Aniks-lift.ru

Подъемное оборудование
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Бытовой электрический компрессор: устройство и принцип работы, характеристики, критерии выбора

Бытовой электрический компрессор: устройство и принцип работы, характеристики, критерии выбора

Для выполнения специфических видов работ, связанных с подачей воздуха под высоким давлением, необходимо оборудование, обеспечивающее этот процесс. В частных хозяйствах такие агрегаты просто необходимы, ведь с их помощью можно без труда покрасить любую поверхность методом распыления средства, равномерно нанести абразивные и масляные смеси, накачать шины и др.

Поможет в этом бытовой электрический компрессор. Основное их назначение заключается в снабжении пневматического оборудования необходимым воздушным потоком. Чтобы определиться с критериями выбора стоит ознакомиться с техническими характеристиками, рекомендациями специалистов.

Типы поршневых компрессоров

По типу кривошипно-шатунного механизма

  • Крейцкопфный
  • Бескрейцкопфный

Движение от приводного двигателя к поршню передается через кривошипно-шатунный механизм. В крейцкопфном механизме поршень жёстко связан с крейцкопфом — ползуном, совершающими возвратно поступающее движение по направляющим, что позволяет разгрузить поршень от нормальных усилий. В бескрейцкопфном кривошипно-шатунном механизме такой ползун отсутствует.

Бескрейцкопфный и крейцкопфный компрессоры

По количеству ступеней повышения давления различают:

  • Одноступенчатые
  • Двухступенчатые
  • Многоступенчатые

По расположению цилиндров различают поршневые компрессоры:

  • вертикальные
  • горизонтальные
  • угловые
  • однорядные
  • двурядные
  • трехрядные
  • многорядные

Вертикальные поршневые компрессоры

Схемы вертикальных поршневых компрессоров показаны на рисунке.

Вертикальные компрессоры

По причине вертикальной установке поршня, силы инерции на фундамент и элементы конструкции компрессора действуют вертикально. Износ поршня, меньше чем у горизонтальных машин, и равномерен по окружности. Отсутствие износа уплотнений и фторопластовых колец, вызванного влиянием силы тяжести поршня, позволяет использовать вертикальные компрессоры без смазки маслом. Поэтому для поршневых безмасляных компрессоров используют вертикальную схему установки поршня.

Горизонтальные поршневые компрессоры

Горизонтальные компрессоры, чаще всего изготавливаются с крейцкопфом. Наиболее распространены однорядные Г-образные и двухрядные П-образные схемы компрессоров.

Схемы горизонтальных компрессоров

Среди достоинств горизонтальных поршневых компрессоров следует отметить простоту обслуживания, и возможность уравновешивания качающих узлов при выборе оппозитной схемы.

Угловые компрессоры

Наиболее распространенными являются угловые V-образные, W-образные, звездообразные, веерообразные бескрейцкопфные поршневые компрессоры.

Читайте так же:
Как почистить мельхиоровую монету

Угловые компрессоры

Одним из главных достоинств угловых компрессоров является возможность уравновешивания инерционных сил. Кроме того, угловая компоновка делает компрессор более компактным.

Угловую схему расположения поршней часто используют на компрессорах малой производительности.

Оппозитные компрессоры

Оппозитные машины — это особый тип компрессоров, в которых поршни расположены друг напротив друга и совершают встречное движение. Достаточно широкое распространение получили оппозитные горизонтальные компрессоры.

Схема оппозитного компрессора

Такая схема установки поршней позволяет уравновесить качающий узел, поэтому оппозитные компрессоры отличаются хорошими динамическими характеристиками. Это позволяет увеличить частоту вращения приводного вала в 2 — 3 раза по сравнению с обычным горизонтальным компрессором.

Внутреннее устройство

Основным элементом компрессионного агрегата выступает поршневой узел, также именуемый компрессорной головкой. При поверхностном рассмотрении конструкция узла выглядит как двигатель внутреннего сгорания. Здесь также есть цилиндр, поршень и его кольца, шатун, коленчатый вал и клапаны – нагнетательный и впускной. Клапаны двигаются под воздействием перепада давлений, а не принудительно, как в упомянутом ранее ДВС.

Детали компрессорной головки приводятся в движение коленчатым валом, соединенным с электродвигателем. В зависимости от типа соединения электродвигателя и вала привод классифицируется на прямой и ременной:

· При прямом приводе компрессорная головка напрямую соединяется с мотором через вал на одной оси.

· При ременном приводе головка и двигатель находятся рядом параллельно, соединяются через ремень.

Важной деталью компрессорной установки также является ресивер. Он имеет вид стальной цилиндрической емкости. Используется для поддержания стабильного давления и равномерной подачи воздуха к подключенным потребителям. Для автоматической работы компрессорного узла используется прессостат – реле давление. Реле отключает электродвигатель при превышении настроенного давления, а в обратном случае включает мотор.

