Устройство и принцип действия поршневого компрессора

Читайте также:

  1. ATM — история и базовые принципы
  2. E) Единство принципов гражданского процесса.
  3. I период работы 1 страница
  4. I период работы 2 страница
  5. I. 5. СТРУКТУРА МЕТОДИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПОД РУКОВОДСТВОМ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ
  6. I. Лабораторные работы по базе данных Access
  7. I. Общие принципы подготовки и требования к оформлению курсовой работы
  8. I. Понятие и принципы территориальных основ местного самоуправления.
  9. I. Структура курсовой работы
  10. II. Алгоритмы выполнения внеаудиторной самостоятельной работы.
  11. II. Выполнение дипломной работы
  12. II. Основные цели и принципы сертификации

Поршневые компрессоры

Поршневые компрессоры — это наиболее распространенные и многообразные по конструкции компрессоры. Поршневые компрессоры применяются в текстильном производстве, машиностроении, криогенной технике, химической и холодильной промышленности. Поршневые промышленные компрессоры различают по устройству компрессора и расположению цилиндров, устройству шатунного механизма и числу степеней сжатия.

Поршневой компрессор — это компрессор, у которого поршень в цилиндре совершает возвратно-поступательные движения. Самый простой поршневой компрессор состоит из цилиндра и поршня, между которыми имеется небольшой зазор. Движение поршня обеспечивается кривошипношатунным механизмом от вала с приводным двигателем.

Нагнетательный и всасывающий клапаны поршневого компрессора расположены в крышке цилиндра. За два хода поршня (один оборот вала), совершается полный рабочий процесс в каждом цилиндре компрессора. При движении поршня из цилиндра в конденсатор надпоршневом пространстве создается разрежение, и пары хладагента всасываются в цилиндр из испарителя через открывающийся клапан. Устройство и принцип действия поршневого компрессораПри обратном ходе поршня пары сжимаются и давление возрастает. Всасывающий клапан при этом закрывается, через нагнетательный клапан сжатые пары выталкиваются в конденсатор. Затем направление движения поршня меняется, нагнетательный клапан закрывается, и компрессор вновь отсасывает пары из испарителя.

Устройство и принцип действия поршневого компрессораСостав поршневого компрессора

В изготовленном из чугуна корпусе компрессора, находится цилиндр и картер, в картере расположен коленчатый вал. В нижнюю часть картера залито масло, которое обеспечивает смазку трущихся деталей компрессора. В подшипниках лежат коренные шейки коленчатого вала.

Выходящая из картера наружу шейка вала, уплотнена сальником, чтобы не было течи хладагента через зазор между валом и подшипником. На шейке вала напрессован маховик, который вращается вместе с валом от электродвигателя при помощи ременной передачи.

При помощи поршневого пальца шатун соединен своей верхней головкой с поршнем. При вращении вала поршень попеременно движется вдоль оси цилиндра от одного крайнего положения до другого на величину двойного радиуса кривошипа. На поршне надеты кольца, трущиеся по зеркалу цилиндра и уплотняющие (благодаря своей упругости) рабочую полость цилиндра, чтобы пары хладагента не могли попасть в картер.

Верхний торец цилиндра закрыт головкой. Головка цилиндра состоит из двух камер: всасывания и нагнетания. В каждой камере находится клапан, соответственно называемый всасывающим и нагнетательным. Клапаны расположены по обе стороны клапанной плиты и закрывают имеющиеся в ней отверстия, которые соединяют камеры головки с цилиндром. К камере всасывания подходит всасывающий трубопровод, соединенный с испарителем, к камере нагнетания — нагнетательный трубопровод, соединенный с конденсатором.

Роторные компрессоры относятся к компрессорам вытеснительного типа.

K роторным компрессорам относятся пластинчатые, жидкостно-кольцевые, винтовые.

