Поршневий компресор — тип компресора, принцип роботи якого базується на використанні механічного пристрою поршневого типу для збільшення тиску газу шляхом компресії (зменшення об'єму).
Загальний опис
Компресори даного типу широко застосовуються в машинобудуванні, енергетичному обладнанні, автомобілебудуванні, хімічній промисловості, холодильній та кріогенній техніці.
Компресор може використовуватись для створення тиску (газів) або для транспортування газу трубопроводом.
Поршневі компресори зворотно-поступальної дії вважають найбільш давнім поширеним типом. Компресію створюють за рахунок зменшення об’єму газу під час руху поршня в циліндрі. Всмоктувальні та нагнітальні клапани працюють під дією перепаду тиску, що виникає між циліндром компресора і тиском у трубопроводі при руху поршня. У поршневих компресорах є повітряне та/або рідинне охолодження. Число обертів колінчастого валу в таких компресорах зазвичай у межах 125…1000 об/хв. Швидкість руху поршня знаходиться в межах 2,54…5 м/с. Номінальна швидкість газу – 22…40 м/с. Компресори цього типу широко застосовують у машинобудуванні, текстильному виробництві, хімічній, нафтогазовій, будівельній, холодильній промисловостях, а також кріогенній техніці. Поршневі компресори різноманітні за конструктивним виконанням, структурними схемами та компонуванням.
Будова та принцип роботи
Будова
Поршневі компресори складаються з наступних елементів:
- робочий циліндр;
- поршень;
- нагнітальний і всмоктувальний клапани, розміщені зазвичай в кришці циліндра;
- корбово-гонковий механізм з колінчастим валом.
Робочі цикли компресора
Принцип дії поршневих компресорів наступний:
Етап 1. При русі поршня вниз об'єм простору над поршнем у циліндрі циліндра збільшується і тиск в ньому зменшується.
Етап 2. Коли тиск у циліндрі стане нижчим, ніж тиск у камері всмоктування голівки, відкриється всмоктуючий клапан і газ по всмоктуючому трубопроводу поступає в циліндр. Почнеться процес всмоктування. Він буде тривати доти, поки поршень, досягнувши крайнього нижнього положення (нижня мертва точка) в циліндрі, не почне рухатися вгору. Об'єм простору над поршнем у циліндрі буде зменшуватися, а тиск, відповідно, рости.
Етап 3. Як тільки тиск в циліндрі перевищить тиск у камері всмоктування головки, всмоктуючий клапан закриється і процес всмоктування закінчиться. Розпочнеться стиснення газу. Процес стиснення буде відбуватися доти, допоки тиск газу в циліндрі не перевищить тиску в камері нагнітання головки.
Етап 4. У результаті попереднього етапу відкриється нагнітальний клапан. Почнеться процес нагнітання, тобто виштовхування стисненого газу з циліндра компресора в нагнітальний патрубок.
Класифікація поршневих компресорів за конструктивними ознаками
Поршневі компресори розрізняють за будовою механізму приведення в рух поршнів, конструкцією і розташуванням циліндрів, числом ступенів стиснення.
За способом передачі руху поршню
Поршневі компресори на основі:
- корбово-гонкового (кривошипно-шатунного) механізму;
- кулісного механізму.
За кількістю робочих циліндрів
- одноциліндрові;
- багатоциліндрові.
За схемою розміщенням циліндрів
- вертикальні;
- горизонтальні;
- V-подібні;
- W-подібні;
- L-подібні.
Для малих компресорів найпоширеніша V-подібна схема. У великих компресорах подвійної дії найпоширеніше L-подібне розташування поршнів.
Крім того, поршневі компресори поділяються на компресори одинарної або подвійної дії. У одинарних поршневих компресорах поршень працює тільки однією стороною, а в компресорах подвійної дії — двома сторонами. Залежно від числа етапів стиснення поділяються на компресори з одноступеневим і багатоступеневим стиском.
