Поршневой компрессор. Устройство, характеристики, принцип работы

Поршневые компрессоры – специализированные устройства, которые обеспечивают повышение давления и перемещение газообразных веществ, вследствие чего осуществляется подача сжатого воздуха (либо газа) с давлением от 0.2 МПа. Электрический поршневой компрессор, воздействующий посредством поршня на замкнутый в цилиндре воздух при нагнетании, способен создавать сильное сжатие при сравнительном ограничении выдачи, что гарантирует высокий КПД оборудования.

Конструкция компрессорных устройств

Конструктивно поршневой компрессор состоит из рабочего цилиндра, поршня, а также клапанов всасывания и нагнетания, расположенных в крышке. Чтобы придавать поршню возвратно-поступательное движение, большинство устройств оснащается кривошипно-шатунным механизмом с коленвалом.

Промышленное компрессорное оборудование подразделяется на одно- и многоцилиндровое, причём цилиндры могут располагаться по вертикали и горизонтали, V либо W-образным образом. Исходя из назначения, различают конструкции с одинарным (с одной рабочей стороной поршня) либо двойным действием (с двумя рабочими сторонами). По степени сжатия поршневой компрессор может быть одно- и многоступенчатым.

Принцип работы оборудования

Компрессоры поршневого типа обладают следующим принципом работы:

1. Когда коленчатый вал вращается, прикреплённый к нему шатун придаёт поршню возвратное движение.
2. При увеличении объёма в той части рабочего цилиндра, которая заключается между дном поршня и крышкой, наблюдается возникновение разрежения воздуха с одновременным преодолением сопротивления пружины (используется для удерживания всасывающего клапана).
3. Вследствие данного воздействия происходит открывание входной части и поступление воздуха посредством воздухозаборника с фильтром.
4. Когда поршень совершает обратный ход, происходит сжатие воздуха при повышении давления внутри нагнетательного патрубка.
5. Как только давление достигает величины, обеспечивающей преодоление сопротивления пружины (способствует прижиманию нагнетательного клапана к седлу), происходит открытие клапана и подача сжатого воздуха в выходной трубопровод.

Стоит учесть, что если в компрессоре происходит сжатие газа, а не атмосферного воздуха, то температура существенно повышается, поэтому данные модели выполняются из специализированных теплостойких материалов.

Ключевые характеристики компрессорных приборов

При выборе поршневых компрессоров стоит обращать внимание на следующие характеристики и особенности:

• Давление нагнетания: показатель избыточного давления, которое способна обеспечить конкретная модель. У разных устройств данный параметр достигает 300 кгс/см².
• Производительность: характеристика указывает на объём всасываемых и сжимаемых воздушных частиц. Параметр определяется диаметром цилиндра, длиной хода поршня, скоростью вращения коленвала.
• Качество подаваемого воздуха: масляные устройства подают воздух с небольшим содержанием микрочастиц масла, а безмасляный компрессор способствует выдаче чистого воздуха без примесей.
• Мощность: параметр зависит от типа установленного привода (измеряется в кВт). Характеристика прямо-пропорциональная уровню производительности.
• Уровень шума: данное свойство определяет комфорт использования оборудования (измеряют в дБ).

В зависимости от указанных рабочих характеристик, поршневой компрессор бывает трёх групп: низкого, среднего и высокого давления. Каждый вид устройств применяется для различных целей и задач.