Поршневые компрессоры воздушные

Принцип работы поршневого компрессора

Самым первым вариантом выпуска компрессорной установки был поршневой компрессор. Он нашёл очень широкое применение и широко используется на сегодняшний день, за счёт высоких показателей производительности и не прихотливости в обслуживании. Может успешно эксплуатироваться как в небольших мастерских, так и в промышленном производстве.

Принцип работы и устройство компрессоров поршневого типа зависит непосредственно от вида компрессорной установки, и могут отличаться по:

• количеству цилиндров (с одним цилиндром, с двумя цилиндрами, с тремя цилиндрами)
• расположению цилиндров (W-образные, V-образные, рядные)
• количеству ступеней сжатия (одноступенчатые, многоступенчатые)

Все компрессоры имеют базовый вариант оснащения, который присущ большинству типов компрессорных установок.

Поршневые компрессора с одним цилиндром являются самой простой компрессорной установкой. В состав входят элементы: цилиндр, поршень, два клапана – один для нагнетания, другой для всасывания воздуха, которые располагаются в крышке цилиндра. Во время работы компрессорной установки, шатун, непосредственно соединенный с вращающимся коленвалом, передает на поршень ограниченные движения по камере сжатия. В процессе происходит увеличение объема, находящегося между клапанами и нижней части поршня, в результате чего происходит разрежение.

Превышая сопротивление пластины, которая закрывает всасывающий клапан, атмосферный воздух открывает его и поступает в цилиндр по всасывающему патрубку.

В процессе возвратного действия поршня происходит сжимание воздуха и возрастание его давления. Клапан, через который нагнетается воздух и также удерживаемый пластиной, открывается потоком воздуха, который находится под высоким давлением. Далее сжатый воздух поступает в нагнетательный патрубок. Питание компрессорной установки может производиться от электрического двигателя или при помощи бензинового или дизельного моторов.

При таком принципе работы компрессорной установки получается максимально эффективная работа. Но имеется минус, который выражается в том, что подаваемый сжатый воздух имеет неравномерный характер и поступает с пульсациями. Для сглаживания пульсаций компрессорная установка снабжена ресивером.

В одноступенчатых двухцилиндровых компрессорных установках работа цилиндров происходит в противофазе, в следствии чего они всасывают воздух поочередно. Установки оснащаются двумя одинаковыми по размеру цилиндрами. Далее воздух сжимается до максимального уровня и вытесняется в нагнетающую часть оборудования. Затем для сглаживания пульсаций поступает в ресивер.

Двухступенчатые двухцилиндровые компрессорные установки, оснащены цилиндрами различных размеров. Процесс сжатия воздуха до необходимого уровня происходит в цилиндре первой ступени. Далее воздух поступает в межступенчатый охладитель, для охлаждения до необходимого уровня. Далее, попадая в цилиндр второй ступени, воздух дожимается. Это позволяет получить максимальный уровень давления воздуха.

Медная трубка обеспечивает охлаждение сжатого воздуха на промежутке между цилиндрами двух ступеней, что позволяет оптимизировать процесс сжатия и значительно повысить КПД всей компрессорной установки. Размеры обоих цилиндров подбираются так, чтобы одинаковая работа проводилась на всех ступенях сжатия воздуха.

Двухступенчатые поршневые компрессоры позволяют получить более высокий уровень работы компрессорной установки по сравнению с одноступенчатыми установками. Преимущества очевидны: затрачивается минимальное количество энергии при одинаковой мощности двигателя одноступенчатой и двухступенчатой компрессорной установки. Температура в цилиндрах двухступенчатых установок ниже, чем в компрессорах одноступенчатого типа. Производительность двухступенчатых компрессорных установок обычно на 20 процентов больше, чем у одноступенчатых аналогов.

Компрессоры поршневого типа отличаются своей простотой, длительным сроком эксплуатации в сочетании с высокой эффективностью работы оборудования. Всё это в целом сделало компрессоры поршневые одними из наиболее популярных, как в частном, так и в промышленном использовании.

Пресостат, реле давления JBS6

Принцип работы компрессора: пользуемся аппаратом правильно и безопасно

От правильного использования компрессора зависит качество его работы и срок службы.

