Воздушный компрессор: назначение, принцип работы, виды

Редко какое предприятие обходится без использования сжатого воздуха. На одних предприятиях его применяют для нанесения покрытий на различные поверхности, на других для обеспечения работы штамповочного оборудования. Для получения сжатого воздуха используют компрессор.

Назначение и принцип действия

Что такое компрессор? Официальное определение звучит следующим образом – устройство, предназначенное для сжатия газов и перекачивания их к потребителям, называют воздушным компрессором. Как он работает? Принцип действия устройства довольно прост, атмосферный воздух поступает в механизм, который выполняет его сжатие. Для этого могут быть использованы разные методы, о них речь пойдёт ниже. Механизм, сжимающий воздух, определяет устройство и принципы работы компрессора. Для эффективной работы оборудования его необходимо подключить к электрической сети и воздушной сети, по которой будет передаваться сжатый воздух. Схема подключения электродвигателя, как правило, указывается в инструкции по эксплуатации.

Виды компрессоров

На рынке промышленного оборудования существует множество предложений по поставкам этих устройств. Его можно разделить на те, которые применяют в промышленности, и которые используют в быту, например, для накачивания автомобильных колес. Все эти устройства могут работать от разных типов привода. Компрессор воздушный электрический 220 В, как понятно из названия работает от электрического силового агрегата с напряжением 220 В. Но, существуют и 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, в свою очередь передаёт крутящий момента на вал, обеспечивающий движение поршней в цилиндре. Именно там и происходит сжатие воздуха до необходимых параметров. После сжатия он направляется в воздушную систему предприятия. Поршневые компрессоры различают на масляные и безмасляные. Масляный отличается тем, что для его эффективной работы в него заливают специальное масло, снижающее силу трения между трущимися деталями и узлами устройства. Это повышает его эксплуатационный ресурс.

Существует множество способов передачи крутящего момента от двигателя на исполнительный механизм. При изготовлении компрессоров чаще все применяют муфты или ременные передачи. Устройство, на котором установлен последний тип, называют ременный компрессор.

Перечисленные виды оборудования, применяют практически во всех отраслях промышленности, они отличаются друг от друга производительностью, размерами и рядом других параметров. Но, конечно, главная характеристика — это размер давления, которое может создать компрессор.

Компрессоры воздушные различают по принципу работы, об этом ниже.

Поршневые агрегаты

Поршневые компрессоры — это один из самых распространённых типов этого оборудования. Как уже отмечалось выше сжатие воздуха, происходит под действием поршней, перемещающихся внутри гильз. Для обеспечения нужд промышленности применяют поршневые компрессоры высокого давления. Они могут работать как от двигателя внутреннего сгорания, так и от электрического двигателя. Промышленный компрессор высокого давления создаёт от 40 до 500 бар. Компрессоры этого типа отличаются высоким КПД и моторесурсом до 2000 часов. Поршневые компрессоры производят как в стационарном, так и в мобильном исполнениях. Для их перемещения используют шасси на колесном или гусеничном ходу.

Это довольно сложное устройство, в его конструкции предусмотрены маслосъемные кольца, фильтры для очистки масла и воздуха, управляющая автоматика и это обуславливает то, что 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, которая выполняет возвратно – поступательное движение. Мембрану приводит в движение шток, который закреплён на коленвале.

Мембранная пластина фиксируется к рабочей камере и таким образом отпадает необходимость использования дополнительных деталей, например, поршневых колец, уплотнительных устройств и пр.

Воздушный компрессор мембранного типа отличается следующими параметрами:

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

Компрессор с ременным приводом мембранного типа отличается тем, что рабочая среда вступает в контакт только с мембраной и внутренними полостями камеры. При этом она не вступает в контакт с атмосферой. Такое устройство применяют для перекачки вредных и токсичных веществ.

Еще одно достоинство мембранного изделия заключается в том, его нет необходимости смазывать, это снижает риск загрязнения транспортируемой рабочей среды.

Объемные компрессоры

Устройство, в котором процесс получения сжатого воздуха происходит путем уменьшения его объема, называют объемным компрессором. К ним относят следующие типы оборудования:

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

Винтовые компрессоры

История этого оборудования началась в 1934 году. Винтовые компрессоры отличает высокая надежность, небольшие габариты, низкая металлоемкость обусловили высокий потребительский спрос на оборудование этого класса. Применение этого оборудования позволяет снизить расходы на электрическую энергию до 30%. 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. Кроме того, 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.

