена масла в компрессоре

Для чего необходимо компрессорное масло? Как его заменить? Какие бывают характеристики?

И пару полезных советов.

Какой компрессор выбрать: поршневой или винтовой? Масляный или безмасляный?

Выбор между разными типами компрессоров — поршневыми и винтовыми, масляными и безмасляными. Особенности эксплуатации.

Компрессор поршневой воздушный

Воздушные поршневые компрессоры — бюджетные энергосберегающие установки, предназначенные для производства и подачи сжатого воздуха. Сегодня это наиболее популярный вид пневматического оборудования, используемый уже больше 100 лет. Его применяют в машиностроении, строительстве, текстильной, холодильной и химической промышленности, в бытовом хозяйстве.

Поршневые воздушные компрессоры классифицируются на следующие виды:

  • электрические;
  • бензиновые;
  • дизельные.

По типу привода:

  • с прямым;
  • с ременным.

По степени сжимания воздуха:

  • высокого давления;
  • низкого давления.

По количеству цилиндров:

  • одноцилиндровые;
  • двухцилиндровые;
  • многоцилиндровые.

Одно из главных достоинств агрегатов данного класса — простая конструкция и цена, которая существенно ниже, чем у другой аналогичной техники. Если все это дополнить своевременным техническим обслуживанием, ресурс и без того практичного и функционального оборудования будет практически неограниченным.

Воздушные поршневые компрессоры — преимущества

  • Простая надежная эксплуатация;
  • Огромный рабочий ресурс;
  • Высокая степень безопасности;
  • Стойкость к внешним воздействиям;
  • Большие возможности управления;
  • Отсутствие опасных выбросов;
  • Высокоточные выходные параметры;
  • Низкая закупочная цена;
  • Дешевый ремонт.

Машины поршневого типа — это самый выгодный вариант для работы в кратковременном режиме на небольших производствах. В данных условиях они намного экономичнее винтовых моделей, поскольку требуют минимальных затрат на обслуживание при длительной непрерывной эксплуатации. Но при этом эффективно выполняют свои функции на сложных объектах.

Поэтому, когда бюджет ограничен, а технологические процессы связаны с постоянными пусками и остановками, идеальный вариант — приобрести поршневой компрессор. Такое решение поможет сэкономить деньги и обеспечить производство недорогим, надежным и безотказным оборудованием.

Устройство поршневого компрессора

С точки зрения устройства, компрессор поршневого типа представлен цилиндром, внутри которого установлен поршень. Независимо от типа исполнения — вертикальное, оппозитное, горизонтальное или наклонное размещение цилиндров, сам механизм прост, потому что рассчитан на работу в загрязненной среде.

Также в комплектацию агрегата входят следующие элементы:

  • коллекторы: выпускной, впускной;
  • клапаны: всасывающий, нагнетающий;
  • шатун;
  • маховик;
  • коленчатый вал;
  • сальник;
  • подшипники вала;
  • компрессорная головка.

Стоит отметить, что это конструкция одноцилиндрового агрегата. Поршневой компрессор с большим количеством цилиндров имеет более сложное устройство и, следовательно, обладает большей мощностью и производительностью.

Работа поршневого компрессора

Принцип действия воздухонагнетательной техники этого типа прост так же, как и его конструкция. Весь цикл работы компрессора основан на поршневых движениях. Выглядит это следующем образом. Шатунный механизм, используя прямой привод, приводит в действие поршень. Последний элемент, двигаясь в возвратно-поступательном ритме, затягивает воздушную массу в цилиндр, потом сжимает ее и выбрасывает в магистраль.

В начале работы компрессора поршневые движения осуществляются по направлению от крышки цилиндра, где размещены клапаны. В это время внутренний объем в данной зоне цилиндра увеличивается, благодаря чему открывается всасывающий клапан, через который поступает воздух. Нагнетательный клапан находится в закрытом состоянии.

Далее поршень уже двигается по направлению к крышке с клапанами. В этот момент внутренний объем цилиндра в данной зоне уже уменьшается, а воздушная масса сжимается. Формируется давление, которое выше атмосферного, поэтому всасывающий клапан закрывается. Далее открывается нагнетательный клапан и выбрасывает воздух из цилиндра.

Таким образом, цикл работы поршневого агрегата повторяется бесконечно, пока есть необходимость. Стоит отметить, что такой принцип действия обеспечивает максимально эффективную работу установки. Однако здесь имеется один существенный недостаток — агрегат выдает сжатый воздух не ровной массой, а в импульсном виде. Для выравнивания этих пульсаций необходимо использовать ресивер.

Компрессоры масляные поршневые

Компрессорные агрегаты могут быть масляными и безмасляными. Первые модели — это установки, работающие на специальной смазке — масле, вторые, как понятно из названия, в смазке не нуждаются. Масляные поршневые компрессоры широко востребованы во всех сферах производства, строительства, быта. Исключение составляют только отрасли, использующие сжатый воздух высокой степени очистки — медицина, пищевая промышленность и т. д.

Агрегаты масляного типа требуют большего обслуживания, чем аналогичные безмасляные системы, по причине необходимости замены смазки. Однако эти работы и затраты по ним минимальны. Нужно просто наблюдать за уровнем смазки и периодически ее менять. В остальном поршневым масляным компрессорам периодически нужен текущий осмотр и обслуживание. Во многих моделях предусмотрен датчик уровня смазки и автозащита, которая отключает станцию, когда смазка заканчивается.

Главные преимущества масляных агрегатов — высокая производительность, износостойкость и долговечность. Смазка минимизирует трение и нагревание деталей, что намного увеличивает срок их эксплуатации. Для заправки станций можно использовать только определенные сорта масла, которые прописаны изготовителем в техдокументации. Почти все они универсальные и подходят для любых нагнетательных приборов.

Компрессоры безмасляные поршневые

Безмасляные поршневые компрессоры — это приборы, вырабатывающие сжимаемый воздух без использования масла. Данное оборудование незаменимо в отраслях, где требуется воздух идеальной стерильности. Например, предприятия пищевой, текстильной или химической промышленности используют только сжатую воздушную массу без примесей, чтобы не снизить качество продукции. А такие отрасли, как медицина, электроника и фармацевтика, предъявляют к качеству воздуха еще более строгие требования.

Поршневые компрессоры безмасляного типа крайне просты в работе. Легкие, компактные и мобильные конструкции не создают проблем с установкой и перемещением. Надежные системы управления, не требующие постоянного контроля, обеспечивают длительную и безопасную работу. Кроме того, само оборудование не нуждается в утилизации остатков производства воздуха. Экологически безопасный конденсат просто сливается в канализационный сток.

Как и другие агрегаты, эти станции требуют определенного технического ухода и соблюдения правил эксплуатации. Поскольку они работают без смазки, необходимо тщательно отслеживать состояние комплектующих, чтобы избежать поломки всей машины. А для создания идеально чистого воздуха нужно рассчитывать не только на безмасляный прибор. В производственных условиях разумно подумать о дополнительной фильтрации.

Компрессоры поршневые ременные

Ременные компрессоры — это самые надежные установки в классе поршневого оборудования. Эффективность и великолепные эксплуатационные характеристики такой техники определяются особенностями ее конструкции, а именно — наличием одноименного привода, обеспечивающего следующие преимущества:

  • высокая производительность;
  • малый уровень шума:
  • расширенный функционал;
  • низкая нагрузка на двигатель;
  • большой рабочий ресурс.

Поршневые ременные компрессоры широко используются на производстве и в быту. Их применяют для подключения к пневматическому инструменту, пескоструйной обработки, окраски и т. д. Ременной привод обеспечивает плавный запуск оборудования, что минимизирует нагрузку и увеличивает срок службы.

В числе плюсов этих агрегатов можно отметить и редкое техническое обслуживание. Это объяснимо тем, что в них меньше узлов и комплектующих, чем в установках с прямым приводом. Благодаря высокой износостойкости их можно применять там, где есть потребность в больших объемах воздуха.

Осуществляем бесплатную доставку до транспортной компании с дальнейшей отгрузкой в города: Воронеж, Пенза, Волгоград, Астрахань, Краснодар, Сочи, Петрозаводск, Мурманск, Архангельск, Вологда, Ижевск, Уфа, Пермь, Сыктывкар, Ухта, Тюмень, Нижневартовск, Сургут, Челябинск, Омск, Барнаул, Кемерово, Новокузнецк, Абакан, Красноярск, Иркутск, Чита, Хабаровск, Благовещенск, Владивосток и другие города России.