Пластинчатые компрессоры. При вращении эксцентрично посаженного ротора пластины благодаря центробежной силе выдвигаются из пазов и отбрасываются к кольцу, плотно прижимаясь к нему. Вращающиеся пластины делят серповидное пространство статора на отдельные ячейки, которые по направлению вращения вначале увеличиваются в объеме (зона всасывания), a затем уменьшаются (зоны сжатия и

Читать также:  Самый мощный мотоблок нева

нагнетания). Благодаря тому, что нижняя часть ротора прижата к корпусу, исключается прорыв газов со стороны нагнетания в зону всасывания. Для охлаждения воздуха и самого статора последний окружен водяной рубашкой.

Одноступенчатые пластинчатые компрессоры могут развивать давление нагнетания, равное 0,4-0,5 МПа, a двухступенчатые — 0,7 МПа. При использовании в качестве вакуум-насосов одноступенчатые компрессоры могут обеспечить вакуум до 95%, a двухступенчатые-до 99%.

Жидкостно-кольцевые компрессоры предназначены для создания вакуума и удаления воздуха. Компрессор жидкостно-кольцевой состоит из цилиндрического корпуса, внутри которого эксцентрично расположен ротор c лопатками. Лопатки ротора бывают прямые и изогнутые. Корпус до оси вала заполняют водой, при вращении ротора вода отбрасывается к стенкам корпуса, образуя жидкостное кольцо и серповидное рабочее пространство. Объем рабочего пространства изменяется в результате вращения ротора. Всасывание и нагнетание производится через отверстия в крышках.

Винтовые компрессоры состоят из небольшого числа основных деталей: корпуса, винтов, подшипников, уплотнений, соединительных шестерен.

При вращении винтов зубья выходят из зацепления. Начиная от торца всасывания, освобождаются впадины между зубьями (полостями). B эти полости, благодаря создаваемому в них разрежению, поступает газ. Объем газа, заполнивший впадины роторов, отсекается от всасывающего окна и подвергается сжатию. Процесс сжатия газа продолжается до тех пор, пока уменьшающийся изолированный объем полости со сжатым газом не подойдет к крышке окна нагнетания. При дальнейшем вращении винтов происходит процесс выталкивания газа.

Винтовые компрессоры могут быть двух типов: сухого сжатия и маслозаполненные.

B машинах сухого сжатия охлаждение газа осуществляется c помощью рубашек в корпусе компрессора, a также промежуточным и концевым холодильниками. B маслозаполненных компрессорах охлаждение газа осуществляется впрыскиванием масла или воды в рабочие полости винтов. B случае применения в качестве охлаждающей жидкости масла допускается касание винтов при работе компрессора;

в случае применения воды для охлаждения или при сухом сжатии касание не допускается. Винты компрессоров представляют собой крупно-модульные шестерни c зубьями специального профиля; винты изготовляют из стали. Корпуса выполняют литыми из серого чугуна, они могут быть также и стальными.

Винтовые компрессоры имеют значительные преимущества перед другими типами машин и за последнее время находят значительное распространение.

Устройство и принцип действия поршневого компрессора

Винтовой компрессор: 1-станина, 2-ведущий винт 3-боковые крышки 4-шестерня 5-ведомый винт 6-корпуса подшипников 7-подшипникДвухроторный компрессор: 1-корпус, 2-роторы

Задание:изучить принцип работы и конструкцию компрессора

Дата добавления: 2015-05-09 ; Просмотров: 2751 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

В поршневом компрессоре вращательное движение, сообщаемое коленчатому валу 1 от электродвигателя, преобразуется в возвратно- поступательное движение поршня 6 с помощью шатуна 3. Поршень движется внутри цилиндра 4 между двумя крайними точками: верхней ВМТ и нижней НМТ, изменяя при этом объем рабочей полости цилиндра.

