Как устроен компрессор: Принцип работы воздушного компрессора — Мир Антенн

Содержание

Принцип работы воздушного компрессора

Воздушный компрессор: назначение, принцип работы, виды

Назначение и принцип действия

Компрессор — это устройство для сжатия газов и перекачивания их к потребителям.

Принцип действия — атмосферный воздух поступает в механизм, который выполняет его сжатие.

Виды компрессоров

1. Промышленные;

2. Бытовые.

Они работают от разных типов привода.

Компрессор воздушный электрический 220 В работает от электрического силового агрегата с напряжением 220 В. Есть устройства, работающие от напряжения 380 В.

Дизельный компрессор работает от двигателя внутреннего сгорания, работающего на дизельном топливе. Использование такого оборудования довольно популярно среди строителей, оно используется тогда, когда отсутствует возможность подключения установок на электроприводе. Установки, работающие на дизельном топливе, обеспечивают эксплуатацию на удаленных строительных площадках.

Атмосферный воздух подается в головку блока цилиндров, в котором установлены поршни. Силовая установка передаёт крутящий момента на вал, обеспечивающий движение поршней в цилиндре. Там происходит сжатие воздуха до нужных параметров. Затем воздух направляется в воздушную систему предприятия.

Есть несколько способов передачи крутящего момента от двигателя на исполнительный механизм, чаще все это муфты или ременные передачи.

Поршневые агрегаты

Они работают от двигателя внутреннего сгорания или от электрического двигателя.

Промышленный компрессор высокого давления создаёт от 40 до 500 бар. Компрессоры этого типа отличаются высоким КПД и моторесурсом до 2000 часов. Бывают стационарного или мобильного типа, перемещающиеся на колесном или гусеничном ходу.

В конструкции предусмотрены маслосъемные кольца, фильтры для очистки масла и воздуха, управляющая автоматика.

Для поддержания этого устройства в работоспособном состоянии требуется квалифицированный персонал и специальный инструмент и приспособления.

Мембранный компрессор

Газ сжимается в таком устройстве под действием мембраны, которую приводит в движение шток, закреплённый на коленвале.

Воздушный компрессор мембранного типа отличается следующими параметрами:

герметичностью;
стойкостью к действию коррозии;
высоким уровнем компрессии;
надежностью конструкция;
безопасностью в эксплуатации и простотой обслуживания.

Такое устройство применяют для перекачки вредных и токсичных веществ.

Это изделие не нуждается в смазке, что снижает риск загрязнения транспортируемой рабочей среды.

Объемные компрессоры

В них процесс сжатия воздуха достигается путём уменьшения объёма.

Сюда относятся такие типы оборудования:

безмасляные винтовые компрессоры;
дизельные поршневые компрессоры;
воздушные компрессоры бытовые.

Винтовые компрессоры

Установки этого типа устанавливают на мобильных компрессорных станциях, судовых и других холодильных установках.

В качестве рабочего органа использованы винтовые роторы, на которых нанесены впадины. Их устанавливают в корпус, который может быть разобран по нескольким плоскостям. В нем проделаны отверстия и выточки для установки и подшипников. В корпусе сформированы камеры всасывания и нагнетания воздуха. Насосы этого типа отличаются производительностью.

Эти изделия могут развивать давление от 8 и до 13 атм., при этом расход воздуха может быть от 220 до 12400 литров в минуту.

Один такй компрессор заменяет собой несколько компрессоров, устанавливаемых в производственных цехах.

При установке и запуске в промышленную эксплуатацию целесообразно установить фильтры для очистки воздуха от излишней влаги.

Пластинчато-роторные компрессоры

Передача энергии осуществляется во время сжатия. Рабочая среда во время засасывания попадает в рабочую камеру, ею объем уменьшается при перемещении ротора. Это сжатие и приводит к увеличению давления и уходу сжатого воздуха через патрубок.

Компрессоры этого типа могут создавать давление до 0,3 МПа, носят название воздуходувками, и те, которые нагнетают более высокое давление, называют компрессорами.

Достоинства:

Более стабильный, уравновешенный ход, обеспечивает отсутствие возвратно-поступательного движения. Конструкция предусматривает возможность прямого соединения с электрическим силовым агрегатом. Здесь не предусмотрено использование клапанов, таким образом уменьшается количество трущихся деталей.

Динамические компрессоры

Существует два типа — центробежные и осевые.

У первых воздух под воздействие центробежной силы отбрасывается к внешней части рабочего колеса, где образуется разреженное пространство. Газ постоянно попадает в рабочую камеру.Воздух направляется в диффузор, где повышается его давление.

У оборудования осевого типа воздух продвигается вдоль ротора, а сжатие осуществляется в результате изменения скорости его продвижения между лопатками ротора и направляющего устройства.

Эти компрессоры можно классифицировать по следующим свойствам:

Давлению на выходе, те, которые обеспечивают давление в пределах 0,015 МПа, называют вентиляторами или воздуходувками.
По количеству ступеней сжатия.
По ходу движения воздуха. Если он двигается вдоль оси ротора, то это центробежные, если поперёк, то осевые. Существуют устройства, где воздух движется по диагонали.
По типу привода — он может быть электрическим, паровым или газотурбинным.

Роторные компрессоры применяют в авиационных двигателях. С его помощью нагнетают воздух для подачи в камеру сгорания.

Производительность компрессоров

Под этим термином подразумевается тот объем газа, который нагнетается за определенную единицу времени. Единица измерения производительности — м3 в минуту. Этот параметр может быть указан или на входе, или на выходе, разумеется, это будут разные числа. Все дело в том, что при изменении давления, происходит изменение объема. Эта характеристика говорит о производительности при температуре рабочей среды, равной 20 ºC.

В зависимости от величины этой характеристики различают следующие группы — большой производительности (свыше 100 кубометров воздуха в минуту), средней (до 100 кубометров воздуха в минуту) и малой до (10 кубометров).

Динамические устройства обладают некоторыми преимуществами в сравнении с поршневыми. Они отличаются простотой конструкции и эксплуатации, малыми габаритно-весовыми параметрами, плавностью подачи воздуха и не требуют дополнительной смазки. Для их установки не требуется изготовление массивных фундаментов. Но КПД ниже, чем у поршневых.

Эти компрессоры нашли свое применение во многих отраслях. Например, химической и нефтегазовой промышленности, в металлургии, горнодобывающей и многих других отраслях. Одна из разновидностей динамических компрессоров — турбокомпрессорные, устанавливают в газоперекачивающие трубопроводы.

Особенности эксплуатации

Работа компрессора зависит от работы всех узлов и деталей. Внутри компрессора, где происходит распределение воздуха, устанавливается определенное количество золотников, распределителей и клапанов. В компрессорах устанавливают клапана следующих типов — тарельчатые, пластинчатые, шпиндельные и пр.

Клапаны, установленные в компрессоре, должны быть притерты и не должны пропускать воздух.

Бесшумность работы компрессора — это, своего рода показатель качества настройки и работы устройства в целом.

Правила безопасности

Штатное использование компрессорного оборудование допустимо при соблюдении ряда условий:

Должны быть установлены устройства, работающие в автоматическом режиме, которые предотвращающие превышение допустимого рабочего предела.
Предусмотрено наличие разгрузочного клапана, предназначенного для быстрого стравливания излишнего давления.
Должны быть установлены на вход и выход, фильтрационные устройства, которые обеспечивают чистоту воздуха, направляемый на обработку в компрессор и создающих препятствие его поступление в помещение.

Наличие установленных манометров обеспечивают контроль над параметрами давления, создаваемые компрессором.
Между компрессорной установкой и ресивером должен быть установлен маслоотделительный фильтр.
В компрессорную остановку нельзя подавать воздух, который содержит в себе токсичные или вредные вещества.

Критерии выбора компрессорного оборудования

Расход воздуха (производительность).
Рабочее давление.
Требования к чистоте воздуха.

Эти параметры определяются инженерами-технологами, которые разрабатывают технологические процессы с участием компрессорного оборудования.

Бытовые устройства

Это небольшие по размеру поршневые компрессоры с электроприводом. Мощность такого изделия составляет 2,2 кВт. Такие компрессоры в состоянии нагнетать воздух до 8 атм.

Для хранения сжатого воздуха используют ресиверы емкостью до 100 литров.

Как правило, их используют при выполнении окрасочных работ, внутренних и наружных.

Конструкция оборудования для производства сжатого воздуха

Двигатель. Широко распространены установки, работающие от сети напряжением 220 вольт. В промышленности востребовано дизельное оборудование и компрессоры, работающие от сети 380 вольт. Редко используются турбины,работающие на газе или паре.
Блок сжатия воздуха. Может быть поршневым и винтовым. Для некоторых отраслей промышленности можно купить компрессоры мембранного, роторно-пластинчатого, шестеренчатого и других типов.
Устройство поршневого компрессора предлагает наличие одного или нескольких цилиндров, в которых происходит сжатие воздуха. При движении поршня по направлению от впускного клапана создается разряжение, вследствие которого воздух наполняет цилиндр. При обратном движении происходит сжатие рабочей среды. Когда давление достигает заданного значения, воздух преодолевает усилие пружины нагнетательного клапана и попадает в ресивер.
Если поршневые агрегаты сжимают рабочую среду за счет возвратно-поступательного движения, то винтовые машины для этой цели используют вращение ведущего и ведомого ротора. Плоскости винтов и внутренняя поверхность корпуса создают воздушные камеры, объем которых попеременно увеличивается и уменьшается. За счет этого происходит наполнение камер воздухом, а затем его сжатие.

Ресивер. Это металлический сосуд, оснащенный входным и выходным патрубком, а также предохранительным клапаном для защиты от перегрузок.

Расходные материалы и аксессуары

В процессе своей работы компрессор взаимодействует с пневматическим оборудованием посредством специальных каналов, передающих сжатый воздух. Простейший бытовой компрессор комплектуется адаптерами, переходниками и фитингами, которые позволяют организовать соединение и с небольшим краскопультом, и с массивной распылительной установкой.

Обязательный компонент — манометр. Он может быть стрелочным, электронным или автоматическим.

Во время работы с компрессором необходимо пользоваться специальной экипировкой (очки, рукавицы).

Производители компрессоров

Лидеры сегмента — Fubag, Abac, Metabo и Fini.Они предлагают эффективные защитные системы с эргономическими достоинствами конструкции.

Видео: как выбрать компрессор для дома и гаража

Таблица: параметры пневматического инструмента

Пневматический инструмент	Давление (Бар)	Расход воздуха (л/мин)
Краскораспылитель	3–6	150–400
Шлифмашина	6–7	180–450
Долото	6,5	220–390
Ударный гайковёрт	6–7	400–450
Угловой гайковёрт	6–7	85–250
Гвоздезабивной пистолет	6–7	100–350
Заклёпочный пистолет	6–7	100–350
Дрель	6	110–280
Ножницы	6,2	200
Продувочный пистолет	4	150–250
Пескоструйный пистолет	8	250
Пистолет для накачки шин	3	50
Игольчатый очиститель окалины	6–8	150–200
Пылесос	6	100–150

Видео: как выбрать компрессор для подкачки автомобильных шин

Техника безопасности

Перед началом работы следует:

надеть рабочую одежду, обувь и собрать волосы под головным убором;
проверить комплектность и устойчивость аппарата;
убедиться в исправности манометра и выключателя предохранителя давления;
оборудовать рабочее место в соответствии с нормами личной безопасности.

Во время работы с компрессионным оборудованием запрещается:

подключаться к электрической сети без заземления;
оставлять работающий компрессор без надзора;
направлять воздушную струю в сторону людей;
допускать к управлению компрессором детей и несовершеннолетних;
пользоваться заведомо неисправным агрегатом.

После окончания работ необходимо:

полностью обесточить аппаратуру;
очистить рабочее место от мусора и использованных материалов;
оборудование, рабочую одежду, респиратор и противошумовые наушники убрать в отведённые места.Всё о компрессорах После окончания работ и во время технического обслуживания компрессор должен быть отключён от электрической сети

Уход за компрессором

Техническое обслуживание компрессора состоит из следующих регламентных работ:

После начальной обкатки устройства необходимо провести подтяжку всех болтов. Вибрация способствует их откручиванию, этого допускать нельзя.
Раз в месяц производится осмотр и очистка воздушного фильтра. Замена фильтрующего элемента рекомендуется не реже одного раза в год.
Ежедневный контроль уровня смазки. Побелевшее масло говорит о попадании в него влаги, потемневшее — о перегреве и чрезмерном сгущении. Полная замена масла производится после обкатки (100 часов), а также через каждые 450–550 часов эксплуатации компрессора. Используется только тот тип масла, который рекомендован изготовителем.
Ежедневный слив конденсата. При интенсивной эксплуатации в холодное время года удаление конденсата производится несколько раз в день.Всё о компрессорах Отверстие для слива конденсата расположено в нижней части ресивера
Контроль натяжения приводного ремня осуществляется ежедневно. Кроме этого, необходимо удалять с его поверхности смазку и другой мусор. Прогиб хорошо натянутого ремня не должен превышать 4–5 мм при усилии 5–6 кг в середине между шкивами.Всё о компрессорах Правильное натяжение ременной передачи определяется нажатием на ремень в пространстве между шкивами с усилием 5–6 кг
Не менее одного раза в месяц производится контроль крепления компрессора к платформе и визуальный осмотр головки цилиндров, а также остальных узлов, приборов контроля и управления.

Видео: как поменять масло в поршневом компрессоре и ТО

Наиболее распространённые поломки и ремонт своими руками

Если компрессор приобретён недавно и срок гарантийного обслуживания ещё не закончился, все поломки обязаны устранить работники сервисной организации. Но если гарантия закончилась и ремонтировать оборудование приходится самостоятельно, изучите таблицу, приведённую ниже.

Неполадки в работе компрессора и способы их устранения

Внешние признаки неисправности	Возможная причина поломки	Способ устранения и ремонта
Снизилась производительность компрессора	Разгерметизация, снижение компрессии нагнетаемого воздуха. Нарушение работы клапанных пластин. Разгерметизация прямоточного клапана, увеличение зазора прилегания. Засорение воздушного фильтра. Повреждение или износ компрессионных колец поршня.	Найти и ликвидировать место утечки газа. Прочистить клапаны, при необходимости заменить. Очистка и промывка клапана, притирка прилегающих плоскостей. Очистка фильтра от загрязнения, при необходимости — замена. Ремонт поршневой группы, замена колец и подшипников.
Перегрев головки компрессора	Сбой в работе системы охлаждения. Превышение сроков замены масла, низкий уровень смазки. Применение масла высокой вязкости. Чрезмерная затяжка болтов шатуна двигателя. Не отрегулирован тепловой зазор клапанов. Недостаточная затяжка болтов крепления блока цилиндра.	Очистка загрязнённой головки от масла, пыли и мусора. Полная замена масла. Замена масла на рекомендованную изготовителем марку. Отпустить затяжку болтов до нормы. Отрегулировать зазор клапанов. Произвести затяжку при помощи динамометра.
Металлический стук внутри цилиндра	Появление трещин и сколов на компрессионных кольцах поршня. Выработка поршневого пальца и направляющей втулки головки шатуна. Деформация цилиндра или поршневой группы.	Замена изношенных колец, замена масла. Замена дефектных деталей на новые. Замена поршня в комплекте с кольцами и втулкой, при необходимости расточка цилиндра под ремонтные размеры.
Металлические несистемные удары в масляном картере	Выход из строя подшипника коленвала. Ослабление болтов крепления шатуна. Выработка вкладышей шатуна, шеек коленвала.	Замена подшипников. Подтяжка болтов крепления шатуна при помощи динамометра. Замена поршневых вкладышей, расточка шейки коленвала под ремонтный размер.
Утечка масла из картера двигателя	Выработка сальника коленвала. Засорение входного отверстия сапуна.	Замена сальника. Прочистка входного канала сапуна.
Чрезмерное образование нагара	Использование смазки, несоответствующей марки. Превышение уровня смазки в картере.	Замена смазки, очистка деталей от нагара. Слить избыток масла из картера.
Компрессор входит в рабочий режим с задержкой или не стартует при полном ресивере	Вышел из строя обратный клапан. Приводной ремень недостаточно натянут.	Замена клапана, притирка рабочей плоскости. Натяжение приводного ремня в соответствии с нормой.
Заклинил маховик двигателя	Клапан упёрся в верхнюю часть поршня.	Регулировка зазоров клапана в соответствии с техническим паспортом.
Уменьшение компрессии ресивера при выключенном двигателе и закрытом клапане	Вышел из строя обратный клапан, механическое засорение.	Очистка или замена клапана.
Утечка газа через отверстие слива конденсата	Вышел из строя перепускной клапан.	Очистка или замена клапана.
Утечка газа из трубки сброса давления	Вышел из строя обратный клапан.	Очистка или замена клапана.

Как сделать компрессор своими руками

Народные умельцы давно научились делать компрессоры своими руками. Некоторые самостоятельно изготовленные приборы способны выполнять работу не хуже заводских. Как правило, в качестве ресиверов используются газовые баллоны или огнетушители. А роль нагнетательной машины исполняет компрессор от отслужившего холодильника.

Всё о компрессорах Простейший аппарат для производства сжатого воздуха состоит из компрессора от старого холодильника, газового баллона и манометра

Производительность такого устройства будет невелика, но с его помощью можно нанести равномерный слой краски на любую поверхность. Для этого используются либо краскопульт, либо аэрограф.

Видео: как сделать компрессор из старого холодильника

Посмотрите видео «Выбираем компрессор»

Источники:

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Компрессор. Виды и устройство. Работа и применение. Как выбрать

Компрессор – оборудование, которое служит для сжатия воздуха и подачи его для дальнейшего использования. Такая техника используется практически во всех отраслях промышленности и народного хозяйства. Появление компактных и мобильных устройств, позволило применять их в быту, и сейчас такой агрегат есть в хозяйстве у большинства домашних мастеров.

Виды компрессоров

Существует классификация такого оборудования по нескольким признакам.

По типу рабочей среды они могут быть:

Воздушные. Самый распространенный вид. Такое оборудование сжимает воздух, после чего он применяется для разных целей, например для работы пневмоинстурмента и другого оборудования.

Газовые. В этом случае, агрегаты используются для сжатия газов и их смесей, чаще всего они применяются для сжатия водорода и кислорода.

Циркуляционные. С их помощью воздух или газ сжимаются, после чего циркулируют по замкнутому контуру.

Аппараты многослужебного типа. Они способны одновременно сжимать несколько видов газов.
Многоцелевые. Используются для сжатия газов по переменной схеме.