Довольно часто одна единица такого оборудования, может заменить собой несколько единиц компрессоров, устанавливаемых в производственных цехах.

При установке и запуске в промышленную эксплуатацию подобных компрессоров целесообразно на входе установить устройство для очистки воздуха от излишней влаги. Некоторые производители комплектуют свои изделия такими фильтрами.

Пластинчато-роторные компрессоры

Компрессоры этого класса работают на том же, что и поршневые, то есть, на вытеснении. 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.

Устройства этого типа отличают следующие достоинства:

Более стабильный, уравновешенный ход, обеспечивает отсутствие возвратно – поступательного движения. Конструкция этого оборудование предусматривает возможность прямого соединения в электрическим силовым агрегатом. Вес ротационного компрессора будет ниже, чем поршневого с аналогичными характеристиками. В конструкции не предусмотрено использование клапанов. То есть уменьшается количество деталей трущихся друг о друга.

Динамические компрессоры

Компрессоры этой группы подразделяют на два типа – центробежные и осевые. У первых, воздух под воздействие центробежной силы отбрасывается к внешней части рабочего колеса. Таким образом, с всасывающей стороны образуется разреженное пространство. Газ постоянно попадает в рабочую камеру, после прохождения колеса, воздух направляется в диффузор (устройство гашения скорости потока), где, собственно, и 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:

1. Давлению на выходе, те, которые обеспечивают давление в пределах 0,015 МПа, называют вентиляторами или воздуходувками.
2. По количеству ступеней сжатия.
3. По ходу движения воздуха. Если он двигается вдоль оси ротора, то это центробежные, если поперёк, то осевые. Существуют устройства, где воздух движется по диагонали.
4. 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 градусам Цельсия.

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. Они обладают малыми габаритно-весовыми параметрами. Плавностью подачи воздуха и они не требуют дополнительной смазки. Для их установки не требуется изготовление массивных фундаментов. Но, вместе с этим, у них КПД, несколько 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.

а многие годы эксплуатации подобного оборудования спроектировано и введено в эксплуатацию множество устройств с различными характеристиками, в частности современные машины способны обеспечить производительность до 200 м³ в минуту, при скорости вращения колеса 250 оборотов в секунду. И все это при малых габаритно-весовых параметрах.

Агрегатирование компрессоров

Процесс монтажа компрессора и силовой установки на раму, называют агрегатирование. В связи с тем, что устройства поршневого типа обладают вибрацией, необходимо проектировать и изготавливать фундамент с учетом этих характеристик.

Особенность безмасляных приборов

Эти устройства нашли свое применения там, где необходимо обеспечить высокие требования к чистоте воздуха. Их устанавливают в медицинских учреждениях, предприятиях фармацевтической и химической промышленности. Справедливости ради надо сказать, что эти устройства относят к наиболее доступным устройствам в части их стоимости. Эти компрессоры отличаются простотой в эксплуатации и обслуживании. Это говорит о том, что нет необходимости в подготовленном персонале, и при установке их на рабочее место не предъявляются какие-то особые требования.

Но безмасляные компрессоры обладают некоторыми недостатками, например, излишним шумом, который возникает во время работы. Но, производители смогли решить эту проблему, устанавливая на эти изделия звукозащитные кожухи.

Выбирая безмаслянный компрессор необходимо обратить внимание на мощность устройства, их производительность и параметры рабочего давления, которые показывают приборы, устанавливаемые на компрессор. Нельзя забывать и об объеме ресивера. Как правило, в устройство компрессора устанавливают емкости объемом 50 литров.

Преимущества масляных агрегатов

Самый распространенный метод снижения трения, возникающего при работе различных деталей и узлов, является их смазывание. Это позволяет снизить нагрузку на изделие в целом, в частности, на его ключевую деталь – двигатель.

Для решения, этой задачи применяют специальные, компрессорные масла, которые можно использовать в различных условиях эксплуатации.

Компрессоры такого типа в производстве обходятся дешевле. Поэтому, стоимость такого оборудования существенно дешевле, чем безмасляные аналоги. Но в эксплуатации, они обходятся дороже. Это вызвано тем, что в процессе эксплуатации вместе удалением воздуха из рабочей зоны, происходит выброс масла. Кстати, его необходимо заменять через каждые 2 000–3 000 часов эксплуатации.

Так как в сжатом воздухе присутствуют микрочастицы масла, в систему приходится устанавливать маслоулавливающие элементы, например, фильтры. Через определенное количество времени их так же необходимо заменять, а это усложняет обслуживание, и требует дополнительных расходов на приобретение заменяемых фильтров.

Тем не менее, несмотря на принимаемые меры, воздух, прошедший через масляный компрессор полностью очистить не представляется возможным. Например, после обработки воздуха на винтовом устройстве его загрязнение равно 3 мг на один кубометр. Чистота воздуха после его обработки на поршневом компрессоре, напрямую зависит от уровня износа его деталей и узлов.

Это привело к тому, что в отдельных технологических процессах использование масляных компрессоров запрещено.

Особенности эксплуатации

Штатная работа компрессора прежде зависит от работы всех его узлов и деталей. В частности, впускных и выпускных клапанов. Внутри компрессора, где происходит распределение воздуха, устанавливается определенное количество золотников, распределителей и клапанов. В компрессорах устанавливают клапана следующих типов – тарельчатые, пластинчатые, шпиндельные и пр.

Для того чтобы оборудование не снижало показатели мощности и не расходовал лишнюю мощность, клапаны, которые установлены в компрессоре, должны быть притерты и не должны пропускать воздух. При их выработке клапанов их необходимо срочно заменить. Повышенный расход воздуха может рано или поздно привести к сокращению срока эксплуатации оборудования.

Запаздывание срабатывания клапана приводит к появлению стуков, стук говорит о том, что происходит износ посадочного места. Ко всему прочему, стук может говорить о том, что произошло защемление верхней его части в корпусе.

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

Правила безопасности

На строительных площадках и производстве широко применяют компрессорные установки различного принципа действия и назначения. Компрессоры могут быть стационарно установлены на бетонные фундаменты или мобильными, то есть, установленными на шасси.

Штатное использование компрессорного оборудование допустимо при соблюдении ряда условий:

1. На компрессоре должны быть установлены устройства, работающие в автоматическом режиме, которые предотвращают превышение допустимого рабочего предела.
2. Предусмотрено наличие разгрузочного клапана, предназначенного для быстрого стравливания излишнего давления.
3. На этом оборудовании 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.
4. Наличие установленных манометров обеспечивают контроль над параметрами давления, создаваемые компрессором.
5. Между компрессорной установкой и ресивером должен быть установлен маслоотделительный фильтр.
6. Кроме этого, в компрессорную остановку нельзя подавать воздух, который содержит в себе токсичные или вредные вещества.

За установленным оборудованием, должен быть установлен соответствующий надзор и техническое обслуживание. При этом надо помнить, что обслуживание и регламентные работы должен проводить подготовленный персонал. То оборудование, которое стоит на гарантии поставщика, должны обслуживать специалисты из соответствующих сервисных центров.

В частности, при промывке узлов и деталей компрессора, должны быть использованы только те жидкости и составы, которые рекомендованы производителем этого оборудования. Емкости для хранения, сжатого воздуха должны быть установлены предохранительные клапаны, сливной кран, манометр. В соответствии с требованиями эксплуатационной документацией, эти емкости (ресиверы) должны проходить регламентное обслуживание и испытания.

Об их результатах должны быть сделаны записи в журнале обслуживания.

При организации эксплуатации компрессорного и сопутствующего оборудования необходимо пользоваться руководящими и другими нормативными документами, обнародованными контрольными органами, например, Ростехнадзора.

Критерии выбора компрессорного оборудования

Чем должен руководствоваться потребитель, выбирая воздушный компрессор. Самое главное он должен понимать, для каких целей будет использовано приобретаемое оборудование. Сразу надо оговориться, что существуют отдельные отрасли, и технологические операции могут быть использованы только компрессоры, работающие без масла.

Ключевыми параметрами компрессорного оборудования являются:

1. Расход воздуха (производительность).
2. Рабочее давление.
3. Требования к чистоте воздуха.

Как правило, эти параметры должны быть определены инженерами – технологами, которые разрабатывают технологические процессы с участием компрессорного оборудования.

Например, расход воздуха, может быть рассчитан по следующей схеме:

1. Расчёт количества воздуха при непрерывной эксплуатации.
2. Внесение коррективов в полученное значение с учетом времени работы оборудования в смену или сутки.

При подборе оборудования необходимо учитывать рост числа потребителей сжатого воздуха.

Системы управления компрессорного оборудования

Для обеспечения того, чтобы воздух находился под постоянным давлением в компрессорных системах, устанавливают регулирующее оборудование. Самая простая система состоит из датчика давления и простейшей системы настройки. Она позволяет поддерживать в ресивере постоянное давление. При превышении заданных параметров происходит отключение компрессора, а после того, как давление упало до определенного минимума, срабатывает автоматика и включает компрессор. Такие, или почти такие системы, устанавливают практически на всех компрессорных установках. Их наличие обеспечивает безопасную эксплуатацию оборудования.

Бытовые устройства

Для выполнения определенных работ, которые выполняют дома или в гараже применяют бытовые компрессоры. Как правило, это небольшие по размеру поршневые компрессоры с электроприводом. Мощность такого изделия составляет 2,2 кВт. Такие компрессоры в состоянии нагнетать воздух до 8 атм.

По большей части они могут спокойно обеспечивать давление 10 атм. Для хранения сжатого воздуха используют ресиверы емкостью до 100 литров.

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

Компрессор воздушный

 

Компрессор воздушный – это оборудование, предназначенное для нагнетания сжатого воздуха под необходимым давлением и в требуемых объемах. На сегодняшний день компрессор воздушный представлен множеством модификаций, которые в соответствии с конструкционными особенностями нашли применение в тех или иных сферах хозяйственной деятельности человека.

Купить компрессор воздушный рано или поздно решаются различные крупные предприятия, и надо сказать, что дефицита этой продукции сегодня не наблюдается. Но если цены на воздушные компрессоры для вас являются определяющим фактором, то закажите интересующую модель в компании АО «БАРРЕНС». Только в АО «БАРРЕНС» компрессорные установки от ведущих мировых производителей сочетают в себе высокий уровень качества и доступные цены. Ассортимент компании АО «БАРРЕНС» в Санкт-Петербурге представлен следующими модификациями компрессоров:

• компрессор поршневой;
• компрессор винтовой;
• компрессор дожимной;
• компрессор (насос) вакуумный.

Все вышеперечисленные модификации оборудования представлены множеством моделей, среди которых можно обнаружить установку, соответствующую вашим потребностям. Наша компания занимается продажей воздушных компрессоров более 20 лет, и поэтому мы знаем, что предложить своим клиентам!

 

Компрессор воздушный представляет собой устройство для производства сжатого воздуха, газов, паров хладагента и пр. Компрессор может работать как на газе, так и на электричестве, преобразуя электрическую энергию в энергию сжатого воздуха.

Каких видов бывают компрессоры воздушные

Производятся следующие виды воздушных компрессоров – купить сегодня можно два типа агрегатов устройства низкого давления производительностью до 100м3/мин. различающиеся по способу нагнетания воздуха на поршневые и винтовые
Поршневые агрегаты нагнетают воздух при помощи поршневого хода. Это более распространенные в эксплуатации компрессоры — цена на сами агрегаты и на их техническое обслуживание невысока. Правда, они требуют более частых профилактических осмотров. Это оправдано, так как увеличивает срок эксплуатации агрегатов. Купить поршневой воздушный компрессор стоит в случае редкого использования, в том числе и в бытовых условиях. В других случаях стоит купить винтовой воздушный компрессор.

