Компрессоры объемного действия оснащены поршневой системой сжатия, применяются в промышленности и быту. Оборудование используют для сжатия и подачи газов, жидкостей под давлением. В конструкцию поршневого компрессора входят рабочие цилиндры, поршни, клапаны, расположенные в крышке цилиндра. Для создания необходимого давления поршнем производится поступательное движение. Возвратно-поступательное движение поршня осуществляется кривошипно-шатунным механизмом и коленчатым валом.
В компрессорах может быть один или несколько цилиндров, расположенных в горизонтальном, вертикальном, V-образном, W-образном положении. Действие поршневых конструкций может быть одинарным или двойным. Агрегаты также классифицируют по типу сжатия на одноступенчатые и многоступенчатые. Для обеспечения постоянного давления в трубопроводе в компрессорах установлено автоматическое регулирование производительности. Наиболее простой вариант регулирования – изменение частоты вращения компрессорного вала.
На какие виды подразделяются поршневые компрессоры
Это оборудование имеет несколько классификаций. Есть модели одноступенчатые, многоступенчатые, с односторонним, двусторонним всасыванием, с сальниками, без сальников и т. д. Выпускают поршневые компрессоры, которые работают без смазки или на смазке минеральными маслами. Основная классификация идет по типу привода, уровню конечного давления, количеству ступеней сжатия, виду исполнения. Основные типы:
· бескрейцкопфные (одинарного действия), крейцкопфные (двойного действия);
· масляные и без масляные (сухого сжатия или трения);
· по расположению цилиндров: под углом 90°, горизонтально, вертикально;
· одноступенчатые, многоступенчатые;
· с разным количеством цилиндров.
Компрессорные поршневые установки могут быть с ременным или прямым приводом. За счет проскальзывания ременной передачи динамическая нагрузка при запуске меньше. Оборудование с прямым приводом существенно экономит электроэнергию, имеет высокий КПД, выдает низкий уровень шума.
Поршневые компрессоры также делят по уровню выходного давления на механизмы низкого давления (5…12 бар), среднего (2…100 бар), высокого (0…1000 бар).
По ступеням сжатия – одноступенчатые, двухступенчатые, многоступенчатые. Температура сжимаемого газа в многоступенчатых моделях не должна превышать 180 °C. В противном случае возможно возгорание или взрыв. Выпускают стационарные и мобильные компрессорные установки.
Коаксиальные компрессорные установки
В конструкции этих агрегатов коленвал соединен с электроприводом посредством муфты, за счет чего исключена потеря мощности из-за трения. Установки компактны. Выпускают масляные и без масляные модели. В без масляных агрегатах смазка цилиндропоршневой группы не требуется. На выходе сжатый газ не имеет примесей масла, поэтому используется в медицинской, пищевой промышленности, фармации.
Масляные коаксиальные установки требуют смазки цилиндропоршневой группы минеральным компрессорным маслом. Модели отличает высокий рабочий ресурс, при котором 20 минут производится работа, 40 минут – перерыв. Среднее давление – 8 бар, мощность двигателя – 2,25 кВт, производительность до 200 л/мин. Агрегаты легкие, имеют небольшие габариты, стоят недорого.
Безмасляные компрессорные установки
Агрегаты используют в системах, где необходима подача чистого газа без масляных примесей. Двигатель компрессоров имеет мощность 1,1 кВт, оснастка ресиверами разного объема. К достоинствам такой техники можно отнести небольшие габариты, редкое обслуживание, транспортировку в любых положениях. Оборудование подразделяется на 3 вида:
1. Автомобильные – компактны, без ресивера, работают от аккумулятора, используют, чтобы накачивать шины.
2. Бытовые – работают с пневматическими инструментами. Чаще всего подключаются к краскопультам. Если подключен компактный осушитель, происходит полное удаление влаги из сжатого воздуха, что увеличивает коррозионную стойкость материалов лакокрасочного покрытия.
3. Полупрофессиональные и профессиональные модели подают большой объем чистого воздуха или газа. Агрегаты отличаются высокой ценой. Их применяют в мастерских, на производстве, в пищевой и фармацевтической промышленности.
Масляные компрессоры
Если установки оснащены прямым приводом, максимальная вместительность ресивера 100 л, мощность – 1,1…1,8 кВт. Агрегаты требуют специальное техобслуживание. Так как в этих моделях в воздухе находится масляная эмульсия, то их дополнительно оснащают специальным фильтром. Модели используют при реконструкционных работах на фасадах, мебельном производстве, автосервисе.
Масляные компрессоры с ременным приводом оснащены ресиверами объемом 25…100 л воздуха, мощностью 1,5…15 кВт. За счет ременного привода частота вращения двигателя может регулироваться без изменения производительности. Такие модели оснащены двумя поршнями разного размера. Первый предназначен для предварительного сжатия, второй – для доведения до необходимого давления. Такие модели предназначены для работы с большим количеством воздуха. Конструкции оснащены системой охлаждения, не позволяющей двигателю изнашиваться и перегреваться. Такие модели рассчитаны на постоянную работу.
Классификация по расположению цилиндров
Выпускают вертикальные, горизонтальные, угловые установки. В вертикальных компрессорах цилиндры находятся в вертикальном положении. Горизонтальные модели могут иметь одностороннее или двустороннее расположение цилиндров по отношению к коленвалу. В прямоугольных компрессорах один ряд цилиндров расположен вертикально, другой ряд – горизонтально. Также в угловых компрессорах цилиндры могут находиться под наклоном V-образно или W-образно.
Оппозитные компрессорные установки
Эта техника отличается средней и крупной производительностью. Горизонтальные установки оснащены поршнями, работающими навстречу друг другу. Цилиндры размещаются с двух сторон коленвала. Агрегаты отличаются небольшим весом, габаритами, уравновешенностью, высокой динамичностью. Оборудование практически вытеснило крупногабаритные горизонтальные модели. Установки малой и средней производительности отличаются прямоугольной формой и V-образной конфигурацией цилиндров.
Бескрейцкопфные и крейцкопфные компрессоры
Преобразование вращательного движения привода в поступательное движение поршня в бескрейцкопфных и крейцкопфных компрессорах отличается. Бескрейцкопфные установки отличаются компактностью, довольно простым механизмом движения, небольшой массой, единой смазочной системой. Однако у такого компрессора есть недостаток – через поршень происходит утечка в картер, за счет чего при работе под давлением в картере происходит контакт между средами. Такие установки выпускают только одинарного действия, поэтому работа цилиндра недостаточно эффективна. Высокомощные компрессоры, работающие с большим давлением и горизонтальные установки производят крейцкопфными.
В современной промышленности наиболее распространены поршневые компрессоры. Они нашли широкое применение в системах кондиционирования. Выпускают 3 вида: герметичные поршневые компрессоры, полугерметичные агрегаты, открытые установки. В герметичных устройствах компрессор и двигатель спарены, установлены в один стальной запаянный корпус. Всасываемый газ работает как охладитель электродвигателя. В полугерметичной установке электродвигатель и компрессор соединены, находятся в корпусе из чугуна, куда есть доступ, чтобы сделать ремонт или провести техобслуживание. Охлаждение электродвигателя происходит всасываемым газообразным хладагентом. В открытых агрегатах двигатель и компрессор находятся в разных местах. Компрессор размещен в корпусе из чугуна, а выходящий вал соединен с двигателем. В таких моделях установлены электронные аварийные датчики, показывающие уровень смазки.
Основные неисправности
Неисправности поршневых компрессоров могут зависеть от многих причин, однако их объединили в 3 группы: эксплуатационные, механические, электрические.
Эксплуатационные неисправности
При нарушении эксплуатационного режима могут возникнуть следующие неисправности:
· перегрев компрессора – воздушные модели должны работать в определенном цикле, а при нарушении, происходит перегрев, быстрое изнашивание поршней и двигателя;
· загрязнены рабочие узлы – несвоевременное обслуживание и очистка приводит к длительному накоплению частиц пыли, краски, грязи даже при наличии фильтра, за счет чего происходит перегрев, засорение, нарушение работы;
· сломан вентилятор или защитный кожух;
· в ресивере накопилось много конденсата;
· невозможно настроить рабочие параметры из-за сломанного реле давления, манометра или регуляторов.
Для ликвидации неполадок необходимо разобрать агрегат. Такой ремонт лучше не проводить самостоятельно, а вызвать мастера.
Механические неисправности
В основном неисправности поршневых компрессоров бывают механическими:
· сломан всасывающий фильтр из-за неправильной установки или подбора, за счет чего невозможна длительная работа без перегрева, засорение клапанов, залегание колец, поломка системы «поршень-цилиндр», большой расход масла;
· засор всасывающего фильтра приводит к засорению узлов, ухудшению поступления воздуха, что снижает производительность;
· неправильно выбранное масло – необходимо использовать только специальное компрессорное масло и вовремя менять его.
Если используется некачественное масло, внутренняя поверхность цилиндра теряет гладкость, изнашиваются кольца и подшипники, в результате необходима замена всего узла.
Электрические неисправности
Если обнаружена неправильная работа компрессора или он вообще не включается, необходимо проверить электрооборудование. Возможно механическое повреждение электродвигателя, проводки. Могут быть сломаны крепления сердечника статора, ослаблена опрессовка. Возможно разрушены составляющие сепаратора, подшипников, деформирован вал ротора, в подшипниках скольжения выплавился баббит. Основными неисправностями могут стать замыкание в обмотках статора, обрыв проводников, попадание влаги, повреждение изоляции.
Устранение некоторых неисправностей можно сделать без вызова мастера. Сначала нужно заменить масло, заменить или установить в правильное положение ремень, проверить цепи питания, очистить и заменить прокладки клапана. Если эти меры не помогают, потребуется ремонт в сервисном центре.
Для подбора подходящего оборудования вы можете обратиться в соответствующий раздел нашего сайта: поршневые компрессоры
