Поставка и обслуживание индустриального оборудования и силовых установок


Классификация и особенности применения воздушных компрессоров


15 августа 2018

Компрессорное оборудование, предназначенное для снабжения сжатым воздухом производственных процессов, имеет широчайший диапазон конструктивных особенностей. В данном обзоре рассмотрим классификацию современных компрессоров, присутствующих на рынке.

Классификация компрессоров по принципу действия

В лопастном компрессоре, одной из разновидностей которого является центробежный туробокомпрессор, сжатие газа происходит в результате взаимодействия потока воздуха с вращающейся и неподвижной лопастями.  В результате особенностей конструкции данный вид оборудования способен создавать большие объемы воздуха низкого или стандартного давления. Установка данной техники целесообразна и окупает себя только при условии, если на предприятии существует постоянная потребность в компрессоре большой производительности, поскольку запуск турбины – это процесс чрезвычайно энергоемкий, а в лопастной конструкции не предусмотрена коррекция производительности в зависимости от объемов потребления.

Объемный компрессор, напротив, чаще всего применяется, когда количество потребляемого воздуха колеблется в зависимости от времени суток или дней недели. В оборудовании данного типа сжатие происходит внутри специальной полости, которая попеременно сообщается сначала с впускным, а затем с выпускным отверстием.

По форме и способу изменения объема рабочих камер объемные компрессоры подразделяются на:

  • поршневые, которые по расположению цилиндров могут быть горизонтальными, вертикальными и угловыми.

 

Особенности поршневой конструкции предполагают, что данные компрессоры – это довольно шумные агрегаты, имеющие высокий уровень вибраций, поэтому они требуют отдельного помещения и сооружения специального фундамента. Однако все недостатки поршневых компрессоров компенсирует достаточно низкая цена.

  • роторные, с вращающимся сжимающим элементом. Данный тип оборудования в свою очередь подразделяется по типу камеры сжатия.

 

Винтовые компрессоры оснащены двумя роторами, один из которых является ведущим, а другой ведомым.  В результате вращения винтовой пары и происходит уменьшение объема полости сжатия. Главным преимуществом компрессоров данного типа является отсутствие неуравновешенных механических сил, что позволяет развивать более высокую скорость вращения вала и способствует повышению производительности. Кроме того, компрессоры данной конструкции занимают гораздо меньше места.

 

Спиральные компрессоры, как правило, состоят из нескольких блоков, в которых расположены две спирали, одна из которых движется внутри другой так, чтобы образовывались полости с изменяющимся объемом. Особенностью оборудования данного типа является небольшая производительность, а также минимальный уровень шума и вибраций.

 

Роторно-пластинчатые компрессоры состоят из вращающегося элемента с пластинами, которые в процессе вращения перемещают воздух в пространство с меньшим объемом. Минусом данной технологии является недостаточная надежность, обусловленная повышенным износом пластин.

Классификация по другим конструктивным и эксплуатационным особенностям

1. Подразделение по способу снижения трения в полости сжатия.

По данному параметру компрессоры подразделяются на масляные, безмасляные и безмасляные с нагнетанием жидкости. В случае с безмасляным оборудованием снижение нагрузки на соприкасающиеся поверхности происходит за счет применения материалов с низким коэффициентом силы трения.

Масляные и безмасляные компрессоры имеют как определенные недостатки, так и преимущества, и окончательный выбор между ними обычно происходит в зависимости от предназначения техники. Безмасляное оборудование обычно используется в тех видах производств, где технологический процесс требует полного отсутствия частиц смазки в подаваемом на линию воздухе и в окружающей атмосфере. К таким «чистым» отраслям промышленности относятся пищевая, фармацевтическая отрасли, а также производство микросхем.

2. По способу отвода тепла компрессоры подразделяются на машины с воздушным и водяным охлаждением. Водяное охлаждение чаще всего применяется в компрессорах высокой мощности, когда система воздушного охлаждения оказывается недостаточно эффективной. Однако следует учитывать, что водяное охлаждение предполагает дополнительные требования к организации компрессорной станции: необходима соответствующая инфраструктура подачи и отвода воды, кроме того вода должна соответствовать строгим нормативам по чистоте, указанным производителем.

3. По типу приводного двигателя различают электрические, дизельные и бензиновые компрессоры. Чаще всего, если в месте проведения работ есть доступ к электросетям, выбор падает на электрические компрессоры, так как они оказываются выгоднее с экономической точки зрения. До сих пор использование электроэнергии в качестве движущей силы является более дешевым способом. Если же такой возможности нет, используются дизельные или бензиновые компрессоры. Дизельные двигатели обычно отличаются меньшим расходом топлива, чем бензиновые, поэтому устанавливаются на более мощные машины.

4. С точки зрения потребительских характеристик необходимо отметить подразделение компрессоров по производительности и уровню создаваемого давления.

Производительность. Маломощные компрессоры предназначаются для небольших участков работ, их более производительные собратья устанавливаются на крупных предприятиях и даже объединяются в централизованные сети снабжения сжатым воздухом.

При указании нормативной производительности компрессора часто можно встретить различие между производительностью, рассчитанной по потребляемому на входе воздуху и по сжатому воздуху на выходе, пересчитанному к аналогичному объему при условии атмосферного давления. Если компрессор создает невысокое давление,  эти величины обычно практически равны.  При высокой компрессии выходная производительность может существенно падать, например, у поршневых агрегатов производительность на выходе в два раза меньше, чем входная.

Давление. Чаще всего для различных целей используются компрессоры нормального (7-10 МПа), низкого (от 1 до 7 Мпа) и высокого (до 100 Мпа)  давления, однако в некоторых случаях, если речь идет о перекачке некоторых видов газов, используются агрегаты сверхнизкого (от 0,15 до 1,2 Мпа) и сверхвысокого (свыше 100 Мпа) давления. Кроме того, существуют вакуум-компрессоры, которые работают с давлением ниже атмосферного.

5. По наличию возможности перемещения компрессоров можно выделить стационарные машины и передвижные агрегаты, установленные на собственную колесную базу.

При выборе передвижного компрессора следует учитывать, что не все из них предназначены для транспортировки по дорогам общего пользования в качестве прицепа. Некоторые компрессоры оснащаются колесами исключительно для удобства транспортировки по объекту.

6. И, наконец, по типу используемых для сжатия газов компрессоры подразделяются на газовые и воздушные.

 

Принципиальное отличие газовых от воздушных компрессоров заключается в свойствах газов, для сжатия которых они предназначены. Некоторые газы требуют использования иных материалов в конструкции, другие могут иметь определенные особенности сжатия.

Источник: pnevmomash.ru