Принцип действия винтового компрессора воздушного следующий- воздух нагнетается за счет проворачивания специального вала, что влечет усложнение конструкции. На винтовой воздушный компрессор цена на порядок выше, чем на поршневой. Хотя на  винтовой компрессор воздушный цена значительно выше, он идеален для продолжительной работы, для условий, где требуется серьезный объем выработки сжатого воздуха. Благодаря конструктивным особенностям работает без поломок длительное время и не требует частых профилактических осмотров.
Компрессор воздушный — основные критерии выбора

1. Длительность работы- выбирать агрегат следует в зависимости от того, в течение какого времени возникает потребность в нем.
2. Производительность — этот показатель различается в зависимости от того, кто производит компрессоры. У зарубежной продукции этот показатель равен поглощенному в единицу времени воздуху. У отечественных по объему произведенного выходящего воздуха.
3. Мощность- компрессор воздушный можно нагружать на 70 % от мощности, заявленной производителем. Поэтому при определении ее суммарного показателя, общее количество сжатого воздуха, потребляемое всеми используемыми устройствами, увеличивается на 30 %.
4. Тип устройства- выбрать правильно воздушный компрессор, купить тот агрегат, который максимально полно удовлетворит все потребности вашего производства, можно, учитывая следующие особенности:

– поршневой дешевле, он меньше нагревается и минимальна вероятность его заклинивания от попадания пыли. Поршневой компрессор воздушный купить выгодно при временной потребности в нем.
– винтовой агрегат надежнее и долговечнее, более экономичен в эксплуатации, имеет более высокий КПД. Отличается небольшим уровнем шума и минимальной вибрацией. Для него не требуется отдельное помещение и установка особого фундамента, может управляться удаленно – через микропроцессор. Винтовой компрессор воздушный купить оправдано для больших производств, где потребность в устройстве постоянна и высока. Так как  агрегат имеет более высокую стоимость.

Компрессор воздушный

Компрессоры воздушные винтовые, поршневые, электрические, дожимные, вакуумные.

Купить компрессор воздушный

Компрессоры, компрессорные станции для производств и предприятий по выгодным ценам от производителя.

Компрессоры воздушные СПб

Модернизация оборудования и реализация компрессоров в СПБ. Гарантия на оборудование 2 года.

Основные термины и определения воздушных компрессоров

Воздушные компрессоры состоят из множества движущихся частей (буквально). И, в дополнение ко всем механическим компонентам, необходимо также учитывать многочисленные законы физики. Учитывая эту сложность, даже если вы хорошо знакомы с воздушными компрессорами, некоторые темы могут быть неясны. Итак, чтобы пролить свет на основы работы воздушного компрессора, мы составили для вас этот список общих терминов и определений воздушных компрессоров.

Абсолютное давление – Истинное давление по отношению к абсолютному нулю. Обычно рассчитывается как манометрическое давление плюс атмосферное давление (см. «манометрическое давление» и «атмосферное давление»).

Абсолютная температура – Температура относительно абсолютного нуля, а не точки замерзания. Рассчитано путем добавления 459,7 к измерениям по Фаренгейту и 273 к измерениям по Цельсию.

Абсорбция – Событие, при котором осушитель поглощает влагу из воздуха и, таким образом, превращается в жидкость (см. «осушитель»).

Фактическая производительность — Фактический объем воздуха, который сжимается и подается в систему нагнетания при работе при номинальных условиях скорости, давления и температуры. Также называется бесплатной доставкой по воздуху (FAD).

ACFM – означает «фактические кубические футы в минуту». Измерение скорости воздушного потока в определенной точке при определенных условиях.

SCFM – означает «Стандартные кубические футы в минуту». Мера расхода воздуха, преобразованная в стандартные условия температуры, давления и влажности.

Доохладитель — Теплообменное устройство, снижающее температуру нагнетаемого воздуха. Обеспечивает отделение и удаление влаги из воздуха.

Воздушный компрессор – Машина, в которой используется двигатель для сжатия воздуха в жесткий резервуар, таким образом сохраняя его в качестве потенциальной энергии для использования в других механических процессах.

Осушитель воздуха – Механизм осушки, который отделяет и удаляет конденсат из воздуха, обычно путем охлаждения и/или абсорбции.

Воздушный ресивер — Жесткий резервуар, в котором хранится сжатый воздух от воздушного компрессора. Приемники различаются по размеру, и в больших системах может использоваться несколько устройств.

Атмосферное давление – Естественное давление, оказываемое атмосферой Земли на заданной высоте (14,7 фунтов на квадратный дюйм на уровне моря).

