Понять типы компрессоров, чтобы сделать правильный выбор

Понять типы компрессоров, чтобы сделать правильный выбор смотрите каталог
Сжатый воздух часто называют «четвертой утилитой» применительно к промышленным операциям. Однако, в отличие от воды, газа и электричества, потребитель также обычно является производителем. Стать вашим поставщиком сжатого воздуха так же просто, как купить воздушный компрессор и установить воздуховоды и соответствующее вспомогательное оборудование.

Поршневой компрессор



Сжатый воздух часто называют «четвертой утилитой» применительно к промышленным операциям. Однако, в отличие от воды, газа и электричества, потребитель также обычно является производителем. Стать вашим поставщиком сжатого воздуха так же просто, как купить воздушный компрессор и установить воздуховоды и соответствующее вспомогательное оборудование.

Одной из наиболее важных частей производства сжатого воздуха является выбор подходящего типа компрессора для применения. Операторы могут выбирать из трех типов оборудования для удовлетворения своих потребностей в сжатом воздухе.

Три основных типа воздушных компрессоров:

возвратно-поступательный

Вращающийся винт

центробежный

Эти типы могут быть далее разделены на:

масло залито или без масла

с водяным или воздушным охлаждением

одноступенчатый или многоступенчатый

Чтобы сделать лучший выбор, необходимо выработать фундаментальное понимание принципов работы каждого из трех видов компрессоров. Хотя все они выполняют, по сути, одну и ту же функцию — беря объем воздуха и сжимая его от одного давления до более высокого давления, их метод этого действия значительно различается. Именно это изменение принципа работы делает каждый тип машины более или менее подходящим для конкретных типов работы. В этой статье будут объяснены принципы, лежащие в основе каждого типа компрессора, и будет дан подробный обзор одной из наименее понятных конструкций — центробежного компрессора.

Поршневые компрессоры
Для большинства людей принципы работы поршневого компрессора проще всего понять. Также обычно называемый компрессором прямого вытеснения, поршневой компрессор забирает объем воздуха, и через поршень, соединенный с коленчатым валом, заставляет этот первоначальный объем воздуха уменьшаться (рис. 1). В простейших терминах определяющая физика этой операции:

P1 x V1 = P2 x V2

Где нижний индекс (1) относится к условиям приема, а нижний индекс (2) относится к разряду. Пропускная способность компрессора затем определяется размером объема цилиндра, а коэффициент давления контролируется ходом поршня.

Поршневые воздушные компрессоры охватывают широкий диапазон производительности. Они обычно встречаются в приложениях от 1 лошадиных сил до более чем 600 лошадиных сил. Практический предел для одной ступени поршневых компрессоров обычно считается от 5 до 6 соотношений. То есть, если воздух на впуске считается равным примерно 15 фунтам на квадратный дюйм (а), предел выброса из одной ступени составляет около 85 фунтов на квадратный дюйм (а). Для достижения более высокого давления нагнетания процесс просто повторяется во втором компрессоре, соединенном последовательно с первым, для достижения двухступенчатого сжатия.

Одно преимущество поршневого компрессора возникает из-за его двухтактного действия. Сжатие можно настроить так, чтобы оно происходило на одной или обеих сторонах поршня. Если только одна сторона поршня выполняет сжатие, этот процесс называется односторонним действием. Если используются обе стороны поршня, процесс называется двойным действием.

Для обеспечения максимальной эффективности сжатия требуется эффективное уплотнение между скользящим поршнем и неподвижным цилиндром. Хотя существуют коммерчески доступные безмасляные поршневые компрессоры, более типично видеть смазанные (также называемые маслонаполненными) машины. Введение смазочного масла в цилиндр снижает износ между поршнем и стенкой цилиндра, но имеет нежелательный эффект смешивания и переноса в поток сжатого воздуха. В результате, если процесс с использованием воздуха не терпит присутствия смазки в воздухе, для удаления масла из воздушного потока необходим сепаратор, расположенный ниже по потоку.

Как правило, маслоотделители имеют размеры и выбираются в зависимости от конечного использования воздуха. Это конечное использование определяет скорость и эффективность удаления масла. Например, если газ используется для пищевых или фармацевтических целей, для прохождения кодов здоровья может потребоваться дополнительный мембранный фильтр. Основным преимуществом поршневых компрессоров является их простота и низкая стоимость. Недостатком является частота технического обслуживания поршней и цилиндров, а также работа по замене этих деталей. С этой точки зрения необходимо учитывать наличие компрессора. В случае машин с масляной смазкой существенный недостаток дополнительных затрат на системы разделения масла и обслуживание этих систем для получения качества воздуха, приемлемого для требуемого процесса, должен быть рассчитан в стоимости владения. Из-за

Относительно суровый характер своих рабочих характеристик поршневых компрессоров часто требует более существенного фундамента, чем два других типа оборудования.

