Устройство и принцип работы компрессора высокого давления

Компрессор – это устройство, предназначенное для создания давления и перемещения газообразной среды. Они используются в любой сфере деятельности – их можно встретить повсеместно как на промышленных предприятиях, так и на некрупных производствах. Кроме того, их применение широкого распространено в быту, автомастерских и других сферах деятельности (компрессоры для дайвинга, компрессоры для пневматики PCP и т.д.).

Все установки можно разделить на следующие группы: объемные и динамические, что зависит от особенностей действия основных механизмов участвующих в процессе компрессии. Кроме того данные установки можно поделить на классы, такие как:

• по способу охлаждения – могут быть воздушные и жидкостные.
• по типу привода – электропривод, ДВС, включая также газотурбинные.
• по роду сжимаемой среды – воздух или же агрессивные газы.
• по степени сжатия и давлению на выходе.

Вакуумные компрессоры в редких случаях способны создать давление до 2кПа, а в режиме отсасывания воздуха возможно разрежение до 10-50кПа. Эти устройства зачастую используются в качестве газонадувок, вентиляторов или же вакуумного насоса.

Здесь Вы можете ознакомиться с каталогом компрессоров высокого давления, реализуемых ООО "ПНЕВМОТЕХ.РУ".

Компрессорами низкого давления называют устройства, сжимающие газообразную среду до 1,2мПа (12атм). Среднего давления от 1,2 до 10мПа. Высоким давлением можно считать от 10мПа(100атм), а сверхвысоким уже более 100мПа.

Компрессоры высокого давления

Рассмотрим более тщательно устройство и принцип работы компрессоров высокого давления.

Существует множество компрессоров высокого давления с различными принципами действия. Самые популярные компрессоры высокого давления - поршневые, винтовые, роторные и ротационные (объёмные), которые действуют, изменяя рабочий объём камеры сжатия, и (динамические) осевые, центробежные – за счет переданного механизмом среде постоянного потока перемещающегося из относительно просторного в более тесное пространство.

Принцип работы компрессоров высокого давления не сильно отличается от компрессоров среднего или даже низкого давления. Главное их отличие от менее сильных машин в том, что используется система многоступенчато сжатия. По сути, повторно или же многократно дублируется процесс сжатия, повышая до необходимого, давления. Воздух или иной газ попадает в первую камеру сжатия (первая ступень), давление повышается, затем процесс повторяется уже в следующей камере (вторая ступень), дожимая воздушную среду, соответственно повышая давление и так далее. В некоторых случаях сжимаемая среда изначально подготавливается и подается в компрессор уже под давлением – это делается для экономии затрат энергии. Процесс подготовки можно считать за первую ступень.

Вращающиеся элементы, такие как подшипники, находятся в постоянной нагрузке и зачастую используются так называемые подшипники «скольжения» в место характерных компрессорам низкого давления шарико-роликовых «качения». В свою очередь их снабжает маслом насос – обычно зубчатый, так как такие подшипники работают под давлением масла.

Устройство компрессора высокого давления
 

Устройство компрессоров высокого давления некоторых из видов требует использования масла для смазывания элементов механизмов, непосредственно участвующих в сжатии – дабы избежать трения металлов между поверхностями необходима масленая пленка. Образуется она путем впрыскивания масла. Однако избыточное количество масла – это не только напрасные затраты, но и возможные неполадки по причине нагара после выхода из компрессора в трубопроводе и собственно в самой рабочей камере. Не устранение вовремя подобных проблем может привести даже к возгоранию. 

Во время работы компрессора, вследствие сжатия и трения рабочих поверхностей, неизбежно образуется избыток тепла, и тем более при работе в режиме высокого давления. Во избежание перегрева применяют системы охлаждения непосредственно камер сжатия, смазывающего масла и продукта сжатия. 

Некоторые компрессоры высокого давления, устройство которых, по причине своей конструкции можно считать неприхотливыми, так как пыль и мелкие частицы не способны нанести вред работающим механизмам. Но есть и такие установки, конструктивные особенности которых отличаются от других наличием сверхточных подвижных частей. В этом случае присутствие пыли в сжимаемой среде может, подобно абразиву, пагубно повлиять на рабочие поверхности и в итоге привести к потере производительности. В борьбе с этим предварительно воздух очищают, пропуская его через фильтры. 

Следует учитывать, что заявленные производителем показатели – это максимальное значение способности агрегата в идеальных условиях. В действительности же возможны немного отличные данные, в связи с этим необходимо заведомо применять компрессоры высокого давления с небольшим запасом мощности – это позволит увеличить рабочий ресурс заменяемых частей.

Таким образом, от правильного выбора необходимого агрегата, а также его эксплуатации с учетом основных требований – в зависимости потребляемого масла, вязкости, своевременного технического обслуживания и других особенностей, можно максимально продлить рабочий ресурс компрессора при его высокой производительности.