Тормозная мощность — мощность, которую необходимо приложить к валу компрессора для обеспечения надлежащего сжатия и подачи воздуха.

Производительность — Объем воздуха, подаваемый воздушным компрессором при определенных условиях, обычно измеряется в кубических футах в минуту (CFM).

Центробежный компрессор – Тип воздушного компрессора, в котором используется крыльчатка для добавления кинетической энергии воздуху, что увеличивает давление. Также известен как импеллерный компрессор, радиальный компрессор или динамический компрессор.

Зазор – Объем пространства между головкой блока цилиндров и поршнем в верхней точке хода поршня вверх. Другими словами, общий объем цилиндра минус рабочий объем поршня.

Компрессия – Явление повышенного давления в результате уменьшения объема.

Эффективность сжатия – Отношение фактической мощности сжатия к теоретической мощности сжатия (из-за наличия ограничивающих факторов, таких как трение).

Степень сжатия – Отношение входного давления к давлению нагнетания.

Кубические футы в минуту (куб. футов в минуту) — метрическая система, используемая для измерения расхода воздуха. Часто выражается как Фактический CFM или Стандартный CFM (см. «ACFM» и «SCFM»).

Цикл / Время цикла – Время, необходимое воздушному компрессору для прохождения этапов загрузки и выгрузки сжатого воздуха. Более длительное время цикла соответствует большей эффективности.

Влагопоглотитель – Вещество, которое притягивает и удерживает молекулы воды, используемое в качестве осушителя для удаления влаги из воздуха.

Давление нагнетания – Давление на выходе (т. е. на нагнетательном фланце) воздушного компрессора.

Температура нагнетания – Температура на выходе (т.е. на нагнетательном фланце) воздушного компрессора.

Фильтр – устройство, которое действует как сито для удаления частиц из воздуха. Типы включают фильтры общего назначения, фильтры с активированным углем, фильтры-водоотделители и высокоэффективные фильтры.

Фланцевое соединение – Болтовое соединение, которое соединяет входной или выходной конец (т. е. входной или выходной фланец) с внешней трубой.

Манометрическое давление – Давление, отображаемое большинством контрольно-измерительных приборов. Это исключает атмосферное (т.е. барометрическое) давление. Они объединяются, образуя абсолютное давление (см. «Абсолютное давление»).

Лошадиная сила — Единица измерения мощности (550 футо-фунтов в секунду или 745,7 Вт).

Давление на входе – Давление на входе (т.е. на входном фланце) воздушного компрессора.

Температура на входе – Температура на входе (т. е. на входном фланце) воздушного компрессора.

Коэффициент нагрузки — Отношение фактической мощности компрессора к максимальной номинальной мощности в течение определенного периода времени.

Влагоотделитель – Устройство для удаления паров и конденсата из системы сжатого воздуха.

Безмасляный компрессор – Тип воздушного компрессора, для которого не требуется масло в камере сжатия. Преимущества включают в себя превосходное качество воздуха, снижение эксплуатационных расходов и экологические соображения.

Фунтов на квадратный дюйм (PSI) — Единица измерения давления. Эквивалентна силе в один фунт, действующей на один квадратный дюйм.

Падение давления – Рассеивание давления между системой сжатого воздуха и соседним компонентом.

Профилактическое техническое обслуживание – Текущие профилактические процедуры технического обслуживания для обеспечения оптимальной производительности, эффективности и долговечности воздушного компрессора.

Поршневой компрессор – Тип воздушного компрессора, в котором используются поршни с приводом от коленчатого вала для увеличения давления воздуха в цилиндре сжатия. Также известен как поршневой компрессор.

Рефрижераторный осушитель воздуха – Устройство, удаляющее влагу из воздуха путем его охлаждения с последующим отводом образовавшегося конденсата.

Винтовой воздушный компрессор — Тип воздушного компрессора, в котором используются блокирующиеся роторы для уменьшения объема воздуха, проходящего через камеру сжатия. Преимущества включают повышенную долговечность и эффективность.

Предохранительный клапан — Устройство, позволяющее выпускать воздух из воздушного резервуара, чтобы предотвратить превышение внутреннего давления определенного порога.

Скорость — показатель, показывающий число оборотов в минуту (оборотов в минуту) ротора или приводного вала воздушного компрессора.