Класифікація поршневих компресорів за технічними показниками
За продуктивністю
Під продуктивністю розуміють кількість газу, що подається поршневим компресором споживачеві за одиницю часу. У тому випадку, якщо продуктивність виражається в одиницях об'єму за годину, то обсяг визначається при параметрах газу перед всмоктувальним патрубком поршневого компресора. Виражена таким чином продуктивність називається приведеною, а кількість газу, що подається за один хід поршня, називають подачею.
За приведеною продуктивностю поршневі компресори поділяються на такі групи:
- 1. Мінікомпресори поршневі, продуктивність яких змінюється в межах від 0 до 3 * 10 ˉ ² м³/с. Подібні машини використовуються для спеціальних цілей в приладобудуванні, медицині і т. д.
- 2. Мінікомпресори поршневі, продуктивність яких змінюється від 3 * 10ˉ² до 0,01 м³/с. Цю групу становлять деякі види транспортних компресорів, які подають стиснене повітря в гальмівні системи, лабораторні компресори і т. д.
- 3. Поршневі компресори малої продуктивності з діапазоном продуктивності від 0,01 до 0,1 м³/с. Вони використовуються найчастіше як машини загальнопромислового призначення з тиском нагнітання до 1,5 МПа, у пересувних компресорних установках і т. д.
- 4. Поршневий компресор середньої продуктивності з діапазоном продуктивності від 0,1 до 1 м³/с. Основну частину цієї групи становлять компресори загального призначення, що використовуються на компресорних станціях заводів, шахт, рудників.
- 5. Поршневий компресор великої продуктивності. Він має продуктивність понад 1 м³/с і використовується в основному на хімічних комбінатах.
За видом стискуваного газу
За видом стискуваного газу поршневі компресори поділяються на: повітряний, азотно-водневий, етиленових, азотний, кисневий, гелієвий, водневий, хлорний і т. д.
Класифікація за видом стисливого газу в якійсь мірі вказує на особливості конструкції поршневого компресора. Наприклад, гелієві і водневі поршневі компресори стискають дуже текучі гази і вимагають спеціальних ущільнень поршня і штоків.
За тиском, що створюється компресором
Компресори поділяють за тиском, що створюється (тиском нагнітання) на компресори:
- низького тиску — від 0,3 до 1 МПа;
- середнього тиску — до 10 МПа;
- високого тиску — вище за 10 МПа.
За ступенем герметизації
Діафрагмові (мембранні) компресори
Діафрагмові компресори є варіантом поршневого компресора. У цьому випадку стискання газу відбувається за рахунок руху мембрани, а не поршня. В таких компресорах малі затрати на тертя. Їх зазвичай застосовують для стиску природного газу, або водню.
Література
- Абдурашитов С. А. Насосы и компрессоры. — М.: Недра, 1974.
- Михайлов А. К., Ворошилов В. П. Компрессорные машины. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 288 с. —
- Френкель М. И. Поршневые компрессоры. — М.-Л.: Машгиз, 1960.