Принцип работы

У поршневого компрессора принцип работы достаточно простой. Во время работы электродвигателя поршень передвигается по цилиндру. В одной из крайних точек положения поршня внутри цилиндра создается высокое разрежение, из-за чего открывается впускной клапан. Атмосферный воздух из-за разницы давлений проходит внутрь цилиндра. Впускной клапан закрывается, поршень движется обратно, создается повышенное давление.

Читайте так же:
Как сделать челнок для вязания сетей

Как только давление воздуха в цилиндре становится максимальным, открывается нагнетательный клапан. Под разницей давления воздушный поток устремляется в ресивер, откуда уже равномерно поступает к потребителям. Без ресивера потоки двигались бы толчками в соответствии с движениями поршня, что негативно отразилось бы на работе пневматического инструмента или другого подключенного агрегата. Ресивер устраняет эту проблему.

Многоступенчатые агрегаты

Выше описан одноступенчатый поршневой компрессор, устройство и принцип работы которого достаточно простой. Их главный недостаток заключается в низком рабочем давлении. Часто оно ограничивается на 10 Бар. Для получения мощного потока воздуха используются многоступенчатые установки. Они работают по алгоритму:

1. Воздух поочередно сжимается в цилиндре первой ступени.

2. Сжатый воздушный поток охлаждается в холодильнике.

3. Охлажденный поток сжимается в цилиндре второй ступени.

4. Весь цикл повторяется число раз, равное количеству ступеней.

Обычно диаметр цилиндра первой ступени превышает диаметр цилиндра второй ступени. Принцип действия поршневого компрессора такого типа таков, что чем больше число ступеней, тем выше давление на выходе. Многоступенчатые установки нашли широкое применение в промышленной и полупромышленной областях. Для бытового применения в большинстве случаев достаточно одноступенчатого компрессорного агрегата.

Устройства для сжатия воздуха или другой среды применяют в медицине, промышленности и быту. Но в большей мере это оборудование востребовано при работах, когда возникает необходимость восстановления дорожного полотна или прокладки нового. Для этого применяют компрессорные станции и другие виды компрессоров, способных подать воздух под давлением, что необходимо для работы пневмоинструментов.

Важный элемент компрессорной станции – ресивер. Это устройство контролирует подачу сжатого воздуха. Его технические характеристики влияют на эффективность проводимых работ.

Выбор компрессора надо соотносить с вместительностью ресивера. Если он вмещает в себя достаточно много воздуха, то это продлевает время работы пневмоинструмента, когда компрессорный агрегат дает сбой. Еще один положительный момент, зависящий от величины этой характеристики, – гашение пульсации, которая наблюдается при подаче сжатого воздуха к оборудованию.

Читайте так же:
Для чего служит дроссель

Всасывающий клапан

Наличие на входе винтового компрессора всасывающего клапана (иногда его еще называют регулятором всасывания) является отличительной особенностью компрессоров данного типа. Закрытие и открытие всасывающего клапана позволяет легко переводить компрессор в режим холостого хода и работы под нагрузкой соответственно.

Запорный элемент всасывающего клапана имеет вид поворотного (заслонки) или поступательно двигающегося диска с уплотнением. Положение запорного элемента изменяется под действием сжатого воздуха, подаваемого во внутренний или внешний пневмоцилиндр из масляного резервуара через управляющий электромагнитный клапан.

Всасывающий клапан винтового компрессора

Всасывающий клапан винтового компрессора

Запуск винтового компрессора всегда происходит при закрытом всасывающем клапане. Но для того, чтобы в масляном резервуаре произошло накопление сжатого воздуха с давлением, достаточным для последующего воздействия на поршень управляющего пневмоцилиндра, всасывающий клапан имеет канал небольшого сечения с обратным клапаном.

Достоинства и недостатки компрессора, ремонт

Многие производители принимают решение поставить компрессор двигателя вместо турбины. Это обусловлено следующими преимуществами:

  • Больший срок службы и повышенная прочность.
  • Увеличение производительности на 10-15%.
  • Неприхотливость в обслуживании.
  • Способность работать продолжительное время без риска поломки.
  • Независимость от двигателя. Это отдельное устройство, которое раскручивается от коленчатого вала, а не отработавших газов.
  • Отсутствие скачков мощности.
  • Не требовательность к оборотам мотора.
  • Легкость установки своими руками.
  • Отсутствие проблем с «поеданием» моторного масла.
  • Более низкая цена.
  • Приведение в действие сразу после запуска двигателя.
  • Фиксированная мощность.
  • Дает меньшую эффективность, чем турбина.
  • Ограничение оборотов — до 10 000-12 000.
  • Потребление до 20% от мощности мотора.
  • Некоторые варианты компрессоров уже не производятся.
  • Расходование большего количества горючего.