Читайте также  Осушитель сжатого воздуха для компрессора

Данный сайт носит исключительно информационный характер и не является публичной офертой, определяемой Статьёй 437 (2) ГК РФ. Актуальную информацию о внешнем виде, технических характеристиках, наличии на складе и стоимости товаров запрашивайте в отделе продаж. Каждый раз, оставляя свои данные в любой форме обратной связи на нашем сайте, Вы даёте своё согласие на обработку персональных данных.

Устройство, работа поршневого компрессора

В этой статье мы рассмотрим устройство и работу поршневого компрессора, который чаще всего применяется в пневматической системе автосервисов и шиномонтажей.

Что же такое компрессор? – по своему устройству это машина, предназначенная для сжатия и транспортировки газов с повышением давления на соотношение более чем 1,1. В наше время область применения и работа поршневых компрессоров очень широка, они необходимы на всех предприятиях, где в качестве источника энергии используют сжатый воздух. Компрессор можно встретить на заводах, газозаправочных станциях, автосервисах, медицинских учреждениях и даже мастерских по ремонту обуви.

На сегодняшний день наиболее распространенными типами устройств являются поршневые и винтовые компрессоры. Так как винтовые компрессоры имеют более высокую стоимость, то на небольших предприятиях, в том числе и СТО, широко применяются в работе поршневые компрессоры. Потребителями сжатого воздуха в автосервисе служат пневмогайковерты, пневмодрели, краскопульты, шиномонтажные станки, установки вакуумного отбора масла и т. д.

Устройство поршневого компрессора

Основным элементом устройства поршневого компрессора является компрессорная головка (поршневой узел). Ее конструкция напоминает двигатель внутреннего сгорания. Она состоит из цилиндра, поршня, поршневых колец компрессора, шатуна, коленчатого вала, а также впускного и нагнетательного клапанов. В отличие от ДВС, клапаны в компрессоре представляют собой пластинку с пружиной и при работе поршневого компрессора приводятся в действие не принудительно, а от перепада давлений. Для смазки устройства поршневого компрессора, в частности трущихся деталей, в компрессорную головку заливают масло.

В случае если необходимо получить сжатый воздух высокой чистоты и без примесей масла (например, в медицинских учреждениях) применяют безмасляные компрессоры. В таком устройстве поршневого компрессора кольца выполнены с полимерных материалов, а для надежной работы поршневого компрессора применяют графитовую смазку.

Для достижения более высокой производительности поршневого компрессора компрессорные головки изготавливают с несколькими цилиндрами, которые могут иметь рядное, V-образное или оппозитное устройство.

В движение коленчатый вал приводится от электродвигателя, что обеспечивает работу поршневого компрессора. В зависимости от способа соединения с электродвигателем различают компрессоры поршневые с ременным и прямым приводом.

  1. При прямом приводе головка и двигатель расположены на одной оси и их валы в устройстве поршневого компрессора соединены напрямую.
  2. В компрессорах поршневых ременного типа привод головки и мотор расположены параллельно друг другу, а движение предается через ременную передачу. На шкиве привода головки установлены лопасти, которые обеспечивают охлаждение поршневого узла.

Другим важным элементом в устройстве и работе поршневого компрессора является ресивер, который представляет собой стальную емкость и предназначен для поддержания постоянного давления и равномерного расхода воздуха. В ресивере также установлен клапан для сброса давления в случае если будет превышено его допустимое значение.

Для обеспечения работы поршневого компрессора в автоматическом режиме в устройстве поршневого компрессора находится прессостат (реле давления), который при достижении заданного давления размыкает контакты и останавливает двигатель, а при снижении давления ниже некоторого значения замыкает контакты и запускает компрессор.

Работа поршневого компрессора

Работа поршневого компрессора осуществляется по следующему принципу: при движении поршня вниз в цилиндре создается разрежение, в результате чего открывается впускной клапан. Так как в цилиндре давление ниже атмосферного, то через клапан поступает воздух. Для очистки поступающего воздуха в устройстве поршневого компрессора применяют фильтры. Во время движения поршня вверх при работе поршневого компрессора оба клапана закрыты. При сжатии воздуха возрастает давление в цилиндре и открывается нагнетательный клапан, через который воздух поступает в ресивер. Работающие по такому принципу поршневые компрессоры носят название одноступенчатых.

Одним из недостатков устройств поршневых одноступенчатых компрессоров является ограниченное рабочее давление. Работа поршневого компрессора данного типа возможна с повышением давления только до 10 атмосфер. Это объясняется тем, что при больших давлениях сильно возрастает температура в цилиндре и может загореться масло, которое используется для смазки деталей.

Для достижения более высоких давлений в работе поршневых компрессоров применяют многоступенчатый принцип, в котором воздух поочередно сжимается в каждой ступени до определенного значения, после чего охлаждается в холодильнике и подается в цилиндр следующей ступени, где сжимается до более высокого давления. В качестве холодильника в устройстве поршневого компрессора используют медную трубку с ребрами охлаждения.

Работа поршневых компрессоров на небольших предприятиях наиболее часто основывается на двухступенчатой установке с двумя цилиндрами. Цилиндр первой ступени, как правило, имеет больший диаметр чем второй.

При выборе поршневого компрессора необходимо в первую очередь учитывать характеристики потребителей сжатого воздуха. Ведь работа поршневого компрессора не должна быть постоянной. При правильном подборе компрессорной головки и ресивера время работы компрессора должно быть равным времени отдыха.

Стоит учесть, что все производители указывают на своих компрессорах производительность в л/мин только на входе. Так как при повышении давления нагнетания производительность снижается, то для того чтобы узнать ее значение на выходе нужно от указанных данных отнять 30 %.

Компрессоры поршневые — применение, конструкции и виды

Основные характеристики компрессоров

Компрессор — это устройство, служащее для сжатия и последующей подачи воздуха (иногда жидкости или масла, хладагента) под давлением на пневмоинструменты. В настоящее время существует несколько видов таких установок, среди которых получили широкое распространение поршневые компрессоры. Это тип компрессоров возвратно-поступательного действия, у которых эффект компрессии наступает благодаря уменьшению объема воздуха за счет движения поршня в цилиндре.

Применение поршневого компрессора

Основное предназначение поршневого компрессора — это обеспечение сжатым воздухом пневматических машин и устройств, как в промышленных отраслях, так и в быту. Его можно использовать для работы таких инструментов, как пневматические гайковерты, краскопульты, а также для подкачки шин автомобилей на техсервисах. В промышленной сфере компрессоры нашли применение в химической, пищевой, машиностроительной отраслях.

Высокие технические характеристики компрессоров этой разновидности и возможность интенсивной эксплуатации обеспечили им широкую популярность. Например, они создают на выходе высокое давление, до 30 атмосфер — это важный показатель.

Конструкция и принцип действия

Устройство поршневого компрессора и его принцип действия у разных модификаций может отличаться. Но если говорить о классической модели, то она представляет собой чугунный корпус, рабочий цилиндр, (который может быть расположен горизонтально или вертикально, а также под наклоном), поршень и клапаны — нагнетательный и всасывающий, — находящиеся в крышке цилиндра.

Кривошипно-шатунный механизм, приводящийся в движение электрическим или бензиновым мотором, воздействует на поршень, который сжимает воздух, достигая определенного давления, и выталкивает его в подсоединенную магистраль.

Виды поршневых компрессоров

По типу соединения коленвала с электроприводом поршневые компрессоры делятся на коаксиальные (соединение посредством муфты), то есть, с прямым приводом, и ременные (соединение с помощью ременной передачи).

Коаксиальные поршневые компрессоры экономят электроэнергию, производят более низкий уровень шума относительно компрессоров с ременным приводом, и имеют более высокий показатель КПД. В зависимости от вида смазки они могут быть масляными и безмасляными (сухого сжатия). В качестве смазки применяется минеральное компрессорное масло, и смазанный механизм обладает значительным ресурсом работы.

Безмасляные не имеют такого ресурса, но зато в полученном сжатом воздухе нет масляных примесей, поэтому компрессор даже без фильтрации может использоваться в медицине, фармацевтике, пищевой промышленности. У коаксиальных компрессоров небольшой вес и стоимость, рабочее давление равно 8 бар, мощность около 2,25 кВт, а производительность 200 л/мин.

Ременные поршневые компрессоры характеризуются длительностью эксплуатации, высокой производительностью, надежностью, меньшим шумом. В отличие от коаксиальных, для которых надо делать перерывы в работе, они работают несколько часов подряд непрерывно. Используются в профессиональной деятельности — на строительстве, СТО, мастерских шиномонтажа. Мощность достигает 5,5 кВт, рабочее давление 16 бар, а производительность 500 л/мин.

Еще некоторые положительные моменты ременного компрессора:

¨ вращение электродвигателя с меньшей частотой;

¨ диаметр маховика по сравнению с диаметром шкива двигателя больше;

¨ система воздушного охлаждения более надежная.

На появление множества разновидностей поршневых компрессоров повлияла необходимость применять их в различных сферах деятельности. Так ременные поршневые компрессоры делятся на вертикальные, горизонтальные и угловые в зависимости от расположения поршней.

Это основные разновидности, но кроме них есть и другие модификации, отличающиеся:

¨ по количеству цилиндров;

¨ по количеству ступеней сжатия (одно- и многоступенчатые ременные компрессоры);

¨ по виду охлаждения;

¨ по виду исполнения: стационарные, передвижные.

А также бывают крейцкопфные модели компрессоров — с двухсторонним всасыванием и бескрейцкопфные — одностороннего всасывания.

Если уровень давления на выходе находится в диапазоне 5-12 бар — это компрессор низкого давления, 2-100 бар — среднего, 0-1000 бар — высокого.

В агрегатах многоступенчатого сжатия главное не допускать повышения температуры более 180 о С, чтобы не возникла опасность возгорания или взрыва.

Важные характеристики выбора поршневого компрессора

Если вы приобретаете компрессор для бытовых нужд, например, для работы в гараже или для ремонта, то лучший вариант — это масляный поршневой компрессор. Следовательно, важными характеристиками выбора будут:

¨ потребляемая мощность (измеряется в киловаттах);

¨ электропитание (может быть, как 220-230 В, так и 380 В, а также смешанный тип — 220/380 В;

Читайте также  Применение воздушного компрессора в быту

¨ максимальное давление, нагнетаемое в ресивер (атм);

¨ производительность или количество выдаваемого воздуха в л/мин.;

¨ оптимальный объем ресивера (л).

Параметры потребляемой мощности компрессора могут повлиять на состояние вашей электросети. При высокой нагрузке в старой сети с проводами недостаточного сечения может произойти перегрев и даже пожар. Поэтому, предварительно подготовьте сеть к эксплуатации компрессора.

Электропитание в гараже или в мастерской должно соответствовать питанию прибора: если подведена трехфазная сеть, то вполне можно приобрести компрессор рассчитанный на напряжение 380 В.

Максимальное давление, нагнетаемое в ресивер, у поршневых компрессоров составляет 8-12 атм. Нужное для вас значение можно отрегулировать на выходе специальным регулятором выходного давления и отследить на манометре.

Производительность компрессора — это показатель, отражающий количество полученного сжатого воздуха, измеряемого в л/мин. Приобретая поршневой компрессор для определенной цели, следует знать, какой расход воздуха потребуется. Например, для краскопультов он весьма значителен — 170-550 л/мин. в зависимости от модели. Поэтому, всегда соотносите возможности компрессора с требованиями устройства, для которого он покупается.

Оптимальный объем ресивера (л): для гаражных или ремонтных покрасочных работ лучше приобрести компрессор с ресивером не более 50 л. Объем ресивера и показатели производительности компрессора должны соответствовать. Слишком большой ресивер не нужен, поскольку он будет долго заполняться, особенно при небольших значениях мощности мотора и невысоких параметрах компрессионной группы. При этом, у агрегата период работы в режиме нагнетания увеличится, то есть снизится производительность.

Ресивер небольшого объема наполниться быстро, но количество включений увеличится, повышая износ деталей и сокращая срок эксплуатации компрессора. Оптимальным считается время от момента включения до момента выключения 3-4 минуты.

В связи с этим, лучше выбирать поршневые компрессоры проверенных производителей, обеспечивающих все необходимые оптимальные параметры своей продукции. Например, компрессоры FUBAG отлично зарекомендовали себя в работе с пневматическими строительными инструментами, они комплектуются на заводах Китая и европейских стран. Продукция итальянских производителей FIAC также пользуется спросом в нашей стране, благодаря качеству комплектующих и обширному модельному ряду, впрочем, как и отечественная техника производства компаний «Ударник», «Калибр» и многих других.

Таким образом, можно сделать вывод, что испытанная конструкция поршневых компрессоров — это удачный выбор, в том числе, по соотношению эффективность-стоимость, особенно для бытового использования при производительности около 100 л/мин. и нерегулярности работы.

Поскольку от правильности выбора поршневого компрессора, а также от соблюдения правил по его эксплуатации зависит его долговечность и надежность, опытные менеджеры интернет-магазина стройматериалов Кузьмич24 помогут вам выбрать агрегат по выгодной цене и подробно расскажут о дальнейшем его использовании.

Устройство и принцип работы поршневого компрессора

Конструкция поршневого компрессора отличается от аналогов относительной простотой. Наряду с этим качеством не теряется надежность механизма. А в совокупности с относительно доступной стоимостью данные свойства можно причислить к достоинству подобной техники. И даже сегодня наряду с возрастающей интенсивностью эксплуатации более современных видов компрессорного оборудования популярность именно поршневых аппаратов не падает.

  1. Сфера применения оборудования
  2. Конструкция и принцип работы
  3. Виды и их отличия
  4. Разбираем все плюсы и минусы
  5. Критерии выбора

Для чего служит и какую функцию реализует

Устройство поршневого разнотипного компрессора позволяет получать с его помощью сжатый воздух. Соответственно, такая способность является весьма востребованной и в прежние, и в нынешние времена. Поэтому техника этого рода может задействоваться в разных сферах промышленности и на различных производственных объектах.

Коэффициент полезного действия таких агрегатов очень высок, но соответствующий уровень производительности техника данного рода выдает лишь при определенных значениях давления (от 1 МПа). Причем такие ограничения не являются недостатком, так как любой прочий вид оборудования со сходными характеристиками также способен выдавать наиболее высокую производительность лишь при определенных значениях давления.

Как устроен механизм и его принцип работы

Отличительные черты подобного оборудования зависят от его разновидности. Именно с учетом вида устройства можно разбирать все тонкости его функционирования. Однако можно оговорить основной принцип работы в общем для всех исполнений.

Смотрим видео, устройство поршневого агрегата:

Так, если рассматривать одноцилиндровый вариант, то в данном случае конструкцией будут предусмотрены следующие элементы:

Цилиндр, головка цилиндра;

  • Поршень;
  • Поршневой палец;
  • Шатун;
  • Подшипники вала и непосредственно сам коленчатый вал;
  • Маховик;
  • Сальник.
  • Соответственно, если рассматривать компрессор двухпоршневой, то состав несколько расширится. Корпус такого устройства выполнен из чугуна. Поршень, расположенный в цилиндре, производит возвратно-поступательные движения. Доступ рабочей среды под пресс поршня осуществляется посредством специальных клапанов, которые находятся в верхней части цилиндра.

    Смотрим видео, принцип работы компрессора:

    Поршень приводится в движение посредством кривошипно-шатунного узла, который в свою очередь начинает движение после введения в работу привода, соединенного с валом. За каждый произведенный оборот вала выполняется два хода поршня. При непосредственном участии нагнетательного и всасывающего клапанов происходит разрежение и сжатие паров рабочей среды. Первый из названных процессов означает снижение давления, второй, наоборот, возрастание.

    Виды поршневого компрессора

    Оборудование такого типа различают в соответствии с некоторыми особенностями конструкции. Одна из классификаций базируется на количестве используемых механизмом цилиндров:

    1. Одноцилиндровый;
    2. Двухцилиндровый;
    3. Многоцилиндровый.

    В данном случае конструкция отличается количеством основных узлов: цилиндров и, соответственно, поршней к ним.

    Компрессор промышленный разнотипный поршневой встречается в разных исполнениях, отличных между собой по количеству ступеней для возможности сжатия рабочей среды:

    • Одноступенчатые;
    • Двухступенчатые;
    • Многоступенчатые.

    Последний из названных вариантов является наиболее эффективным решением. Но кроме этого существуют и другие виды подобных устройств:

    1. Вертикальные. Из названия понятно, что в данном случае цилиндры располагаются в соответствующей (вертикальной) плоскости.
    2. Горизонтальные. Отличительной чертой данного рода техники является возможность выбрать исполнение с односторонним расположением цилиндров относительно вала или устройства с двусторонним расположением данных элементов.
    3. Угловые. Такое решение подразумевает комбинированную установку цилиндров: и вертикально, и горизонтально. К данной группе относятся исполнения с цилиндрами, расположенными под некоторым углом наклона (V, W-образно).

    Наилучшим вариантом являются модели, оснащенные цилиндрами, которые движутся навстречу друг другу, а располагаются они с двух сторон от коленчатого вала.

    Отдельно следует сказать о таких устройствах, как компрессор высокопроизводительный двухпоршневый, так как данное исполнение представляет собой технику промышленного назначения ввиду своей высокой эффективности.

    Преимущества и недостатки

    Выбирая между современными технологиями в области производства компрессорного оборудования и классическим решением, ярким примером которого является поршневой агрегат, следует взвесить все плюсы и минусы. К явным достоинствам последнего из названных вариантов относится:

    1. Простота устройства, что в результате обуславливает несложные действия по ремонту основных узлов. К тому же, если выбирается поршневой компрессор, принцип его работы очень прост, что позволяет при бережном обращении и регулярном обслуживании получить надежную машину.
    2. Несложный процесс производства техники такого рода, что дополнительно влияет на итоговую стоимость изделия. Если сравнивать с винтовыми или центробежными аналогами, то поршневой агрегат обойдется дешевле, чем прочие варианты.
    3. Ввиду большого количества видов подобного оборудования заметно увеличивается область его применения.
    4. Механизм такого рода прекрасно справляется с поставленной задачей даже в суровых условиях.

    Но любая техника имеет и недостатки, в данном случае следует отметить повышенный уровень шума, а дополнительно к тому еще и вибрацию во время работы агрегата. Эти свойства обуславливаются конструкцией, поэтому повлиять на них довольно сложно. Единственная мера, которая обычно предпринимается – выделение отдельного помещения.

    Кроме этого нужно отметить и другой недостаток – частое обслуживание, без чего агрегат очень быстро выйдет из строя.

    Рекомендации по выбору

    Расчет двухступенчатого поршневого компрессора или многоступенчатого аналога производится для того, чтобы можно было подобрать модель такого аппарата, соответствующую по своим характеристикам рабочим условиям. Иначе можно получить либо слишком производительную технику для простых задач, что неоправданно, либо недостаточно эффективное устройство, что повлечет за собой воздействие избыточных нагрузок.

    Смотрим видео, критерии выбора аппарата:

    По сути, расчет двухступенчатого или многоступенчатого поршневого компрессора не так сложен и состоит из ряда этапов:

    • Определение массовой производительности аппарата в соответствии с параметрами воздушной среды;
    • Расчет размеров основных узлов, в частности, цилиндров;
    • Получение кривой, характеризующей процесс сжатия рабочей среды;
    • Расчет мощности компрессора.

    При выборе такого агрегата учитывается его целевое использование. Если принять во внимание тот факт, что полностью универсального устройства не существует, то следует подбирать модель в соответствии с теми нагрузками, которые будут на него возлагаться. За это в ответе уровень производительности агрегата. Чтобы определить, насколько долго проработает такая техника, нужно знать ее коэффициент внутрисменного использования или коротко КВИ. Чем он выше, тем дольше будет работать устройство.

    Дополнительные функции приводят к удорожанию конструкции, однако они важны лишь в случае, когда техника приобретается с конкретной целью, для реализации которой как раз и нужны такие особенности механизма.

    Например, если планируется использовать оборудование данного рода в качестве рабочего инструмента в области аэрографии, то необходимо обращать внимание на компактные и низкопроизводительные агрегаты, что позволит творить в масштабах листа А3.

    Средняя стоимость устройств популярных марок колеблется в пределах 5 000-6 000 руб., при этом пользователь получает оборудование FUBAG и ELITECH довольно высокой степени эффективности (180 л/мин.) при рабочем давлении 8 бар.

    Таким образом, для успешного выбора принимаются во внимание основные характеристики такой техники, но важно соотнести данные значения с условиями эксплуатации, а также с задачами, которые планируется решать. От того, насколько производительным является оборудование, будет зависеть его эффективность, а значит, и скорость работы.