Промышленный компрессор - принцип работы, конструкция, виды, применение

Все компрессоры, имеющиеся на рынке в свободной продаже или заказываемые для конкретных целей, разделяются по производительности на 3 категории. Малого давления, то есть те, которые способны сжимать воздух до 10 бар. Это в основном бытовые модели, но для различных технологических процессов могут использоваться и в промышленности. Средние – до 100 бар. Такие модели чаще являются стационарными и предназначены для обеспечения работы производственных линий на предприятии. Высокого давления, способные сжимать воздух до 1000 бар. Промышленными называются воздушные компрессоры, которые обладают надежной конструкцией и хорошим запасом по мощности, как правило, питаются от сети 380 В, так как снижается потребление, уменьшаются размеры двигателя, облегчается его ремонт.

Содержание:

1. Компрессор промышленный – устройство
2. Принцип работы компрессора
3. Компрессоры воздушные
4. Винтовой компрессор
5. Поршневые модели компрессоров
6. Безмасляные (сухие) компрессоры
7. Компрессор вихревой
8. Центробежный компрессор
9. Компрессоры промышленные – производители

Компрессор промышленный – устройство

Чтобы говорить об устройстве промышленных компрессоров, необходимо разобраться с их разновидностями по различным признакам. Компрессор представляет собой агрегат, который выполняет сжатие рабочей среды до определенного значения, ограниченного конструкцией того или иного типа. В качестве этой самой сжимаемой среды может быть воздух, газ, масляно-воздушная смесь или жидкость. Соответственно, это указывает на возможность их применения в самых разных отраслях:

Компрессор промышленный – устройство

1. На автомойках и мастерских для продувки, обеспечения работы шлифовального или иного инструмента и станков;
2. На производственных предприятиях в качестве источника энергии для обеспечения работы захватных приспособлений и механизмов, манипуляторов, кулачков в шпинделях, подъемных и прочих устройствах;
3. В нефтехимической промышленности для аэрации, продувки, охлаждения, обеспечения работы исполнительных механизмов в опасных зонах;
4. Для удаленного управления агрегатами в зонах повышенного риска;
5. В специализированном оборудовании: пескоструйные агрегаты, покрасочное оборудование, резка металла и прочее;
6. Для аэрации в очистных установках и автономных станциях.

Виды компрессоров

Компрессоры воздушные электрические, в первую очередь, различаются по конструкции, что, в свою очередь, определяет их возможности. В продаже имеются следующие типы подобного оборудования:

• Поршневые (одинарного или двойного действия, масляные, бесмасляные, горизонтальные, вертикальные, угловые, одноступенчатые и многоступенчатые);
• Винтовые (маслонаполненные и безмасляные, водонаполненные);
• Вихревые;
• Центробежные.

Также в некоторых отраслях применяются мембранные, газовые, циркуляционные, многоцелевые. Способов сжать среду существует немало, поэтому производители предлагают и множество разнообразных модификаций агрегатов.

В общем плане промышленные компрессоры имеют следующую конструкцию:

1. Имеется какой-то приводной блок. Как правило, им является электрический мотор асинхронного типа с питанием 220 или 380 В различной мощности;
2. Присутствует передача преимущественно ременного типа, которая передает вращение с ведущего вала мотора на коленчатый или иного вида вал компрессорного блока. Для подбора правильного передаточного числа применяется комбинация из шкивов;
3. Установлен компрессорный узел, который осуществляет сжимание воздуха и его выталкивание наружу под действием внешней силы;
4. В зависимости от мощности и типа, может быть также установлено дополнительное оборудование в виде системы смазки в винтовых моделях или охлаждения в более мощных и производительных агрегатах;
5. Также для регулирования выходного давления воздуха используется соответствующая арматура и контрольные устройства в числе датчиков давления, регуляторов, автоматических выключателей и силовых контакторов.

Принцип работы компрессора

Практически любой компрессор воздушный электрический, будь он поршневого или вихревого типа, работает по единому принципу:

1. Имеется приводной узел в виде асинхронного двигателя, который вращает вал компрессорного блока;
2. По мере вращения коленчатого вала возникает линейно-поступательное движение поршней, вращение винтов или иного исполнительного органа в зависимости от конструкции;
3. Компрессорные блоки изготовлены таким образом, чтобы в них создавалось движение воздуха за счет разрежения в одной части агрегата и его увеличения в другой. Соответственно, имеется система клапанов, которая впускает порцию воздуха и выталкивает ее в выходное отверстие;
4. Воздух накапливается в ресивере, который выступает аккумулятором, что и обеспечивает повышение давления до нужного уровня.