компрессор

Необходимость ремонта компрессора возникает в более редких случаях, ведь они отличаются более простой конструкцией и реже ломаются. Проблему можно распознать по снижению мощности мотора, ухудшению динамики и появлению постороннего шума. Как результат, может потребоваться замена узла или натяжение ремня коленвала, который приводит во вращение компрессор.

Читайте так же:
Коптильный шкаф для горячего копчения своими руками

В наиболее сложных случаях необходима установка нового устройства.Осмотр механического нагнетателя рекомендуется проводить раз в 10 000 км. Для выполнения работы нужны специальные знания и опыт, а весь процесс занимает не более нескольких минут.

Компоненты парокомпрессионного холодильного оборудования

Основными узлами парокомпрессионного холодильного оборудования являются компрессор, испаритель, конденсатор и терморегулирующий вентиль.

Компрессор

Холодопроизводительность холодильника и объёмная производительность компрессора

Мощность парокомпрессионной холодильной машины определяется ее холодопроизводительностью — количеством теплоты, которое она отнимает от охлаждаемого объекта за единицу времени. Холодопроизводительность холодильной машины при заданном хладагенте и температурном режиме ее работы пропорциональна объёмной производительности ее компрессора — количеству теплоты, нужному для испарения килограмма хладагента за единицу времени при заданных термодинамическом цикле и температуре кипения и конденсации хладагента.

В парокомпрессионной холодильной машине одним из основных узлов является компрессор. Его задача – сжимать газообразный хладагент, что повышает его температуру, и поддерживать его давление в конденсаторе, что обеспечивает циркуляцию хладагента.

В системе охлаждения компрессор находится между двумя группами трубок – катушками испарителя и конденсатора. В зависимости от конструкции оборудования, компрессор обычно располагается в задней части холодильника или рядом на полу. Когда компрессор включается, шум его работы обычно может быть слышен. Охлаждение в морозильной камере или холодильнике происходит только в том случае, если компрессор работает должным образом.

Работа компрессора контролируется с помощью термостата внутри морозильной камеры. Он заставляет компрессор периодически включаться и выключаться в течение дня. Из-за этого компрессор со временем, может столкнуться с проблемами и выйти из строя, что потребует технического обслуживания. Высокая температура сжимаемого газа может привести к изменению свойств смазки, что также может препятствовать эффективной работе.

Конденсатор и испаритель

Если компрессор обеспечивает движение хладагента по холодильному циклу, то конденсатор и испаритель служат для обмена теплом между хладагентом и окружающей средой. О работе конденсатора и испарителя — вы можете узнать из статьи Теплообменная аппаратура холодильного агрегата — конденсатор и испаритель.

Читайте так же:
Как связать из резинок чехол для телефона

Терморегулирующий (дроссельный) вентиль

Терморегулирующий вентиль (сокращенно ТРВ) регулирует количество хладагента, поступающего из конденсатора в испаритель так, чтобы хладагент полностью превращался в пар в испарителе. Для того чтобы гарантировать, что из испарителя в компрессор не попадут капли жидкости, хладагент не только нагревается до температуры кипения, но и подвергается перегреву до достижения определенной температуры выше температуры насыщения. Температура хладагента на выходе из испарителя контролируется специальным датчиком, который регулирует открытие и закрытие клапана вентиля. Клапан закрыт пружиной, а датчик, выполненный в виде колбы, заполнен газом, аналогичным хладагенту. При увеличении температуры газа в датчике давление в нем растет, и клапан открывается, а при понижении температуры (и, соответственно, давления) – закрывается.

Терморегулирующий вентиль является ключевым элементом холодильного цикла. Чтобы жидкий хладагент мог перейти в газообразную фазу а его температура – упасть, в испарителе должно поддерживаться низкое давление.

Компоненты парокомпрессионного холодильного оборудования

Рис. Охлаждаемая камера и холодильный агрегат .

Вспомогательная аппаратура

Кроме терморегулирующего вентиля бесперебойная работа холодильных машин обеспечивается ресивером, отделителем жидкости, фильтрами-осушителями, регулятором давления и термостатом. Ресивер является резервуаром, в котором хладагент собирается перед поступлением в терморегулирующий вентиль, и служит для равномерности его подачи. Отделитель жидкости устанавливается перед компрессором для его защиты от попадания капель хладагента. Фильтры-осушители очищают хладагент от загрязнений и предотвращают попадание твердых частиц в компрессор. Паровые фильтры устанавливают на всасывающей линии компрессора, а жидкостные – после ресивера перед терморегулирующим вентилем. Регулятор давления (прессостат) защищает компрессор от низкого давления всасывания и повышенного давления нагнетания. Термостат служит для периодического включения и выключения компрессора. Цифровой дисплей электронного термостата позволяет следить за температурой и текущим состоянием системы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector