Поршневые компрессоры – это одни из самых первых и, пожалуй, самые распространенные типы компрессорных установок. Свою популярность они завоевали простотой исполнения, легкостью в ремонте и эксплуатации. Также можно отметить относительную доступность по цене таких машин. Кроме того, технические характеристики поршневых компрессоров полностью отвечают высоким эксплуатационным требованиям, предъявляемым к данным установкам.
Поршневые компрессоры нашли свое применение в огромном спектре в жизнедеятельности человека. На сегодняшний день простая принципиальная схема обрела массу модернизаций, тем самым увеличивая мощность, производительность, степень сжатия, коэффициент полезного действия и другие показатели. Кроме увеличения количества рабочих цилиндров появляются новые схемы много ступенчатых процессов сжатия, предварительной подготовки сжимаемой среды, очистка, сепарирование, охлаждение – все подобные нововведения служат для повышения производительности и при этом увеличения ресурсного срока службы агрегатов.
Здесь Вы можете ознакомиться с каталогом поршневых компрессоров, реализуемых ООО ГК "ТехМаш".
Не смотря на то, что на первый взгляд конструкция поршневого компрессора кажется незамысловатой, насчитывается множество вариаций чередования сжатия между цилиндрами при помощи системы клапанов, трубопроводов и каналов. Поршень в компрессоре может функционировать в обоих направлениях, что вдвое увеличивает кпд – такие эффективные схемы называются крейцкопфные. Цилиндры, если их несколько, могут располагаться в ряд вертикально, горизонтально. Также могут располагаться с одной стороны от вала либо по обе стороны. Второй вариант позволяет максимально сбалансировать силы и снизить вибрацию – такие компрессора называются оппозитными. В любом случае технические характеристики поршневых компрессоров остаются на высоком уровне.
Также не меньшим успехом пользуются компрессора с V-образным и W-образным расположениями рабочих цилиндров. Цилиндры поршневых компрессоров смазываются маслом, что необходимо для снижения износа трущихся поверхностей. Однако некоторые технологические процессы не приемлют в сжатом воздухе или же газе присутствие масла. Для таких установок были предприняты инженерные решения без смазки камеры сжатия, а уплотнение достигалось нарезанием канавок на поршне – этот вариант уплотнения называется лабиринтным. В современных же поршневых компрессорах эту проблему решили немного иным способом – стали применятся композитные материалы в изготовлении уплотнительных колец, тем самым было достигнуто сразу несколько целей – снижение температуры при работе агрегата, увеличение ресурса заменяемых элементов и собственно полное отсутствие столь нежелательного масла в продукте сжатия.
Во время сжатия воздуха или газа неизбежно возникновение высоких температур. Снижение температуры необходимо из-за опасности воспламенения, а в особых случаях опасаться следует взрыва. Также охлаждение необходимо основным элементам компрессора, выполненных из различных сплавов, так как чрезмерное перегревание может привести к расширению металлов, тем самым лишив возможности движения поршня в цилиндре и вызвать заклинивание. Подобное обычно приводит к серьезным поломкам и во многих случаях компрессор восстановлению не подлежит.
К счастью на сегодняшний день существует достаточное количество различных способов охлаждения. Они могут быть воздушными: наружная часть цилиндра покрыта радиаторными ребрами, а для еще большей эффективности на ребра направляют лопастной вентилятор. Во многих случаях подобного рада схемы отдачи тепла оказывается достаточным.
Однако с увеличением мощности и давления на выходе необходимость в охлаждении становится острее. Тут уже встречаются схемы с жидкостным охлаждением. Стенки цилиндра выполнены с полостями для циркуляции по ним воды или охлаждающей жидкости, жидкость в свою очередь охлаждается, попадая в радиатор, а на особо крупных компрессорных установках для этой задачи строятся специальные градирни. Сжатая среда тоже нуждается в понижении температуры – достигается это обычно путем пропускания среды сквозь лабиринты трубчатых радиаторов, между ступенями процессов сжатия, для повышения эффективности.
Устройство поршневых компрессоров предполагает возвратно поступательные движения поршня в цилиндре, переданного ему движение шатуном в свою очередь движимого вращением коленчатого вала. Подшипник между валом и шатуном находится весьма в агрессивной зоне работы. Поэтому в наиболее мощных машинах используют подшипники скольжения работающих под давлением масла. Масло из картера подается насосом, проходя перед этим фильтрацию. При необходимости применяется система маслоохлаждения. Масло, используемое в компрессорах, должно отвечать ряду требований, среди которых вязкость, поведение при высоких температурах и наличие присадок. Использование наиболее подходящего типа масла обеспечивает максимально высокие технические характеристики поршневых компрессоров.
В зависимости от конструкции модели компрессора применяются масла на минеральной или синтетической основе или же смеси. В качестве привода может служить электродвигатель, причем вал двигателя в некоторых моделях может переходить в вал компрессора, представляя собой единый моноблок. Часто двигатель внутреннего сгорания выступает приводом компрессора.
Встречаются так же и двигатель-компрессор – это объединенные в одном корпусе поршневой двигатель и поршневой компрессор. Движение двигателя передается компрессору по имеющемуся одному на двоих коленчатому валу. Исполнение поршневых компрессоров может быть достаточно различным, так как и их применение бывает совершенно неоднозначно. Это могут быть как стационарные агрегаты, имеющие тяжелый фундамент и даже отдельный цех для удобства технического обслуживания, так и мобильные версии на легкой раме или на базе автомашины, вплоть до ручного насоса.
Поршневой компрессор стал основой двигателя внутреннего сгорания, установленного под капотом почти каждого автомобиля. Так, поршневой компрессор, технические характеристики которого полностью отвечают всем необходимым требованиям, завоевал признание и является отличным подспорьем человеку на протяжении многих лет.