- Воронецкий А. В. Современные компрессорные станции (Концепции, проекты, оборудование). — М.: ООО «Премиум Инжиниринг», 2008. — 614 с. —
Примітки
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Porshnevij kompresor tip kompresora princip roboti yakogo bazuyetsya na vikoristanni mehanichnogo pristroyu porshnevogo tipu dlya zbilshennya tisku gazu shlyahom kompresiyi zmenshennya ob yemu Kompresornij agregat Corcen dlya perekachuvannya parovoyi fazi zridzhenogo naftovogo gazuZagalnij opisKompresori danogo tipu shiroko zastosovuyutsya v mashinobuduvanni energetichnomu obladnanni avtomobilebuduvanni himichnij promislovosti holodilnij ta kriogennij tehnici Kompresor mozhe vikoristovuvatis dlya stvorennya tisku gaziv abo dlya transportuvannya gazu truboprovodom Porshnevi kompresori zvorotno postupalnoyi diyi vvazhayut najbilsh davnim poshirenim tipom Kompresiyu stvoryuyut za rahunok zmenshennya ob yemu gazu pid chas ruhu porshnya v cilindri Vsmoktuvalni ta nagnitalni klapani pracyuyut pid diyeyu perepadu tisku sho vinikaye mizh cilindrom kompresora i tiskom u truboprovodi pri ruhu porshnya U porshnevih kompresorah ye povitryane ta abo ridinne oholodzhennya Chislo obertiv kolinchastogo valu v takih kompresorah zazvichaj u mezhah 125 1000 ob hv Shvidkist ruhu porshnya znahoditsya v mezhah 2 54 5 m s Nominalna shvidkist gazu 22 40 m s Kompresori cogo tipu shiroko zastosovuyut u mashinobuduvanni tekstilnomu virobnictvi himichnij naftogazovij budivelnij holodilnij promislovostyah a takozh kriogennij tehnici Porshnevi kompresori riznomanitni za konstruktivnim vikonannyam strukturnimi shemami ta komponuvannyam Budova ta princip robotiCikli roboti kompresora Budova Porshnevi kompresori skladayutsya z nastupnih elementiv robochij cilindr porshen nagnitalnij i vsmoktuvalnij klapani rozmisheni zazvichaj v krishci cilindra korbovo gonkovij mehanizm z kolinchastim valom Robochi cikli kompresora Princip diyi porshnevih kompresoriv nastupnij Etap 1 Pri rusi porshnya vniz ob yem prostoru nad porshnem u cilindri cilindra zbilshuyetsya i tisk v nomu zmenshuyetsya Etap 2 Koli tisk u cilindri stane nizhchim nizh tisk u kameri vsmoktuvannya golivki vidkriyetsya vsmoktuyuchij klapan i gaz po vsmoktuyuchomu truboprovodu postupaye v cilindr Pochnetsya proces vsmoktuvannya Vin bude trivati doti poki porshen dosyagnuvshi krajnogo nizhnogo polozhennya nizhnya mertva tochka v cilindri ne pochne ruhatisya vgoru Ob yem prostoru nad porshnem u cilindri bude zmenshuvatisya a tisk vidpovidno rosti Etap 3 Yak tilki tisk v cilindri perevishit tisk u kameri vsmoktuvannya golovki vsmoktuyuchij klapan zakriyetsya i proces vsmoktuvannya zakinchitsya Rozpochnetsya stisnennya gazu Proces stisnennya bude vidbuvatisya doti dopoki tisk gazu v cilindri ne perevishit tisku v kameri nagnitannya golovki Etap 4 U rezultati poperednogo etapu vidkriyetsya nagnitalnij klapan Pochnetsya proces nagnitannya tobto vishtovhuvannya stisnenogo gazu z cilindra kompresora v nagnitalnij patrubok Klasifikaciya porshnevih kompresoriv za konstruktivnimi oznakamiPorshnevi kompresori rozriznyayut za budovoyu mehanizmu privedennya v ruh porshniv konstrukciyeyu i roztashuvannyam cilindriv chislom stupeniv stisnennya Za sposobom peredachi ruhu porshnyu Porshnevi kompresori na osnovi korbovo gonkovogo krivoshipno shatunnogo mehanizmu kulisnogo mehanizmu Za kilkistyu robochih cilindriv odnocilindrovi bagatocilindrovi Za shemoyu rozmishennyam cilindriv vertikalni gorizontalni V podibni W podibni L podibni Dlya malih kompresoriv najposhirenisha V podibna shema U velikih kompresorah podvijnoyi diyi najposhirenishe L podibne roztashuvannya porshniv Krim togo porshnevi kompresori podilyayutsya na kompresori odinarnoyi abo podvijnoyi diyi U odinarnih porshnevih kompresorah porshen pracyuye tilki odniyeyu storonoyu a v kompresorah podvijnoyi diyi dvoma storonami Zalezhno vid chisla etapiv stisnennya podilyayutsya na kompresori z odnostupenevim i bagatostupenevim stiskom Klasifikaciya porshnevih kompresoriv za tehnichnimi pokaznikamiZa produktivnistyu Pid produktivnistyu rozumiyut kilkist gazu sho podayetsya porshnevim kompresorom spozhivachevi za odinicyu chasu U tomu vipadku yaksho produktivnist virazhayetsya v odinicyah ob yemu za godinu to obsyag viznachayetsya pri parametrah gazu pered vsmoktuvalnim patrubkom porshnevogo kompresora Virazhena takim chinom produktivnist nazivayetsya privedenoyu a kilkist gazu sho podayetsya za odin hid porshnya nazivayut podacheyu Za privedenoyu produktivnostyu porshnevi kompresori podilyayutsya na taki grupi 1 Minikompresori porshnevi produktivnist yakih zminyuyetsya v mezhah vid 0 do 3 10 ˉ m s Podibni mashini vikoristovuyutsya dlya specialnih cilej v priladobuduvanni medicini i t d 2 Minikompresori porshnevi produktivnist yakih zminyuyetsya vid 3 10ˉ do 0 01 m s Cyu grupu stanovlyat deyaki vidi transportnih kompresoriv yaki podayut stisnene povitrya v galmivni sistemi laboratorni kompresori i t d 3 Porshnevi kompresori maloyi produktivnosti z diapazonom produktivnosti vid 0 01 do 0 1 m s Voni vikoristovuyutsya najchastishe yak mashini zagalnopromislovogo priznachennya z tiskom nagnitannya do 1 5 MPa u peresuvnih kompresornih ustanovkah i t d 4 Porshnevij kompresor serednoyi produktivnosti z diapazonom produktivnosti vid 0 1 do 1 m s Osnovnu chastinu ciyeyi grupi stanovlyat kompresori zagalnogo priznachennya sho vikoristovuyutsya na kompresornih stanciyah zavodiv shaht rudnikiv 5 Porshnevij kompresor velikoyi produktivnosti Vin maye produktivnist ponad 1 m s i vikoristovuyetsya v osnovnomu na himichnih kombinatah Za vidom stiskuvanogo gazu Za vidom stiskuvanogo gazu porshnevi kompresori podilyayutsya na povitryanij azotno vodnevij etilenovih azotnij kisnevij geliyevij vodnevij hlornij i t d Klasifikaciya za vidom stislivogo gazu v yakijs miri vkazuye na osoblivosti konstrukciyi porshnevogo kompresora Napriklad geliyevi i vodnevi porshnevi kompresori stiskayut duzhe tekuchi gazi i vimagayut specialnih ushilnen porshnya i shtokiv Za tiskom sho stvoryuyetsya kompresorom Kompresori podilyayut za tiskom sho stvoryuyetsya tiskom nagnitannya na kompresori nizkogo tisku vid 0 3 do 1 MPa serednogo tisku do 10 MPa visokogo tisku vishe za 10 MPa Za stupenem germetizaciyi a b vidkriti v napivgermetichni g germetichniDiafragmovi membranni kompresoriDiafragmovij kompresor Diafragmovi kompresori ye variantom porshnevogo kompresora U comu vipadku stiskannya gazu vidbuvayetsya za rahunok ruhu membrani a ne porshnya V takih kompresorah mali zatrati na tertya Yih zazvichaj zastosovuyut dlya stisku prirodnogo gazu abo vodnyu LiteraturaAbdurashitov S A Nasosy i kompressory M Nedra 1974 Mihajlov A K Voroshilov V P Kompressornye mashiny M Energoatomizdat 1989 288 s ISBN 5 283 00090 7 Frenkel M I Porshnevye kompressory M L Mashgiz 1960 Voroneckij A V Sovremennye kompressornye stancii Koncepcii proekty oborudovanie M OOO Premium Inzhiniring 2008 614 s ISBN 978 5 903363 09 4Primitki