Меню:

Поршневой компрессор

(общая теория по поршневым компрессорам)

  При подготовке инженеров для многих отраслей промышленности (холодильной, криогенной, газовой, химической, нефтехимической, энергетической и т. д.) большое значение имеет изучение поршневых компрессоров, а при подготовке специалистов компрессорщиков изучение их обязательно.

  Компрессором называют машину, осуществляющую повышение давления газа или пара. Другими словами, компрессор — это машина-орудие для подвода энергии извне к газу или пару и превращения ее в потенциальную энергию давления газа или пара.

  В практической деятельности находит применение термин «компрессорная машина», который в известной степени является собирательным Обычно этот термин используют, имея в виду, что все компрессорные машины делятся на собственно компрессоры (машины, повышающие давление газа до 0,3 МПа и выше), нагнетатели (машины, повышающие давление газа менее чем до 0,3 МПа) и вакуум-компрессоры или вакуум насосы, предназначенные для повышения давления газа, начиная со значения давления менее атмосферного. Компрессоростроение России выпускает свыше 500 типоразмеров практически всех основных типов компрессоров производительностью от 0,02 до 27 тыс. м3/мин, давлением нагнетания до 250 МПа и мощностью от 0,1 до 40 тыс. кВт. Наиболее широко применяют компрессорные машины в холодильных установках. Мощность эксплуатируемого в нашей стране электропривода только стационарных компрессоров составляет около 10% всей вырабатываемой электроэнергии.

  Поэтому совершенствование и правильная эксплуатация компрессорных машин имеют большое значение.

  Все компрессоры могут быть разделены на три группы по способу их действия, т. е. по тому, каким образом энергия передается газу, и по тому, какие физические явления используются для повышения давления газа:

1) объемные компрессоры;

2) динамические компрессоры;

3) тепловые компрессоры.

  В некоторых типах компрессоров сочетается несколько способов повышения давления. Так, в термомеханических компрессорах внешняя энергия подводится к газу в результате механического (объемного) и теплового воздействия.

  Объемные компрессоры повышают давление газа путем уменьшения замкнутого объема (камеры), содержащего определенное количество газа, т. е. определенное число молекул газа. Уменьшение замкнутой полости сопровождается увеличением концентрации молекул в единице объема. Давление газовой среды на стенку согласно законам кинетической теории газов пропорционально суммарной энергии соударений молекул газа со стенкой. При увеличении числа молекул в единице объема возрастает число соударений молекул, приходящихся на единицу площади поверхности стенки, т. е. увеличивается давление газа.

  Отметим, что процесс сжатия в объемных компрессорах происходит периодически. Необходимо, чтобы рабочая полость объемного компрессора периодически то увеличивалась, то уменьшалась. Во время увеличения объема рабочей полости газ заполняет последнюю, входя в нее Во время уменьшения этого объема газ сжимается, его давление повышается, и затем в сжатом виде газ выталкивается из рабочей полости.

  Наиболее типичным представителем объемных компрессоров является поршневой. Поршневые компрессоры широко распространены. Они отличаются от компрессоров других типов высокой экономичностью, простотой конструкции, обслуживания и ремонта, большей надежностью.

  По численности поршневые компрессоры составляют около 70 % (сейчас эти данные устарели, но в районе 2000 годов это было так, сейчас большую роль играют и винтовые компрессоры) всего компрессорного парка страны.

Поршневой компрессор схема
Рис1.

Поршневой компрессор схема 2
Рис2.

  Поршневым компрессором называется компрессор объемного действия, в котором изменение объема рабочей полости осуществляется поршнем, совершающим прямолинейное возвратно-поступательное движение.

  Превращение вращательного движения вала приводного двигателя в прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня осуществляется кривошипно-шатунным, кулисным или кулачковым механизмом. Наибольшее распространение в поршневых компрессорах получил кривошипно-шатунный механизм. Компрессоры с кривошипношатунным механизмом делят на крейцкопфные и бескрейцкопфные (рис самый верхний). Кроме того, поршневые компрессоры можно классифицировать по расположению цилиндров (рис. ниже), по создаваемому давлению газа (низкого давления — до 1,0 МПа, среднего —до 1,0... 10 МПа, высокого —до 10... 100 МПа и сверхвысокого — свыше 100 МПа), по роду сжимаемого газа (воздушные, газовые, холодильные), по числу ступеней сжатия (одноступенчатые, двухступенчатые, многоступенчатые). Дополнительно поршневые компрессоры делятся на компрессоры со смазкой и без смазки цилиндров, компрессоры с водяным и воздушным охлаждением.

  Сжатие газа может осуществляться в цилиндрах простого действия (см. рис.), имеющих одну рабочую полость 3, или в цилиндрах двойного действия (см. рис.) с двумя рабочими полостями. Более сложные схемы цилиндров дифференциального типа в современных поршневых компрессорах применяются редко.

  Устройство типичного двухступенчатого крейцкопфного поршневого компрессора с водяным охлаждением показано на рисунке выше.

 
 

ОАО "Пензкомпрессормаш" 440015, Россия, г. Пенза, ул. Аустрина, 63 официальный сайт http://www.pkm.ru
чугунолитейное производство:, (8412) 59-44-23, 59-46-23, , Россия, 440015, г.Пенза, ул.Аустрина,63http://www.ironcast.ru