По типу конструкции:

Поршневые. Это самая старая модификация, но она до сих пор является популярной и востребованной. Такое оборудование имеет двигатель внутреннего сгорания, в котором есть поршневая группа, и сжатие воздуха выполняется поршнем. Компрессор может приводиться в действие и при помощи электродвигателя. Самыми доступными являются аппараты небольшой мощности с одним поршнем.

Мембранные. Они похожи на предыдущий тип, но здесь рабочим элементом является поршневая мембрана. Во время работы агрегата она колеблется и нагнетает воздух. Мембраны делают многослойными, чтобы увеличить их срок службы. Хотя такие приборы имеют производительность меньше, чем поршневые, но на выходе получается воздух без примесей.

Роторно-винтовые. В таких конструкциях нет клапанов, поэтому винт имеет максимальные обороты. Чтобы обеспечить необходимое давление, рабочая камера должна быть большой. Мощность таких приборов может быть от 4 до 250 кВт, и они создают давление от 5 до 13 бар.

Роторно-пластинчатые. Они имеют прямой приводной механизм, поэтому у них высокая производительность, надежность и большой срок службы. Ротор вращается со сравнительно небольшой частотой, поэтому мощность таких агрегатов в пределах 1-75 кВт, и они могут создавать давление до 10 бар.

Особенности устройства

Самым распространенным является поршневой компрессор:

Винтовые агрегаты имеют немного другое устройство:

Основным рабочим элементом является винтовая пара.
Всасывающий клапан.
Фильтр.
Электромотор.

Для того чтобы оборудование меньше нагревалось во время работы, на любых его типах дополнительно устанавливаются охлаждающие радиаторы. Для накопления сжатого воздуха, могут быть встроенные ресиверы или они устанавливаются отдельно.

Принцип действия

Независимо от типа конструкции, любой компрессор имеет одинаковый принцип действия: воздух засасывается в рабочую камеру, где он сжимается до определенного давления, после чего открывается выпускной клапан и сжатый воздух подается напрямую к потребителю или накапливается в ресивере.

В зависимости от типа устройства компрессора, воздух может нагнетаться поршнем, мембраной или винтовой парой. Лопастные приборы будут подавать сжимаемый воздух в непрерывном режиме, так как увеличивают скорость потока за счет вращения лопастей. В объемных агрегатах воздух подается в пульсирующем режиме. Есть большой выбор видов, поэтому всегда можно подобрать тот, который соответствует предъявляемым требованиям.

Область применения

Сжатый воздух необходим для многих технологических процессов, поэтому такое оборудование используется на разных предприятиях. В зависимости от того, для чего используется воздух, к его качеству предъявляются разные требования. Приборы, применяемые в медицине, электронной промышленности, должны подавать воздух без примесей.

Области применения компрессоров:

Нефтехимическое производство, часто наличие примесей в сжатом воздухе может быть опасным, поэтому к его качеству высокие требования.
Пищевая промышленность.
Медицина.
Строительство.
Металлургия.
Машиностроение.
Сельское хозяйство.

Широкое применение такое оборудование нашло и в быту:

Для накачивания шин автомобиля, мячей, матрасов, лодок, бассейнов и т.д.
Подключив продувочный пистолет, можно убрать в машине, очистить двигатель или радиатор.
При помощи моющего пистолета, можно мыть не только автомобиль, но и любые другие предметы.
Во время ремонта, с помощью краскопульта можно красить, белить.
Для работы пневмоинструментов: отбойный молоток, шуруповерт, дрель, гвоздезабивной пистолет, пневмопила.
С помощью специальной насадки, можно прочищать канализационные, водосточные трубы.
На даче пневматическими ножницами можно легко стричь кусты и обрезать деревья.

Как выбрать компрессор

Несмотря на большое разнообразие моделей компрессоров, при совершении выбора, нужно обращать внимание на:

Давление воздуха, оно может указываться в барах или атмосферах, для бытового использования достаточно 4-12 атмосфер.
Производительность, этот параметр измеряют в литрах за минуту, для использования в быту достаточно 350 л/мин.
Мощность силовой установки, этот показатель характеризует мощность двигателя, для бытовой техники достаточно его показателей в пределах 0,8-2,5 кВт.
Вес и габариты, в зависимости от мощности, производительности и размеров, такие устройства могут иметь вес от нескольких килограмм, до нескольких сотен килограмм, чем больше агрегат, тем он менее мобильный.
Объем ресивера, бак для накопления сжатого воздуха у бытовых приборов обычно не превышает 50 литров, а у профессиональных, он оставляет 100 и более литров.

Чем больше будет размер и объем ресивера, тем стабильнее будет давление воздуха на выходе, особенно это касается поршневых аппаратов, так как они работают в пульсирующем режиме. Выбирая компрессор, надо покупать тот, мощность и производительность которого будет минимум на 30% больше, чем требуется для выполнения работ.

Плюсы и минусы

Так как существует два основных типа компрессоров: винтовые и поршневые, рассмотрим преимущества и недостатки каждого вида.

Плюсы поршневых приборов:

Удобны для кратковременной подачи сжатого воздуха.
Могут работать в сложных условиях, поэтому используются в таких загрязненных помещениях как угольные, фасовочные склады, места помола зерна и другие сферы.
Эффективно используется при необходимости сжатия агрессивных газов.
Является оптимальным вариантом, когда надо производительность не более 200 л/мин.
В промышленности его выгоднее использовать, чем винтовые аналоги.
Доступная стоимость.

Недостатки таких устройств:

Высокие энергозатраты.
Необходимо часто проводить техническое обслуживание, обычно это делают не реже, чем через 500 часов работы.
Во время работы создается много шума и вибрация.

Винтовые устройства являются более современным оборудованием, среди их преимуществ надо отметить следующие:

Низкий уровень шума и вибрации.
Сравнительно небольшой вес и размеры.
Мобильность.
Получается более чистый воздух.
Могут работать в непрерывном режиме длительное время.
Небольшое энергопотребление.
Есть возможность плавно регулировать производительность.

Имеет винтовой компрессор и некоторые недостатки:

Более сложное устройство.
Высокая стоимость.

Интересные факты

В документации к отечественному и зарубежному оборудованию, часто производительность указывается по-разному. В зарубежных моделях указывают объем забираемого воздуха, а он на 30% больше, чем на выходе. Приобретая зарубежные аппараты, надо добавлять эту величину, чтобы получить необходимую производительность.
Если оборудование должно работать длительный период времени, то лучше покупать винтовые устройства, но включать и выключать их часто нельзя. Для кратковременной подачи сжатого воздуха, лучше установить поршневые компрессорные агрегаты.
Учитывайте, к какой сети будет подключаться прибор: одно- или трехфазной и в соответствии с этим, делайте его выбор.
Для автосервиса или мебельного производства, лучше приобретать поршневые аппараты с ременной передачей, хотя они и более шумные, но имеют больший срок службы и высокую надежность.

Компрессор является таким оборудованием, которое используется в самых различных промышленных сферах и в народном хозяйстве.

типы и классификация холодильных компрессоров

Работа бытового и промышленного холодильного оборудования напрямую зависит от циркуляции хладагента, отвечает за этот процесс компрессорная установка. По сути, это самый важный элемент конструкции, без которого домашний холодильник заинтересует только приемщиков вторсырья. Чтобы произвести ремонт этого устройства или произвести замену, важно понимать принцип его работы. В данной публикации мы расскажем о внутреннем устройстве различных компрессоров бытовых холодильников и их особенностях.

Кратко о типах оборудования

По принципу работы данное оборудование можно разделить на четыре вида:

Пароэжекторное, в качестве хладагента выступает, как правило, вода. Применяется в различных промышленных техпроцессах.
Абсорбционное, для работы использует не электрическую, а тепловую энергию.
Термоэлектрическое, на элементах Пельтье, широкое применение остается под вопросом ввиду низкого КПД (подробную информацию об этих устройствах можно найти на нашем сайте).
Компрессорное.

Именно последний вид оборудования широко используется в бытовых и промышленных агрегатах.

Компрессор для холодильника: принцип работы

Чтобы понять назначения данного аппарата, следует рассмотреть схему работы оборудования. Упрощенный вариант, где указаны только основные элементы конструкции, приведен ниже.

Рис. 1. Принцип работы холодильной установки

Обозначения:

А – Испарительный радиатор, как правило, изготовлен из медных трубок и расположен внутри камеры.
B – Компрессорный аппарат.
С – Конденсатор, представляет собой радиаторную сборку, расположенную на тыльной стороне установки.
D – Капиллярная трубка, служит для выравнивания давления.

Теперь рассмотрим, алгоритм работы системы:

При помощи компрессора (В на рис. 1), пары хладагента (как правило, это фреон) нагнетаются в радиатор конденсатора (С). Под давлением происходит их конденсация, то есть фреон меняет свое агрегатное состояние, переходя из пара в жидкость. Выделяемое при этом тепло радиаторная решетка рассеивает в окружающий воздух. Если обратили внимание, тыльная часть работающей установки ощутимо горячая.
Покинув конденсатор, жидкий хладагент поступает в выравниватель давления (капиллярная трубка D). По мере продвижения через данный узел давление фреона снижается.
Жидкий хладагент, теперь уже под низким давлением, поступает в испарительный радиатор (А), под воздействием тепла которого, он опять меняет агрегатное состояние. То есть становиться паром. В процессе этого происходит охлаждение испарительного радиатора, что в свою очередь привод к понижению температуры в камере.

Далее идет повторение цикла, до установления в камере необходимой температуры, после чего датчик подает сигнал на реле для отключения электроустановки. Как только происходит повышение температуры выше определенного порога, аппарат включается и установка работает по описанному циклу.

Исходя из вышеописанного, можно заключить, что данное устройство представляет собой насос, обеспечивающий циркуляцию хладагента в системе охлаждения.

Классификация компрессоров в холодильном оборудовании

Несмотря на общий принцип работы, конструкция механизмов может существенно отличатся. Классификация производится по принципу действия на три подтипа:

Динамический. В таких устройствах циркуляция хладагента производится под воздействием вентилятора. В зависимости от конструкции последнего их принято разделять на осевые и центробежные. Первые устанавливаются внутрь системы, и в процессе работы нагнетают давление. Их принцип работы такой же, как у обычного вентилятора. Осевой компрессор

У вторых более высокий КПД за счет роста кинетической энергии, под воздействием центробежной силы.

Центробежный компрессор в разрезе

Основной недостаток таких систем – деформация лопастей вследствие эффекта кручения, возникающего под воздействием крутящего момента. Динамические установки не применяются в бытовом оборудовании, поэтому для нас они не представляет интереса.

Объемный. В таких устройствах эффект сжатия производится при помощи механического приспособления, приводящегося в действие двигателем (электромотором). Эффективность данного типа оборудования значительно выше, чем у винтовых агрегатов. Широко применялся до появления недорогих роторных аппаратов.
Роторный. Этот подвид отличается долговечностью и надежностью, в современных бытовых агрегатах устанавливается именно такая конструкция.

Учитывая, что в бытовых устройствах используются два последних подвида, имеет смысл рассмотреть их устройство более подробно.

Устройство поршневого компрессора холодильника

Данный аппарат представляет собой электрический мотор, у которого вертикальный вал, конструкция размещается в герметизированном металлическом кожухе.

Внешний вид поршневого компрессора со снятым верхним кожухом

При включении питания пусковым реле мотор приводит в движение коленчатый вал, благодаря чему закрепленный на нем поршень начинает совершать возвратно-поступательное движение. В результате этого происходит откачка паров фреона из испарительного радиатора (А на рис. 1) и нагнетание хладагента в конденсатор. Данному процессу способствует система клапанов, открывающаяся и закрывающаяся при смене давления. Основные элементы поршневой конструкции представлены ниже.

Конструкция поршневого компрессора в виде схемы

Обозначения:

Нижняя часть металлического кожуха.
Крепление статора электромотора.
Статор двигателя.
Корпус внутреннего электромотора.
Крепеж цилиндра.
Крышка цилиндра.
Плита крепления клапана.
Корпус цилиндра.
Поршневой элемент.
Вал с кривошипной шейкой.
Кулиса.
Ползунок кулисного механизма.
Завитая в спираль медная трубка для нагнетания хладагента.
Верхняя часть герметичного кожуха.
Вал.
Крепление подвески.
Пружина.
Кронштейн подвески.
Подшипники, установленные на вал.
Якорь электродвигателя.

В зависимости от конструкции поршневой системы данные устройства делятся на два типа:

Кривошипно-шатунные. Используются для охлаждения камер большого объема, поскольку выдерживают значительную нагрузку.
Кривошипно-кулисные. Применяются в двухкамерных холодильниках, где практикуется совместная работа двух установок (для морозильника и основной емкости).

В более поздних моделях поршень приводится в действие не электродвигателем, а катушкой. Такой вариант реализации более надежен, за счет отсутствия механической передачи, и экономичен, поскольку потребляет меньше электроэнергии.

Обратим внимание, что поршневые аппараты не подлежат ремонту в бытовых условиях, поскольку их разборка приводит к потере герметичности. Теоретически ее можно восстановить, но для этого необходимо специализированное оборудование. Поэтому при выходе аппаратов из строя, как правило, производится их замена.

Устройство роторных механизмов

Если быть точным, то такие устройства необходимо называть двухроторными, поскольку необходимое давление создается благодаря двум роторам со встречным вращением.

Внешний вид двухшнекового (ротационного) компрессора

Внутри компрессора фреон, попадая в сжимающийся «карман» выталкивается в отверстие небольшого диаметра, чем создается необходимое давление. Несмотря на относительно небольшую скорость вращения роторов, создается необходимый коэффициент сжатия. Отличительные особенности: небольшая мощность, низкий уровень шума. Основные элементы конструкции механизма представлены ниже.

Конструкция линейного роторного компрессора в виде схемы

Обозначения:

Отводной патрубок.
Отделитель масла.
Герметичный кожух.
Фиксируемый на кожухе статор.
Обозначение внутреннего диаметра кожуха.
Обозначение диаметра якоря.
Якорь.
Вал.
Втулка.
Лопасти.
Подшипник на валу якоря.
Крышка статора.
Вводная трубка с клапаном.
Камера-аккумулятор.

Устройство инверторного компрессора холодильника

По сути, это не отдельный вид, а особенность работы. Как уже рассматривалось выше, мотор установки отключается при достижении пороговой температуры. Когда она поднимается выше установленного предела, производится подключение двигателя на полной мощности. Такой режим запуска приводит к снижению ресурса электромеханизма.

Возможность избавиться от такого недостатка появилась с внедрением инверторных установок. В таких системах двигатель постоянно находится во включенном состоянии, но при достижении нужной температуры снижается его скорость вращения. В результате хладагент продолжает циркулировать в системе, но значительно медленней. Этого вполне достаточно для поддержки температуры на заданном уровне. При таком режиме работы продлевается срок службы и меньше потребляется электроэнергии. Что касается остальных характеристик, то они остаются неизменными.

Рекомендуем изучить:

Поршневые компрессоры для холодильника – типы и принципы работы

Большинство современных бытовых холодильников и морозильников оснащены поршневыми компрессорами, оптимальными по КПД и энергозатратам, а также по эргономическим составляющим (шум, возможность настройки, стоимость оборудования). Что же находится внутри компрессора и как работает система охлаждения? Каковы особенности ремонта этих компрессоров? Давайте разбираться вместе.

Комплектация и назначение элементов поршневых компрессоров для холодильника

Если вы заглянете за ваш холодильник, то сможете увидеть там небольшой черный металлический бачок с приплюснутым воротом, от которого отходят несколько трубок. Это и есть компрессор. Его кожух герметичен, а подводящие медные трубки выведены к решеткам охлаждения холодильника, размещенным на его задней панели.

Внутри кожуха находится механизм компрессорной установки, состоящей из мотора, поршневого цилиндра с прилегающим к нему клапаном, креплений и медных трубок, витиевато закрученных вокруг самой установки. Таких трубок в современных компрессорах всего три. Две из них, расположенные рядом, отвечают за подачу и возврат в систему фреона, который постоянно циркулирует в системе под определенным давлением. Это давление и призван создавать компрессор.

Третья трубка обычно запаяна с конца. Она находится на противоположной стороне от предыдущих, и через нее систему заправляют фреоном. Эта трубка ведет к пластиковому глушителю, сглаживающему шум от поступающего в корпус фреона.

Двигатель компрессора чаще всего асинхронный, состоит из вертикально расположенных обмоток (статора) и подвижного якоря (ротора), к концу которого закреплен коленчатый вал с кулисой или шатуном, приводящей в движение поршень. Корпус двигателя объединен с цилиндром компрессора, и размещен на независимой подвеске из четырех пружин, сглаживающих вибрацию от двигателя, и делающих работу компрессора почти бесшумной.

Во время работы компрессора, установка вместе с двигателем достаточно сильно нагревается, и ее температура внутри кожуха может достигать порядка 100 градусов Цельсия. Происходит это из-за нагнетаемого компрессором высокого давления для перегонки фреона, в среде которого вынужден работать двигатель. На дне кожуха располагается некоторое количество минерального или синтетического масла (около 200 гр), которое под температурой и давлением превращается в аэрозоль и смешиваясь с хладагентом, попадает в охладительную систему холодильника. За подачу масла на подшипники, клапана и поршень компрессорной установки отвечает центробежный масляный насос, который располагается внутри вала ротора.

Пускозащитное реле, оснащенное термодатчиком, находится на внешней стороне кожуха компрессора и выполняет несколько очень важных функций:

Регулирует подачу электричества на компрессорную установку;
Отсекает подачу электричества на заклинивший ввиду каких-либо поломок двигатель компрессора, предохраняя обмотку статора от перегрева и сгорания. Спустя некоторое время происходит повторная подача, и в случае неполадки, отключение;
Предохраняет проводку от возгорания в случае перегрева контактной группы, и подведенных к ней проводов. Крайне полезная функция, поскольку по вине возгорания проводки до сих пор происходит огромное количество бытовых пожаров.

Общий принцип работы системы охлаждения

В результате большого давления, нагнетаемого компрессором и клапанами, фреон сильно нагревается, попадая в решетку конденсатора холодильника, которая находится на задней его стенке. Изменяя свое агрегатное состояние, то есть переходя из пара в жидкость, хладагент через капиллярную трубку, снижающую его давление, попадает в испарительный радиатор, в котором снова превращается в пар. Цикличное перемещение фреона по системе охлаждения сопровождается выделением тепла через радиаторную решетку в окружающую среду. А в испарительном радиаторе происходит охлаждение, которое затем передается в камеру холодильника.