1. Установите компрессор в сухом и чистом месте. Угол наклона не должен превышать 15 градусов. Между вентиляционной решёткой аппарата и ближайшим препятствием должно быть не менее 50 см. А расстояние до пневматического инструмента около трёх метров. При окрашивании брызги не должны попадать на корпус устройства. Если это происходит, значит, компрессор стоит слишком близко.
2. Проверьте уровень масла. Если его недостаточно, долейте. Используйте то, которое рекомендовал производитель в инструкции. Включите компрессор. При первом запуске прогоните агрегат 15–20 минут вхолостую.
3. После первого часа работы подтяните крепёжные соединения.

Рабочее помещение необходимо проветривать или пылесосить во избежание попадания пыли внутрь аппарата.

Советы по технике безопасности

• при использовании компрессора с пневматическим инструментом надевайте защитную одежду. Чтобы не повредить слух, используйте специальные наушники;
• для работы с краскораспылителем запаситесь защитными перчатками и комбинезоном;
• не забывайте про глаза. Для них есть пластиковые очки;
• при подключении травмоопасных инструментов, таких, как перфоратор или шлифмашина, надевайте нескользкую обувь и плотные рукавицы;
• не забывайте отключать компрессор от сети при проведении технического обслуживания;
• не трогайте аппарат мокрыми руками во включённом состоянии. Не оставляйте компрессор под открытым небом без навеса;
• повреждённый ресивер подлежит замене. Его нельзя эксплуатировать после сварки;
• не используйте компрессор не по назначению. Например, для наполнения баллонов акваланга.

Компрессор можно подключать к аккумулятору

Вам понадобятся провода с металлическими зажимами «крокодил». Аккумулятор зарядите и выключите. Подключите провода к компрессору и клеммам аккумулятора, соблюдая маркировку: плюс к плюсу, а минус к минусу.

При подключении компрессора к аккумулятору крокодилами нужно соблюдать полярность

Использование компрессора зимой

Если компрессор находится на морозе, но не используется при минусовой температуре, то хладагент конденсирует в масле. При запуске происходит поломка агрегата. Во избежание неприятностей применяют различные средства:

• установите специальные нагревательные элементы. Один должен быть встроен для постоянного функционирования, а другой дополнительно подогревает картер до запуска;
• если нет нагревательных элементов, перед стартом прогрейте компрессор тепловой пушкой. Температура аппарата должна подняться до + 11 градусов;
• следите за исправностью обратного клапана. Он предотвращает попадание конденсата в цилиндры;

• возьмите аэрозоль для размораживания замков. Набрызгайте на все клапаны для стравливания воздуха;

• установите будку с войлочным утеплением внутри.

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.

Лучшие масляные компрессоры

Технологии не стоят на месте, с каждым годом совершенствуясь, заменяя устаревшие модели. Потребители стремятся приобретать универсальное оборудование, способное выполнить все поставленные задачи

При выборе масляных компрессоров особое внимание уделяют следующим техническим характеристикам:

• максимальное рабочее давление установок
• уровень производительности;
• номинальная мощность.

Практически все эти параметры нужно выбирать с небольшим запасом, чтобы компрессор не работал на износ

Кроме того, немаловажно учитывать объем ресивера, габариты, масса, номинальное напряжение

Genesis 18,5

Серьезный промышленный агрегат оборудован ресивером объемом 500 литров. Производительность оборудования – до 2500 л/мин, разработан для оснащение сжатым воздухом для производственных нужд. За счет комфортного электронного управления компрессор можно за несколько минут настроить на нужный режим работы. Оснащенная осушителем модель не нуждается в дополнительной комплектации. Достоинства компрессора:

• три фильтра, выдающие достаточно чистый воздух;
• ресивер накапливает сжатый воздух;
• микропроцессорный блок управляет всеми компонентами станции, обеспечивая режим энергосбережения;
• за счет вибро- и звукоизоляции значительно снижен уровень шумов и вибрации.