Рабочий цикл компрессора условно состоит из трех процессов: всасывания, сжатия и выталкивания пара холодильного агента. Схема движения пара в компрессоре может быть прямоточной, когда во время этих трех процессов пар движется по прямой линии (снизу вверх), и непрямоточной, если он движется криволинейно (сверху вниз и обратно).

Различные схемы движения пара в поршневых компрессорах представлены на рис. 3.

Читать также:  Плетение из резинок объемные фигурки

Отличительной особенностью этих двух схем движения пара является размещение всасывающего клапана 5. В прямоточных компрессорах он расположен внутри цилиндра (на торце поршня), а в непрямоточном компрессоре — вне цилиндра (обычно сверху).

Пар холодильного агента поступает в компрессор из испарителя через всасывающий патрубок 7, предварительно очищаясь от механических примесей в сетчатом цилиндрическом фильтре, который может быть размещен как внутри цилиндрового блока (в компрессоре АВ-100), так и вне его (в компрессоре П110). Всасывание и нагнетание пара происходит только при наличии разности давлений в цилиндре и в соответствующей полости. В компрессоре следует различать следующие области давлений:

— в картере и во всасывающей полости (давления всасывания Рвс);

— в цилиндре (давление в цилиндре Рц), меняющееся в зависимости от положения поршня;

— под крышкой цилиндров и в нагнетательной полости (давление нагнетания Рн).

Устройство и принцип действия поршневого компрессора

Рис. 3. Схемы движения пара хладагента в поршневых компрессорах: а — схема прямоточного компрессора; б — схема непрямоточного компрессора: 1 — нагнетательный клапан; 2 — нагнетательный патрубок; 3 — буферная пружина; 4 — седло нагнетательного клапана; 5 — всасывающий клапан; 6 — поршень; 7 — всасывающий патрубок

При ходе поршня вниз (от ВМТ к НМТ) происходит увеличение объема рабочей полости цилиндра и уменьшение давления газа (Рц). Как только сила от давления газа во всасывающей полости (Рвс) превысит давление газа в цилиндре (Рц) на величину, достаточную для подъема пластины всасывающего клапана 1, происходит процесс всасывания, как показано на (рис. 4,а). Подъем пластины всасывающего клапана составляет 1,5 ÷ 2 мм.

Процесс всасывания прекращается при выравнивании давлений в цилиндре и всасывающей полости (Рц = Рвс), когда поршень достигнет крайнего нижнего положения НМТ, как показано на (рис. 4,б). При ходе поршня вверх к ВМТ объем рабочей полости цилиндра будет уменьшаться, а давление газа в ней повышаться. Под действием этого давления всасывающий клапан закроется, происходит процесс сжатия, который продолжается до тех пор, пока давление газа в цилиндре не станет больше, чем в нагнетательной полости (Рц > Рн). В этот момент происходит подъем пластины нагнетательного клапана 2 и выталкивание пара в нагнетательную полость и далее в конденсатор (рис. 4,в). В крайнем верхнем положении поршень вплотную не подходит к седлу нагнетательного клапана, выполняющего роль крышки цилиндра, образуя так называемое «мертвое пространство». Зазор между торцом поршня и крышкой цилиндра называется линейным размером мертвого пространства. При обратном движении поршня вниз происходит процесс расширения газа, заключенного в этом пространстве до момента открытия всасывающего клапана. Затем процесс повторяется.

Устройство и принцип действия поршневого компрессора

Рис. 4. Рабочие процессы в компрессоре: а — всасывание пара; б — прекращение всасывания; в — нагнетание пара в нагнетательный трубопровод; 1 — всасывающий клапан; 2 — нагнетательный клапан

Самым первым вариантом выпуска компрессорной установки был поршневой компрессор. Он нашёл очень широкое применение и широко используется на сегодняшний день, за счёт высоких показателей производительности и не прихотливости в обслуживании. Может успешно эксплуатироваться как в небольших мастерских, так и в промышленном производстве.