Практические советы

Нельзя наклонять или опрокидывать холодильник до горизонтального положения. При чрезмерном наклоне механизм компрессора может легко соскочить с амортизирующих пружин независимой подвески, и уже больше никогда на них не встать. После того, как холодильник вернут в исходное вертикальное положение, основному агрегату – компрессору – понадобится ремонт.
В случае полного отсутствия включения компрессора, необходимо в первую очередь проверить пусковое реле, контактную группу и подводящий кабель. Возможно так удастся избежать сервисного ремонта холодильника.
Кожух компрессора хоть и состоит из двух частей, но они обычно плотно запаяны. Поэтому в случае неисправности, недостатки самой компрессорной установки так просто не определить. Иногда даже приходится разрезать корпус, отыскивая причину поломки. В таких случаях будет рациональнее заменить агрегат на новый.

Желающим демонтировать компрессор холодильника самому в домашних условиях, необходимо обеспечить хорошую вентиляцию или проветривание помещения, поскольку пары фреона могут оказаться ядовитыми. Особенно это касается старых холодильников советских времен. Ремонт холодильника, замена фильтра, резка и пайка медных трубок, демонтаж и ремонт компрессора, обратная заправка охладительной системы обладают массой нюансов, из-за которых разумнее эту работу доверить профессиональным мастерам или сервисному техобслуживанию.

Смотрите видео

Воздушный компрессор: назначение, принцип работы, виды

Компрессор является агрегатом для сжатия и перемещения различных газов, в том числе и воздуха, на различные приборы и пневмоинструменты. Компрессорную технику широко применяют в промышленности, строительстве, медицине и т.д. Существующие виды компрессоров и их классификация определяют критерии эксплуатации данного оборудования.

Классификация компрессоров по принципу действия

По принципу действия компрессоры классифицируются на объемные и динамические.

Объемные

Это агрегаты, имеющие рабочие камеры, в которых происходит процесс сжатия газа. Сжатие происходит за счет периодического изменения объема камер, соединенных с входом (выходом) аппарата. Чтобы предотвратить обратный выход газа из агрегата, в нем устанавливают систему клапанов, которые открываются и закрываются в определенный момент наполнения и опорожнения камеры.

Динамические

В динамических компрессорах повышение давления газа происходит за счет ускорения его движения. В результате кинетическая энергия частиц газа превращается в энергию давления.

Важно! Динамические компрессоры отличаются от объемных открытой проточной частью. То есть, при зафиксированном вале его можно продуть в любом направлении.

Виды объемных компрессоров

Компрессорное оборудование объемного типа подразделяется на 3 группы:

мембранные;
поршневые;
роторные.

Мембранные

Имеют в рабочей камере эластичную мембрану, как правило, полимерную. Благодаря возвратно-поступательным движениям поршня мембрана выгибается в разные стороны. В результате движений мембраны объем рабочей камеры меняется. Клапаны в зависимости от положения мембраны либо впускают воздух в камеру, либо выпускают.

Приходить в движение мембрана может от пневматического, мембранно-поршневого, электрического или механического привода.

Важно! В мембранных аппаратах воздух или газ в процессе перемещения через рабочую камеру не контактирует с другими узлами агрегата (кроме мембраны и корпуса). Благодаря этому на выходе получают газ высокой степени чистоты.

Поршневые

Благодаря наличию кривошипно-шатунного механизма поршень совершает возвратно-поступательные движения в рабочей камере, отчего ее объем то уменьшается, то увеличивается.

Поршневые компрессоры имеют установленные на рабочей камере односторонние клапаны, перекрывающие движение воздуха в обратном направлении. Несмотря на хорошую производительность, поршневые аппараты имеют и недостатки: достаточно высокий уровень шума и заметная вибрация.

Роторные

В роторных компрессорах сжатие воздуха происходит вращающимися элементами — роторами. Каждый элемент в зависимости длины и шага винта имеет постоянное значение сжатия, которое также зависит и от формы отверстия для выхода газа.

В таких компрессорах клапаны не устанавливаются. Также конструкция агрегата не содержит узлов, способных вызвать разбалансировку. Благодаря этому он может работать с высокой скоростью вращения ротора. При такой конструкции аппарата величина потока газа достигает высоких значений при небольших габаритах самого компрессора.

Роторные компрессоры подразделяются на несколько подвидов.

Безмасляные

Имеют ассиметричный профиль винта, повышающий КПД агрегата благодаря уменьшению утечек при сжатии газа. Для обеспечения синхронного встречного вращения роторов применяют внешнюю зубчатую передачу.

Во время работы роторы не соприкасаются, и смазка им не требуется, поэтому выходящий из агрегата воздух не имеет никаких примесей. Для уменьшения внутренних утечек детали агрегата и корпус изготавливаются с высокой точностью.

Также безмасляные аппараты могут быть многоступенчатыми, чтобы убрать разность температур воздуха на входе и выходе аппарата, которая ограничивает повышение давления.

Винтовые

Состоят из одного или нескольких винтов, которые находятся в зацеплении, установленных в герметичном корпусе.

Рабочее пространство создается между корпусом и винтами при их вращении. Данный вид компрессоров отличается хорошей производительностью и беспрерывной подачей воздуха.

Для снижения трения между входящими в зацеп винтами, которое увеличивает износ деталей, применяется смазка. Если требуется получить сжатый воздух (газ) без примесей смазочных материалов, то применяются безмасляные винтовые аппараты.

В последних, чтобы уменьшить силу трения, подвижные детали изготавливаются из антифрикционных материалов.

Зубчатые

Данные компрессоры еще называют шестеренчатыми, поскольку их главными деталями являются шестерни. Они при работе вращаются в противоположных направлениях, создавая между зубьями и стенками корпуса рабочую камеру.

При вхождении зубьев в зацепление на стороне выходного отверстия агрегата происходит уменьшение объема камеры, вследствие чего воздух под давлением выходит через патрубок. Компрессоры данного типа нашли широкое применение в ситуациях, когда не требуется подача воздуха или газа под высоким давлением.

Спиральные

Это разновидность безмасляных компрессоров роторного типа. Спиральные аппараты также сжимают газ в объеме, который уменьшается постепенно.

Главными элементами данного аппарата являются спирали. Одна спираль закреплена неподвижно в копрусе устройства. Другая подвижная, соединена с приводом. Сдвиг по фазе между спиралями равняется 180°, благодаря чему происходит образование воздушных полостей с изменяемым объемом.

Роторно-пластинчатые

Пластинчатый компрессор имеет ротор с прорезанными пазами. В них вставлено определенное количество подвижных пластин. Как видно из рисунка, приведенного ниже, ось ротора с осью корпуса не совпадает.

Пластины при вращении ротора перемещаются центробежной силой от его центра к периферии и прижимаются к внутренней поверхности корпуса. В результате происходит непрерывное создание рабочих камер, ограниченных соседними пластинами и корпусами ротора и аппарата. За счет смещенных осей изменяется объем рабочих камер.

Жидкостно-кольцевые

В данных агрегатах используюется вспомогательная жидкость. В статически закрепленном корпусе аппарата устанавливается ротор с пластинами.

Конструкционные особенности данного аппарата – это смещенные оси ротора и корпуса относительно друг друга.

В корпус заливается жидкость, которая принимает форму кольца, прижимаясь к стенкам аппарата вследствие отбрасывания ее лопастями ротора.

При этом происходит ограничение рабочего пространства, наполненного газом, между жидкостным кольцом, корпусом и лопатками ротора. Объем рабочих камер изменяется посредством вращающегося ротора со смещенной осью.

Важно! Чтобы перекачиваемый газ не уносил с собой частички жидкости, в жидкостно-кольцевых аппаратах устанавливают узел сепарации, отсекающий влагу из воздуха. Также на устройствах данного типа устанавливается система, обеспечивающая подпитку рабочей камеры вспомогательной жидкостью.

Виды динамических компрессоров

Аппараты с динамическим принципом действия разделяют на осевые, центробежные и струйные. Различаются они между собой типом рабочего колеса и направлением движения потока воздуха.

На заметку! Также динамические аппараты еще называют турбокомпрессорами, поскольку конструкция их напоминает турбину.

Осевые аппараты

В осевых компрессорах поток газа движется вдоль оси вращения вала через неподвижные направляющие и подвижные рабочие колеса. Скорость потока воздуха в осевом аппарате набирается постепенно, а преобразование энергии происходит в направляющих.

Для осевых компрессоров характерны:

высокая скорость работы;
высокий КПД;
высокая подача потока воздуха;
компактные размеры.

Центробежные агрегаты

Центробежные компрессоры имеют конструкцию, обеспечивающую радиальный выходной поток воздуха. Поток воздуха, попадая на вращающееся рабочее колесо с радиально расположенными крыльчатками, за счет центробежных сил выбрасывается к стенкам корпуса. Далее, воздух перемещается в диффузор, где и происходит процесс его сжатия.

Центробежные аппараты не имеют узлов с возвратно-поступательными движениями, поэтому обеспечивают равномерный поток воздуха, силу которого можно регулировать. Также данный тип агрегатов отличается долговечностью и экономичностью.

Струйные компрессоры

В аппаратах струйного принципа действия для увеличения давления газа (пассивного) используется энергия активного газа.

Для этого к устройству подводится 2 потока газа: один с низким давлением (пассивный), а второй – с высоким (активный). На выходе из устройства образуется газовый поток с давлением выше пассивного, но меньшим, чем у активного газа.

Важно! Отличительной особенностью струйных компрессоров является простота конструкции, отсутствие подвижных деталей, высокая надежность.

Классификация компрессоров по другим параметрам

Кроме классификации компрессоров по принципу сжатия, принято разделять данные агрегаты по следующим параметрам:

Тип привода. Компрессоры могут работать как с электродвигателями, так и с двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Соответственно, аппараты бывают с прямой передачей (коаксиальные) и с ременным приводом. Как правило, компрессор с прямым приводом – это агрегат бытового назначения. Коаксиальный компрессор привлекает потребителя доступной ценой и широко используются на дачах в гаражах и т.д., поскольку давление воздуха, выдаваемое аппаратом, не превышает 0,8 МПа. Если сравнивать бензиновый и дизельный компрессор, то последний является более надежным в эксплуатации. Также дизель имеет более простое устройство и легок в обслуживании.
Система охлаждения. Аппараты бывают с жидкостным и воздушным охлаждением или вообще без него.
Условия эксплуатации. Аппараты могут быть стационарными, работающими только в помещении от электросети, и передвижными (переносными), работа которых допускается на открытом воздухе и при низких температурах. Например, передвижные компрессоры с двигателем внутреннего сгорания широко используются в местах, где нет централизованного электроснабжения.
Конечное давление. По данному параметру аппараты подразделяют на четыре группы. Агрегаты низкого давления (0,15-1,2 МПа) используются в составе установок для сжатия газов (воздуха). Устройства среднего давления (1,2-10 МПа) применяются для разделения, транспортировки и сжижения газов в нефтеперерабатывающей, газовой и химической промышленности. Аппараты высокого давления (10-100 МПа) и сверхвысокого давления (свыше 100 МПа) используются в установках для синтеза газов.
Производительность. Указывается в единицах объема за определенных промежуток времени (м3/мин). Производительность агрегата напрямую зависит от таких параметров, как скорость вращения вала, диаметр цилиндра, длина хода поршня. По производительности принято разделять аппараты на 3 категории: малая – до 10 м3/мин; средняя – от 10 до 100 м3/мин; большая – свыше 100 м3/мин.

Кроме всего, компрессоры подразделяются в зависимости от области применения на агрегаты общего назначения, нефтехимические, химические, энергетические и т.д.

Источник: http://Tehnika.expert/dlya-sada/kompressor/vidy-i-klassifikaciya-princip-dejstviya.html

Компрессор — это… Виды компрессоров, назначение, устройство и принцип работы :

Новый этап развития в строительстве и производственной сфере переживает компрессорное оборудование. Современная генерация агрегатов данного типа характеризуется высокой мощностью, большими объемами подачи сжатого воздуха и долговечностью. Также наблюдается и процесс активного внедрения компрессоров в бытовую сферу.

Рядовому домашнему пользователю сжатый воздух может помочь в работе с краскопультом и строительным инструментом, требуя минимальных усилий. В то же время компрессор бытовой имеет небольшие размеры и не требует особого внимания в процессе технического обслуживания.

Но в любом случае для правильного выбора такого помощника необходимо подробнее разобраться с его устройством и рабочими параметрами.

Что такое компрессор?

Под компрессорными установками понимается широкий спектр агрегатов, нагнетающих сжатый воздух. В некотором смысле это генераторы воздушных потоков, которые используются как усилие для выполнения определенных рабочих действий.

К примеру, сжатый воздух является рабочей средой для пневматических строительных инструментов. Станция направляет его к оборудованию, в результате чего выполняется конечная функция. В техническом отношении компрессор – это сложная машина, построенная на механической рабочей группе.

В процессе работы оператор должен учитывать параметры состояния установки, в некоторых случаях регулируя давление подачи воздуха. Также существуют модели, которые в постоянном режиме работают без участия пользователя – ими управляет автоматика.

Обычно это производственные компрессоры, которые входят в конвейерные линии обработки разных материалов.

Конструкция агрегата

Устройство компрессоров определяется типом конструкции. Наиболее распространены поршневые воздушные модели. Они могут быть масляными и безмасляными. В обоих случаях непосредственную выработку сжатого воздуха обеспечивает поршень за счет возвратно-поступательных движений. Но и сама поршневая группа нуждается в энергетической поддержке. Функцию привода могут выполнять двигатели разных типов. В частности, компрессор электрический работает на электромоторе. Такие станции выгодны своей бесшумностью, но они же зависимы от сети, что не всегда допустимо при организации рабочего процесса. Существуют и другие варианты энергоснабжения, которые будут рассмотрены отдельно. В обязательный состав практически всех компрессоров входит и емкость с воздухом. Это ресивер, от объема которого напрямую зависит производительность компрессорной установки.

Принцип работы

В поршневых агрегатах работа осуществляется за счет возвратно-поступательного действия в цилиндре. В целях обеспечения максимального эффекта компрессии небольшой промежуток от наружной поверхности поршня до внутренней стены цилиндра уплотняют демпфирующими кольцами. Циркуляция принимаемых и выпускаемых воздушных масс происходит в цилиндре между клапанами.

Действие поршня реализуется за счет работы шатуна, работающего от кривошипного механизма, который активизируется двигателем. Но также распространен и винтовой компрессор. Устройство и принцип работы данного агрегата можно описать через группу валов, которые вращаются друг другу навстречу. Получается эффект динамической машины.

На разных этапах рабочего цикла нарезы и кромки валов могут формировать замкнутое или открытое пространство, управляя, таким образом, потоками воздуха. В обоих механизмах могут использоваться средства для смазки – это касается масляных моделей. Техническая жидкость обволакивает механические элементы, оберегая их от разрушающего воздействия трения.

Для винтовых и для поршневых механизмов применяются разные типы масел, в основном отличающиеся тепловой стойкостью.

Характеристики компрессоров

В выборе опытные пользователи компрессорного оборудования учитывают такие параметры, как давление, мощность с производительностью и объем ресивера. Давление в данном случае измеряется в Барах – единица, которая соответствует одному атмосферу. Обычно компрессоры располагают давлением на уровне 10 Бар и это довольно существенная величина, поэтому важно учитывать, что этот же параметр у обслуживаемого инструмента должен быть ниже. Мощность определяет, насколько интенсивным будет вращение тех же винтов, роторов или поршня – соответственно, обусловит и уровень производительности. Силовой потенциал в среднем составляет 1,5-2 кВт. При таких значениях производительность соответствует примерно 150-200 л/мин. Максимально современный компрессорный агрегат способен обеспечивать порядка 500 л/мин. В случае с мощностью, и в расчетах производительности должен быть остаток в 15-20% на случай перегрузок. Емкость ресивера может составлять и 10-20 л в случае с бытовым компрессором, и 500-700 л, если речь идет о промышленном агрегате.

Разновидности поршневых моделей

Принципиальным отличием между разными поршневыми моделями можно назвать потребность в смазке. Масляный компрессор – это агрегат, который требует регулярного и обильного снабжения техническими жидкостями, минимизирующими эффект трения. Своего рода антифрикционная добавка, увеличивающая срок службы элементов.

Безмасляные модели выигрывают за счет небольших размеров и возможности подачи чистого воздуха. Но нельзя сказать, что механизмы таких компрессоров полностью избавляются от смазки. Она присутствует, но распространяется по другим каналам, не контактируя с ресивером, в котором циркулирует воздух.

Более того, снабжение маслом обеспечивается в автоматическом режиме специальными раздатчиками. И масляные, и безмасляные виды компрессоров находят свое место в разных сферах.

Для понимания практической разницы между двумя устройствами можно сказать, что первые лучше работают в условиях интенсивного производства, а вторые скорее годятся для обслуживания малогабаритного пневматического инструмента.

Разновидности приводных систем

Тип привода в данном случае – это разновидность двигателя, благодаря которому механическая начинка выполняет свою функцию генерации воздуха.

Уже говорилось, что существует электрический компрессор, который выигрывает у конкурентных моделей за счет тихой работы, но его подключение к сети накладывает определенные ограничения.

К плюсам таких агрегатов относят также экологическую чистоту и скромные размеры.

Если же требуется высокая производительность, то отдавать предпочтение стоит компрессорам на жидком топливе. Как правило, это наиболее мощные генераторы сжатого воздуха, которые можно использовать на производствах.

Промышленные виды компрессоров практически все формируются бензиновыми и дизельными станциями.

Но, важно не забывать, что наличие традиционных ДВС увеличивает габариты компрессора и повышает ответственность техобслуживания.

Расходные материалы и аксессуары

Также в качестве обязательного компонента выступает измерительный прибор – манометр. Он может быть стрелочным, электронным или автоматическим, и его присутствие как таковое крайне рекомендуется специалистами.

Также следует не забывать, что компрессор – это машина, работающая при высоком давлении и напряжении. Причем некоторые модели вместе с воздушной струей могут распылять и абразивные частицы.

Поэтому работать с такими установками желательно в специальной экипировке с очками и рукавицами.

Производители компрессоров

Крупнейшие изготовители промышленного оборудования выпускают компрессоры разных видов. Среди лидеров сегмента можно назвать Fubag, Abac, Metabo и Fini.

Это передовики сегмента, предлагающие, кроме повышенных рабочих характеристик, также и эффективные защитные системы с эргономическими достоинствами конструкции. Именно фирмы Abac и Fubag предлагают высокомощный 500-литровый компрессор.

Промышленный агрегат данного производства, по словам пользователей, приятно удивляет не только эксплуатационными возможностями, но и современным технологичным управлением.

