- Область применения воздушных компрессоров
- Характеристики поршневого компрессора и регулирование подачи
- Принцип работы поршневого одноцилиндрового компрессора следующий
- Поршневой компрессор: устройство, характеристики, принцип работы
- Определение производительности поршневого компрессора
- Как устроен и работает воздушный компрессор
- Схема устройства
- Принцип действия
- Коаксиальные и аксиальные устройства
- Распространенные неисправности и их устранение
- Двигатель агрегата не запускается
- Двигатель гудит, но не запускается
- Воздух на выходе имеет частицы воды
- Падение производительности агрегата
- Перегрев компрессорной головки
- Перегрев агрегата
- Стук в цилиндре
- Стук в картере
- Снижение давления в системе при отключении питания
- Периодическое срабатывание датчиков термозащиты
- Нестабильная работа двигателя
- Увеличенный расход воздуха
- Критерии выбора компрессорного оборудования
- Как работает основной узел компрессора?
- Обслуживание компрессора
- Видео: работа и устройситво винтового компрессора
- Газоперекачивающий агрегат (ГПА)
- Правила устройства и безопасной эксплуатации поршневых компрессоров
- Обзор моделей
Область применения воздушных компрессоров
Воздушные компрессоры нашли широкое применение во многих сферах человеческой деятельности. Эти приспособления незаменимы при монтажных, столярных, строительных и ремонтных работах. Воздушные автомобили также успешно используются в быту. Например, бытовой агрегат можно использовать для накачки шин, покраски, аэрографии и т д. Как правило, это компрессор, имеющий электродвигатель, работающий от сети 220 В. Для профессионального использования лучше подойдет ротационный масляный агрегат костюм, который имеет повышенный срок службы и не требует частого обслуживания.
Спрос на воздушные компрессоры также высок в промышленном секторе, в отраслях, где требуется использование сжатого воздуха.
Есть агрегаты с высокой степенью очистки воздуха. Они используются в «чистых» производствах, например в химической, фармацевтической и пищевой промышленности, а также в электронной промышленности.
Кроме того, воздушные компрессоры нашли применение в нефтяной и газовой промышленности, в горнодобывающей промышленности, при добыче угля и камня.
Характеристики поршневого компрессора и регулирование подачи
Компрессор обычно подключается к системе трубопроводов, в которой установлены запорные, регулирующие и другие устройства. Совокупность этих устройств и конвейеров называется сетью. Гидравлические свойства сети определяются ее характеристикой, т е соотношением расхода Vc и давления рс в сети. Характеристика большинства газовых сетей имеет форму параболы.
Одним из важных свойств компрессора является соотношение между подачей V0 и рабочим давлением p2: p2 = f(V0). В расчетном режиме расход поршневого компрессора практически не зависит от развиваемого давления, а характеристики p2 = f(V0) для различных скоростей близки к вертикальным (рис. 5).
Рис. 5. Характеристики работы поршневого компрессора для разных сетей и при разных частотах вращения вала (n¢0, n¢0¢)
Точка пересечения характеристик компрессора и сети определяет рабочую точку А и рабочие параметры машины — расход и давление. Расход газа в сети обычно нестабилен по условиям работы потребителей. Во избежание резких колебаний давления газа в сети необходимо изменить подачу компрессоров так, чтобы она всегда соответствовала потреблению. Регулирование потока компрессора в настоящее время осуществляется следующими способами: отключение одной или нескольких машин при их параллельной работе в сети, изменение частоты вращения вала компрессора, изменение объема мертвого пространства цилиндра, дросселирование потока всасывания и пережатие клапана всасывания тарелки.
Периодические отключения компрессора (отключение от сети) возможны только при значительном и, главное, длительном снижении расхода газа. Очень часто отключение компрессора приводит к перегреву электропривода и выходу его из строя.
Изменение частоты вращения вала пропорционально изменяет подачу и указанную мощность машины. Такое регулирование может осуществляться в установках, приводимых в действие турбинами, двигателями внутреннего сгорания и двигателями постоянного тока. В последнее время для изменения частоты вращения вала широко применяется применение тиристорных преобразователей частоты на приводных двигателях, позволяющих управлять током компрессора.
Изменение объема мертвого пространства достигается подключением к цилиндру отдельной полости постоянного или переменного объема. За счет подключения дополнительного мертвого пространства количество всасываемого газа уменьшается. Этот метод регулирования используется в новейших компрессорах со средним и большим расходом.
