Конструкция компрессора поршневого типа
Поршневая машина — это особая разновидность напорного оборудования, подающего в систему воздух или газ под давлением. Такие компрессоры стоят относительно недорого и работают без аварий долгое время, поэтому поршневое оборудование находит свое место не только в быту, но и в промышленности, решая широкий круг задач.
Особенности конструкции поршневого оборудования
Конструкция и принцип действия компрессора не отличаются сложностью. Напорное усилие создается поступательным перемещением поршня, движителем которого выступает кривошипно-шатунный механизм и коленчатый вал электродвигателя или агрегата внутреннего сгорания.
Поршневая группа компрессора состоит из корпуса (цилиндра), пары клапанов и закрепленного на штоке поршня. По конструкционным особенностям этот узел делится на модели двойного или одинарного действия. У двойной модели задействованы обе стороны поршня, у одинарной версии — только одна сторона. По типу сжатия поршневые узлы бывают:
- одноступенчатыми — у таких моделей давление газа генерируется в одной камере (ступени);
- двухступенчатыми — у такого компрессора есть два последовательно расположенных цилиндра, генерирующих первичное и рабочее давление;
- многоступенчатыми — в корпусе такой энергетической машины расположены три и более цилиндра, которые нагнетают давление до рабочих значений.
Цилиндры (ступени) могут располагаться в корпусе напорной машины горизонтально, под углом или вертикально. При угловом расположении практикуют V- или W-образную компоновку, определяющую расположение всех остальных узлов компрессора.
Принцип работы поршневой машины
Вся работа поршневого компрессора построена вокруг возвратно-поступательного перемещения поршня внутри цилиндра. Причем, в зависимости от направления движения поршня относительно цилиндра, рабочая камера находится на стадии всасывания или выталкивания воздуха (или газа). В покадровой разбивке этот процесс выглядит следующим образом:
- Поршень движется вниз, создавая область разрежения над собой.
- Внешняя среда (атмосферный воздух или газ) продавливает сопротивление всасывающего клапана и прорывается в разряженный цилиндр по специальному патрубку.
- Поршень доходит до нижней точки и начинает движение вверх, нагнетая давление и перекрывая всасывающий клапан.
- В верхней точке хода поршня давление в цилиндре продавливает нагнетательный клапан, и весь объем сжатого воздуха уходит к потребителю.
Ход поршня от верхней (нагнетательной) до нижней (всасывающей) точки регулирует кривошипно-шатунный механизм. Крутящий момент этого механизма генерирует электрический, бензиновый или дизельный двигатель. Сопротивления напорного и всасывающего клапана регулирует возвратная пружина, жесткость которой подбирается под давление внешней среды или ожидаемый напор компрессора.
Вытекающий по напорному каналу воздух идет не стабильным потоком, а импульсами, чередуя зоны разрежения и максимально высокого давления. Поэтому для стабилизации показателей напора в цепь между компрессором и потребителем встраивают ресивер — емкость с двумя обратными клапанами. Первый впускает в ресивер поток из компрессора, останавливая обратное течение, второй — выпускает накопленный в емкости воздух по команде потребителя
При подборе характеристик компрессора вам стоит обратить внимание не только на производительность или напор, но и на объем ресивера, поскольку продолжительность бесперебойной работы напорного оборудования зависит именно от этого показателя.