Genesis 22

Винтовой агрегат известного итальянского производителя ABAC. Универсальная компрессорная установка включает все необходимое для производства чистого и качественного сжатого воздуха. Характеристики оборудования:

• встроенный осушитель холодильного типа осушает воздух до +3 °С;
• микропроцессор обеспечивает настройку оптимального режима управления и отвечает за энергосбережение;
• за счет виброизоляционного и звукопоглощающего корпуса обеспечивается быстрый и простой доступ ко всем частям агрегата.

Remeza ВК10Е

Профессиональный трехфазный агрегат предназначен для нагнетания воздуха в ресивер и последующего питания пневмооборудования. Модель способна производить до 1000 л/м воздуха. Винты – немаловажная часть конструкции – обеспечивают низкий уровень шумов (до 72 дБ). Продукция широко применяется в сфере шиномонтажа, строительстве, на производстве. Преимущества и особенности:

• аварийная кнопка, отключающая систему при превышенных нагрузках сети;
• ресивер на 270 литров;
• высокая производительность;
• прочный металлический корпус, покрытый антикоррозийной краской;
• простота в эксплуатации и удобное обслуживание;
• продолжительный срок службы.

Remeza ВК15Е

Электрический компрессор с ременным приводом оборудован современным электродвигателем 380 В. Двигатель обеспечивает длительную и безотказную функциональность. Модель обеспечивает непрерывный цикл работ на различных производствах, в числе которых химическая, металлургическая промышленность и т. д.. Преимущества компрессора:

• обладает высокой производительностью;
• собран с использованием деталей известных мировых производственных компаний;
• соответствует всем международным стандартам качества и безопасности;
• прост в управлении, эксплуатации и обслуживании;
• оснащен ресивером объемом 500 л;
• производительность системы – до 1400 л/мин.

Remeza ВК20

Стационарная модель винтового типа с рабочим давлением до 15 бар и высокой производительностью. Комплектуется надежным двигателем, рассчитанным на интенсивную эксплуатацию. Оборудование обеспечивает непрерывный технологический процесс на протяжении любого времени, вплоть до режима работы 24/7. Установка отличается:

• высокой производительностью – до 1650 л/мин;
• стабильностью работы при минимальном участии пользователя;
• шумоизоляционным кожухом;
• рассчитана на работу в температурном режиме от +5 до -40 °С.

Компрессоры винтового типа

Винтовой компрессор — это достаточно простое и надежное оборудование, которое при должном техническом обслуживании будет экономить средства и электроэнергию, а также обеспечивать долговечную и качественную работу. Исходя из практики, для промышленного применения характерно использование воздушных компрессоров винтового типа, так как они имеют достаточно высокую производительность. Кроме того, они имеют множество технологических особенностей и опций, подходящих для использования в промышленных отраслях. Основной особенностью конструкции винтовых компрессоров является винтовая пара, состоящая из ведущего и ведомого ротора. Она служит непосредственно для процесса сжатия и является одним из главных элементов компрессора.

Принцип работы:

Корпус компрессора и роторы образуют камеру сжатия. Винтовая пара, состоящая из ведущего и ведомого роторов, находится в сцепленном состоянии. По мере вращения винтов в противоположном направлении, объем камеры увеличивается и начинается процесс всасывания воздуха. При достижении максимального объема всасываемого воздуха, камера изолируется от патрубка всасывания, и теперь пара роторов начинает сокращать объем и направлять сжатый воздух в камеру нагнетания.

Если компрессор маслозаполенный, то масло отводит тепло, возникающее при сжатии, и далее отделяется в сепараторе, а из компрессора выходит чистый сжатый воздух. Как правило, маслозаполненные компрессоры имеют чуть больший КПД , чем безмасляные. Особенностью таких компрессоров является плавная, равномерная работа с низким уровнем шума. В случае безмасляного компрессора масло не охлаждает агрегат, поэтому сжатие происходит в несколько этапов, как правило, в две ступени. Результатом этого является чистый воздух без примесей масла, но сам агрегат, как правило, стоит дороже и более сложен в техобслуживании. Такие компрессоры незаменимы в тех процессах, у которых необходим чистый воздух, например, в химических или фармацевтических отраслях. Для охлаждения такого типа компрессоров используется впрыск воды.