Дросселирование газа на всасывании осуществляется клапаном. В результате падения давления перед компрессором объемы всасываемого и нагнетаемого газа уменьшаются, но увеличивается степень повышения давления в цилиндре и связанная с ним температура. В
для предотвращения воспламенения смазочного материала, используемого в цилиндрах, температура газов на выходе не должна превышать 160-170 °С. Контрольная карта такого типа показана на рис. 6.
Рис. 6. Блок управления автоматическим всасыванием газа:
1 — компрессор; 2 — трубка; 3 — баллон; — поршневой механизм; 5 — дроссельная заслонка
Если расход из цилиндра 3 в сеть уменьшается, то давление в цилиндре 3 увеличивается при заданной подаче компрессора 1 и при переходе по патрубку 2 в полость поршневого механизма 4 воздействует на поршень, который сжимает пружину, закрывает дроссельную заслонку 5. Подача компрессора уменьшается по сравнению с подачей газа из баллона. Устройство управления можно настроить на требуемую подачу подтяжкой пружины поршневого механизма 4. Ввиду простоты и автоматизма действия этот способ управления широко применяется при высоких степенях сжатия, но его энергоэффективность невысока.
Рис. 7. Регулировка подачи нажатием на пластины всасывающего клапана:
1 — импульсная трубка; 2 — баллон; 3 — вилка; — поршневой механизм; 5 — поршень
Зажатие тарелок всасывающего клапана как способ управления потоком осуществляется по схеме,
показано на рис. 7. Если давление в цилиндре 2 возрастет из-за уменьшения расхода в сети, то повышенное давление, переданное по импульсной трубке 1 на поршневой механизм 4, преодолеет натяжение пружины и переместит поршень 5 вниз. Шток поршня имеет на конце вилку 3, выступ которой будет препятствовать нахождению тарельчатого всасывающего клапана на седло. В этом случае сжатия и подачи газа не произойдет, т.к всасывающий клапан будет открыт и газ из баллона будет выталкиваться во всасывающий трубопровод. В результате компрессия и кормление будут пропущены. Это будет продолжаться до тех пор, пока давление в цилиндре 2 не уменьшится и поршень 5 не приведет вилку 3 в нормальное положение, не препятствующее прочной фиксации клапанной тарелки К. Таким образом, здесь достигается снижение расхода компрессора на скачках подачи. Это очень простой способ регулирования, но энергоэффективность низкая, так как не менее 15% всей мощности используется на холостом ходу при пропуске подачи. Этот метод регулирования используется для компрессоров любой степени сжатия и расхода.
Пережатие клапанов всасывающей линии на протяжении всего хода поршня приводит, как указано, к перебоям подачи, т.е к уменьшению расхода компрессора до нуля. В настоящее время клапаны подпрессовываются на части хода поршня, что позволяет плавно изменять подачу от номинальной до 0,1 номинальной.
Принцип работы поршневого одноцилиндрового компрессора следующий
Поршневой компрессор состоит из рабочего цилиндра, поршня, всасывающего и нагнетательного клапанов, расположенных в крышке цилиндра.
При вращении коленчатого вала соединенный с ним шатун перемещается вперед и назад на поршне. В рабочем цилиндре за счет увеличения объема, заключенного между днищем поршня и клапанной группой, возникает разрежение. Атмосферный воздух преодолевает сопротивление пружины, удерживающей всасывающий клапан, открывает его и поступает в цилиндр через всасывающий патрубок (с воздушным фильтром.
Когда поршень движется назад, воздух сжимается и давление увеличивается. Высокое давление позволяет преодолеть сопротивление пружины, давящей на выпускной клапан. Сжатый воздух открывает этот клапан и поступает в выходной патрубок.
Коленчатый вал приводится в движение либо электродвигателем, либо автономным двигателем (бензиновым или дизельным).
Поршневой компрессор: устройство, характеристики, принцип работы
Поршневой компрессор — устройство, предназначенное для повышения давления (сжатия) и перемещения газообразных веществ.
Читайте также: Почему залипает электрод при сварке: как этого избежать с инвертором, подготовка и настройка
Назначение поршневого компрессора — подача сжатого воздуха или газа под избыточным давлением, более 0,2 — 0,3 МПа.
Электрические поршневые компрессоры, воздействующие с помощью поршня на определенный замкнутый объем воздуха в цилиндре в период накачки, могут создавать значительную степень сжатия при относительно ограниченной подаче воздуха или газа.
Содержание статьи
Поршневой компрессор имеет высокий КПД и его применение наиболее целесообразно при давлении более 1 МПа и малом расходе.