Винтовые компрессоры
Хотя не такие очевидные, как поршневые компрессоры, роторные винтовые компрессоры также являются компрессорами прямого вытеснения. Сжатие достигается за счет зацепления двух винтовых профилей ротора. Один ротор вырезан как мужской профиль, а другой как женский профиль. Эти два ротора вращаются в противоположном направлении. Для конфигурации, залитой маслом, ведущий ротор приводит в движение охватывающий ротор, а для конфигурации без масла роторы точно синхронизированы с помощью зубчатой ​​передачи. Вид с торца этого устройства показан ниже на рисунке 2.

Через впускной канал заряд воздуха задерживается между лепестками сетки. Этот захваченный объем сжимается вдоль оси ротора в уменьшенный объем до тех пор, пока он не достигнет выходного отверстия, где его разряжают.

Прохождение одиночного импульса давления через набор винтовых роторов показано на рисунке 3. Здесь объем определяется физическими размерами роторов, а также глубиной прорези в карманах. Степень сжатия определяется длиной ротора, который определяет степень сжатия, которая имеет место.

Ротационные винтовые компрессоры обычно используются в диапазоне от 30 до 350 лошадиных сил. Обычно используемый в установочных воздушных приложениях для 125-150 фунтов на квадратный дюйм (г) практический предел давления нагнетания для винтовых воздушных компрессоров ротации, как полагают, составляет 250 фунтов на квадратный дюйм (г).

Хотя обычно конфигурируются как одноступенчатые машины, роторные винтовые компрессоры также могут быть настроены на несколько ступеней сжатия. Это можно выполнить с помощью нескольких винтов в одном корпусе, но также можно выполнить в двух отдельных корпусах.

Подобно поршневым компрессорам, если загрязнение масла нежелательно или недопустимо в процессе, после компрессора требуется сепаратор ниже по потоку. Описанная выше забота о поршневых компрессорах и удалении загрязняющей смазки из технологического воздуха применима к масляным винтовым компрессорам.

Безмасляные роторные винтовые компрессоры доступны на рынке. Они обеспечивают герметизацию между корпусами ротора и наружным корпусом с помощью прецизионно обработанных уплотнительных полос или истираемого покрытия как на наружном, так и на внутреннем роторах. Характеристики износа этих уплотнительных механизмов определяют степень ухудшения рабочих характеристик, которую компрессор испытывает со временем.

Основным преимуществом винтовых воздушных компрессоров является низкая стоимость. Недостатком является частота технического обслуживания, которая часто влечет за собой полную замену или капитальный ремонт роторов или полного воздуховода. Кроме того, в случае машин с масляной смазкой штрафные расходы на оборудование, техническое обслуживание и мощность для удаления масла из потока сжатого воздуха также могут рассматриваться как вредные.

Центробежные Компрессоры
Хотя центробежные компрессоры достигают тех же результатов, что и ранее описанные типы компрессоров, они работают совершенно иначе. В то время как поршневые и винтовые компрессоры сжимают воздух, сжимая воздух из большого объема в меньший, центробежные компрессоры повышают давление, увеличивая скорость воздуха. По этой причине центробежные компрессоры называются динамическими компрессорами.

Центробежные компрессоры повышают давление воздуха, передавая скорость, используя вращающееся рабочее колесо и преобразовывая его в давление. Каждая ступень сжатия в центробежном компрессоре состоит из рабочего колеса, которое вращается, и стационарной секции входа и выхода. Воздух направляется в «глазок» вращающегося рабочего колеса через впускное отверстие. Рабочее колесо передает скорость воздуха и выпускает его в диффузор, где скорость преобразуется в давление. На рисунке 4 показаны типичные компоненты ступени центробежного компрессора.

Каждая ступень сжатия в практических условиях может достигать приблизительно от 2,2 до 3,0 в воздушном сообщении. Из-за высокой температуры сжатия требуется межкаскадное охлаждение, и оно может быть достигнуто либо воздухом-воздухом, либо чаще водяным воздухом.

Центробежные компрессоры безмасляные. Путь воздушного потока и масляная система независимы, разделены уплотнениями и атмосферным воздушным пространством. Любая смазка, необходимая для подшипников или других механических компонентов, изолирована от воздушного потока. Эта особенность имеет то преимущество, что не требует какого-либо последующего разделения. Центробежные компрессоры идеально подходят для процессов, где для применения требуется незагрязненный воздух.

Центробежные компрессоры известны своей способностью работать в течение длительного времени без необходимости технического обслуживания. Они имеют минимальное количество движущихся частей и не полагаются на контакт между деталями для выполнения процесса сжатия. Уникальным преимуществом центробежных компрессоров благодаря их динамической природе является отсутствие пульсаций давления. Это делает их

значительно тише, чем их положительные аналоги смещения, а также обеспечивает более плавную работу.

В целом, центробежные компрессоры работают с очень низким уровнем вибрации, что сводит к минимуму требования к фундаменту и соответствующим опорам трубопроводов. Пульсационные или приемные емкости не требуются после центробежных компрессоров, как в случае с компрессорами с принудительным смещением. В результате стоимость установки центробежных компрессоров в компрессорах с принудительным рабочим объемом ниже.

Сайт: cecatherm.com

Рейтинг
( Пока оценок нет )
UASTEND.NEWS