Сферы применения

Простейшие задачи, которые выполняют воздушные компрессоры, охватывают весь спектр функций пневматического инструмента. Шлифмашины, гайковерты, долото, пескоструйные аппараты функционально обеспечивает компрессор. Это универсальный источник сжатого воздуха для малогабаритной пневматики как минимум.

Если говорить о более серьезных задачах, то к ним можно отнести накачку надувных изделий, покрасочные работы, а также абразивную зачистку.

Опять же, за счет сжатого воздуха можно формировать довольно активную струю, способную на высокой скорости доставлять инородные частицы.

Этой возможностью можно объяснить производственное назначение компрессора, благодаря которому обслуживаются станочные механизмы, распыляющие песок.

Заключение

Принцип работы компрессорного оборудования давно применяется в самых разных сферах. На данном же этапе развития в погоне за потребителем производители стремятся пересматривать и конструкции, и технико-эксплуатационные возможности таких агрегатов. В итоге появляется компрессор промышленный, в перечень задач которого входит обеспечение сложных операций гидроабразивной резки. Это мощные дизельные установки, которые внешне напоминают небольшие электростанции. С другой стороны, не теряет актуальности и малогабаритный компрессор, точечно обслуживающий малогабаритные инструменты – такие модели добавляют в функциональности, эргономике и степени автономности.

Источник: https://www.syl.ru/article/327598/kompressor—eto-vidyi-kompressorov-naznachenie-ustroystvo-i-printsip-rabotyi

Компрессоры: устройство и принцип работы

Воздушный компрессор представляет собой установку, действие которой основано на сжатии воздуха и подачи его под определенным давлением в пневматическое оборудование.

Выбирая компрессорное оборудование для выполнения различных видов работ, необходимо учитывать устройство компрессора, его конструктивные особенности, а также технические и рабочие характеристики установки.

Конструктивные особенности, принцип действия и устройство воздушного компрессора зависят от типа установки.

Современные компрессоры имеют несколько классификаций, главной из которых является различие компрессоров по принципу действия.

Сегодня производители компрессорного и пневматического оборудования предлагают большое количество данных установок различного типа, наиболее распространенными среди которых являются винтовые и поршневые установки.

Поршневые компрессоры

Винтовые компрессоры

Все виды компрессоров имеют, как общие элементы, так и различия в конструкции. Кроме того, в зависимости от типа оборудования могут быть использованы различные материалы при изготовлении тех или иных составляющих компрессоров.

Устройство компрессоров винтового типа

В промышленных отраслях наиболее распространено использование винтовых воздушных компрессоров, которым характерны высокие технические характеристики.

Устройство компрессора воздушного винтового отличается от аналогичных установок наличием винтового блока, в состав которого входят два ротора с ведущим и ведомым типом.

Винтовой блок является основным рабочим элементом данного оборудования.

В момент работы данного компрессора, воздух, который проходит через систему фильтрации и клапан, поступает блок с винтами, где происходит смешивание воздуха с маслом. Использование масла необходимо для устранения пузырей воздуха и уплотнения пространства.

Далее воздушно-масляная смесь нагнетается винтовым блоком в пневматическую систему. На следующем этапе смесь поступает в сепаратор, где воздух отделяется от масел и, через систему радиатора, подается в ресивер или же на пневматическое оборудование.

Так как блок, в котором расположены винты, является главным рабочим элементом компрессора, принцип его работы необходимо рассмотреть отдельно. Зубья роторов – ведущего и ведомого, находятся в зацепленном состоянии.

Корпус винтового блока и открытые полости роторов создают объем, в который, при вращении винтов, поступает воздух. Вращение роторов имеет противоположные направления.

При этом происходит закрытие открытых полостей, что приводит к уменьшению объема между ними и увеличению давления нагнетания.

Подобное устройство винтового компрессора и его принцип действия обеспечивает высокую эффективность работы всей установки, бесперебойную подачу сжатого воздуха на пневмооборудование и возможность интенсивной эксплуатации данной системы на протяжении длительного времени.

Другим видом компрессорных систем, широко используемых в быту и на небольших предприятиях, является оборудование поршневого типа. Главным отличием такой установки от винтового и других типов оборудование является достаточно простое устройство поршневого компрессора и принцип его работы.

Основные элементы данной установки можно разделить на группы в зависимости от выполняемых функций:

цилиндровая группа;
поршневая группа;
механизмы движения;
системы регулирования, представляющие собой элементы, регулирующие производительность оборудования – трубопроводы, вспомогательные клапаны;
системы смазки;
элементы охлаждения;
детали для установки оборудования.

Конструктивно поршневой компрессор представляет собой корпус, выполненный из чугуна, алюминия или же другого материала и оснащенный цилиндром, расположение которого может быть как вертикальным, так и горизонтальным. Основную подвижную и рабочую часть компрессора составляет сам поршень и два клапана, выполняющие всасывающие и нагнетательные функции.

Основу работы данного оборудования составляет движение поршня – поступательные движения приводят к всасыванию воздуха в цилиндр, а при возвратном действии воздух сжимается. Данный процесс и приводит к увеличению силы давления.

В этот момент происходит закрытие клапана всасывающего действия, а нагнетательный клапан подает в магистраль сжатый воздух. Данный цикл повторяется на протяжении всего периода работы оборудования, обеспечивая пневмоинструменты воздухом под давлением необходимого уровня.

Устройство компрессора воздушного поршневого отличается своей сравнительной простотой в сочетании с высокими рабочими и эксплуатационными характеристиками.

Учитывая устройство компрессоров поршневых и винтовых, их конструктивные, технические и эксплуатационные особенности, можно легко выбрать наиболее подходящий тип оборудования в соответствии с предъявляемыми к ним требованиями и для использования с различными пневмоинструментами при проведении как промышленных, так и бытовых работ.

Источник: https://www.pnevmoteh.ru/Ustrojstvo-vozdushnyh-kompressorov

Компрессор. Виды и устройство. Работа и применение. Как выбрать

Виды компрессоров

Существует классификация такого оборудования по нескольким признакам.

По типу рабочей среды они могут быть:

Воздушные. Самый распространенный вид. Такое оборудование сжимает воздух, после чего он применяется для разных целей, например для работы пневмоинстурмента и другого оборудования.

Газовые. В этом случае, агрегаты используются для сжатия газов и их смесей, чаще всего они применяются для сжатия водорода и кислорода.

Циркуляционные. С их помощью воздух или газ сжимаются, после чего циркулируют по замкнутому контуру.

Аппараты многослужебного типа. Они способны одновременно сжимать несколько видов газов.
Многоцелевые. Используются для сжатия газов по переменной схеме.

По типу конструкции:

Поршневые. Это самая старая модификация, но она до сих пор является популярной и востребованной. Такое оборудование имеет двигатель внутреннего сгорания, в котором есть поршневая группа, и сжатие воздуха выполняется поршнем. Компрессор может приводиться в действие и при помощи электродвигателя. Самыми доступными являются аппараты небольшой мощности с одним поршнем.

Мембранные. Они похожи на предыдущий тип, но здесь рабочим элементом является поршневая мембрана. Во время работы агрегата она колеблется и нагнетает воздух. Мембраны делают многослойными, чтобы увеличить их срок службы. Хотя такие приборы имеют производительность меньше, чем поршневые, но на выходе получается воздух без примесей.

Роторно-винтовые. В таких конструкциях нет клапанов, поэтому винт имеет максимальные обороты. Чтобы обеспечить необходимое давление, рабочая камера должна быть большой. Мощность таких приборов может быть от 4 до 250 кВт, и они создают давление от 5 до 13 бар.

Роторно-пластинчатые. Они имеют прямой приводной механизм, поэтому у них высокая производительность, надежность и большой срок службы. Ротор вращается со сравнительно небольшой частотой, поэтому мощность таких агрегатов в пределах 1-75 кВт, и они могут создавать давление до 10 бар.

Особенности устройства

Самым распространенным является поршневой компрессор:

Винтовые агрегаты имеют немного другое устройство:

Основным рабочим элементом является винтовая пара.
Всасывающий клапан.
Фильтр.
Электромотор.

Принцип действия

В зависимости от типа устройства компрессора, воздух может нагнетаться поршнем, мембраной или винтовой парой.

Лопастные приборы будут подавать сжимаемый воздух в непрерывном режиме, так как увеличивают скорость потока за счет вращения лопастей. В объемных агрегатах воздух подается в пульсирующем режиме.

Есть большой выбор видов, поэтому всегда можно подобрать тот, который соответствует предъявляемым требованиям.

Область применения

Области применения компрессоров:

Нефтехимическое производство, часто наличие примесей в сжатом воздухе может быть опасным, поэтому к его качеству высокие требования.
Пищевая промышленность.
Медицина.
Строительство.
Металлургия.
Машиностроение.
Сельское хозяйство.

Широкое применение такое оборудование нашло и в быту:

Для накачивания шин автомобиля, мячей, матрасов, лодок, бассейнов и т.д.
Подключив продувочный пистолет, можно убрать в машине, очистить двигатель или радиатор.
При помощи моющего пистолета, можно мыть не только автомобиль, но и любые другие предметы.
Во время ремонта, с помощью краскопульта можно красить, белить.
Для работы пневмоинструментов: отбойный молоток, шуруповерт, дрель, гвоздезабивной пистолет, пневмопила.
С помощью специальной насадки, можно прочищать канализационные, водосточные трубы.
На даче пневматическими ножницами можно легко стричь кусты и обрезать деревья.

Как выбрать компрессор

Несмотря на большое разнообразие моделей компрессоров, при совершении выбора, нужно обращать внимание на:

Давление воздуха, оно может указываться в барах или атмосферах, для бытового использования достаточно 4-12 атмосфер.
Производительность, этот параметр измеряют в литрах за минуту, для использования в быту достаточно 350 л/мин.
Мощность силовой установки, этот показатель характеризует мощность двигателя, для бытовой техники достаточно его показателей в пределах 0,8-2,5 кВт.
Вес и габариты, в зависимости от мощности, производительности и размеров, такие устройства могут иметь вес от нескольких килограмм, до нескольких сотен килограмм, чем больше агрегат, тем он менее мобильный.
Объем ресивера, бак для накопления сжатого воздуха у бытовых приборов обычно не превышает 50 литров, а у профессиональных, он оставляет 100 и более литров.

Выбирая компрессор, надо покупать тот, мощность и производительность которого будет минимум на 30% больше, чем требуется для выполнения работ.

Плюсы и минусы

Плюсы поршневых приборов:

Удобны для кратковременной подачи сжатого воздуха.
Могут работать в сложных условиях, поэтому используются в таких загрязненных помещениях как угольные, фасовочные склады, места помола зерна и другие сферы.
Эффективно используется при необходимости сжатия агрессивных газов.
Является оптимальным вариантом, когда надо производительность не более 200 л/мин.
В промышленности его выгоднее использовать, чем винтовые аналоги.
Доступная стоимость.

Недостатки таких устройств:

Высокие энергозатраты.
Необходимо часто проводить техническое обслуживание, обычно это делают не реже, чем через 500 часов работы.
Во время работы создается много шума и вибрация.

Винтовые устройства являются более современным оборудованием, среди их преимуществ надо отметить следующие:

Низкий уровень шума и вибрации.
Сравнительно небольшой вес и размеры.
Мобильность.
Получается более чистый воздух.
Могут работать в непрерывном режиме длительное время.
Небольшое энергопотребление.
Есть возможность плавно регулировать производительность.

Имеет винтовой компрессор и некоторые недостатки:

Более сложное устройство.
Высокая стоимость.

Интересные факты

В документации к отечественному и зарубежному оборудованию, часто производительность указывается по-разному. В зарубежных моделях указывают объем забираемого воздуха, а он на 30% больше, чем на выходе. Приобретая зарубежные аппараты, надо добавлять эту величину, чтобы получить необходимую производительность.
Если оборудование должно работать длительный период времени, то лучше покупать винтовые устройства, но включать и выключать их часто нельзя. Для кратковременной подачи сжатого воздуха, лучше установить поршневые компрессорные агрегаты.
Учитывайте, к какой сети будет подключаться прибор: одно- или трехфазной и в соответствии с этим, делайте его выбор.
Для автосервиса или мебельного производства, лучше приобретать поршневые аппараты с ременной передачей, хотя они и более шумные, но имеют больший срок службы и высокую надежность.

Компрессор

Компрессор
— устройство для сжатия и подачи воздуха
или другого газа под давлением. Степень
повышения давления в компрессоре более
3. Для подачи воздуха с повышением его
давления менее чем в 2-3 раза применяют
воздуходувки, а при напорах до 10 кн/м2
(1000 мм вод. cm.) вентиляторы. Компрессор
впервые стали применяться в России с
начала 20 в.

Если
взять компрессор, привод и дополнительное
оборудование, то получится компрессорная
установка.
Компрессорная
установка в
свою очередь — это совокупность
компрессора, привода и вспомогательного
оборудования, например: газоохладителя
или осушителя сжатого воздуха.
В
промышленности компрессоры начали
применять в середине 19 века, произошло
это в Европе, в России же, компрессоры
начали применять позже — в начале 20
века.
Область
применения компрессорной техники
— технологические процессы химической,
нефтехимической, нефтеперерабатывающей,
газовой, металлургической, пищевой
промышленности и ряде других отраслей.

Компрессоры
могут эксплуатироваться в составе
стационарных или передвижных машин или
установок. Соответственно этому различают
стационарные, передвижные, переносные,
прицепные, самоходные, транспортные
(авиационные, автомобильные, судовые,
железнодорожные) компрессоры.

Виды
компрессоров

По применимости в газовой (рабочей) среде компрессоры разделяют на:

Газовые — для сжатия любого газа или смеси газов, кроме воздуха; в зависимости от вида газа они называются кислородными, водородными, аммиачными и т. д.;
Воздушные -для сжатия воздуха; значительную группу таких компрессоров составляют компрессоры общего назначения, предназначенные для сжатия атмосферного воздуха до давления 0,8 ? 1,5 МПа и выполненные без учета каких-либо специфических требований;
Циркуляционные— для обеспечения циркуляции газа в замкнутом технологическом контуре;
Многоцелевые (специальные) -для попеременного сжатия различных газов;
Многослужебные (специальные) — для одновременного сжатия различных газов.

Компрессоры также подразделяют по создаваемому давлению рн (низкого давления-от 0,3 до 1 Мн/м2, среднего — до 10 Мн/м2 и высокого — выше 10 Мн/м2), по производительности, то есть объёму всасываемого Vвс (или сжатого) газа в единицу времени (обычно в м3/мин) и другим признакам. Компрессоры также характеризуются частотой оборотов n и потребляемой мощностью N. В настоящее время компрессоры выпускаются двух типов: мембранные и поршневые. Различаются они по принципу действия. Чтобы не вдаваться в подробности механики и инженерной мысли, остановимся на следующем.
Поршневые практически бесшумны, но достаточно дороги.
Мембранные при работе гудят, многие довольно сильно. Зато значительно дешевле.

По принципу
действия и основным конструктивным
особенностям различают компрессоры:

Поршневые
Ротационные
Центробежные
Осевые
Струйные
Мембранные

Поршневой компрессор
в основном состоит из рабочего
цилиндра и поршня; имеет всасывающий
и нагнетательный клапаны, расположенные
обычно в крышке цилиндра.

Для сообщения
поршню возвратно-поступательного
движения в большинстве поршневых
компрессоров имеется кривошипно-шатунный
механизм с коленчатым валом.

Поршневые
компрессоры бывают одно- и многоцилиндровые,
с вертикальным, горизонтальным, V-
или W-oбразным и другим расположением
цилиндров, одинарного и двойного
действия (когда поршень работает обеими
сторонами), а также одноступенчатого
или многоступенчатого сжатия.

Ротационные компрессоры
имеют один или несколько роторов, которые
бывают различных конструкций. Значительное
распространение получили ротационные
пластинчатые компрессоры, имеющие ротор
с пазами, в которые свободно входят
пластины.

Принципы
действия ротационного и поршневого
компрессоров в основном аналогичны
и отличаются лишь тем, что в поршневом
все процессы происходят в одном
и том же месте (рабочем цилиндре),
но в разное время (из-за чего
и потребовалось предусмотреть
клапаны), а в ротационном компрессоре
всасывание и нагнетание осуществляются
одновременно, но в различных
местах, разделенных пластинами ротора.

Центробежный компрессор
в основном состоит из корпуса
и ротора, имеющего вал с симметрично
расположенными рабочими колёсами.
Центробежный 6-ступенчатый компрессор
разделён на три секции и оборудован
двумя промежуточными холодильниками,
из которых газ поступает в каналы.

Во время работы центробежного
компрессора частицам газа, находящимся
между лопатками рабочего колеса,
сообщается вращательное движение,
благодаря чему на них действуют
центробежные силы.

Под действием этих
сил газ перемещается от оси компрессора
к периферии рабочего колеса,
претерпевает сжатие и приобретает
скорость.

Осевой компрессор
имеет ротор, состоящий обычно из нескольких
рядов рабочих лопаток.

При работе осевого
компрессора вращающиеся рабочие лопатки
оказывают на находящиеся между ними
частицы газа силовое воздействие,
заставляя их сжиматься, а также
перемещаться параллельно оси компрессора
(откуда его название) и вращаться.

Между направляющими лопатками происходит
и дополнительное повышение давления
за счёт уменьшения скорости газа.
Осевые компрессоры применяют в составе
азотурбинных установок.

Техническое
совершенство осевых, а также
ротационных, центробежных и поршневых
компрессоров оценивают по их механическому
кпд и некоторым относительным
параметрам, показывающим, в какой
мере действительный процесс сжатия
газа приближается к теоретически
наивыгоднейшему в данных условиях.

Струйные компрессоры
по устройству и принципу действия
аналогичны струйным насосам. К ним
относят струйные аппараты для отсасывания
или нагнетания газа или парогазовой
смеси. Струйные компрессор обеспечивают
более высокую степень сжатия, чем
струйные насосы. В качестве рабочей
среды часто используют водяной пар.

Основным
узлом мембранного компрессора
является мембранный блок, в котором
происходит сжатие газа. Мембранный блок
выполняет роль цилиндра в компрессоре.

При работе компрессора мембраны блоков
полностью изолируют сжимаемый газ
от рабочей жидкости, чем обеспечивается
сохранение высокого качества газа, что
является большим преимуществом мембранных
компрессоров над поршневыми. Агрегаты
предназначены для сжатия различных
сухих газов, кроме кислорода, без
загрязнения их маслом и продуктами
износа трущихся частей.

Могут использоваться
в производствах и научных
исследованиях, где к чистоте
перекачиваемого газа и герметичности
компрессора предъявляются жесткие
требования. В случае прорыва мембран
срабатывает автоматическая защита.

Основные
типы компрессоров, их параметры и области
применения показаны в таблице

Типы
компрессоров и их характеристика

Тип компрессора	Предельные параметры	Область применения
Поршневой	VВС = 2-5 м³/мин РН = 0,3-200 Мн/м² (лабораторно до 7000 Мн/м²) n = 60-1000 об/мин N до 5500 квт	Химическая промышленность, холодильные установки, питание пневматических систем, гаражное хозяйство.
Ротационный	VВС = 0,5-300 м³/мин РН = 0,3-1,5 Мн/м² n = 300-3000 об/мин N до 1100 квт	Химическая промышленность, дутье в некоторых металлургических печах и др.
Центробежный	VВС = 10-2000 м3/мин РН = 0,2-1,2 Мн/м² n = 1500-10000 (до 30000) об/мин N до 4400 квт (для авиационных ? до десятков тысяч квт)	Центральные компрессорные станции в металлургической, машиностроительной, горнорудной, нефтеперерабатывающей промышленности.
Осевой	VВС = 100-20000 м³/мин РН = 0,2-0,6 Мн/м² n = 2500-20000 об/мин N до 4400 квт (для авиационных ? до 70000 квт)	Доменные и сталелитейные заводы, наддув поршневых двигателей, газотурбинных установок, авиационных реактивных двигателей и др.

По
применению можно выделить:
автомобильные
компрессоры — да, ими накачивают шины
или камеры;
бытовые
компрессоры — аквариумные, для аэрографии
или холодильника;
промышленные
компрессоры;
и
медицинские компрессоры.
Компрессоры.
Типы

Самые
простые — это безмасляныекомпрессоры.
Такое название они получили вследствие
того, что благодаря применению специальных
материалов и узлов (в том числе и
необслуживаемых подшипников) удалось
упростить конструкцию за счет отсутствия
системы смазки.

Это решение позволяет
не только удешевить само оборудование,
но и свести к минимуму его обслуживание,
снизить требования к правильному
размещению (такой агрегат может работать
в наклонном положении или даже на боку),
а также получить на выходе воздух без
малейшей примеси масла (этим грешат его
«старшие братья»).

С другой
стороны, при отсутствии смазки,
естественно, снижается ресурс
контактирующих деталей, к тому же не
стоит надеяться на высокую производительность,
поскольку большие нагрузки приведут к
еще более быстрому выходу из строя
компрессионной головки.

Кроме того,
такие устройства работают в интенсивном
тепловом режиме, поскольку сжатие
воздуха сопровождается солидным
тепловыделением, поэтому они не
приспособлены к продолжительной
эксплуатации.

Тем не менее за счет
невысокой стоимости (от $150 до $350) и
сравнительно малых размеров такие
компрессоры широко используются на тех
предприятиях, потребности которых в
сжатом воздухе невелики, как, впрочем,
и объемы работ. Самые производительные
устройства этой серии способны «выдать»
не более 240 л/мин.

Самые
маленькие и недорогие — необслуживаемые безмасляные
компрессоры

Реальной
альтернативой необслуживаемым
стали масляные
компрессоры с прямой передачей.
В них предусмотрена полноценная система
смазки, а вращение от привода к
компрессионной головке передается
напрямую, поскольку они связаны единым
валом.

Такая простота решения не позволяет
в полной мере решить проблему теплоотвода,
поскольку одной крыльчатке приходится
охлаждать два агрегата. Отчасти
решить проблему удается использованием
алюминиевых ребристых корпусов.

Такие компрессорыкомплектуются
небольшими ресиверами объемом от 20 до
50 литров, их производительность редко
превышает 200— 250 л/мин, а стоимость
примерно та же, что у агрегатов предыдущей
конструкции.

Компрессоры
с прямой передачей не
рассчитаны на продолжительную работу.

Если же
мощности такого «малыша» не хватает,
стоит присмотреться к компрессорам
другой конструкции — с клиноременной
передачей.
Как следует из их названия, связь между
двигателем и компрессионной головкой
в этом случае осуществляется с помощью
ременной передачи.

Благодаря наличию
двух валов (на каждый из них устанавливается
крыльчатка) проще организовать охлаждение
таких агрегатов, а следовательно,
возможна более длительная непрерывная
эксплуатация.

В основном, с помощью
таких компрессоров на «СТО» делают кузовной
ремонт двери или
капота, в общем красят)). Применение
полноценной системы смазки на ременных
компрессорах позволяет получить более
высокие выходные характеристики
компрессора и увеличить объем ресивера.

Конечно, столь существенное усложнение
конструкции не может не повлечь за собой
ее удорожание.

Средний
компрессор с клиноременной передачей
обойдется в $450—1000. Однако, несмотря на
более высокую стоимость и возросшие по
сравнению с предыдущим вариантом
габариты, именно такие устройства
рекомендует владельцам небольших
сервисных станций большинство
профессиональных продавцов подобной
техники.

Если наблюдается явный дефицит
производственных площадей на СТО,
возможно, следует отдать предпочтение
моделям с вертикально расположенным
ресивером, который при тех же выходных
параметрах занимает меньше места.

jpg» width=»300″>Ременной
компрессор —
оптимальный
вариант для большинства автосервисов.

Так
устроены наиболее популярные у
«сервисменов» компрессоры.
Есть и другие, позволяющие получить еще
более высокие характеристики.

Винтовые
компрессоры отличаются
надежностью и большим ресурсом работы
при гораздо более низком уровне шума и
вибрации, но их высокая стоимость часто
делает подобное приобретение невыгодным.
Тем не менее находятся покупатели и для
такой техники: ее используют на крупных
станциях техобслуживания с разветвленной
сетью пневмомагистралей.

Повышения
производительности иногда добиваются
и усовершенствованием обычных компрессоров
с клиноременной передачей. В частности,
это достигается за счет размещения двух
компрессионных головок, нагнетающих
воздух в один ресивер.

Первая из них
выполняет функцию основной, вторая
подключается в том случае, если ее
«коллега» не справляется со своими
обязанностями.

Существуют
специальные шумозащитные исполнения.
Их применяют в тех случаях, когда
компрессор размещается непосредственно
в рабочем цеху (обычно он «живет» в
специальном отдельном помещении).
Правда, защитные кожухи создают
дополнительные проблемы с теплоотводом,
поэтому такие компрессоры не
рекомендуется использовать при высокой
температуре окружающей среды.

Винтовые
компрессоры обладают
хорошими характеристиками, но они по
карману только крупным предприятиям.

Источник: https://studfile.net/preview/2524498/

Как устроен поршневой компрессор и как он работает

Среди всех видов существующих компрессоров наиболее распространёнными являются поршневые модели. Их конструкция может быть весьма многообразна, а область применения охватывает практически все сферы народного хозяйства. Современный поршневой компрессор используется и при производстве текстиля, и в машиностроении, и как одна из составляющих криогенных установок, в холодильниках и ещё во многих сферах.

Как работает устройство

Конструктивно это устройство приводит в действие поршень, который помещён внутрь цилиндра и производит там возвратно-поступательные движения. Чтобы немного уменьшить силу трения, между стенками цилиндра и телом поршня оставлен некоторый зазор. Сам поршень двигается под воздействием кривошипно-шатунного устройства, а им, в свою очередь, управляет вал, вращаемый мотором.

На крышке компрессора, которая прикрывает цилиндр, находятся два клапана:

нагнетательный;
всасывающий.

Принцип действия следующий:

Когда поршень выдвигается из цилиндра обратно в компенсатор, за ним остаётся чрезвычайно разреженное пространство, куда тут же всасываются испарения хладагента, для чего открывается всасывающий клапан.
Когда поршень начинает вдвигаться в цилиндр, происходит сдавливание паров хладагента, и давление растёт. Теперь уже закрывается всасывающий клапан и одновременно распахивается нагнетательный. Таким образом пар выталкивается из цилиндра в конденсатор.

После всё повторяется заново.

Устройство поршневого компрессора

Оболочка устройства сделана из крепкого чугуна. Внутри неё находятся цилиндр и картер. Внутри кaртера расположен коленчатый вал. Чтобы трущиеся детали двигались более плавно, стенки цилиндра постоянно смазываются маслом, которое заливается в нижнюю часть кaртера.

Шейка коленчатого вала у самого выхода уплотняется специальным сальником. Эта герметизация препятствует потерям хладагента. Шейка вала скреплена с мaховиком. Когда электромотор вращает вал, мaховик вращается вместе с ним, для этого существует отдельная ременная передача.

Выбирать, какой следует покупать компрессор винтовой или поршневой, нужно исходя из поставленных задач. Существуют разные модели с разными степенями сжатия.

Как работают воздушные компрессоры?

Последнее обновление: 21 августа 2020 г., 10:40

В современном мире пневматики воздушные компрессоры жизненно важны для работы заводов и мастерских по всему миру. Но так было не всегда. Воздушные компрессоры — относительно недавнее изобретение в контексте истории машинного века.

До появления воздушных компрессоров многие инструменты получали питание от сложных систем с ремнями, колесами и другими крупными компонентами.Это оборудование было массивным, тяжелым и дорогостоящим и обычно было недоступно для многих небольших операций. Сегодня воздушные компрессоры бывают разных форм и размеров, и вы можете найти их в больших цехах, автомобильных мастерских и даже в гараже вашего соседа. В этом руководстве мы обсудим воздушные компрессоры и их работу.

Для чего используются воздушные компрессоры?

Воздушные компрессоры можно использовать для решения самых разных задач.Они могут подавать воздух для заполнения таких предметов, как шины или надувные игрушки для бассейнов, или они могут обеспечивать питание рабочих инструментов. Некоторое оборудование, которое хорошо работает с использованием сжатого воздуха, включает:

Сверла
Пистолеты для гвоздей
Шлифовальные машины
Пистолеты для распыления
Шлифовальные машины
Степлеры

От сверл до блоков переменного тока, многих универсальных пневматических инструментов и машины отвечают за комфорт, укрытие, автоматизацию и эффективность повседневной жизни.Сами компрессоры более компактны и легки, чем другие централизованные источники питания. Они также долговечны, требуют меньшего обслуживания и их легче перемещать, чем другое старомодное оборудование.

Функциональность поршневого воздушного компрессора

Итак, как воздушный компрессор получает воздух? Для тех, кто использует поршни, он состоит из двух частей: повышения давления и уменьшения объема воздуха. В большинстве компрессоров используется поршневая технология с возвратно-поступательным движением.

Воздушный компрессор обычно использует:

Электрический или газовый двигатель
Впускной и выпускной клапан для всасывания и выпуска воздуха
Насос для сжатия воздуха
Накопительный бак

Компрессор всасывает воздух и создает вакуум, чтобы уменьшить его объем.Вакуум выталкивает воздух из камеры в резервуар для хранения. Как только в накопительном баке достигается максимальное давление воздуха, компрессор выключается. Этот процесс называется рабочим циклом. Компрессор снова включится, когда давление упадет ниже определенного значения.

Воздушные компрессоры не нуждаются в резервуарах для хранения, и некоторые из более мелких вариантов отказываются от них в пользу портативности.

Что такое вытеснение воздуха?

В основе каждого воздушного компрессора лежит вытеснение воздуха.Для сжатия воздуха внутренние механизмы компрессора перемещаются, проталкивая воздух через камеру. Для этой цели используются два основных типа вытеснения воздуха:

Положительное вытеснение: В большинстве воздушных компрессоров используется этот метод, при котором воздух втягивается в камеру. Там машина уменьшает объем камеры для сжатия воздуха. Затем его перемещают в резервуар для хранения и сохраняют для дальнейшего использования.
Динамическое смещение: Этот метод, также называемый неположительным смещением, использует крыльчатку с вращающимися лопастями для подачи воздуха в камеру.Энергия, создаваемая движением лопастей, создает давление воздуха за более короткий промежуток времени. Динамическое смещение можно использовать с турбокомпрессорами, поскольку оно работает быстро и генерирует большие объемы воздуха. В турбонагнетателях автомобилей часто используются воздушные компрессоры с динамическим рабочим объемом.

Типы объемных воздушных компрессоров

Поскольку объемные воздушные компрессоры прямого вытеснения являются более распространенным типом метода сжатия воздуха, существует большое разнообразие воздушных компрессоров прямого вытеснения.Однако каждый работает по-своему. Некоторые из них лучше подходят для промышленного использования, а другие подходят для домашних проектов и небольших приложений. Вот некоторые из различных типов воздушных компрессоров прямого вытеснения:

Винтовой винтовой: Винтовой компрессор типичен для промышленного использования и имеет размеры, подходящие для многих областей применения. У этих компрессоров есть два винта внутри двигателя, которые непрерывно вращаются в противоположных направлениях. Движение винтов создает вакуум, который всасывает воздух.Этот воздух застревает между резьбой винтов и сжимается, когда он проталкивается между ними. Наконец, его отправляют через выход или в резервуар сдерживания.
Роторно-лопастной: Роторно-лопастной компрессор или вакуумный насос работает по принципу, аналогичному роторно-винтовой. В случае поворотной лопасти двигатель размещается не по центру внутри округлой полости. Двигатель имеет лопасти с автоматически регулируемыми рычагами. По мере приближения рычагов к воздухозаборнику они удлиняются, образуя большую воздушную полость.По мере того как двигатель вращается, перемещая вместе с собой воздух, рычаги приближаются к выходу и уменьшаются, создавая меньшее пространство между лопатками и круглым корпусом, который сжимает воздух. Роторы с лопастным приводом малы и просты в использовании, что делает их идеальным выбором для домовладельцев и подрядчиков.
Поршневой / поршневой: В поршневом воздушном компрессоре вращается ротор, заставляя поршень двигаться вверх и вниз. Когда поршень опускается, автономный воздух втягивается в камеру. Затем воздух сжимается и выталкивается обратно наружу, когда поршень поднимается обратно.Некоторые компрессоры, называемые одноступенчатыми компрессорами, используют только один поршень. Другие, называемые двухступенчатыми компрессорами, используют два поршня и могут создавать большее давление воздуха. Поршневой тип воздушного компрессора — один из самых распространенных.

Механика воздушного компрессора

Принцип работы воздушных компрессоров зависит от конструкции. Поршневые воздушные компрессоры могут иметь один из двух типов циклов сжатия:

Одноступенчатый: Поршень сжимает воздух за один ход.Ход — это один полный оборот коленчатого вала, приводящего в движение поршень. Простая одноступенчатая конструкция делает многие из этих компрессоров идеальными для частных проектов.
Двухступенчатый: Первый поршень сжимает воздух, прежде чем перемещать его в меньший цилиндр, где другой поршень сжимает его дальше. Такая конструкция позволяет компрессору создавать более высокое давление. Поскольку кинетическая энергия, которая сжимает воздух, генерирует тепло, многие двухступенчатые системы также охлаждают воздух при его перемещении между цилиндрами.Охлаждение воздуха позволяет компрессору перемещать больше воздуха без перегрева.

Как работает регулятор воздушного компрессора?

Регулятор прикрепляется к выпускному отверстию для воздушного резервуара вашего компрессора и имеет регулируемую заслонку и индикатор давления. Когда вы вращаете ручку против часовой стрелки, она нажимает на пружину, которая ограничивает клапан, что снижает давление за счет уменьшения подачи воздуха, поступающего в регулятор. Когда вы поворачиваете ручку по часовой стрелке, пружина и клапан освобождаются, пропуская через выход больше воздуха под высоким давлением.

Для многих одноступенчатых воздушных компрессоров предварительно установленный предел давления составляет 125 фунтов на кв. Дюйм. При достижении этого предела реле давления срабатывает, чтобы остановить двигатель и производство сжатого воздуха. В большинстве операций вам не нужно достигать этого предела давления, поэтому многие компрессоры устанавливают воздушные линии на регулятор. С помощью регулятора вы можете ввести соответствующий уровень давления для данного инструмента.

Когда давление, необходимое для приведения в действие вашего инструмента, ниже, чем давление в вашем баллоне с давлением воздуха, регулятор регулирует давление за вас.Хотя регулятор не может поднять давление выше того, что уже находится в вашем баллоне, он обеспечивает постоянный поток воздуха при правильном давлении в инструмент.

Когда достигается заданное давление, регулятор отключает насос в любой момент своего цикла, что означает, что поршень может пройти половину хода, когда в камере находится сжатый воздух, когда он останавливается. Этот воздух может оказывать чрезмерное давление на цепь запуска, которой требуется больше мощности для запуска двигателя. Разгрузочный клапан — это простое дополнение, которое выпускает захваченный воздух, чтобы избежать этой проблемы.

Регулятор снабжен двумя манометрами: один для контроля давления в баллоне, а другой — для контроля давления в воздушной линии. Также на баке есть аварийный клапан, который срабатывает при выходе из строя реле давления.

Что такое поршневой поршень?

Поршень возвратно-поступательного действия состоит из следующих частей:

Коленчатый вал
Шатун
Цилиндр
Поршень
Головка клапана

Работает аналогично двигателю внутреннего сгорания в автомобиле.Шток коленчатого вала поднимает поршень в цилиндре и выталкивает воздух в камеру сжатия, уменьшая объем воздуха и увеличивая давление. Поршень закрывается, нагнетая сжатый воздух в резервуар для хранения. Затем поршень снова открывается, чтобы втянуть больше воздуха и начать процесс заново.

Компрессоры, в которых используются поршни, могут быть громче, чем некоторые другие конструкции, из-за того, как компоненты машины движутся и создают трение. Но новые технологии и прогрессивные конструкции создают модели с двумя и несколькими поршнями, которые могут сделать работу тише за счет разделения рабочей нагрузки.

Винтовой воздушный компрессор

Во многих промышленных приложениях, работающих в тяжелых условиях, поршневой компрессор просто не подходит. Для более высоких давлений, необходимых для сложных пневматических и мощных инструментов, профессионалы обычно выбирают ротационные винтовые воздушные компрессоры.

В то время как поршневой воздушный компрессор использует пульсацию и переменную природу поршневой механики, винтовой компрессор работает непрерывно. Пара роторов сцепляется вместе, чтобы втягивать воздух и сжимать его, когда он движется по спирали.Вращательное движение перемещает воздух через камеру и выбрасывает ее. Высокая скорость вращения может минимизировать утечку.

Многие типы компрессоров испытывают некоторую тряску, которая может повредить оборудование и требует принятия мер по минимизации вибрации. В отличие от этого, большинство винтовых компрессоров работают плавно, обеспечивая равномерную работу без вибрации.