Преимущества и недостатки:

Преимуществами винтовых агрегатов является простота конструкции, небольшой уровень шума, надежные и долговечные составные элементы конструкции, достаточно небольшая стоимость эксплуатации, малое содержание масла в воздухе, небольшие габариты и т.д. В винтовых компрессорах возможна частичная разгрузка с понижением мощности и изменением объема всасываемого воздуха. Также такие компрессоры можно устанавливать в параллель, образуя агрегаты повышенной мощности. Из существенных недостатков можно отметить лишь достаточно высокую стоимость.

Принцип работы поршневого компрессора

Самым первым вариантом выпуска компрессорной установки был поршневой компрессор. Он нашёл очень широкое применение и широко используется на сегодняшний день, за счёт высоких показателей производительности и не прихотливости в обслуживании. Может успешно эксплуатироваться как в небольших мастерских, так и в промышленном производстве.

Принцип работы и устройство компрессоров поршневого типа зависит непосредственно от вида компрессорной установки, и могут отличаться по:

• количеству цилиндров (с одним цилиндром, с двумя цилиндрами, с тремя цилиндрами)
• расположению цилиндров (W-образные, V-образные, рядные)
• количеству ступеней сжатия (одноступенчатые, многоступенчатые)

Все компрессоры имеют базовый вариант оснащения, который присущ большинству типов компрессорных установок.

Поршневые компрессора с одним цилиндром являются самой простой компрессорной установкой. В состав входят элементы: цилиндр, поршень, два клапана – один для нагнетания, другой для всасывания воздуха, которые располагаются в крышке цилиндра. Во время работы компрессорной установки, шатун, непосредственно соединенный с вращающимся коленвалом, передает на поршень ограниченные движения по камере сжатия. В процессе происходит увеличение объема, находящегося между клапанами и нижней части поршня, в результате чего происходит разрежение.

Превышая сопротивление пластины, которая закрывает всасывающий клапан, атмосферный воздух открывает его и поступает в цилиндр по всасывающему патрубку.

В процессе возвратного действия поршня происходит сжимание воздуха и возрастание его давления. Клапан, через который нагнетается воздух и также удерживаемый пластиной, открывается потоком воздуха, который находится под высоким давлением. Далее сжатый воздух поступает в нагнетательный патрубок. Питание компрессорной установки может производиться от электрического двигателя или при помощи бензинового или дизельного моторов.

При таком принципе работы компрессорной установки получается максимально эффективная работа. Но имеется минус, который выражается в том, что подаваемый сжатый воздух имеет неравномерный характер и поступает с пульсациями. Для сглаживания пульсаций компрессорная установка снабжена ресивером.

В одноступенчатых двухцилиндровых компрессорных установках работа цилиндров происходит в противофазе, в следствии чего они всасывают воздух поочередно. Установки оснащаются двумя одинаковыми по размеру цилиндрами. Далее воздух сжимается до максимального уровня и вытесняется в нагнетающую часть оборудования. Затем для сглаживания пульсаций поступает в ресивер.

Двухступенчатые двухцилиндровые компрессорные установки, оснащены цилиндрами различных размеров. Процесс сжатия воздуха до необходимого уровня происходит в цилиндре первой ступени. Далее воздух поступает в межступенчатый охладитель, для охлаждения до необходимого уровня. Далее, попадая в цилиндр второй ступени, воздух дожимается. Это позволяет получить максимальный уровень давления воздуха.

Медная трубка обеспечивает охлаждение сжатого воздуха на промежутке между цилиндрами двух ступеней, что позволяет оптимизировать процесс сжатия и значительно повысить КПД всей компрессорной установки. Размеры обоих цилиндров подбираются так, чтобы одинаковая работа проводилась на всех ступенях сжатия воздуха.

Двухступенчатые поршневые компрессоры позволяют получить более высокий уровень работы компрессорной установки по сравнению с одноступенчатыми установками. Преимущества очевидны: затрачивается минимальное количество энергии при одинаковой мощности двигателя одноступенчатой и двухступенчатой компрессорной установки. Температура в цилиндрах двухступенчатых установок ниже, чем в компрессорах одноступенчатого типа. Производительность двухступенчатых компрессорных установок обычно на 20 процентов больше, чем у одноступенчатых аналогов.