В процессе работы воздушного блока возникает его нагрев, поэтому они также оснащаются системами охлаждения и смазки.

Принцип работы компрессора

Компрессоры воздушные

Воздушные компрессоры также можно разделить на несколько дополнительных категорий по конструкции:

1. Поршневые, сжатие воздуха происходит за счет линейно-поступательного движения поршня в рабочем цилиндре;
2. Мембранные – в качестве плоскости, которая давит на замкнутый объем воздуха, используется мембрана. В промышленных моделях применяются многослойные мембраны, увеличивающие срок службы оборудования. Их также справедливо называть вакуумными компрессорами;
3. Роторные – в качестве рабочего органа выступает пара винтов, которые способны создавать давление воздуха до 13 бар. Вместо винтов могут быть установлены пластины, которые повышают КПД и эффективность работы, но максимальное давление ограничивается 10 барами. Такой тип можно назвать вихревым компрессором, потому что создается интенсивный поток воздуха при помощи лопаток.

Компрессоры воздушные

Каждый из существующих видов компрессоров имеет свое предназначение. Какие-то способны работать в непрерывном режиме, например, роторные, так как в воздушном блоке нет физического контакта между винтами. Чего не скажешь про поршневые, в процессе работы которых сильно нагревается рабочий цилиндр.

Винтовой компрессор

Все перечисленные типы оборудования популярны в тех или иных отраслях, но существенное место занимает именно винтовой компрессор. Он отличается от всех остальных особой конструкцией воздушного блока, то есть в нем находятся два винта с червячной проточкой, которые не находятся в контакте, а создают воздушную тягу за счет вязкого масла, постоянного омывающего их. Такое устройство позволяет им работать в течение длительного времени без остановок, но при условии обеспечения охлаждения масла и воздуха, так как выполняемая механическая работа сопровождается большим его выделением.

Компрессоры винтового типа производятся двух разновидностей, в зависимости от выходной мощности:

• С ременным приводом вала воздушного блока;
• С непосредственной передачей крутящего момента на винт через муфту.

Винтовой компрессор

В процессе работы требуется смазка винтов, поэтому агрегат оснащается соответствующей системой, притом дополнительных насосов не требуется, так как масло будет циркулировать за счет всасывающей способности. Естественно, воздух на выходе должен быть сухим и без масла, поэтому используется масляный фильтр и отделители масла. Сам же воздух перед входом в воздушный блок также проходит через фильтр, а так как нагревается, то также повергается охлаждению. Происходит это при помощи теплообменника, обдуваемого потоком воздуха, который создает двигатель своей крыльчаткой. Также выпускаются и безмасляные модели, но такие рассчитаны на меньшую производительность.

Поршневые модели компрессоров

Самой большой категорией компрессоров являются именно поршневые. Это объясняется тем, что они выпускаются разной производительности и мощности, вплоть до 1000 бар, что обусловлено особенностями рабочего цикла. Сила, с которой двигатель воздействует на поршень, больше, чем создающееся противодействие.

Классификация компрессоров поршневого типа построена на вариациях его конструкции, и выделяют следующие типы по различным признакам:

• По расположению рабочих цилиндров: горизонтальное, вертикальное, угловое или V-образное;
• По количеству рабочих цилиндров: 1, 2 и более, это зависит от требуемой мощности и производительности;
• По интервалу действия: масляные и безмасляные. Первые модели предназначены для создания повышенного давления с целью получения наибольшего усилия. Способны работать длительное время без остановок, непрерывно поддерживая давление воздуха на заданном уровне. Безмасляный компрессор рассчитан на меньший срок службы и продолжительность работы в одном цикле;
• По способу передачи вращения на коленчатый вал: с ременным приводом (более мощные модели для промышленного использования, мощность двигателя может быть от 1,5 до 15 кВт), непосредственным через муфту (имеют малые потери, но при этом способны поддерживать меньшее давление воздуха, как правило, мощность мотора не превышает 2 кВт);
• Компрессоры поршневого типа могут обладать повышенной производительностью до 500 л в минуту и создавать давление до 1000 бар, в зависимости от исполнения, объема цилиндров и мощности мотора.

Поршневые компрессоры

В моделях с несколькими цилиндрами применяются разные варианты их расположения, что позволяет влиять на те или иные характеристики. В общем же случае, чем больше имеется рабочих цилиндров, тем большую он имеет мощность и производительность. Именно такие компрессоры в основном производят такие бренды, как Fubag, Abac, Remeza, Fini, Фиак и другие.

Безмасляные (сухие) компрессоры

В отдельную категорию можно выделить безмасляные компрессоры, которые, в свою очередь, могут быть различные по конструкции и принципу действия. Все зависит именно от того, как долго и какое давление он должен создавать.

Безмасляными могут быть:

Безмасляные компрессоры

1. Поршневые компрессоры с одним или двумя рабочими цилиндрами преимущественно вертикального расположения для снижения коэффициента трения. Смазка в них все же имеется, только консистентная и в подшипниках. В картере ее нет, потому как нет и самого корпуса. Рассчитаны на малую производительность и короткие рабочие циклы. Мощность не превышает 1 кВт;
2. Винтовые безмасляные компрессоры также часто используются в различных целях. Так как способны создавать небольшие воздушные потоки, то и нет надобности в масле. Имеют существенно более простое устройство, но меньшую надежность и срок службы;
3. Мембранные также могут быть безмасляными по тем же причинам.

Компрессор вихревой

Кроме всех ранее перечисленных, также в продаже имеются и вихревые компрессоры. Такое оборудование чаще используется для создания вакуума, то есть, интенсивной откачки воздуха из больших по объему объектов. Точно также они применяются и для интенсивного нагнетания воздуха большими потоками для быстрого вентилирования или интенсивной продувки различного оборудования, производственных помещений.

Компрессор вихревой

Имеют совершенно иную конструкцию, чем те же винтовые или поршневые. Все же имеют больше сходств с первыми, так как ось нагнетателя может находиться на оси вала мотора. Непосредственно к статору двигателя прикреплена улитка, внутри которой находится крыльчатка с многочисленными лопатками определенной формы и угла к фланцу. Чем больше лопаток и диаметр крыльчатки, тем мощнее создаваемый ею поток воздуха или тяга. В более мощных воздуходувках, так их также правильно называть, применяются более мощные моторы и соответствующие крыльчатки, соединяемые вместе ременным приводом.

Центробежный компрессор

В системах, где требуется создать мощный воздушный поток объемного характера, также применяют центробежные компрессоры. Это агрегаты радиального исполнения, на валу которых имеется несколько рабочих колес пластинчатого типа. Каждый такой диск создает тягу, которая усиливается каждым последующим. В результате на выходе достигается огромный по величине поток, который может использоваться в разных целях, например, для нагнетания воздуха в двигатель внутреннего сгорания или горелки при закалке или правке металла. Управляются такие компрессоры автоматикой, так как часто задействованы в автоматических процессах, как и вихревые или винтовые. Производительность измеряется потоком воздуха. К подобному виду также можно отнести инверторный компрессор, у которого рабочим органом может быть винт, крыльчатка или диски с лопатками. Особенность такого типа заключается в том, что с помощью частотного преобразователя можно плавно изменять скорость его вращения и, соответственно, мощность потока.

Центробежный компрессор

Компрессоры промышленные - производители

На рынке сегодня можно найти огромное количество компрессоров по разным ценам многих видов от разных производителей. Все же самыми распространенными являются именно поршневые модели и вихревые воздуходувки. Такое оборудование выпускается многочисленными брендами, в том числе и отечественными, например, таким предприятием, как ЗАО «Ремеза». Крупнейший производитель различного уровня компрессорного оборудования. В его ассортименте можно найти винтовые, поршневые, передвижные, модульные, воздушные ресиверы и в том числе системы готовности сжатого воздуха. Кроме этого бренда, можно заказать продукцию и других марок:

Компрессоры промышленные Remeza

• Abac;
• Fubag;
• Fini;
• AEG;
• ARDO;
• Союз;
• ECO.