Поршневой центробежный компрессор конструктивно и по принципу действия аналогичен многоступенчатому центробежному насосу. Отличие заключается в том, что рабочим телом является сжимаемый газ.
Определение производительности поршневого компрессора
В общем, производительность поршневого компрессора варьируется в зависимости от условий всасывания: давления и температуры окружающей среды. Говоря о производительности, необходимо указать условия всасывания. Для поршневых компрессоров обычно указывается теоретическая производительность.
Теоретическая производительность, или всасывающая способность, равна объему, описываемому поршнем в единицу времени. Эту величину не случайно называют теоретической производительностью. Это сильно отличается от реального исполнения. Дело в том, что между поршнем в крайнем верхнем положении и клапанной группой всегда есть зазор. Щель образует свободный объем — так называемое «вредное пространство».
После впрыска сжатый воздух всегда остается в «вредном пространстве». Когда поршень движется назад, он расширяется, и давление уменьшается. Поэтому всасывающий клапан открывается не сразу, а только после того, как давление в баллоне снизится до давления всасывания (станет меньше атмосферного давления).
Таким образом, на определенном участке пути поршень переходит на холостой ход, из-за чего снижается производительность компрессора. Это снижение мощности определяется коэффициентом мощности группы компрессоров.
Как устроен и работает воздушный компрессор
Блок компрессора воздуха определяется типом конструкции. Компрессоры бывают поршневые, роторные и диафрагменные. Наиболее часто используются поршневые пневмоагрегаты, где воздух сжимается в цилиндре за счет возвратно-поступательных движений поршня внутри него.
Схема устройства
Устройство воздушного поршневого компрессора достаточно простое. Основным элементом является головка компрессора. По своей конструкции он напоминает цилиндр двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Ниже представлена схема поршневой установки, на которой наглядно показано устройство последней.
В состав компрессорной установки входят следующие элементы.
- Цилиндр. Это объем, в который сжимается воздух.
- Поршень. Возвратно-поступательное движение втягивает воздух в цилиндр или сжимает его.
- Поршневые кольца. Устанавливается на поршень и предназначен для повышения степени сжатия.
- Плетение стержня. Он соединяет поршень с коленчатым валом и передает ему возвратно-поступательное движение.
- Коленчатый вал. Благодаря своей конструкции он позволяет шатуну двигаться вверх и вниз.
- Впускные и выпускные клапаны. Предназначен для впуска и выпуска воздуха из цилиндра. Но клапаны компрессора отличаются от клапанов двигателя внутреннего сгорания. Они выполнены в виде пластин, поджатых пружиной. Открытие клапанов происходит не принудительно, как в двигателе внутреннего сгорания, а за счет перепада давления в цилиндре.
Для уменьшения силы трения между поршневыми кольцами и цилиндром в головку компрессора поступает масло. Но в этом случае на выходе из компрессора воздух имеет смазочные примеси. Для их устранения на поршневое устройство устанавливается сепаратор, где происходит разделение смеси на масло и воздух.
Если требуется особая чистота сжатого воздуха, например, в медицине или в электронной промышленности, конструкция поршневого блока не требует использования масла. В таких агрегатах поршневые кольца изготовлены из полимеров, а для снижения трения используется графитовая смазка.
Поршневые агрегаты могут иметь 2 или более цилиндров, расположенных V-образно. Это повышает производительность оборудования.
Коленчатый вал приводится в движение электродвигателем через ременную или прямую передачу. При ременном приводе в конструкцию устройства входят 2 шкива, один из которых установлен на валу двигателя, а другой — на валу поршневого блока. Другой шкив снабжен лопастями для охлаждения агрегата. В прямом режиме работы валы двигателя и поршневого блока соединены напрямую и находятся на одной оси.
Также в конструкцию поршневого компрессора входит еще один очень важный элемент – ресивер, представляющий собой металлическую емкость. Он предназначен для устранения пульсаций воздуха, выходящего из поршневого блока, и выполняет функцию накопительного резервуара.
Благодаря ресиверу можно держать давление на одном уровне и равномерно потреблять воздух. Для безопасности на ресивере установлен аварийный предохранительный клапан, который срабатывает при повышении давления в баке до критических значений.
Для того чтобы компрессор работал в автоматическом режиме, на него устанавливается реле давления (реле давления). Когда давление в ресивере достигает необходимых значений, реле размыкает контакт и двигатель останавливается. И наоборот, когда давление в ресивере падает до установленного нижнего предела, реле давления замыкает контакты, и устройство возобновляет работу.
Принцип действия
Принцип работы поршневого компрессора можно описать следующим образом.
- При запуске двигателя коленчатый вал начинает вращаться, передавая возвратно-поступательное движение через шатун на поршень.
- Поршень, двигаясь вниз, создает в цилиндре разрежение, под действием которого открывается впускной клапан. Из-за разницы в давлении воздуха он начинает засасываться в цилиндр. Но прежде чем попасть в компрессионную камеру, воздух проходит фильтр очистки.
- Затем поршень начинает двигаться вверх. При этом оба клапана находятся в закрытом состоянии. В момент сжатия давление в цилиндре начинает расти, и когда оно достигает определенного уровня, открывается выпускной клапан.
- После открытия выпускного клапана сжатый воздух направляется в ресивер.
- При достижении определенного давления в ресивере срабатывает реле давления, и подача воздуха прекращается.
- Когда давление в ресивере падает до заданных значений, реле давления снова запускает двигатель.
Коаксиальные и аксиальные устройства
Коленчатый вал или эксцентриковая передача компрессора приводится в движение двигателем агрегата — электрическим или внутреннего сгорания (дизельным или бензиновым). По взаимному расположению двигателя и головки компрессора агрегаты делятся на 2 типа:
- коаксиальный – двигатель и головка расположены на одной оси, а их валы соединены напрямую;
- осевой – двигатель и головка устанавливаются параллельно друг другу, а вал последней приводится в движение через ременную передачу.
Компрессорные агрегаты, необходимые для поддержания постоянного давления и равномерного расхода воздуха на выходе, снабжены аккумулятором сжатого газа — ресивером. Это прочный толстостенный стальной контейнер. В таких агрегатах воздух из головки компрессора сначала подается в ресивер, где накапливается, и уже из него расходуется по назначению.
Распространенные неисправности и их устранение
Рассмотрим основные неисправности в работе воздушного компрессора, которые можно устранить своими руками.
Двигатель агрегата не запускается
В первую очередь, если двигатель устройства вышел из строя, убедитесь в наличии напряжения в сети. Также рекомендуется проверить кабель питания на наличие повреждений. Затем проверяются предохранители, которые могут перегореть при скачке напряжения в сети. Если кабель или предохранители неисправны, их необходимо заменить.
Реле давления также влияет на запуск двигателя. Если он установлен неправильно, устройство перестанет включаться. Для проверки работы реле необходимо выпустить воздух из ресивера и снова включить устройство. Если двигатель запустился, выполните правильную (согласно инструкции) регулировку прессостата.
В некоторых случаях двигатель может не запускаться из-за срабатывания теплового реле. Обычно это происходит, если устройство работает в интенсивном режиме, практически без остановок. Для того чтобы оборудование снова заработало, необходимо дать ему некоторое время остыть.
Двигатель гудит, но не запускается
Гудение мотора без вращения ротора может быть связано с низким напряжением в сети, из-за чего ему не хватает мощности для запуска. В этом случае проблему можно решить установкой стабилизатора напряжения.
Совет! Если сеть «проседает» из-за работы какого-либо устройства, например, сварочного аппарата, его следует отключить на время использования компрессора.
Двигатель также не может провернуть коленчатый вал, если давление в ресивере слишком высокое, и есть сопротивление впрыску. В этом случае необходимо немного выпустить воздух из ресивера, а затем отрегулировать или заменить прессостат. Повышенное давление в ресивере может возникнуть и при неисправности предохранительного клапана. Его необходимо снять и очистить, а в случае повреждения заменить.
Воздух на выходе имеет частицы воды
Если воздух, выходящий из ресивера, содержит влагу, качественно покрасить любую поверхность не получится. Частицы воды могут присутствовать в сжатом воздухе в следующих случаях.
- В помещении, где работает прибор, повышенная влажность. Помещение должно хорошо проветриваться или на компрессор должен быть установлен осушитель (см рис ниже).
- В ресивере скопилась вода. Необходимо регулярно сливать воду из ресивера через сливной кран.
- Неисправный водоотделитель. Проблема решается заменой этого элемента.
Падение производительности агрегата
Производительность агрегата может снижаться, если поршневые кольца прогорают или изнашиваются. В результате снижается уровень сжатия и устройство не может работать в стандартном режиме. Если этот факт подтверждается при разборке цилиндра, изношенные кольца следует заменить.
Клапанные пластины также могут привести к снижению производительности, если они сломаются или замерзнут. Неисправные пластины следует заменить, а засорившиеся промыть. Но самой распространенной причиной потери мощности агрегата является забитый воздушный фильтр, который необходимо регулярно промывать.
Перегрев компрессорной головки
Головка поршня может перегреваться, если вовремя не менять масло или использовать смазку, не соответствующую той, что указана в паспорте. В обоих случаях масло следует заменить на специальное компрессорное масло, вязкость которого указана в паспорте агрегата.
Также к перегреву головки поршня может привести перетягивание шатунных болтов, из-за чего масло плохо поступает к втулкам. Ошибка устраняется ослаблением шатунных болтов.
Перегрев агрегата
Обычно устройство может перегреваться при использовании в интенсивном режиме или при высокой температуре окружающей среды в помещении. Если устройство по-прежнему перегревается при нормальной работе и нормальной комнатной температуре, причиной может быть забитый воздушный фильтр. Его следует снять и промыть, а затем хорошо просушить.
Совет! Данную процедуру рекомендуется проводить регулярно. Если устройство используется интенсивно, фильтр следует промывать ежедневно.
Стук в цилиндре
Вызвано сломанными или изношенными поршневыми кольцами из-за нагара. Обычно появляется при использовании некачественного масла.
Стук в цилиндре также может быть вызван износом втулки головки шатуна или поршневого пальца. Для устранения проблемы эти детали следует заменить новыми. При износе цилиндра и поршня ремонт воздушного компрессора заключается в расточке цилиндра и замене поршня.
Стук в картере
Появление стука в картере при работе агрегата вызвано следующей поломкой.
- Ослабленные болты шатуна. Необходимо затянуть болты с необходимым усилием.
- Подшипник коленвала вышел из строя. Подшипники необходимо заменить.
- Изношены шейки коленчатого вала и шатунные вкладыши. Устранение этих неисправностей заключается в обработке шатунных пальцев до ремонтного размера. Вкладыши также меняются на соответствующие детали ремонтного размера.
Снижение давления в системе при отключении питания
Проблема чаще всего возникает из-за протечек в одном или нескольких элементах системы одновременно. В первую очередь стоит проверить выпускной клапан с поршневым клапаном, а также осмотреть всю магистраль, где нагнетается и поддерживается давление.
Можно воспользоваться старым проверенным методом: смазать проблемные места мыльным раствором. Подсос воздуха сразу даст о себе знать появлением пузырьков. Образовавшиеся щели заделывают любым герметизирующим материалом: желательно желеобразной консистенции для предотвращения расслаивания.
Выпускной клапан проверяется таким же образом. Если при фиксации в выключенном состоянии раствор пузырится, деталь подлежит замене. При этом особое внимание надо уделить герметизации: при установке нового крана на резьбу обязательно намотать сантехнический скотч.
Важно! Перед проведением ремонтных работ на воздухопроводе необходимо стравить весь воздух из системы. В противном случае можно не только получить серьезные ожоги, но и повредить шланги с клапанами.
Иногда для нормализации давления достаточно прочистить все движущиеся элементы – краны и заслонки от скопившейся грязи.
Периодическое срабатывание датчиков термозащиты
Очевидная причина такого эффекта — очень высокая температура в помещении или работа устройства под прямыми солнечными лучами. Если с климатическими условиями все в порядке, проблема может заключаться в недостаточном напряжении в сети.
Компрессор с воздушным охлаждением
Выявить неисправности в таком плане поможет мультиметр. Когда показатели при прозвонке значительно ниже норм, установленных производителем оборудования (указаны в инструкции к прибору), то дополняем схему стабилизатором напряжения.
Двигатели в классических компрессорах имеют воздушное охлаждение. Если помещение плохо проветривается, устройство будет быстро нагреваться, и как следствие сработают датчики термозащиты. В этом случае необходимо переместить оборудование в место с достаточной вентиляцией. Нелишним будет также проверить воздушный фильтр: очистить его от скопившейся грязи или заменить полностью.
Нестабильная работа двигателя
Проблема может проявляться из-за слишком интенсивной отдачи воздуха или выхода из строя датчика контроля давления. Если мощность, потребляемая оборудованием станции, не соответствует мощности компрессора, существенная разница всегда будет сказываться на работе двигателя.
Поэтому важно учитывать характеристики пневматического инструмента, а именно объем воздуха, потребляемый в единицу времени, и соотносить их с возможностями устройства. Расход воздуха для оборудования не должен превышать 70% мощности компрессора.
Реле давления компрессора
Если технические характеристики обоих устройств соответствуют нормам, дело в прессостате. Датчик можно отремонтировать, но удобнее его заменить: благо, он дешевый и продается практически во всех специализированных магазинах.
Увеличенный расход воздуха
В первую очередь проверьте воздушный фильтр: почистите или замените при необходимости. Следующая причина – утечка газа в системе. Мы проверяем каждый сантиметр дороги, а особенно стыки и соединения. Последнюю обрабатываем уплотнительным материалом и фум-лентой.
Некоторые пользователи после очистки ресивера от конденсата забывают починить выпускной кран. Иногда в результате повышенного давления он сам отрывается на пару миллиметров: затягиваем полностью и проверяем давление в системе.
Критерии выбора компрессорного оборудования
Чем должен руководствоваться потребитель при выборе воздушного компрессора. Самое главное, он должен понимать, для каких целей будет использоваться приобретаемое оборудование. Сразу нужно отметить, что есть отдельные производства, и в технологических операциях могут использоваться только компрессоры, работающие без масла.
Основными параметрами компрессорного оборудования являются:
- Расход воздуха (производительность).
- Рабочее давление.
- Требования к чистоте воздуха.
Как правило, эти параметры должны определяться инженерами-технологами, разрабатывающими технологические процессы с участием компрессорного оборудования.
Например, расход воздуха можно рассчитать следующим образом:
- Расчет объема воздуха при непрерывной работе.
- Внести коррективы в полученное значение с учетом времени работы оборудования в смену или сутки.
При выборе оборудования необходимо учитывать увеличение количества потребителей сжатого воздуха.
Как работает основной узел компрессора?
Основным узлом поршневой инжекторной техники является сам компрессор. В нем собственно и происходит сжатие среды, на работу которого и рассчитано устройство. В компрессорах холодильников, например, это хладагент, а в различных воздуходувках — разновидность газа (чаще всего воздуха). Ниже и далее речь пойдет о новейшем типе поршневой техники – о воздушных компрессорах.
Основной узел поршневой инжекторной аппаратуры
Самый простой по конструкции компрессор – одноцилиндровый. Он имеет те же основные узлы, что и двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Это рабочий цилиндр, расположенный в нем поршень, закрепленный на шатуне, и клапаны, которые называются всасывающими и нагнетательными, в отличие от впускных и выпускных двигателей внутреннего сгорания. Также имеется коленчатый вал, с которым соединен шатун. В некоторых компрессорах, например маломощных автомобильных компрессорах для накачки шин, имеется эксцентриковый, а не кривошипно-кривошипный привод поршня.
Но в двигателе внутреннего сгорания поршень приводит в движение коленчатый вал через шатун. Компрессор наоборот. Вращающийся коленчатый вал приводит в движение поршень через шатун. Последний, двигаясь вперед-назад, сначала всасывает воздух в цилиндр, а затем сжимает и выталкивает его наружу.
Устройство поршневого компрессора
Первый цикл работы компрессора происходит при движении поршня в сторону от головки блока цилиндров, где расположены клапаны. При этом увеличивается внутренний объем цилиндра в этой его части (между стенками, крышкой с клапанами и поршнем). За счет этого создается разрежение, преодолевающее жесткость пружины всасывающего клапана и открывающее его. Через него воздух всасывается в цилиндр. Выпускной клапан в это время плотно закрыт.
По мере того, как поршень начинает двигаться в сторону клапанной крышки, воздух начинает сжиматься, так как объем цилиндра в этой его части уменьшается. Под действием создаваемого при этом давления, превышающего атмосферное, и собственной пружины всасывающий клапан закрывается. Когда давление превышает значение, на которое рассчитана пружина клапана давления, он открывается и выпускает воздух из цилиндра. Последний выходит под давлением, которое называется рабочим. Он, как видно из описания работы компрессора, задается жесткостью пружины выпускного клапана.
Обслуживание компрессора
Периодическое профилактическое обслуживание и соблюдение простых правил, изложенных в инструкции по эксплуатации устройства, значительно увеличат срок службы оборудования. При покупке компрессора необходимо убедиться в наличии паспорта, гарантийного талона и заводского описи комплектующих. В противном случае сервисный центр может отказать в обслуживании.
Так звучат общие рекомендации производителей оборудования и специалистов сервисных центров.
- При первом запуске агрегата обязательна проверка масла щупом. Смазка (технический состав) выбирается с учетом инструкции по применению. После запуска дайте двигателю поработать на холостом ходу 10-15 минут.
- Масло меняют на новое через 500 часов работы (ведём книгу). После опорожнения отработки бак очищают от скопившейся грязи.
- Перед использованием средства необходимо снизить давление до нормы, если оно слишком высокое.
- Воздушный фильтр следует очищать не реже одного раза в неделю. Многие производители рекомендуют менять его каждый квартал, особенно при активной эксплуатации оборудования.
- В конце каждого рабочего дня необходимо слить накопившуюся воду из ресивера.
- По окончании работы воздух проветривается, а оборудование полностью обесточивается.
- Когда компрессор долго стоит на месте, платформу и движущиеся части воздушного клапана необходимо смазывать.
- Держите устройство в чистоте. Проникновение грязи в систему чревато не только потерей давления, но и выходом из строя основных элементов компрессора.
Особое внимание следует уделить заземлению оборудования для всех непроводящих металлических частей. Более чем в половине случаев производители подводят к вилке соответствующий проводник. Остается только заземлить саму розетку, куда предстоит подключать устройство.
Видео: работа и устройситво винтового компрессора
Газоперекачивающий агрегат (ГПА)
Газокомпрессорная установка (ГПА) – предназначена для компримирования природного газа на компрессорных станциях
- воздуходувка природного газа,
- работа вентилятора,
- всасывающее и вытяжное устройство (в случае газотурбинной работы),
- система автоматизации,
- масляная система,
- топливно-воздушная и масляная коммуникация,
- вспомогательное оборудование.
- по типу вентилятора:
- поршневые компрессоры для газовых двигателей (компрессоры газовых двигателей),
- ГПА с центробежными нагнетателями;
- тип станции:
- с двигателем внутреннего сгорания (газовым двигателем),
- с газотурбинным режимом:
- агрегаты со стационарной газотурбинной установкой,
- с приводом от газотурбинных двигателей авиационного и корабельного типов
- с электрическим приводом.
См. Также: Обслуживание компрессора Airman 175
Поршневой газомоторный компрессор — ГПА, состоит из 2-х или 4-х тактного газового двигателя (или электродвигателя) и непосредственно соединенного с ним горизонтально-поршневого компрессора. Они делятся на агрегаты низкого, среднего и высокого давления:
- низкого давления (0,3-2 МПа) — применяют:
- преимущественно на магистральных компрессорных станциях при транспортировке газа с выработанных месторождений и попутного нефтяного газа (ПНГ) с месторождений,
- на компрессорную станцию подачи искусственных горючих газов низкого давления.
- среднего давления (2-5 МПа) — работают в основном на промежуточных компрессорных станциях для увеличения пропускной способности газопроводов.
- высокого давления (9,8-12 МПа) – устанавливаются на компрессорной станции для закачки газа в подземные хранилища.
Компрессоры газового двигателя очень эффективны при переменной мощности и степени сжатия выше 1,3. Основные преимущества этих графических процессоров:
- эксплуатационная надежность;
- долгий срок службы;
- способность работать в широком диапазоне давлений;
- возможность регулирования производительности за счет изменения скорости работы аппаратов и объема так называемого вредного пространства в цилиндрах компрессора,
- возможность создания в них высокого давления.
КПД современных газопоршневых компрессоров достигает 40%.
В CCCP наибольшее распространение получили агрегаты мощностью 221-5510 кВт, а за рубежом — 368 и 8100 кВт.
ГПА с центробежным нагнетателем широко применялись в СССР и за рубежом:
- на магистральных газопроводах как основных узлах;
- выполнять роль первой ступени сжатия в ПХГ. Различают одноступенчатые центробежные нагнетатели (парциального давления) со степенью сжатия 1,23-1,25 и двухступенчатые (полного давления) -1,45-1,7. Центробежные компрессоры характеризуются значительно большей производительностью, чем поршневые компрессоры (12-40 млн м 3 /сут).
В них отсутствуют внутренние трущиеся детали, требующие смазки (за исключением подшипников), и создается равномерный (без пульсаций) поток газа.
Для их установки (за счет малого веса и габаритов, а также баланса вращающихся частей) требуется меньше места и сооружаются легкие фундаменты. При использовании ГПА с центробежными нагнетателями за счет их высокой производительности упрощается технологическая схема компрессорных станций, уменьшается количество запорной арматуры и т д.
Недостатком центробежных нагнетателей парциального давления является необходимость запуска двух последовательно соединенных агрегатов для достижения степени сжатия газа 1,45-1,5. Это приводит к повышенному расходу топливного газа в ГТУ. КПД агрегатов с центробежными нагнетателями до 29%, с регенератором тепла до 35%. ГПА приводится в действие газотурбинной установкой или электродвигателем. В ПГУ выпускались ГПА с газотурбинным режимом мощностью 6, 10, 16 и 25 тыс кВт.
Газотурбинные установки авиационного и судового типов отличаются (от стационарных) малыми габаритами и массой, что дает возможность окончательной сборки на производственных объектах и доставки на компрессорные станции в готовом виде. GPU на базе устройств авиационного типа выполнены в блочно-контейнерном варианте. Они поставляются на компрессорные станции со встроенными системами пожаротушения и взрывозащиты. В качестве электропривода в ГПА используются асинхронные двигатели мощностью 4500 кВт и синхронные двигатели мощностью от 4000 до 12500 кВт. Наибольшая эффективность при использовании ГПА с электроприводом достигается при расположении компрессорных станций не далее 300 км от ЛЭП.
Для всех типов ГПУ созданы системы автоматизации, обеспечивающие:
- запуск и работа устройства в автоматическом режиме,
- защита в экстренных случаях,
- сигнал о неисправностях и срабатывании защиты,
- объемный контроль производительности нагнетателя,
- автоматическое поддержание заданной температуры и давления масла при аварийной остановке агрегата и др.
Каждый тип компрессора имеет индивидуальные особенности, как конструктивные, так и функциональные. Именно поэтому при выборе компрессора для газоперекачивающей или дожимной компрессорной установки важно полностью учитывать условия эксплуатации и требования к его техническим характеристикам.
Наибольшее значение имеют следующие параметры:
- объем перекачиваемого газа;
- давление и температура газа на входе/выходе;
- химический состав и влажность перекачиваемого газа;
- характеристики места установки ГПА (максимальная и минимальная температура воздуха, высота над уровнем моря);
- тип используемой станции;
- расчетное годовое время работы в часах;
- класс исполнения (взрывозащищенное, сейсмостойкое и др.);
- допустимое содержание масла в газе на выходе;
- тип автоматики (электрический или пневматический).
Определенные типы компрессоров лучше всего использовать при следующих условиях:
- Поршневой компрессор — высокие степени повышения давления и высокие абсолютные давления, переменные режимы, относительно малые расходы и силы (до 6 МВт).
- Винтовой компрессор — режим высокого давления при низких абсолютных давлениях и малых перепадах давления, переменных режимах, относительно небольших расходах и усилиях (до 2000 кВт).
- Центробежный компрессор — большие потоки и мощности, желательно низкие степени повышения давления и низкие абсолютные давления, постоянные режимы.
Правила устройства и безопасной эксплуатации поршневых компрессоров
Важнейшие правила техники безопасности при работе с поршневыми компрессорами. Необходимо постоянно следить за тем, чтобы была соблюдена герметичность сборочных единиц, причем абсолютно всех узлов. Особое внимание следует уделить тем элементам крепления, которые вынуждены выдерживать сильное давление.
Каждую смену необходимо осматривать предохранительные клапаны и устройства, с которыми производится замер, а также автоматику на наличие дефектов и неисправностей. Это важный принцип безопасности персонала и оборудования.
Не забывайте очищать масляные фильтры в системе циркуляции смазки, а также всасывающую стенку насоса. Для этого необходимо установить сроки, руководствуясь указаниями в инструкции, но не реже одного раза в 50 дней.
Видео рассказывает о работе поршневого компрессора
Обзор моделей
- ЭКОМАК ДМД40С7. Модель мощностью 3 тыс. Вт с производительностью до 450 л/мин. Имеет ременный привод, три рабочих фазы. Может создавать и поддерживать давление, равное 7 бар. Экземпляр среднего веса – 180 кг. Компактные размеры по бокам 75, 72 и 52 см. Средняя розничная цена составляет 220 тысяч рублей.
- ALUP SCK 5-10 200. Винтовой компрессор с ременным приводом. Мощность — 4 кВт, производительность — 470 л/мин. Объем ресивера 200 литров. Максимальное достигаемое давление составляет 10 бар. Скромный вес установки 105 кг. Оснащен колесами для легкого перемещения. Тихий. Подходит для пневматического оборудования и электроинструментов. Имеет кобуру. Средняя цена 160 тысяч рублей.
Компрессор АЛУП ЛАРГО 30-8.Представитель класса повышенной мощности (до 30 кВт). Характеризуется производительностью 4,5 тыс л/мин, давлением 8 бар, прямым приводом, функцией самотестирования, независимой вентиляцией масляного отсека. Предназначен для промышленных предприятий и больших объемов работ. Имеет вес 540 кг, колеса для легкого перемещения. Средняя стоимость составляет 500 тысяч рублей.
- PressAer также предлагает широкий выбор винтовых компрессоров.