Компрессоры поршневого типа отличаются своей простотой, длительным сроком эксплуатации в сочетании с высокой эффективностью работы оборудования. Всё это в целом сделало компрессоры поршневые одними из наиболее популярных, как в частном, так и в промышленном использовании.

Пресостат, реле давленияJBS6

Устройство и предназначение поршневого компрессора

По принципу работы поршневой компрессор относится к машинам объемного сжатия. В этих агрегатах компрессия выполняется методом уменьшения объема, в котором заключена газообразная среда.

Рабочее движение – ход поршня внутри цилиндра. Конструкция поршневого компрессора определяет его предназначение. Эти машины не рассчитаны на круглосуточную нагрузку. У аппаратов бытового назначения длительность рабочего цикла составляет не более 20 мину, затем отдых, пока не остынет поршневая.

Полупрофессиональные версии разработаны, чтобы функционировать в режиме 50/50. Только промышленные модификации способны отработать без остановки восьмичасовую смену.

Компрессоры масляные поршневые

Компрессорные агрегаты могут быть масляными и безмасляными. Первые модели — это установки, работающие на специальной смазке — масле, вторые, как понятно из названия, в смазке не нуждаются. Масляные поршневые компрессоры широко востребованы во всех сферах производства, строительства, быта. Исключение составляют только отрасли, использующие сжатый воздух высокой степени очистки — медицина, пищевая промышленность и т. д.

Агрегаты масляного типа требуют большего обслуживания, чем аналогичные безмасляные системы, по причине необходимости замены смазки. Однако эти работы и затраты по ним минимальны. Нужно просто наблюдать за уровнем смазки и периодически ее менять. В остальном поршневым масляным компрессорам периодически нужен текущий осмотр и обслуживание. Во многих моделях предусмотрен датчик уровня смазки и автозащита, которая отключает станцию, когда смазка заканчивается.

Главные преимущества масляных агрегатов — высокая производительность, износостойкость и долговечность. Смазка минимизирует трение и нагревание деталей, что намного увеличивает срок их эксплуатации. Для заправки станций можно использовать только определенные сорта масла, которые прописаны изготовителем в техдокументации. Почти все они универсальные и подходят для любых нагнетательных приборов.

Особенность безмасляных приборов

Прежде чем принять решение, какой компрессор выбрать, нужно знать все особенности функционирования. Безмасляные приборы применяются, в основном, для отдельных видов работ небольших объемов. Преимуществом безмасляных компрессоров является простота обслуживания: они не требуют постоянной замены масла, а значит, дешевле в эксплуатации. Однако срок работы таких аппаратов значительно ниже, так как истираемость деталей высокая.

Рекомендуемое время работы безмасляного компрессора – до 15 минут в час. Если прибор будет включен более продолжительное время, это приведет к перегреву и поломке. Как правило, данные аппараты обладают небольшими габаритами, легко передвигаемы, имеют небольшой вес. Ценовая категория данного оборудования довольно высокая из-за применения дорогостоящего современного материала.

Преимущества масляных агрегатов

Данные компрессоры рассчитаны на ежедневную многочасовую работу по покраске больших площадей поверхности и других работ. Если вы задумались о том, какой выбрать компрессор , то для больших объемов работ требуются масляные аппараты.

Для промышленного использования применяют масляные винтовые компрессоры, которые могут работать круглосуточно. Специальное компрессорное масло защищает детали от истирания, а двигатель работает в экономичном режиме. Также масло предупреждает появление коррозии, тем самым увеличивая срок службы прибора.

Недостатком данных конструкций является необходимость в постоянной замене масла: уровень наполнения должен соответствовать нормам. Также в замене нуждаются и масляные фильтры. Следующим недостатком масляных приборов является возможность частичного попадания маслянистых капель в нагнетаемый воздух.

Для удаления этих частиц используют сепараторы, которые подлежат своевременной замене. Для некоторых приборов и видов покраски содержание маслянистых капель в воздухе недопустимо, поэтому использование данных приборов не желательно.

О различных типах поршневых компрессоров

Поршневые агрегаты выпускают одно-, два- и многоцилиндровыми. Последние 2 типа по расположению цилиндров делят на V-, W-образные и рядные. Исполнение двух- и многоцилиндровых по осуществлению процесса сжатия бывает одноступенчатое и многоступенчатое (чаще всего 2-ступенчатое). Выбор нужного компрессора делают, исходя из предполагаемых работ с ним.

Как работает 1-цилиндровый, описано выше. Чтобы понять принцип функционирование остальных типов, достаточно рассмотреть 2-цилиндровый агрегат. В одноступенчатом компрессоре цилиндры (поршни) одинакового размера. Работают они в противофазе, поочередно всасывая, сжимая, а затем вытесняя воздух в линию нагнетания.

В 2-ступенчатом агрегате цилиндры разного размера. Наружный воздух всасывается имеющим больший диаметр. Он называется цилиндром 1-ой ступени или, по-другому, низкого давления. В нем воздух сжимается до какого-то промежуточного значения. Затем газ подается в межступенчатый охладитель (обычно медная трубка в специальном исполнении), где охлаждается, а потом в цилиндр высокого давления или, по-другому, 2-ой ступени (с поршнем меньшего диаметра). В нем воздух сжимается до максимального рабочего значения давления компрессора.

Размеры обоих цилиндров так подобраны, чтобы в каждом производилась примерно равнозначная работа по сжатию.

Промежуточное охлаждение воздуха необходимо, чтобы обеспечить максимальные КПД работы поршневой группы и давление компрессора. Ведь при сжатии газ нагревается. Вследствие этого он расширяется и начинает занимать больший объем в цилиндре 2-ой ступени. Охладившись в ресивере, воздух уменьшается в объеме, и при этом его давление падает.

Прессостат и манометр как дополнительное оснащение

Чтобы электрические агрегаты могли работать в автоматическом режиме – сами включаться и выключаться по мере необходимости, на них устанавливают прессостат (реле давления). Он размыкает электрическую цепь питания двигателя при достижении давления в ресивере максимального рабочего компрессора, и последний прекращает нагнетать воздух.

Как только давление в резервуаре снизится до предусмотренной производителем агрегата минимальной величины, прессостат обратно замыкает цепь, запуская электродвигатель. Все компрессоры оснащаются манометрами – для контроля давления на выходе агрегата и/или в ресивере. Последний обязательно оснащается предохранительным клапаном – для сброса избыточного воздуха.

Большинство профессиональных и промышленных агрегатов оборудованы:

• фильтрами для очистки воздуха от масла, если компрессор масляный (со смазочной системой поршневой группы), и влаги;
• клапаном для слива конденсата из ресивера.

На некоторых могут быть осушители воздуха, вентилятор для охлаждения компрессорной головки и другое дополнительное оснащение. Чем сложнее устройство, тем более трудным может оказаться ремонт компрессора.

Устройство и работа поршневого компрессора

Поршневые компрессоры по конструктивным признакам сходны с поршневыми насосами. Конструктивная схема одноступенчатого компрессора с цилиндром двойного действия и индикаторная диаграмма представлены на рис. 4. Цилиндр компрессора, закрытый с обеих сторон крышками, имеет две полости. В стенках цилиндра в специальных коробах расположены всасывающий и нагнетательный клапаны, которые открываются и закрываются автоматически под действием перепада давлений между рабочей полостью и соответствующей камерой (всасывающей либо нагнетательной).

Рис. 4. Одноступенчатый поршневой компрессор двустороннего действия:

а — общая схема: 1 — цилиндр; 2 — поршень; 3 — шток; — крейцкопф; 5 — шатун; 6 — кривошип; 7, 8 — всасывающий и нагнетающий клапаны; б — индикаторная диаграмма: 1…4 — точки процесса; Vр — объем расширения мертвого протстранства; Vв — действительный объем всасывания

Цилиндры поршневых компрессоров чаще всего охлаждаются водой. Для этого в них предусмотрена специальная водяная рубашка. Небольшие компрессоры выполняют с воздушным охлаждением, а их поршень соединен непосредственно с шатуном (бескрейцкопфные компрессоры). В месте прохода штока через крышку цилиндра помещается уплотнение, называемое сальником. Перепад давлений, обеспечивающий открытие клапанов и преодоление их гидравлических сопротивлений, определяет дополнительные затраты работы по сравнению с идеальным компрессорным циклом (см. заштрихованные площадки на индикаторной диаграмме).

В рабочей полости цилиндра в конце нагнетания всегда остается газ объемом V

м, который называется объемом мертвого пространства. Этот объем определяется в основном размерами зазора между поршнем, находящимся в крайнем положении, и крышкой цилиндра. Зазор необходим для исключения удара поршня о крышку. Отношение объема мертвого пространстваV м к рабочему объемуVh , называется относительным объемом мертвого пространства:

a

=V м/Vh .

В большинстве цилиндров компрессоров a

3—4 (рис. 4), поэтому всасывание газа начинается не в начале хода поршня, а в конце процесса расширения, т. е. в точке4.

Работа поршневого компрессора

Принцип действия воздухонагнетательной техники этого типа прост так же, как и его конструкция. Весь цикл работы компрессора основан на поршневых движениях. Выглядит это следующем образом. Шатунный механизм, используя прямой привод, приводит в действие поршень. Последний элемент, двигаясь в возвратно-поступательном ритме, затягивает воздушную массу в цилиндр, потом сжимает ее и выбрасывает в магистраль.

В начале работы компрессора поршневые движения осуществляются по направлению от крышки цилиндра, где размещены клапаны. В это время внутренний объем в данной зоне цилиндра увеличивается, благодаря чему открывается всасывающий клапан, через который поступает воздух. Нагнетательный клапан находится в закрытом состоянии.

Далее поршень уже двигается по направлению к крышке с клапанами. В этот момент внутренний объем цилиндра в данной зоне уже уменьшается, а воздушная масса сжимается. Формируется давление, которое выше атмосферного, поэтому всасывающий клапан закрывается. Далее открывается нагнетательный клапан и выбрасывает воздух из цилиндра.

Таким образом, цикл работы поршневого агрегата повторяется бесконечно, пока есть необходимость. Стоит отметить, что такой принцип действия обеспечивает максимально эффективную работу установки. Однако здесь имеется один существенный недостаток — агрегат выдает сжатый воздух не ровной массой, а в импульсном виде. Для выравнивания этих пульсаций необходимо использовать ресивер.

Лидеры продаж

Однозначного ответа на вопрос, какой компрессор лучше, – нет. В этой отрасли существует много производителей, положительно заявивших о себе. Но, по отзывам покупателей и профильных специалистов, удалось выделить 5 самых популярных масляных и безмасляных агрегатов.

Устройство воздушных компрессоров

PRORAB 2006 OL

Непрофессиональный компрессор работает без масла и отлично подходит для бытовых нужд. Объем ресивера 6 л обеспечивает подачу воздуха для пневматических и красящих инструментов. Малые габариты и удобная ручка позволяют переносить компрессор.

ABAC B 5900B

В комплектацию профессионального масляного компрессора входит трехфазный мотор, двухступенчатый нагнетатель и 2 цилиндра для проведения тяжелых работ. Объем ресивера составляет 200 л, а его производительность равна 654 л/мин.

ELITECH SKB 26/270

Отличительной особенностью этой модели масляного компрессора является низкий шумовой эффект и повышенная защита от перегрева двигателя. Также в комплектации встроены специальные опции, защищающие от перепадов напряжения. Рабочее давление составляет 10 бар.

EINHELL TH-AC 190/6 OF

Безмасляный немецкий компрессор имеет высокую производительность – 185 л/мин. Имеет систему регулирования давления и манометр для контроля этих показателей. Вес прибора – 10 кг, что делает его мобильным и максимально удобным в использовании.

SCHEPPACH HC 50V

Мощный безмасляный агрегат для домашнего использования также прибыл из Германии. При установке не занимает много места, а рабочее давление составляет 10 Бар. Объем ресивера – 50 литров, что гарантирует долгую бесперебойную работу; присутствует регулировка давления, стабильность которого поддерживается при помощи автоматики.

Выбор рабочего устройства основывается на среде применения: для домашних целей подойдут недорогие мини-компрессоры, а для производственных мощностей следует обзавестись дорогостоящим оборудованием.