Винтовые компрессоры могут варьироваться в широких пределах: от 10 кубических футов в минуту до значений в диапазоне от 4 до 5. Схемы управления включают:

Останов / запуск: Этот подход либо обеспечивает питание двигателя, либо нет, в зависимости от приложения.
Загрузка / разгрузка: Компрессор работает непрерывно, с золотниковым клапаном, который уменьшает емкость резервуара, когда удовлетворяется определенная потребность в сжатии. Эта схема распространена в производственной среде, и если она включает таймер остановки, она называется схемой двойного управления.
Модуляция: Модуляция также использует скользящий клапан для регулировки давления путем дросселирования / закрытия впускного клапана, чтобы согласовать производительность компрессора с потребностями. Эти настройки менее эффективны для винтовых компрессоров, чем для других типов.Даже при установке на нулевую мощность компрессор все равно будет потреблять около 70 процентов своей полной мощности. Тем не менее, модуляция применима для операций, в которых частая остановка компрессора невозможна.
Переменный рабочий объем: Эта схема управления регулирует объем воздуха, который втягивается в компрессор. В ротационных винтовых компрессорах этот метод может использоваться вместе с регулируемыми впускными клапанами для повышения эффективности и точности регулирования давления.
Переменная скорость: Переменная скорость — это эффективный способ управления производительностью роторного компрессора, хотя она может по-разному реагировать на разные типы воздушных компрессоров.Он изменяет скорость двигателя, что влияет на мощность. Это оборудование имеет тенденцию быть более хрупким, чем другие конструкции, поэтому оно может не подходить для работы в особенно жарких или пыльных условиях.

Как работает смазка в воздушных компрессорах: масляные и безмасляные

Одна из самых важных вещей, которые нужно знать при обслуживании воздушного компрессора, — это принцип работы смазки. Когда вы смотрите на масляные насосы, вы имеете дело с двумя категориями:

Насосы с масляной смазкой: В этой конструкции масло разбрызгивается на стенки и подшипники внутри цилиндра.Этот метод также называется масляной смазкой, и он обычно более долговечный. Поршневое кольцо — это кусок металла на поршне, который помогает создать уплотнение внутри камеры сгорания. Это кольцо может помочь предотвратить попадание масла в сжатый воздух, но иногда оно все же может просачиваться в резервуар.
Безмасляные насосы: Безмасляные насосы получают специальную долговечную смазку, которая устраняет потребность в масле. Во многих отраслях промышленности, где загрязнение недопустимо, таких как пивоваренные заводы, производство продуктов питания и фармацевтика, безмасляные насосы — отличный вариант.Они гарантируют, что масло не загрязняет воздух, который они используют в своем процессе или продукте.

Насосы, залитые нефтью, представляют собой нечто неоднозначное. Для электроинструментов, нуждающихся в смазке, присутствие масла в воздушном потоке может быть полезным. Для инструментов, которым требуется масло, встроенные источники могут распределять масло в равных количествах. С другой стороны, многие инструменты могут перестать работать правильно, если в воздушном потоке присутствует даже небольшое количество масла.

При покраске или обработке дерева масло может прервать весь процесс.Это может препятствовать равномерному высыханию или равномерной отделке покрытий. Масло в воздухе может даже испортить поверхность деревянных конструкций.

К счастью, существуют инструменты, предотвращающие попадание масла в резервуар, такие как воздушные фильтры и маслоотделители, но когда безмасляный воздух имеет решающее значение для работы, безмасляные компрессоры и их постоянная смазка являются лучшим вариантом.

Номинальная мощность воздушного компрессора: что такое CFM?

Когда мы говорим о мощности воздушного компрессора, мы обычно говорим о мощности, но есть много других способов определить, какое давление может обеспечить машина.Мы используем кубические футы в минуту (CFM), чтобы обсудить скорость и объем, с которыми машина сжимает воздух. Но на скорость поступления наружного воздуха в цилиндр влияют тепло, влажность и ветер в окружающей атмосфере.

Чтобы учесть эти внутренние и внешние факторы, производители используют стандартные кубические футы в минуту (SCFM), которые объединяют CFM с такими внешними факторами, как давление и влажность.

Другой рейтинг, который вы можете увидеть, — это объемный кубический фут / мин, который учитывает эффективность компрессорного насоса.Он извлекает информацию из числа оборотов двигателя в минуту (об / мин) и объема воздуха, который цилиндр может вытеснить. Это число является скорее теоретическим измерением, в то время как вы также можете измерить CFM с точки зрения подаваемого воздуха или того, сколько фактически выбрасывается. Это число называется CFM FAD, что означает бесплатную доставку воздуха и используется для измерения доставки к определенным инструментам.

Насосы и компрессоры: два инструмента для работы с воздухом

Существует некоторая путаница между словами «насос» и «компрессор», и многие считают, что это одно и то же.На самом деле, различие между ними является важной частью обсуждения воздушных компрессоров:

Насос забирает жидкости или газы и перемещает их между местами.
Компрессор принимает газ, сжимает его до меньшего объема и более высокого давления и отправляет в другое место.

Наиболее существенное отличие состоит в том, что насос может работать с жидкостями, а компрессор — нет. Жидкости сжимать намного сложнее. Вы можете найти насос внутри компрессора, например, в поршневом воздушном компрессоре — часть, которая выполняет сжатие, является насосом.Функции насосов и компрессоров могут перекрываться на машинах, где давление повышается с каждым оборотом.

Возьмем, к примеру, насос для шин. Хотя он выполняет обе задачи — перемещает воздух и уменьшает его объем, — его цель — переместить наружный воздух куда-нибудь в другое место, в воздухонепроницаемое пространство шины. Поскольку его цель не в том, чтобы уменьшить объем, он технически не считается компрессором. Альтернативный пример — использование пневматических инструментов, для которых требуется сжатый воздух. Устройство, уменьшающее объем воздуха, представляет собой компрессор.

Воздушные насосы обычно делятся на две категории:

Поршневые насосы, которые перемещаются вперед и назад. Велосипедный насос — это поршневой насос, в котором цилиндр втягивает наружный воздух возвратно-поступательным движением и перемещает его в шину.
Ротационные насосы, также называемые центробежными насосами, которые вращаются. Ротационный насос использует крыльчатку, которая в основном представляет собой закрытый гребной винт. У него есть лопасти, которые перемещают поступающую жидкость и направляют ее через выпускное отверстие с высокой скоростью. Этот насос использует моторизованную энергию для перемещения жидкостей из одного места в другое, и его не следует путать с турбиной, которая улавливает жидкости, которые уже движутся.

Сжатый воздух в повседневной жизни

От пневматических дрелей и тормозных систем до блоков HVAC — широкий спектр пневматических инструментов и машин делает повседневную жизнь комфортной, безопасной и эффективной. Почти в каждом здании, через которое вы проходите или проходите в определенный день, воздушные инструменты помогали кому-то шлифовать дерево, красить стены и забивать балки и гипсокартон на место. В цехах по всему миру люди используют сжатый воздух для нанесения слоя краски и удаления пыли и мусора.

Ничего удивительного в том, что человечество открыло способ использовать окружающий воздух, возможно, самый богатый ресурс на планете, и преобразовать его в моторизованное оборудование для самых разных целей.

Quincy Compressor предлагает высококачественные воздушные компрессоры различных типов, включая винтовые, поршневые и безмасляные. Воспользуйтесь нашим поисковиком по продажам и обслуживанию, чтобы найти ближайшего к вам дилера.

Как работает воздушный компрессор? Направляющая для воздушного компрессора

Электричество и давление воздуха — два источника энергии, которыми питается большая часть мастерских Америки.Так же, как у нас есть схемы с легко доступными розетками по всему магазину, в нашем магазине есть воздуховоды с быстроразъемными шлангами, расположенными через определенные интервалы.

Воздушные компрессоры встречаются повсеместно. Эти устройства можно найти повсюду, от угловой заправочной станции с отделением для монет на 50 центов до небольшого беспроводного воздушного компрессора, которым вы накачиваете футбольные мячи и велосипедные шины.

Они бывают любой формы и размера. Некоторые компрессоры используются для питания массивных пневматических инструментов, таких как отбойные молотки и пескоструйные аппараты.Подрядчики используют воздушные компрессоры на всех стройплощадках в Америке, и большинство наших домов построено с помощью воздушных сил.

Преимущества пневмоинструментов

Пневмоинструменты обладают четырьмя уникальными преимуществами.

Меньшая занимаемая площадь: Первое преимущество состоит в том, что пневматический привод устраняет необходимость в инструментах, поскольку каждый из них имеет собственный электродвигатель. Отсутствие отдельного двигателя резко уменьшает размер инструмента и упрощает установку инструментов в труднодоступных местах.Эта маневренность — одна из причин, по которой все стоматологические устройства имеют пневматический привод.

Меньше искры: Электродвигатели создают искру, что не идеально при работе с легковоспламеняющимися материалами. У пневматических инструментов нет этой проблемы с запасом, что делает пневматические инструменты более безопасными для использования в автомобильном мире.

Больше мощности : По сравнению с размером двигателя, который потребуется для создания такого же крутящего момента с электродвигателем, эти инструменты могут обеспечить значительно больший крутящий момент при меньшей занимаемой площади.Ударный гаечный ключ может обеспечить крутящий момент на столько футов-фунтов, как локомотив!

Повышенная долговечность: Электродвигатели имеют изнашиваемые щетки и обмотки. Если пневматические инструменты регулярно смазывать маслом, они должны прослужить годы (если не десятилетия) использования.

Типы воздушных компрессоров

Есть несколько типов воздушных компрессоров:

В поршневых компрессорах

используется поршневой поршень, который перемещается вверх и вниз с помощью вращающегося коленчатого вала, подобно тому, как работает двигатель автомобиля.Это то, что мы видим чаще всего.

Винтовые воздушные компрессоры

используют два винтовых привода с зацеплением, которые постоянно вращаются, чтобы направить воздух вниз по валу из больших, наименее сжатых канавок в узкие, более сжатые канавки. В промышленных целях часто используются винтовые воздушные компрессоры.

В роторно-пластинчатых компрессорах

используется ротор с несколькими подпружиненными лопастями. Этот ротор смещен внутри цилиндра и вращается, перемещая воздух из большей площади цилиндра вниз в меньшую сторону.Это движение смещенного ротора сжимает воздух. Пластинчато-роторные компрессоры являются одними из самых старых компрессорных конструкций и обычно используются в промышленных целях, таких как очистка сточных вод или аэрация воды.

Существуют и другие типы компрессоров, но они наиболее распространены.

Все воздушные компрессоры работают по принципу перемещения воздуха из большего пространства в меньшее.

Это обсуждение будет сосредоточено на поршневых воздушных компрессорах.

Как работают поршневые воздушные компрессоры прямого вытеснения?

(Вам нравится, как я использовал заголовок, который заставляет меня казаться умным?)

Стандартный компрессор в вашем гараже будет работать аналогично автомобильному двигателю.Электродвигатель (иногда газовый двигатель) вращает коленчатый вал, который перемещает шатун вверх и вниз, что приводит к перемещению поршня внутри камеры сжатия.

При ходе вниз впускной клапан открывается и впускает воздух снаружи. Эти поршневые компрессоры уязвимы для грязи, поэтому снаружи будет воздушный фильтр, через который воздух будет протягиваться.

При движении вверх впускной клапан закрывается, а разгрузочный клапан открывается, позволяя сжатому воздуху проходить в бак.Когда поршень движется вниз, этот выпускной клапан закрывается, задерживая сжатый воздух в резервуаре для хранения, и впускной клапан открывается, повторяя цикл.

Это простая, но эффективная система.

Важные части воздушного компрессора

Реле давления

Реле давления измеряет величину давления внутри резервуара и подключается к двигателю. По мере роста давления этот переключатель позволяет давлению подняться до заданной точки, называемой точкой отключения.В этот момент переключатель отправляет сигнал на выключение двигателя, и компрессор отключается, чтобы предотвратить перегрузку бака.

Реле давления затем контролирует использование воздуха, и когда давление в баллоне падает ниже заданного значения (называемого точкой включения), реле давления подает сигнал двигателю о повторном включении.

Эта разница между точкой включения и точкой отключения называется «перепадом давления».

На большинстве воздушных компрессоров потребительского и подрядного качества владелец не может регулировать перепад давления между включением и выключением.Однако общий диапазон можно регулировать вверх и вниз. У нас есть руководство по настройке реле давления.

Клапан перегрузки

Взрыв воздушного компрессора может быть смертельным. Соответственно, стальные баки компрессора должны соответствовать определенным отраслевым стандартам. Танки в хорошем состоянии взрываются редко.

Существует также предохранительный перепускной клапан, называемый предохранительным клапаном компрессора. Если реле давления не может выключить компрессор, открывается предохранительный клапан компрессора, выпуская избыточный воздух до безопасного порога, после чего клапан снова закрывается.

Регулятор воздуха

Когда воздух выходит из машины для использования, есть два манометра и большая ручка, обозначающая регулятор воздуха.

Первый манометр измеряет давление в резервуаре. Второй датчик показывает, сколько фунтов на квадратный дюйм выходит из регулятора. Вы можете повернуть большую ручку, чтобы открыть регулятор для увеличения PSI, или вниз, если вы используете инструмент, который не требует такого большого давления.

Как отрегулировать регулятор воздушного компрессора.

Тепло как ограничивающий фактор

Вы, возможно, заметили, что большинство компрессоров предлагают только 120–150 фунтов на квадратный дюйм (фунтов на квадратный дюйм) в качестве наивысшего номинала.

Причина этого кроется в жаре.

Когда поршень движется против воздуха, возникает невероятное трение и тепло. Это тепло препятствует процессу сжатия, делая компрессор менее эффективным.

Кроме того, если компрессору требовалось поднять воздух до более высокого PSI, это могло создать более взрывоопасную ситуацию из-за более горячего сжатого воздуха.

Соответственно, компрессоры, которым необходимо удовлетворять более высокие требования к воздуху, используют модель двухступенчатого сжатия, описанную ниже, в которой воздух сжимается в первом цилиндре, кратковременно охлаждается и сжимается во втором цилиндре.

Многие компрессоры имеют маховик, который либо приводит в движение вентилятор, либо действует как вентилятор, помогая перемещать воздух через головку клапана.

Один цилиндр или два?

Многие компрессоры имеют две камеры сжатия.

Одноступенчатый

Это наиболее распространенная конструкция.Одиночный баллон подает давление в резервуар для хранения. Для большинства задач такой дизайн более чем подходит. Есть несколько переносных воздушных компрессоров, в которых используется двухцилиндровая конструкция, но большинство из них одноцилиндровые.

Двойная камера

Эта система по-прежнему является одноступенчатым компрессором, но имеет двойные одноступенчатые камеры сжатия. Двойные камеры позволяют компрессору быстрее наращивать объем воздуха. Такая конструкция может помочь компрессору обеспечить более высокий воздушный поток, чтобы соответствовать жестким требованиям CFM (кубических футов в минуту).

Двухступенчатый воздушный компрессор

Эта модель также имеет две камеры сжатия. Однако один по размеру больше другого. В этой установке первая компрессорная камера поднимает сжатый воздух примерно до 150 фунтов на квадратный дюйм. Затем он отправляется во вторую камеру, где сжимается до еще более высокого уровня. Двухступенчатые компрессоры идеально подходят для приложений, требующих более высоких уровней давления.

Важные термины и характеристики компрессора

Если вы покупаете компрессор, вы заметите множество сбивающих с толку оценок.Поговорим о них быстро.

Лошадиная сила: Здесь обсуждается мощность двигателя. В целом, это не очень полезно, поскольку у вас может быть большой двигатель в паре с неэффективным компрессором. Другие рейтинги более полезны.

Воздушный поток: Стандартное измерение объема воздуха стандартизировано в кубических футах в минуту или кубических футах в минуту. Пистолеты для гвоздей нужно всего около 2-3 кубических футов в минуту. Пистолеты для окраски автомобилей требуют 14 кубических футов в минуту (если вы не используете распылитель высокого давления небольшого объема, в этом случае достаточно 4 кубических футов в минуту.) У нас есть список распространенных типов инструментов и их требований к объему воздуха. Поскольку на CFM влияет воздух, в котором работает компрессор, существует стандартизированный расчет SCFM (стандартных кубических футов в минуту), который представляет собой CFM на уровне моря при температуре 68 градусов по Фаренгейту и относительной влажности 36%. Рейтинги SCFM приведены при 90 фунтах на квадратный дюйм. Если PSI увеличивается, SCFM уменьшается, и наоборот (принцип Бернулли).

Давление: Единица измерения номинального давления — фунты на квадратный дюйм или PSI.Например, гвоздезабиватель для сборки должен использовать около 3 кубических футов в минуту и 90 фунтов на квадратный дюйм. Согласно принципу Бернулли, когда давление воздуха (PSI) уменьшается, объем воздуха (CFM) увеличивается.

Источник питания: Небольшие переносные воздушные компрессоры должны потреблять не более 15 А, чтобы их можно было подключить практически к любой розетке. Если вы покупаете компрессор, требующий 20 ампер, убедитесь, что ваша электрическая схема рассчитана на это. Для более крупных компрессоров на 20 и 60 галлонов может потребоваться большая мощность или цепь на 220 вольт.

Воздушный бак: Компрессор накопителя воздуха помогает вам спланировать, с какой надежностью воздушного потока вам придется работать. Баллон с воздухом на 6 или 8 галлонов может быть отличным вариантом для строительства дома, но недостаточным для работы с пневматическим гайковертом. Компрессор с резервуаром на 20 галлонов не только будет иметь резервуар большего размера, но и, вероятно, будет работать в паре с более крупным компрессорным насосом. Нечто подобное подойдет для автомеханика, которому нужны только гайковерты. Для специализированного производственного компрессора что-то вроде компрессора на 60 галлонов обеспечит бесконечный запас воздушного потока и, возможно, двухступенчатый компрессорный насос.

Сравнение безмасляных и масляных компрессоров

Я кратко обсуждаю это в своем списке лучших компрессоров, а затем целую статью посвящаю безмасляным и масляным компрессорам.

Компрессоры для легких режимов работы и некоторые модели подрядчиков предлагают поршень с тефлоновым покрытием, который требует меньше масла. Они рассчитаны только на 2 000 часов (или 18 месяцев интенсивного использования).

Компрессоры

для тяжелых условий эксплуатации используют масляную ванну для смазки систем, а компрессоры обычно служат около 15 000 часов.

Подбор правильного воздушного компрессора

Выберите компрессор в зависимости от типа его использования. Наша таблица требований к воздуху в зависимости от типа пневматического инструмента — отличное место для начала.

Каковы функции компрессоров кондиционеров? | Руководства по дому

Херб Кирхгоф Обновлено 14 декабря 2018 г.

Кондиционер работает путем преобразования хладагента из газа в жидкость и обратно в непрерывном цикле.Кондиционеры состоят из четырех основных механических частей: компрессора, конденсатора, расширительного клапана и испарителя.

Функция компрессора

Компрессор является сердцем цикла охлаждения. Цикл начинается, когда компрессор всасывает холодный газообразный хладагент под низким давлением из помещения. Единственная функция компрессора с приводом от двигателя — «сжимать» хладагент, повышая его температуру и давление, так что он выходит из компрессора в виде горячего газа под высоким давлением.

Теплопередача

Компрессор подталкивает горячий газ к оребренному змеевику конденсатора на внешней стороне кондиционера, где вентиляторы продувают холодный внешний воздух через змеевик и через ребра, отбирая тепло от хладагента и передавая его наружный воздух.

Turns Liquid

Когда от хладагента отобрано достаточно тепла, он конденсируется в теплую жидкость, которая проходит под высоким давлением к расширительному клапану, который превращает хладагент в холодную жидкость с низким давлением. Хладагент проходит от расширительного клапана к оребренному змеевику испарителя, расположенному внутри помещения или на стороне помещения кондиционера.

Поглощает тепло

Когда хладагент попадает в змеевик испарителя, где давление намного ниже, он химически вынужден испариться в газ.Для этого процесса требуется тепло, которое исходит от теплого воздуха помещения, обдуваемого змеевиком испарителя другим вентилятором. По мере передачи тепла в помещении испаряющемуся хладагенту воздух в помещении становится холоднее. Хладагент, который теперь снова превратился в холодный газ низкого давления, втягивается обратно в компрессор, чтобы продолжить цикл.

Как работает сжатие файлов?

Сжатие файлов — это основная часть работы Интернета. Это позволяет нам передавать файлы, на которые в противном случае потребовалось бы слишком много трафика и времени.Всякий раз, когда вы открываете ZIP-файлы или просматриваете изображения JPEG, вы получаете выгоду от сжатия файлов.

Таким образом, в какой-то момент вы, наверное, задались вопросом: как работает сжатие файлов? Вот базовый взгляд на то, как работает сжатие.

Что означает сжатие?

Проще говоря, сжатие файла (или сжатие данных) — это уменьшение размера файла с сохранением исходных данных.Это позволяет файлу занимать меньше места на устройстве хранения, а также упрощает передачу через Интернет или иным образом.

Важно отметить, что сжатие не бесконечно.Хотя сжатие файла в ZIP уменьшает его размер, вы не можете продолжать сжимать файл, чтобы еще больше уменьшить его размер до нуля.

Как правило, сжатие файлов делится на два основных типа: с потерями и без потерь.Давайте посмотрим, как они работают по очереди.

Как работает сжатие файлов: сжатие с потерями

Сжатие с потерями уменьшает размер файла за счет удаления ненужных битов информации.Это наиболее распространено в форматах изображений, видео и аудио, где нет необходимости в идеальном представлении исходного носителя. Многие распространенные форматы для этих типов носителей используют сжатие с потерями; MP3 и JPEG — два популярных примера.

MP3 не содержит всей звуковой информации из исходной записи — вместо этого он издает некоторые звуки, которые люди не могут услышать.Вы в любом случае не заметите их отсутствия, поэтому удаление этой информации приводит к уменьшению размера файла без каких-либо недостатков.

Точно так же JPEG удаляет ненужные части изображений.Например, в изображении, содержащем голубое небо, сжатие JPEG может изменить все пиксели неба на один или два оттенка синего вместо использования десятков разных оттенков.

Однако чем сильнее вы сжимаете файл, тем заметнее становится падение качества.Вы, наверное, сталкивались с этим с грязными файлами MP3, загруженными на YouTube. Например, сравните этот качественный музыкальный трек:

С этой сильно сжатой версией той же песни:

Сжатие с потерями подходит, когда файл содержит больше информации, чем вам нужно для ваших целей.Например, предположим, что у вас есть огромный файл изображения RAW. Хотя вы, вероятно, захотите сохранить это качество при печати изображения на большом баннере, загружать файл RAW в Facebook бессмысленно.

Картинка содержит столько данных, что при просмотре в социальных сетях не заметно.Сжатие изображения в высококачественный JPEG выдает некоторую информацию, но невооруженным глазом изображение выглядит почти так же. См. Наше сравнение популярных форматов изображений, чтобы подробнее рассмотреть это.

Обычное сжатие с потерями

Как мы уже упоминали, сжатие с потерями отлично подходит для большинства типов носителей.По этой причине это жизненно важно для таких компаний, как Spotify и Netflix, которые постоянно передают огромные объемы информации. Максимальное уменьшение размера файлов при сохранении качества делает их работу более эффективной. Можете ли вы представить, если бы каждое видео YouTube сохранялось и передавалось в исходном несжатом формате?

Но сжатие с потерями не так хорошо работает для файлов, в которых важна вся информация.Например, использование сжатия с потерями в текстовом файле или электронной таблице приведет к искажению вывода. Вы действительно не можете ничего выбросить, не повредив конечный продукт.

При сохранении в формате с потерями часто можно установить уровень качества.Например, во многих редакторах изображений есть ползунок для выбора качества JPEG от 0 до 100.

Сохранение примерно на 90 или 80 процентов немного уменьшает размер файла, практически не бросаясь в глаза.Но сохранение в плохом качестве или многократное сохранение одного и того же файла в формате с потерями приведет к его ухудшению.

Ниже вы можете увидеть пример этого (щелкните, чтобы увидеть увеличенное изображение).Слева — исходное изображение, загруженное с Pixabay в формате JPEG. Среднее изображение является результатом сохранения в формате JPEG с качеством 50 процентов. А крайнее правое изображение показывает исходное изображение, сохраненное в формате JPEG с 10-процентным качеством.

Закрыть

Изображение 1 из 3

Изображение 2 из 3

Изображение 3 из 3

На первый взгляд, среднее изображение выглядит неплохо.Артефакты по краям прямоугольников можно заметить только при увеличении масштаба. Конечно, крайнее правое изображение сразу выглядит ужасно.

Перед кадрированием для загрузки размеры файлов составляли 874 КБ, 310 КБ и 100 КБ соответственно.

Как работает сжатие файлов: сжатие без потерь

Сжатие без потерь — это способ уменьшить размер файла, чтобы вы могли полностью восстановить исходный файл.В отличие от сжатия с потерями, он не выводит никакой информации. Вместо этого сжатие без потерь по существу работает за счет устранения избыточности.

Давайте рассмотрим простой пример, чтобы показать, что это значит.Ниже представлена стопка из 10 кубиков: два синих, пять желтых и три красных. Этот стек — простой способ проиллюстрировать эти блоки, но есть и другой способ сделать это.

Вместо того, чтобы показывать все 10 блоков, мы можем удалить все, кроме одного каждого цвета.Затем, если мы используем числа, чтобы показать, сколько кирпичей каждого цвета было, мы представим точно такой же бит информации, используя гораздо меньше кирпичей. Вместо 10 кирпичей нам теперь нужно всего три.

Это простая иллюстрация того, как возможно сжатие без потерь.Он сохраняет ту же информацию более эффективным способом за счет устранения избыточности. Рассмотрим реальный файл со следующей строкой:

  мммммуууууууоооооооооооо

Может «сжаться» до следующей, гораздо более короткой формы:

  m5u7o12

Это позволяет нам использовать семь символов вместо 24 для представления одних и тех же данных, что является значительной экономией.

Сжатие без потерь при повседневном использовании

Как мы упоминали выше, сжатие без потерь важно в тех случаях, когда вы не можете удалить исходный файл.Если вам интересно, как работают файлы ZIP, вот ответ.

Когда вы создаете ZIP-файл из исполняемого файла программы в Windows, он использует сжатие без потерь.Сжатие файла ZIP — более эффективный способ хранения программы, но когда вы распаковываете (распаковываете) его, вся исходная информация присутствует. Если вы использовали сжатие с потерями для сжатия исполняемых файлов, распакованная версия будет повреждена и непригодна для использования.

Распространенные форматы без потерь включают PNG для изображений, FLAC для аудио и ZIP.Форматы без потерь для видео встречаются редко, потому что они занимают огромное количество места.

Когда использовать Lossy vs.Сжатие без потерь

Теперь, когда мы рассмотрели обе формы сжатия файлов, вы можете задаться вопросом, когда использовать тот или другой.Как оказалось, не существует «лучшей» формы сжатия — все зависит от того, для чего вы используете файлы.

В общем, вы должны использовать сжатие без потерь, если вам нужна идеальная копия исходного материала, и сжатие с потерями, когда недостаточно несовершенной копии.Давайте посмотрим на другой пример, чтобы увидеть, как они могут работать в гармонии.

Допустим, вы только что откопали свою старую коллекцию компакт-дисков и хотите оцифровать ее, чтобы вся ваша музыка была на вашем компьютере.При копировании компакт-дисков имеет смысл использовать такой формат, как FLAC, без потерь. Это позволяет иметь на вашем компьютере мастер-копию, не уступающую оригинальному компакт-диску.

Позже, возможно, вы захотите поставить музыку на свой телефон или старый MP3-плеер, чтобы слушать музыку в дороге.Вы, вероятно, не заботитесь о том, чтобы ваша музыка была в идеальном качестве для этого, поэтому вы можете конвертировать файлы FLAC в MP3. Это дает вам аудиофайл, который по-прежнему отлично подходит для прослушивания, но не занимает много места на вашем мобильном устройстве. Качество MP3, преобразованного из FLAC, будет таким же хорошим, как если бы вы создали сжатый MP3 прямо с исходного компакт-диска. Вы даже можете сжать видео прямо на вашем iPhone.

Тип данных, представленных в файле, также может определять, какой тип сжатия лучше всего.Поскольку изображения PNG используют сжатие без потерь, они предлагают небольшие размеры файлов для изображений с большим количеством равномерного пространства, таких как скриншоты компьютера. Однако вы заметите, что PNG-файлы занимают гораздо больше места, когда представляют собой беспорядочную смесь цветов на реальных фотографиях.

Проблемы при сжатии файлов

Как мы видели, преобразование форматов без потерь в формат с потерями — это нормально, как и преобразование одного формата без потерь в другой.Однако вам никогда не следует преобразовывать формат с потерями в формат без потерь, и следует остерегаться преобразования одного формата с потерями в другой.

Преобразование форматов с потерями в формат без потерь — это просто пустая трата места.Помните, что форматы с потерями выбрасывают данные; восстановить эти данные невозможно.

Допустим, у вас есть файл MP3 размером 3 МБ.Преобразование этого в FLAC может привести к получению файла размером 30 МБ, но эти 30 МБ содержат те же звуки, что и гораздо меньший MP3. Преобразование обратно в формат без потерь не «восстанавливает» информацию, которую выбросило сжатие MP3.

Наконец, как упоминалось ранее, преобразование одного формата с потерями в другой (или многократное сохранение в том же формате) еще больше ухудшит качество.Каждый раз, когда вы применяете сжатие с потерями, вы теряете больше деталей. Это становится все более и более заметным, пока файл существенно не испортится.

Как работает сжатие? Теперь вы знаете

Мы рассмотрели сжатие как с потерями, так и без потерь, чтобы увидеть, как они работают.Теперь вы знаете, как можно сохранить файл меньшего размера, чем его исходная форма, и как выбрать лучший способ для ваших нужд.

Конечно, алгоритмы, которые решают, какие данные будут выброшены методами с потерями и как лучше всего хранить избыточные данные при сжатии без потерь, намного сложнее, чем мы объяснили здесь.Если вам интересно, по этой теме можно узнать гораздо больше.

Пробовали сжатие без потерь и нужно что-то отправить другу? Попробуйте эти быстрые способы передачи больших файлов в Интернете.А если вам нужна помощь в сжатии больших аудиофайлов, вот несколько простых и эффективных способов.

Microsoft раскрывает кампанию вредоносного ПО, атакующего основные браузеры

Вредоносное ПО, внедряющее рекламу, нарушает результаты поиска и крадет учетные данные.

Об авторе Бен Стегнер (Опубликовано 1600 статей)

Бен — заместитель редактора и менеджер по адаптации в MakeUseOf.Он оставил свою работу в сфере ИТ, чтобы писать полный рабочий день в 2016 году, и никогда не оглядывался назад. В качестве профессионального писателя он освещал технические руководства, рекомендации по видеоиграм и многое другое уже более шести лет.

Ещё от Ben Stegner

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Подпишитесь на нашу рассылку технических советов, обзоров, бесплатных электронных книг и эксклюзивных предложений!

Еще один шаг…!

Подтвердите свой адрес электронной почты в только что отправленном вам электронном письме.

Как работают насосы и воздушные компрессоры?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 14 мая 2020 г.

Некоторые изобретения гламурно — микрочипы и оптоволоконные кабели приходит на ум. Другие тише и скромнее, но не менее важный. Насосы и компрессоры, безусловно, попадают в эту категорию. Попробуйте представить себе жизнь без них, и вы далеко не уйдете. Взять насосы, и вам нечем будет протолкнуть горячую воду через трубы центрального отопления дома, и никак убрать огонь с холодильника.Можно также начать ходьба тоже, потому что вы не сможете взорвать шины на своем велосипеде или залить бензин в машину. От отбойных молотков до кондиционеров, всевозможных машин используйте насосы и компрессоры для перемещения жидкостей и газов с места на место. Давайте посмотрим, как они работают!

Фото: Насосы — незамеченные инженерные герои, перемещающие жидкости и газы с места на место. Этот роторный насос с дизельным двигателем используется для бурения водяных скважин в Южной Америке. Фото Бритни Каннади любезно предоставлено ВМС США.

Как перемещать твердые тела, жидкости и газы

Artwork: Как люди перемещали жидкости до изобретения насосов? Один из вариантов заключался в использовании водоподъемного крана со встроенным противовесом, известного как шадуф, который датируется примерно 2000 годом до нашей эры. Другой метод — винтовой насос, изобретенный Архимедом в Древней Греции около 250 г. до н.э., в котором спиральная резьба медленно вращающегося винта используется для перекачивания воды с низкого уровня на высокий. Рисунок современного винтового насоса типа «Архимед» из патента США 4239449: «Конструкция винтового насоса». Уильям Дж.Бауэр, 16 декабря 1980 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Предположим, вы хотите переместить твердый металлический блок. Мало выбор в том, как это сделать: вы должны поднять его и нести. Но если вы хотите переместить жидкости или газы, это очень много Полегче. Это потому, что они двигаются с небольшим немного помощи от нас. Мы называем жидкости и газы жидкости потому что они текут по каналам и трубам из одного места в другое. Oни Однако не двигайтесь без посторонней помощи.Требуется энергия перемещать вещи, и обычно мы сами должны это обеспечивать. Иногда жидкости и газы имеют запасенную потенциальную энергию, которую они могут использовать передвигаться (например, речки текут спускаться от истока к морю, используя силу тяжести), но часто мы хотят переместить их в места, куда они обычно не попадают — и для что нам нужны насосы и компрессоры. (Вы можете узнать больше о твердых телах, жидкостях и газах в нашей статье о состояния вещества.)

В чем разница между насосом и компрессором?

Иногда используются слова «насос» и «компрессор». взаимозаменяемы, но есть разница:

Насос — это машина, которая перемещает жидкость (жидкость или газ) из одно место в другое.
Компрессор — машина сжимает газ в меньший объем и (часто) одновременно закачивает его в другое место.

Фото: Насос или компрессор? Если на нем есть манометр и давление увеличивается по мере накачки, технически он также работает как компрессор. С помощью этого ножного насоса, накачивая автомобильные шины, вы накачиваете и сжимая одновременно. Даже в этом случае вы бы не стали называть это воздушным компрессором, потому что его работа действительно заключается в перемещении воздуха из атмосферу в ваших шинах.Компрессор обычно предназначен для использования сжатого воздуха каким-либо образом, например, для работы отбойного молотка (пневматической дрели).

Насосы могут работать как с жидкостями, так и с газами, но компрессоры обычно работают. только по газам. Это потому, что жидкости очень трудно сжимать. Атомы и молекулы, из которых состоят жидкости made, настолько плотно упакованы, что вы не можете сжать их ближе друг к другу (важный часть науки, которая очень хорошо используется в гидравлических машинах).Мойки высокого давления, которые делают мощная струя воды для чистящие вещи, являются исключением: они работают, выжимая жидкости до более высокие давления и скорости. Кофемашины также выжимают воду до высокого давления для приготовления напитков крепче и вкуснее.

Сжатые газы имеют встроенные насосы

Когда вы сжимаете газ в меньшее пространство, вы увеличиваете его давление и сохраняете энергию внутри него, который вы можете использовать спустя некоторое время. Мы называем это потенциальной энергией, потому что она имеет умение делать что-то полезное в будущем.Сжатый газ, хранящийся в плотно закрытой контейнер снова расширится и потечет, если вы позволите ему, например, открыв клапан. Вот что происходит, когда вы надуваете воздушный шар и завязываете узел на шее: вы сжимаете воздух и сохраняете его внутри. Когда вы развязываете воздушный шар, это похоже на открытие клапана. Газ под давлением внутри выпускается и выходит под собственным давлением. Давление и запасенная потенциальная энергия сжатого газа позволяет ему течь сам по себе без помощи насоса.Другими словами, сжатый газ немного похож на газ со встроенным насосом.

Как работают насосы?

Насосы бывают двух разных типов: поршневые насосы (которые перекачивают попеременно назад и вперед) и роторные насосы (вращающиеся).

Насосы поршневые

Фото: ножные насосы — это знакомые примеры поршневых насосов: они перемещают воздух, когда вы толкаете ногу вверх и вниз. С помощью этого насоса вы ставите ногу на черный рычаг вверху и качаете ногой вверх и вниз, заставляя красный цилиндр двигаться вперед и назад.Клапан внутри цилиндра пропускает воздух (когда вы поднимаете ногу), который затем выкачивается через черный шланг справа (когда вы опускаете ногу). Манометр в верхней части насоса (справа) показывает давление воздуха в шине в британских единицах (барах и фунтах на квадратный дюйм или psi).

Велосипедные насосы — это, пожалуй, самые известные примеры поршневых насосов. У них есть поршень который движется вперед и назад внутри цилиндра, попеременно втягивая воздух снаружи (когда вы вытаскиваете ручку) и вталкиваете в резиновая шина (когда вы нажимаете ручку обратно снова).Один или несколько клапанов гарантируют, что воздух, который вы втягиваете в насос, не иди прямо обратно, как он пришел. Кстати, стоит отметить, что велосипедные насосы на самом деле воздушные. компрессоры , потому что они нагнетают воздух из атмосферы в замкнутое пространство резиновой шины, уменьшая его объем и увеличивая давление.

Роторные насосы

Фото: Типичный роторный насос, используемый при тушении пожаров. Крыльчатка находится внутри серебряного корпуса под круглым черным корпусом.Фото Мелроуза Афас любезно предоставлено ВМС США.

Ротационные насосы работают совершенно иначе, используя прядение. колесо для перемещения жидкости от входа к выходу. Такие устройства, как их иногда называют центробежными насосами. потому что они выбрасывают жидкость наружу, заставляя ее вращаться (немного похоже на то, как стиральная машина сушит ваши джинсы вращая их на большой скорости). Роторные насосы работают прямо противоположно турбинам. Где турбина улавливает энергию из жидкости или газа, движущегося самостоятельно аккорд (например, ветер в воздухе вокруг нас или вода течет в реке), насос использует энергию (обычно электродвигатель или компактный бензиновый двигатель или дизельный двигатель) для перемещения жидкости с места на место.

Художественное произведение: роторный насос может использовать зацепляющиеся шестерни или винты для перемещения жидкости, как в гидравлическом двигателе.

Ротационные насосы

, как правило, внешне выглядят одинаково: есть герметичный круглый или цилиндрический корпус. с входом с одной стороны и выходом с другой. Однако внутри они могут работать в разных способами. Пластинчатые насосы используют лопасти (плоские лопасти), которые скользят внутрь и наружу при вращении, перемещая жидкость из впускного отверстия. к розетке и выбросить на скорости. Импеллерные насосы используют колесо с изогнутыми лопастями, называемое рабочим колесом, которое немного похоже на многолопастной пропеллер, плотно установленный в середине закрытой трубы. Рабочее колесо втягивает жидкость через впускное отверстие, вращает ее на высокой скорости, а затем выталкивает через выпускную трубу, обычно направленную в противоположном направлении. Иногда рабочие колеса изготавливаются из жесткого металла или пластика (например, на фото ниже), хотя они также могут иметь гибкие, эластичные лопасти, длина которых меняется при вращении (аналогично скользящим лопастям лопастного насоса), поэтому они всегда плотно закрывайте.В еще одной конструкции лопатки и рабочие колеса заменены двумя или более большими винтами или шестернями, которые входят в зацепление и вращаются в противоположных направлениях, вытягивая жидкость вокруг себя по мере движения. В шнековых насосах используется один длинный шнек, который транспортирует материал при вращении, подобно шнеку, установленному внутри трубы.

Что лучше: поворотное или возвратно-поступательное?

Роторный насос работает намного быстрее, чем поршневой, потому что жидкость постоянно входит и выходит; в поршневом насосе он входит в половину времени и уходит вторую половину.Также легче работать с электродвигатель, чем поршневой насос, потому что двигатель тоже вращается; легко управлять одним вращающимся машина с другой, и несколько сложнее использовать вращающуюся машину (двигатель) для приведения в действие возвратно-поступательного движения (насос, который должен двигаться вперед и назад). Как правило, роторные насосы механически проще и надежнее поршневых, поскольку они не имеют движущихся клапанов, которые постепенно изнашиваются.

Анимация: Сравнение поршневых и ротационных насосов.Слева: простой возвратно-поступательный поршневой насос работает в двухступенчатом цикле. Во время впуска поршень (темно-синий) перемещается вправо. Впускной клапан (зеленый) открывается, и клапаны в поршне (красный) закрываются. Поршень втягивает жидкость из впускного отверстия и проталкивает ее через выпускное отверстие. На обратном ходе поршень перемещается влево. Теперь впускной клапан закрывается, а клапаны в поршне открываются, поэтому жидкость проходит через поршень, готовая к перекачке к выпускному отверстию при следующем такте.

Справа: роторный насос перемещает жидкость от входа к выходу, как лопаточное колесо.Наблюдая за тем, что происходит с отдельным сегментом, мы видим, что в один момент он наполняется жидкостью, а затем через некоторое время выталкивается к выходу. Это очень упрощенный пример так называемого лопастного насоса: лопасти — это «лопасти», которые вращают колесо. Вы можете видеть, что половина камер (верхние) будут все время пустыми, что снижает эффективность насоса. По этой причине в практических насосах, как правило, колесо устанавливается не по центру, что создает большую камеру в форме полумесяца внизу, позволяя перекачивать больше жидкости за то же время.

Использование насосов и компрессоров

Насосы есть внутри практически любой машины, использующей жидкости, от автомобильных двигателей (которые должны перекачивать топливо) до посудомоечных машин (где насос перекачивает горячую воду. вокруг ванны) и личных плавсредств (приводится в движение через воду струей воды под высоким давлением, толкающей назад).

Фото: типичное рабочее колесо насоса. Фото любезно предоставлено NASA Marshall Image Gallery.

В отличие от машин на основе насосов, машины с компрессорами не работают, просто перемещая жидкость: они также используют энергию, которая была хранится внутри жидкости, когда она изначально была сжата.Требуется энергия, чтобы сжать газ, но эта энергия не исчезнет раствориться в воздухе, и он не будет потрачен впустую. Он хранится внутри газа, и вы вы можете использовать его позже, когда захотите, позволив газу двигаться в других местах (газовые пружины, используемые в офисных креслах и петли, которые держат двери багажника открытыми, — хороший тому пример).

Многие машины (например, отбойные молотки) сжатый воздух из компрессора для выполнения полезной работы — мы говорим, что они пневматический (слово, которое обычно означает Пневматическая машина ).В отбойный молоток, например, сжатый воздух отталкивает сверло назад и вперед, когда он выпущен по длинной трубе. (Ты можешь иметь заметил, что к большой воздушной компрессорной машине прикреплен отбойный молоток через большой воздушный шланг.) Сжатый воздух также используется для чистки вещей. как каменные блоки. Еще одно действительно важное применение — это питание пневматические тормоза в поездах, грузовиках и автобусах. Чтобы быстро остановить действительно большой автомобиль, вы не можете рассчитывать на давление со стороны водителя нога, как можно в машине (где тормоза гидравлические).Вместо этого тормоза грузовиков и поездов приводятся в действие сжатым воздухом. отпускается, когда водитель нажимает на педаль. Возможно, вы слышали внезапный свистящий звук после внезапной остановки грузовиков. Это сжато воздух, выпущенный после того, как он прижал тормоза к колесам, чтобы заставить их остаток.

Основы сжатия звука

| Универсальное аудио

Научитесь использовать динамические эффекты

Компрессоры и лимитеры используются для уменьшения динамического диапазона — промежутка между самыми тихими и самыми громкими звуками.Использование сжатия может улучшить звучание ваших треков за счет управления максимальными уровнями и поддержанием более высокой средней громкости. Вот некоторые основы сжатия, различные типы сжатия и несколько советов, которые можно попробовать на своих треках.

Зачем сжимать?

Compression может использоваться для легкого массажа дорожки, чтобы сделать ее более естественным и понятным без добавления искажений, в результате чего песня будет более «комфортной» для прослушивания.Кроме того, многие компрессоры — как аппаратные, так и программные — будут иметь фирменный звук, который можно использовать для придания прекрасной окраски и тона безжизненным трекам.

С другой стороны, чрезмерное сжатие музыки действительно может выжать из нее жизнь. Хорошее понимание основ поможет понять, как работает сжатие, и уверенно использовать его в своих интересах.

Общие элементы управления и параметры компрессора

В зависимости от того, какой компрессор вы используете, будь то аппаратный модуль или плагин, существуют некоторые общие параметры и элементы управления, которые вы будете использовать, чтобы определять поведение эффекта сжатия.Ниже приведены некоторые из основных элементов сжатия. Ваш компрессор может включать или не включать все из них, но понимание того, что делает каждый из них, позволит вам комфортно работать с широким спектром компрессоров.

Порог

Регулятор порога устанавливает уровень, на котором задействован эффект сжатия. Только когда уровень превышает порог, он будет сжат. Если пороговый уровень установлен, скажем, на -10 дБ, будут сжиматься только пики сигнала, превышающие этот уровень.В остальное время сжатия не будет.

Колено

«Колено» относится к тому, как компрессор переходит между несжатым и сжатым состояниями проходящего через него аудиосигнала. Как правило, компрессоры предлагают один или в некоторых случаях переключаемый выбор между настройками «мягкого колена» и «жесткого колена». Некоторые компрессоры даже позволяют вам контролировать выбор любого положения между двумя типами колен.Как вы можете видеть на диаграмме, «мягкое колено» обеспечивает более плавное и постепенное сжатие, чем «жесткое колено».

«Мягкое колено» обеспечивает более плавное и постепенное сжатие, чем «жесткое колено».

Время атаки

Это относится ко времени, которое требуется для полного сжатия сигнала после превышения порогового уровня.Более быстрое время атаки обычно составляет от 20 до 800 мс (микросекунд) в зависимости от типа и марки устройства, в то время как более медленное время обычно составляет от 10 до 100 мс (миллисекунд). Некоторые компрессоры выражают это как крутизну в дБ в секунду, а не во времени. Быстрое время атаки может создать искажение, изменяя по своей сути медленно движущиеся низкочастотные формы волны (например, если цикл на 100 Гц длится 10 мс, то время атаки 1 мс будет иметь время для изменения формы волны, что приведет к искажению.)

Время выпуска

Это буквально противоположно времени атаки.В частности, это время, необходимое сигналу, чтобы перейти из сжатого — или ослабленного — состояния обратно в исходный несжатый сигнал. Время восстановления будет значительно больше, чем время атаки, обычно в диапазоне от 40-60 мс до 2-5 секунд, в зависимости от того, с каким устройством вы работаете. Иногда на них также можно ссылаться как на наклон в дБ в секунду, а не в раз.

Нормальная работа компрессора заключается в установке максимально короткого времени отпускания без создания эффекта «накачки», который вызывается циклической активацией и деактивацией сжатия.Например, если время восстановления установлено слишком коротким, а компрессор циклически переключается между активным и неактивным, ваш доминирующий сигнал — обычно бас-гитара и басовый барабан — также будет модулировать ваш минимальный уровень шума, что приведет к отчетливому эффекту «дыхания». .

Установите элементы управления Attack и Release, чтобы настроить сжатие для вашего источника и трека.

Степень сжатия

Часто неправильно понимаемый коэффициент сжатия просто определяет величину ослабления, применяемого к сигналу. Вы найдете широкий диапазон доступных соотношений в зависимости от типа и производителя компрессора, который вы используете. Отношение 1: 1 (один к одному) является самым низким и представляет собой «единичное усиление» или, другими словами, отсутствие затухания. Эти коэффициенты сжатия выражаются в децибелах, так что соотношение 2: 1 указывает, что сигнал, превышающий пороговое значение на 2 дБ, будет ослаблен до 1 дБ выше порогового значения, или сигнал, превышающий пороговое значение на 8 дБ, будет ослаблен. на 4 дБ выше и т. д.

Соотношение около 3: 1 можно считать умеренным сжатием, 5: 1 — средним сжатием, 8: 1 начинает переходить в сильное сжатие и от 20: 1 (двадцать к одному) до ∞: 1 (бесконечность к одному) будет считается «ограничивающим» большинством и может использоваться, чтобы гарантировать, что сигнал не превышает амплитуду порога.

Этот рисунок показывает, как степень сжатия повлияет на общий сигнал.

Выходное усиление

Хотя обычно считается, что сжатие делает сигнал громче, на самом деле затухание, вызванное сжатием, снижает выходной сигнал. Именно здесь вступает в игру «выходное усиление» или «компенсационное усиление». Вы можете использовать выходное усиление, чтобы «восполнить» затухание, производимое компрессором. В некоторых компрессорах есть измерители, которые можно перевести в режим «GR» или «уменьшение усиления», чтобы визуально указать общее затухание в дБ, что позволяет точно применить правильную величину усиления на выходе.

Большая четверка: распространенные типы сжатия

Тип компрессора, который вы выбираете, также будет играть большую роль в общем звучании эффекта. Некоторые типы компрессоров будут иметь более быстрое время «атаки» и «восстановления», чем другие, а у некоторых будет больше «окраски» или «винтажной» атмосферы на основе внутренних компонентов. Это список четырех самых известных типов сжатия и краткое описание их различий.

1. Трубка
Вероятно, самый старый тип сжатия — это трубное сжатие. Ламповые компрессоры, как правило, имеют более медленную реакцию — более медленную атаку и отпускание — чем другие формы сжатия. Из-за этого ламповые компрессоры демонстрируют отчетливую окраску или «винтажный» звук, которого практически невозможно добиться с помощью других типов компрессоров.

Компрессор Fairchild имел более 20 ламп и был фаворитом Beatles и Motown.

2. Оптический
Оптические компрессоры влияют на динамику аудиосигнала через световой элемент и оптическую ячейку. По мере увеличения амплитуды звукового сигнала световой элемент излучает больше света, что заставляет оптическую ячейку ослаблять амплитуду выходного сигнала.

Teletronix LA-2A идеально подходит практически для любого источника, предлагает плавное ограничение, а также использует лампу для усиления подпитки.

3. FET
Компрессоры на полевых транзисторах или «полевых транзисторах» имитируют ламповый звук с помощью транзисторных схем. Они быстрые, чистые и надежные. 1176 идеально подходит для вокала, баса, гитары и многого другого. Это также популярный выбор для привлечения внимания к комнатным микрофонам.

Самый первый компрессор на полевых транзисторах, 1176, использовался всеми, от Led Zeppelin до Майкла Джексона.

4. VCA
Быстрые и мощные компрессоры VCA охватывают весь спектр — от компрессии Rolls-Royce шины SSL G или серии E, используемой на шине микширования и инструментальных группах, до хот-род легендарного dbx 160 , который может придать неумолимый характер малому барабану или электрогитаре.

Цепи SSL G Bus и VCA серии E обеспечивают прозрачную гибкость.

Насадки для сжатия

Вот несколько советов, которые помогут вам начать работу со сжатием. Это, конечно, не правила, но, надеюсь, эти советы помогут вам почувствовать себя увереннее при использовании этого чрезвычайно мощного, но легко используемого инструмента записи. Веселитесь и экспериментируйте.

Это обычная практика и рекомендация применять «мягкое» сжатие на разных этапах процесса записи / микширования / мастеринга, а не применять чрезмерное сжатие только в одной точке.
Всегда внимательно слушайте, добавляя компрессию. Компрессия может негативно повлиять на тембр инструмента. Это может быть просто из-за типа используемого компрессора, но часто это разница в тоне между пиками и впадинами инструмента (если вы уменьшите пики относительно впадин, тон изменится). Быстрая компрессия на инструментах с широким вибрато продемонстрирует этот эффект.
Попробуйте начать с умеренного и среднего соотношения от 2: 1 до 5: 1.Установите время атаки на средне-быстрое значение и время восстановления на среднее значение. Теперь постепенно повышайте порог, пока не добьетесь снижения усиления примерно на 5 дБ. Затем установите выходное усиление, чтобы компенсировать ослабление на 5 дБ. Наконец, постепенно увеличивайте время атаки, пока она не станет заметной, а затем немного уменьшите ее.
Поэкспериментируйте с эффектом резкого сжатия. Это может звучать действительно круто, например, использовать компрессор, чтобы по-настоящему «сжать» чистый гитарный трек, или «топнуть» компрессором по малому барабану, чтобы выделить его.
Соблюдайте осторожность, если собираетесь сжать весь микс. Во многих типах популярной музыки будет басовая линия с довольно постоянным уровнем сигнала. Если вы используете компрессию, чтобы попытаться противодействовать громкому пику — например, партия рупора — весь микс упадет в этой точке, вызывая проседание басовой линии и создание упомянутого выше эффекта «накачки». Вы можете избежать этого, используя многополосный компрессор, такой как Precision Multiband Compressor, который разбивает сигнал на несколько частотных диапазонов, позволяя сжимать их отдельно.

Как всегда, пусть ваши уши будут окончательным судьей. Если это хорошо звучит, это хорошо.

— Мейсон Хикс

Принцип работы воздушного компрессора

Воздушный компрессор: назначение, принцип работы, виды

Назначение и принцип действия

Виды компрессоров

Поршневые агрегаты

Мембранный компрессор

Объемные компрессоры

Винтовые компрессоры

Пластинчато-роторные компрессоры

Динамические компрессоры

Производительность компрессоров

Особенности эксплуатации

Правила безопасности

Критерии выбора компрессорного оборудования

Бытовые устройства

Конструкция оборудования для производства сжатого воздуха

Расходные материалы и аксессуары

Производители компрессоров

Видео: как выбрать компрессор для дома и гаража

Таблица: параметры пневматического инструмента

Видео: как выбрать компрессор для подкачки автомобильных шин

Техника безопасности

Уход за компрессором

Видео: как поменять масло в поршневом компрессоре и ТО

Наиболее распространённые поломки и ремонт своими руками

Неполадки в работе компрессора и способы их устранения

Как сделать компрессор своими руками

Видео: как сделать компрессор из старого холодильника

Посмотрите видео «Выбираем компрессор»

Источники:

Компрессор. Виды и устройство. Работа и применение. Как выбрать

Виды компрессоров

По типу рабочей среды они могут быть:

По типу конструкции:

Особенности устройства

Самым распространенным является поршневой компрессор:

Винтовые агрегаты имеют немного другое устройство:

Принцип действия

Область применения

Области применения компрессоров:

Широкое применение такое оборудование нашло и в быту:

Как выбрать компрессор

Несмотря на большое разнообразие моделей компрессоров, при совершении выбора, нужно обращать внимание на:

Плюсы и минусы

Плюсы поршневых приборов:

Недостатки таких устройств:

Винтовые устройства являются более современным оборудованием, среди их преимуществ надо отметить следующие:

Имеет винтовой компрессор и некоторые недостатки:

Интересные факты

Похожие темы:

типы и классификация холодильных компрессоров

Кратко о типах оборудования

Компрессор для холодильника: принцип работы

Классификация компрессоров в холодильном оборудовании

Устройство поршневого компрессора холодильника

Устройство роторных механизмов

Устройство инверторного компрессора холодильника

Поршневые компрессоры для холодильника – типы и принципы работы

Комплектация и назначение элементов поршневых компрессоров для холодильника

Общий принцип работы системы охлаждения

Практические советы

Смотрите видео

Воздушный компрессор: назначение, принцип работы, виды

Классификация компрессоров по принципу действия

Объемные

Динамические

Виды объемных компрессоров

Мембранные

Поршневые

Роторные

Безмасляные

Винтовые

Зубчатые

Спиральные

Роторно-пластинчатые

Жидкостно-кольцевые

Виды динамических компрессоров

Осевые аппараты

Центробежные агрегаты

Струйные компрессоры