Вакуумный насос – машина, которая, подобно воздушному компрессору, использует перепады давления для принудительного перемещения газа или жидкости.

—

Если у вас есть какие-либо вопросы о воздушных компрессорах, пожалуйста, не стесняйтесь звонить нашей команде. Наши специалисты будут рады помочь вам. В TMI мы гордимся тем, что обеспечиваем круглосуточное обслуживание и техническое обслуживание воздушных компрессоров в Западном Мичигане. Мы также предоставляем услуги по быстрой аренде, чтобы восстановить работоспособность в случае поломки. Свяжитесь с TMI сегодня, чтобы узнать больше.

Теория воздушного компрессора. Прохладная наука о сжатом воздухе

Воздух доступен везде. А сжатого воздуха нет. Итак, что такое сжатый воздух и что происходит с воздухом при его сжатии?

Читайте дальше, чтобы узнать о термодинамике и простой физике сжатия воздуха. Мы также поговорим о причинах политропного сжатия воздуха вместо изотермического или адиабатического (и не беспокойтесь, мы объясним и эти термины).

Введение

Количество воздуха, доступного в нашей атмосфере, огромно, и каждому живому существу для выживания требуется воздух, в том числе кислород. Однако не только живые существа нуждаются в воздухе.

Двигатели и машины также нуждаются в воздухе для их правильной и эффективной работы. Воздух играет жизненно важную роль во многих отраслях, включая мобильные службы, фабрики и производственные предприятия. Но этот воздух немного отличается от воздуха, которым мы дышим.

Вместо этого этот воздух сжимается и затем используется в качестве источника энергии. Сжатый воздух — малоизвестный источник энергии, который может питать инструменты, машины и двигатели — и делает это весьма эффективно!

В этой статье давайте углубимся в теорию сжатия воздуха и различные связанные с ней законы.

Что означает термин «сжатый воздух»?

Атмосферный воздух, постоянно окружающий нас воздух, состоит из множества молекул и газовых компонентов. Состав выглядит примерно так:

• 78% молекул азота
• 20-21% Молекулы кислорода
• 1-2% водяного пара, двуокиси углерода и других молекул газа

Как газы, эти молекулы естественным образом расширяются, заполняя объем, доступный в свободном пространстве.

Когда мы сжимаем воздух, мы сближаем эти молекулы. Те же самые молекулы находятся в воздухе, но занимают меньше места (объема), чем когда молекулы находятся на свободе. Соединение этих молекул газа вместе приводит к невероятным последствиям:

По мере увеличения количества молекул в заданном объеме увеличивается и масса воздуха. По мере увеличения массы воздуха увеличивается и его плотность. А по мере увеличения плотности давление воздуха увеличивается, и вуаля! У нас есть сжатый воздух.

Основы теории сжатия воздуха

Воздух, которым мы дышим, состоит из двух основных компонентов: азота и кислорода.

Несмотря на то, что воздух не является «идеальным» или чистым газом, присутствие азота и кислорода в значительной пропорции делает его очень близким к «идеальному» газу. Известно, что совершенные газы подчиняются нескольким законам:

• Закон Бойля (PV = k)
• Закон Чарльза (V/T = k)

Где:

P = давление
V = объем
T = температура
k = константа

Вместе закон Бойля и закон Шарля образуют комбинированный закон, представленный как:

• PV/T = k

Итак, что все это значит?

Комбинационный закон можно лучше понять, если мы сначала разберем законы Бойля и Шарля.

Понимание закона Бойля: PV = k

Роберт Бойль

Закон Бойля был создан Робертом Бойлем, физиком и химиком, в 1662 году. Закон выдержал испытание временем и объясняет взаимосвязь между давлением и объемом.
PV = k означает, что давление, умноженное на объем, всегда будет равно константе. Если объем уменьшается, вам потребуется больше давления, чтобы соответствовать той же константе, что и раньше (и наоборот).

Закон Бойля говорит нам следующее: по мере уменьшения объема пространства, содержащего воздух, давление увеличивается, если температура остается неизменной. Это означает, что мы можем увеличить давление воздуха, нагнетая его в меньшее пространство.

Нарушение закона Шарля: V/T = k

Жозеф Луи Гей-Люссак

Теперь добавим закон Шарля, в котором используется формула V/T = k.

Закон Шарля, также называемый «законом объемов», говорит нам, что происходит с газом при его нагревании или сжатии.

Закон Чарльза немного новее закона Бойля, но все же довольно старый. Жак Шарль вычислил взаимосвязь между объемом и температурой в 1780-х годах, а Жозеф Луи Гей-Люссак впервые опубликовал это открытие в 1802 году (Жозеф отдал должное Жаку и решил назвать закон в честь Жака, что было довольно круто с его стороны).

В любом случае, закон Чарльза говорит нам, что объем газа, деленный на его температуру, равен константе, то есть давлению. Когда вы повышаете температуру, вы также пропорционально увеличиваете объем, чтобы поддерживать то же давление.

Это потому, что молекулы газа удаляются друг от друга при нагревании, увеличивая объем пространства, которое занимает газ.

Соединение законов Бойля и Чарльза

Но что произойдет, если вы уменьшите объем и заставите эти молекулы сближаться ближе, чем они должны быть? Здравствуй, комбинированный закон!

Закон Бойля помогает нам понять давление и объем, а закон Чарльза учит нас объему и температуре. Но давление, объем и температура вступают в игру вместе с той комбинированной формулой, которую мы упоминали ранее:

• PV/T = k
.

Давление, умноженное на объем, деленное на температуру, равно константе.

Комбинационный закон объясняет, что происходит с воздухом, когда он сжимается до меньшего объема. Это говорит нам о том, что при сжатии воздуха давление и температура воздуха увеличиваются по мере уменьшения объема пространства, содержащего воздух.

Нагнетая воздух в меньшее пространство, мы заставляем его нагреваться и сжиматься. Молекулы в воздухе будут пытаться разойтись, возвращаясь на свое естественное расстояние, и именно эта постоянная попытка удалиться друг от друга вызывает давление.

Типы теоретического сжатия

Теперь, когда мы понимаем, что происходит с воздухом при его сжатии, давайте поговорим о том, как мы его сжимаем. Теоретически воздух сжимается двумя способами:

• Изотермическое сжатие
• Адиабатическое сжатие

Изотермическое сжатие

Изотермическое сжатие может показаться пугающим, но это просто, начиная с названия. «Изо» означает «равный» или «такой же», а «термический» означает «тепло», поэтому мы просто говорим о форме сжатия, при которой тепло остается неизменным.

Изотермическое сжатие представляет собой процесс сжатия воздуха без изменения существующей температуры системы. Теперь, когда вы знакомы с комбинированным правом, вы, вероятно, думаете: «Но подождите! Как мы можем повысить давление, не повышая температуру?!

Вы не можете. Это закон. Но это не значит, что вы должны поддерживать повышенную температуру после того, как воздух уже сжат.

При изотермическом сжатии тепло, выделяемое при сжатии, отводится с той же скоростью, с которой оно выделяется для поддержания постоянной температуры. Теоретически компрессор должен быть сконструирован таким образом, чтобы вырабатываемое тепло можно было отводить с той же скоростью.

Изотермическое сжатие выражается той же формулой, что и закон Бойля: PV = k.

Однако изотермическое сжатие имеет реальные ограничения: воздух необходимо сжимать медленнее, диаметр цилиндра должен быть небольшим, а система требует высоких стандартов охлаждения. Это означает, что вся система должна замедлиться и стать намного менее эффективной. 9γ = k, или объем в степени гаммы, умноженный на давление, равен константе. Чтобы узнать больше о том, как это получается, посмотрите это видео из Школы физики Университета Нового Южного Уэльса:

 

 

Хотя адиабатическое сжатие теоретически прекрасно, оно также имеет ограничения в реальном мире. Слишком горячий воздух опасен и может привести как к отказу системы, так и к проблемам с безопасностью. Поэтому очень горячий сжатый воздух нежелателен для большинства применений.

Политропное сжатие

Теоретические изотермические и адиабатические процессы сжатия имеют огромные практические ограничения. Реальный процесс сжатия воздуха сочетает в себе изотермическое и адиабатическое сжатие, чтобы преодолеть эти ограничения в процессе, называемом политропным сжатием.