Принцип работы и устройство компрессоров поршневого типа зависит непосредственно от вида компрессорной установки, и могут отличаться по:

  • количеству цилиндров (с одним цилиндром, с двумя цилиндрами, с тремя цилиндрами)
  • расположению цилиндров (W-образные, V-образные, рядные)
  • количеству ступеней сжатия (одноступенчатые, многоступенчатые)
Читать также:  Проверка исправности конденсатора мультиметром

Все компрессоры имеют базовый вариант оснащения, который присущ большинству типов компрессорных установок.

Поршневые компрессора с одним цилиндром являются самой простой компрессорной установкой. В состав входят элементы: цилиндр, поршень, два клапана – один для нагнетания, другой для всасывания воздуха, которые располагаются в крышке цилиндра. Во время работы компрессорной установки, шатун, непосредственно соединенный с вращающимся коленвалом, передает на поршень ограниченные движения по камере сжатия. В процессе происходит увеличение объема, находящегося между клапанами и нижней части поршня, в результате чего происходит разрежение.

Устройство и принцип действия поршневого компрессора

Превышая сопротивление пластины, которая закрывает всасывающий клапан, атмосферный воздух открывает его и поступает в цилиндр по всасывающему патрубку.

В процессе возвратного действия поршня происходит сжимание воздуха и возрастание его давления. Клапан, через который нагнетается воздух и также удерживаемый пластиной, открывается потоком воздуха, который находится под высоким давлением. Далее сжатый воздух поступает в нагнетательный патрубок. Питание компрессорной установки может производиться от электрического двигателя или при помощи бензинового или дизельного моторов.

При таком принципе работы компрессорной установки получается максимально эффективная работа. Но имеется минус, который выражается в том, что подаваемый сжатый воздух имеет неравномерный характер и поступает с пульсациями. Для сглаживания пульсаций компрессорная установка снабжена ресивером.

В одноступенчатых двухцилиндровых компрессорных установках работа цилиндров происходит в противофазе, в следствии чего они всасывают воздух поочередно. Установки оснащаются двумя одинаковыми по размеру цилиндрами. Далее воздух сжимается до максимального уровня и вытесняется в нагнетающую часть оборудования. Затем для сглаживания пульсаций поступает в ресивер.

Устройство и принцип действия поршневого компрессора

Двухступенчатые двухцилиндровые компрессорные установки, оснащены цилиндрами различных размеров. Процесс сжатия воздуха до необходимого уровня происходит в цилиндре первой ступени. Далее воздух поступает в межступенчатый охладитель, для охлаждения до необходимого уровня. Далее, попадая в цилиндр второй ступени, воздух дожимается. Это позволяет получить максимальный уровень давления воздуха.

Устройство и принцип действия поршневого компрессора

Медная трубка обеспечивает охлаждение сжатого воздуха на промежутке между цилиндрами двух ступеней, что позволяет оптимизировать процесс сжатия и значительно повысить КПД всей компрессорной установки. Размеры обоих цилиндров подбираются так, чтобы одинаковая работа проводилась на всех ступенях сжатия воздуха.

Двухступенчатые поршневые компрессоры позволяют получить более высокий уровень работы компрессорной установки по сравнению с одноступенчатыми установками. Преимущества очевидны: затрачивается минимальное количество энергии при одинаковой мощности двигателя одноступенчатой и двухступенчатой компрессорной установки. Температура в цилиндрах двухступенчатых установок ниже, чем в компрессорах одноступенчатого типа. Производительность двухступенчатых компрессорных установок обычно на 20 процентов больше, чем у одноступенчатых аналогов.

Компрессоры поршневого типа отличаются своей простотой, длительным сроком эксплуатации в сочетании с высокой эффективностью работы оборудования. Всё это в целом сделало компрессоры поршневые одними из наиболее популярных, как в частном, так и в промышленном использовании.

Устройство и принцип действия поршневого компрессора

Компрессор EXTEL V-0.25/8 100L
(с опциями)

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *