НОВОСТИ » Виды компрессоров

Роторно-пластинчатые компрессоры
Данный вид компрессорного оборудования работает по такому же принципу, что и промышленные пневматические машины. Пластины роторных компрессоров изготавливаются из особых металлосплавов. В качестве смазки применяются соответствующие марки масел. Ротор и пластины, которые рассчитаны на радиальное движение, установлены внутри корпуса статора. Центробежная сила, образующаяся при высокоскоростном вращении роторного вала, прижимает платины непосредственно к стенкам статора. Всасывание воздуха происходит при увеличении расстояния между статором и ротором. В момент рабочего цикла, когда пластины подходят к выпускному клапану, происходит выброс сжатого воздуха.

Спиральные компрессоры
Это одна из разновидностей объемных безмасляных ротационных компрессоров. Компрессорный узел таких установок состоит из двух элементов: подвижной спирали-эксцентрика, соединенной посредством привода с двигателем, и неподвижной корпусной спирали. Обе спирали закреплены со сдвигом по фазе четко на 180° - это позволяет им образовывать воздушные полости с динамическим объемом. Кроме того, такая конструкция обеспечивает и радиальную стабильность спиральных деталей. Утечки воздуха при работе компрессоров спирального типа минимальны – благодаря тому, то показатель разницы давления между воздушными полостями является меньше показателя разницы давления в выпускных и впускных воздушных каналах.

Вращается подвижная спираль благодаря подсоединению к коленчатому валу-короткоходу – она совершает эксцентрическое круговое движение вокруг центра второй, остающейся неподвижной спирали. В верхней части корпуса компрессорного модуля располагается впускной клапан. При вращении спирали против часовой стрелки происходит всасывание воздуха и его захват одной из воздушных полостей. Воздушные массы сжимаются по мере движения к центру неподвижной спирали, где находится обратный выпускной клапан. Полный цикл сжатия осуществляется за время прохождения спиралью 2,5 оборотов. Это позволяет добиться непрерывной и ровной подачи потока сжатого воздуха – без сбоев и пульсации. Рабочий процесс отличается низким уровнем вибрации и шума – из-за отсутствия переменного вращающегося момента – чего не скажешь о работе стандартных поршневых компрессоров.

Винтовые компрессоры
Данные агрегаты представляют собой модификацию ротационной компрессорной установки, имеющей винтообразный пневмопоршень. Основные элементы винтового компрессора – ведомый и ведущий роторы, вращение которых происходит навстречу друг другу, приводя к уменьшению пространства между стенками корпуса. Оба винта работают при постоянных показателях давления, зависящих от формы и диаметра выходного отверстия, размеров и особенностей конструкции самих винтов. Для достижения максимального КПД уровень повышения давления внутри пневмокамеры должен соответствовать параметрам необходимого рабочего давления.

Компрессоры винтового типа не оборудуются клапанами, и при их работе не возникают механические силы, приводящие к разбалансировке. Поэтому скорость вращения вала может быть очень высокой. Осевое усилие, которое принимается подшипниками, напрямую зависит от разницы давления на входе и выходе. Изначально имея симметричные лопасти, винт в процессе вращения приобретает множественные ассиметричные профили. При сравнительно небольших размерах винтовые модели отличаются мощностью и производительностью.

Винтовые безмасляные компрессоры был разработаны самыми первыми. Безмасляные компрессоры (или агрегаты сухого сжатия воздуха) комплектовались винтами симметричного профиля, а в их рабочую камеру жидкость не подавалась. Высокоскоростные модификации, оборудованные ассиметричными винтами, начали серийно производиться в конце шестидесятых годов прошлого века. Новая конструкция винта позволила существенно повысить КПД – благодаря сведению к минимуму внутренних утечек. В винтовых компрессорах, работающих по принципу сухого сжатия, для синхронизации вращения роторов применяется внешняя зубчатая передача.

По причине того, что роторы не соприкасаются ни со стенками корпуса пневмокамеры, ни друг с другом, дополнительно подавать смазку внутрь камеры нет необходимости. Естественно, что в воздухе «на выходе» полностью отсутствует масло. Высокоточные технологии изготовления роторов и пневмокамер позволяют в разы сократить утечку воздуха. Существуют многоступенчатые модели винтовых безмасляных компрессоров.

Винтовые безмасляные компрессоры, оснащенные нагнетателем жидкости, также широко применяются в промышленно-производственной сфере. Жидкость, подаваемая в пневмокамеру, нужна для того, чтобы обеспечивать дополнительное охлаждение и смазку компрессионного модуля и сократить обратную утечку воздуха (через воздухозаборный клапан). Это позволяет существенно увеличить мощность, производительность и время беспрерывной работы винтовых компрессоров. В качестве смазки-охладителя может использоваться как вода, так и техническое масло. Степень увеличения давления в таких компрессорных установках достаточно высокая – поэтому для достижения показателя рабочего давления 10/13 бар вполне достаточно одной ступени сжатия воздуха.

Поршневые компрессоры
Это самый «древний» вид компрессорного оборудования. Оно по-прежнему остается наиболее востребованным. Поршневые агрегаты для сжатия воздуха производятся как одинарного, так и двойного действия. Они могут работать «на сухую» или со смазкой, иметь разное количество цилиндров различного типа. За исключением самых компактных установок с вертикально расположенными цилиндрами, большинство компрессоров малого и среднего размера оборудуются V-образными цилиндрическими системами.

Крупногабаритные высокомощные компрессоры двойного действия чаще всего оснащают L-образным вертикальным цилиндрическим блоком низкого давления и цилиндром высоко давления, расположенным горизонтально. В моделях, работающих с применением масла, смазка может подаваться в пневмокамеру как естественным путем, так и принудительно (под давлением). Основная масса поршневых компрессоров комплектуется автономными клапанами, которые закрываются/открываются в результате изменения давления воздуха.

Безмасляные компрессоры поршневого типа комплектуются специальными поршневыми кольцами, выполненными из политетрафторэтилена (сокращенно ПТФЭ) либо графита. Есть и еще один вариант исполнения поршневой группы – когда в стенках цилиндров и поршнях делаются пазы – как в лабиринтных компрессорных установках. Большеразмерные безмасляные модели имеют специальные уплотнения на поршневых штоках. Также они оснащаются крейцкопфном и вентилируемой промежуточной камерой (так называемым «фонарем»). Последний предназначен для предотвращения попадания масла в камеру сгорания из картера калинвала. Многие компрессоры укомплектованы коленчатыми валами с подшипниками, смазка которых вырабатывается очень медленно. Такие узлы не требуют проведения смазывания на протяжении всего срока эксплуатации компрессоров.

Зубчатые компрессоры
Компрессионный узел зубчатых компрессоров состоит из вращающихся навстречу друг другу двух роторов. Этапы рабочего процесса стандартные: впуск, сжатие воздуха и его выпуск. На первом этапе всасывание воздуха происходит до того момента, пока воздухозаборное отверстие не перекроют роторы. На втором этапе воздушные массы сжимаются в результате вращения роторов, приводящего к уменьшению объема пневмокамеры. Выброс воздуха происходит тогда, когда один из двух роторов открывает выпускное отверстие. Забор и выброс воздуха осуществляются через камеру сжатия в радиальном направлении. Это позволяет повысить эффективность работы пневмокамеры и использовать обычные подшипники простой конструкции. Синхронизация вращения роторов становится возможной благодаря наличию в конструкции компрессора зубчатого колеса. Максимальный показатель увеличения давления зубчатого компрессора – 4,5 бар. Для получения более высоких характеристик потребуется многоступенчатая модификация.

Жидкостно-кольцевые компрессоры
Это объемные компрессоры с заданным уровнем увеличения рабочего давления. В пневматической камере таких агрегатов, которая частично заполнена жидкостью, эксцентрично установлен ротор с фиксированными лопатками. Относительно корпуса пневмокамеры жидкость перемещает рабочий колесный вал с лопатками. За счет возникновения центробежной силы у стенок камеры образуется жидкостное кольцо. Благодаря овальной форме компрессионного блока жидкостное кольцо располагается эксцентрично по отношению к ротору. Объемы между лопатками вращающегося колеса циклично изменяются. Большинство жидкостно-кольцевых компрессоров оборудуются двумя камерами сжатия воздуха – на противоположных концах рабочего вала. Это позволяет перенести разрушительную радиальную нагрузку с подшипников.

Охлаждаются компрессорные установки в результате взаимодействия жидкости с воздухом. Соответственно, температура воздуха на выходе увеличивается несущественно даже при высокой температуре окружающей среды. Но при этом потери на так называемое вязкое трение, возникающее между лопатками и корпусом, будут довольно значительными. В качестве жидкости чаще всего применяют воду. В определенных случаях используются и другие жидкости – когда требуется обеспечить дополнительную защиту компрессора от коррозии. Коррозийные процессы протекают внутри камеры при сжатии не обычного воздуха, а высокоагрессивных газов и их смесей.

Воздуходувное компрессорное оборудование
Помимо объемных компрессоров существуют и так называемые «воздуходувки», которые работают без цикла внутреннего сжатия. Уменьшение объема камеры сжатия происходит по мере ее вращения. Получается, что процесс компрессии осуществляется в условиях тотального противодавления. Это приводит к низкой эффективности и сильному уровню шума. Два полностью одинаковых, чаще всего симметричных ротора, вращаются в противоположных относительно друг друга направлениях. Они установлены в цилиндрическом корпусе, имеющем плоские торцы.

Роторы синхронизируются при помощи зубчатой передачи. Низкие показатели мощности существенно ограничивают область применения воздуходувок. Одноступенчатые модификации используются в качестве вакуумных насосов, а также – для простой подачи воздуха. Многоступенчатые модели воздуходувок встречаются редко.

назад к новостям