Воздушный компрессор - Air compressor

Воздушный компрессор подает воздух в пистолет для гвоздей

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. 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.

Классификация

По давлению компрессоры можно классифицировать:

  1. Воздушные компрессоры низкого давления (LPAC) с давлением нагнетания 150 фунтов на квадратный дюйм (10 бар) или меньше.
  2. 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).

Также их можно классифицировать по конструкции и принципу действия:

  1. Одноступенчатый поршневой компрессор
  2. Многоступенчатый поршневой компрессор
  3. Составной компрессор
  4. Одноступенчатый винтовой компрессор
  5. Двухступенчатый винтовой компрессор
  6. Пластинчато-роторный насос
  7. Спиральный компрессор
  8. Центробежный (роторно-динамический или турбо) компрессор


Согласно другой классификации, существует два основных типа воздушных компрессоров: маслозаполненные и безмасляные. Безмасляная (или безмасляная) система имеет больше технических разработок и обеспечивает воздух лучшего качества для критических применений, где недопустимое загрязнение маслом (например, производство продуктов питания и лекарств), хотя она более дорогая, громче и длится меньше времени. чем насосы с масляной смазкой.

Существует множество методов сжатия воздуха, которые подразделяются на поршневые и роторно-динамические.

Компрессоры прямого вытеснения

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. Распространенные типы компрессоров прямого вытеснения:

Техническая иллюстрация двухступенчатого воздушного компрессора
Техническая иллюстрация портативного одноступенчатого воздушного компрессора
  • 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 движется вверх, заряд воздуха вытесняется и попадает 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 обычно имеют диапазон мощности 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 одноступенчатых, так и для двухступенчатых компрессоров 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 кубических футов в минуту при 60 фунтах на квадратный дюйм.
  • Ротационные винтовые компрессоры : используйте сжатие с прямым вытеснением, сопоставляя два винтовых винта, которые при повороте направляют воздух в камеру, объем которой уменьшается по мере вращения винтов. Винтовые компрессоры могут быть одноступенчатыми или двухступенчатыми.
  • 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.

Рото-динамические или турбокомпрессоры

К воздушным компрессорам Roto-Dynamic относятся центробежные компрессоры и осевые компрессоры. В этих типах вращающийся компонент передает свою кинетическую энергию воздуху, 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

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). Также учитываются атмосферные изменения 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

Переносной воздушный компрессор для электроинструментов, например отбойных молотков.

Воздушные компрессоры имеют множество применений, в том числе: подача чистого воздуха под высоким давлением для наполнения газовых баллонов , подача чистого воздуха под умеренным давлением к погруженному водолазу с подводной поверхностью , подача чистого воздуха под умеренным давлением для привода некоторых офисных и школьных зданий с пневматическими клапанами системы управления ОВКВ. , 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 окислителя для систем продувки рукавных камер нефтяного коксования или цементных заводов).

Воздушные компрессоры также широко используются в нефтегазовой, горнодобывающей и буровой отраслях в качестве промывочной среды, аэрирующих растворов при бурении на депрессии и в воздушной очистке трубопроводов.

Большинство воздушных компрессоров являются поршневыми, роторно-лопастными или роторно-винтовыми . Центробежные компрессоры широко используются в очень больших приложениях, в то время как ротационные винтовые, спиральные и поршневые воздушные компрессоры предпочтительны для малых и средних приложений.

Параметры драйвера

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.

Мощность компрессора измеряется в л.с. ( лошадиных силах ) и кубических футах в минуту всасываемого воздуха. 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

Небольшой воздушный компрессор в мастерской по ремонту придорожных шин в деревне Кодо, Нигер.

Чтобы гарантировать эффективную работу компрессоров всех типов без утечек, необходимо выполнять текущее обслуживание, такое как мониторинг и замена компонентов системы управления подачей топлива и смазки, а также слив воды из бака и замена уплотнений. 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

Смотрите также

использованная литература