Применение поршневых компрессоров на современных предприятиях. Для чего нужны компрессоры? Где компрессор

Где используются воздушные компрессоры?

Воздушные компрессоры - это механические устройства, которые используются для сжатия атмосферного воздуха уменьшением его объема. Сжатый воздух нагнетается в емкость для хранения или выпускается в систему давления - для работы.
Процедура сжатия воздуха заставляет молекулы воздуха двигаться быстрее в меньшем объеме, и разница давлений по сравнению в внешним заставит воздух быстро выходить наружу.
Поэтом считается, что - это источник энергии.
Наиболее распространенный вид компрессоров - поршневой компрессор. Он использует или очень маленькую, или очень высокую мощность.

Компрессоры имеют два элемента: сжимающий механизм и источник энергии для сжимающего механизма.
Энергия сжатия может быть взята от газа, от электродвигателя или от коробки отбора мощностей.
В воздушном компрессоре фактическую работу сжатия делают поршни, лопасти и рабочие колеса. Храня и сжимая воздух, преобразовывают механическую энергию в пневматическую. Производители воздушных компрессоров даже делают некоторые продукты, управляемые природным газом, который здорово уменьшает потребление энергии и стоимость.

Производители воздушных компрессоров предоставляют эффективный вид генератора энергии для различных пневматических энергосистем и производственных процессов. К примеру, в индустриальных установках компрессоры обеспечивают необходимым воздухом системы очистки воздуха, системы воздушных пробок, воздуходувки и системы для контроля темперетуры.

Процессы уборки становятся легче благодаря воздушным брандспойтам (воздушным компрессорам) или другим системам очистки. Воздушные брандспойты - также эффективный и быстрый и способ накачать шины велосипеда, автомобиля как дома дома, так и на газовых станциях.
На газовых станциях компрессоры используются для газовых насосов (бензонасосов).

В аэрографии (распылителях краски) также используют воздушные компрессоры - в автосалонах, частной и коммерческой аэрографии.

Воздушные компрессоры могут обеспечивать воздухом машины, различные инструменты и самые разные производственные процессы. Воздушные используют строительные компании, когда нужно дать энергию устройствам: отбойным молоткам, воздушным долотам, молотам и скальным дрелям.

Пескоструйные машины работают на сжатом воздухе. А так же различные инструменты, которые его используют, это - гвоздевые пистолеты, ленточно-шлифовальные станки, дрели, степлеры и пистолеты-распылители.
Эти довольно мощные приборы не имеют больших двигателей, и благодаря компрессорам, с ними легко работать и они мало весят.

Переведено с: aircompressors.bz

Зачем нужны поршневые компрессоры?

Воздушные поршневые компрессоры - механические устройства, используемые для сжатия воздуха из атмосферы за счет уменьшения его объема. Сжатый воздух сохраняется в емкости для хранения или выпускается в систему давления - в работу.
Процесс сжатия воздуха заставляет воздушные молекулы двигаться быстрее в меньшем объеме, и дальнейшее снижение внешнего давления заставит воздух быстро выходить наружу.
Вот почему сжатый воздух - источник энергии. Самый распространенный тип компрессоров - , который использует или очень маленькую или очень высокую мощность.

Компрессоры имеют два компонента: механизм сжатия и источник энергии для механизма сжатия.
Энергия для сжатия может быть взята от газа, от электрического двигателя или от коробки отбора мощностей.
Различные механизмы сжатия, которые делают фактическую работу сжатия это поршни, лопасти и рабочие колеса. Храня и сжимая воздух, воздушные компрессоры преобразовывают механическую энергию в пневматическую энергию. даже делают некоторые продукты, управляемые природным газом, который здорово уменьшает стоимость и потребление энергии.

Производители воздушных и в том числе поршневых компрессоров обеспечивают эффективный тип генератора энергии для различных производственных процессов и пневматических энерго систем. Например, в индустриальных установках компрессоры обеспечивают необходимым воздухом воздушные системы очистки, системы воздушных пробок, воздуходувки и системы контроля темперетуры.

Воздушные компрессоры делают процессы уборки легче с воздушными брандспойтами или другими системами очистки. Воздушные брандспойты от компрессоров - также быстрый и эффективный способ накачать шины велосипеда, автомобиля как дома дома, так и на газовых станциях.
Газовые станции используют компрессоры для газовых насосов (бензонасосов).

В аэрографии (распылителях краски) также используют воздушные компрессоры - в автосалонах, коммерческой и частной аэрографи.

Пескоструйные машины работают на сжатом воздухе. Другие инструменты, которые используют сжатый воздух, включают гвоздевые пистолеты, ленточно-шлифовальные станки, дрели, степлеры и пистолеты-распылители.
Эти мощные приборы не имеют больших двигателей, и благодаря компрессорам, они легки и с ними легко работать.

Использование поршневых компрессоров в промышленности стартовало еще в начале прошлого столетия. Это один из первых изобретенных типов компрессоров, который способствовал прогрессу и развитию производственных мощностей, с которыми мы имеем дело на сегодняшний день. Область применения компрессоров, которые используют силу движения поршня при сжатии рабочих сред, достаточно многообразна.

В поршневых компрессорах, сжатие среды происходит вследствие движения поршня. Когда компрессор работает, поршень движется вверх и вниз в цилиндре. Система клапанов используется, чтобы впустить сжимаемую среду в агрегат и выпустить затем сжатую среду.

Область применения определяется в первую очередь наличием неоспоримых преимуществ компрессоров данного типа.

Преимущества поршневых компрессоров:

создание высокой степени сжатия (нижняя граница производительности без ограничений)
высокий кпд
относительная умеренная стоимость
техническое обслуживание удобно (простое внутреннее устройство)
возможность использования в качестве дожимного оборудования

Благодаря этим преимуществам можно предположить, что поршневой компрессор для воздуха или газа ещё долго будут использовать во многих технологических процессах в различных предприятиях.

Поршневые промышленные компрессоры используют в таких технологических процессах, где актуальны высокая надежность и работоспособность при длительной непрерывной эксплуатации.

Ниже представлены основные области применения промышленных поршневых компрессоров:

установки для разделения воздуха
биогаз
химическая промышленность
криогенная техника
повышенное извлечение нефти из пластов
защита окружающей среды и восстановительные природоохранные мероприятия
этилен-оксид / гликоль
производство удобрений
производство продовольствия, напитков
заполнение баллонов для сжатого газа
нагнетание газа
гидродесульфурация
гидроочистка
переработка газ промышленного назначения
хранилище для природного газа
нефтегазовая промышленность
нефтехимическая промышленность
очистка нефти
заводы по производству полиэтилена
производство полиэтилена низкой плотности
производство полимеров
производство полипропилена
производство поликремния
магистральных трубопроводах
металлургия
производство синтетического топлива
подземное газохранилище
процессы оксидирования
поршневые компрессоры находили свое применение также в установках каталитического риформинга
и прочее.

Поршневые промышленные компрессоры используют для сжатия следующих рабочих сред:

воздух и различные некоррозивные газы и газовые смеси
аммиак
аргон
бензол
сухой газ
бензол, толуол, ксилол
двуокись углерода
окись углерода
криогенный газ
пыленасыщенный газ
этилен
этиленвиниловый ацетат
газы под высоким давлением
высококоррозионные газы
газообразные углеводороды
водород
хлороводород
сероводород
сжиженный природный газ
сжиженный углеводородный газ
смешанные газы
природный газ
кислород
технологический воздух
хладагенты
толуол
токсичные газы
летучие горючие вещества
ксилол
и другие.

Создание безцилиндровой смазки открыло новые перспективы в применении поршневых компрессоров. В этом случае произошла смена уплотнителей поршня и сальников на самосмазываемый тип, с применением композиционных материалов, что в результате предотвращает износ цилиндров и штоков и как следствие обеспечивает правильно функционирующий технологический процесс на производстве.

Многие нефтеперерабатывающие заводы практикуют использование компрессоров без смазки цилиндров и сальников. Применение поршневых сухих компрессоров при производстве пропилена оправданно т.к не происходит адсорбирования масла на алюмогеле в процессе осушки пропилена.

Поршневые компрессоры хорошо зарекомендовали себя при работе со сжатым воздухом - важнейшим ресурсом большинства промышленных предприятий. Бесперебойное производство сжатого воздуха основное условие для нормального функционирования предприятия в целом.

Когда существует небольшая потребность в сжатом воздухе, актуальным становится использование полупрофессиональных поршневых установок и бытовых поршневых компрессоров. Бытовые поршневые компрессоры обычно используют в мастерских, занимающихся ремонтом, на станциях техобслуживания автомобильного транспорта, при строительных работах.

Их отличия компактный дизайн, приемлемая стоимость, работа в условиях малых и повышенных нагрузок. Одноступенчатые компрессоры для давлений преимущественно примерно до 8 бар, в то время как версии с несколькими ступенями могут производить до 16 бар. При этом режим работы с перерывами. Уровень нагрузки компрессора с воздушным охлаждением не должен превышать 60-70%. Некоторые производители рекомендуют максимальное время работы в день для таких установок до 4часов и после 2х минут работы желателен перерыв на 1,5 минуты.

Типичное применение:

сушка
подкачка
покраска
распыление воды
гайковерты
выдергивание гвоздей
мойки высокого давления
пескоструйная обработка
забивание гвоздей и скобок
профессиональный обдув
профессиональное завинчивание
профессиональная порошковая окраска
пневматические ключи ударного действия и трещеточные ключи
накачивание шин грузовых автомобилей

Некоторые бесшумные модели поршневых компрессоров устанавливают в помещениях, вблизи рабочих мест.

Типичным применением могут быть:

распыление жидкостей в промышленных целях
пневмомолотки и ключи ударного действия.
профессиональные трещеточные ключи и мойки высокого давления.
грунтовка под покраску.

Поршневые компрессоры как часть систем со сжатым воздухом используются в производстве продовольствия и напитков, например для очистки контейнеров (перед наполнением продуктом), автоматической сортировки продукции и систем упаковки продукции. Сжатый воздух используется здесь также в производственном процессе, таком как бутилирование.

Для некоторых применений наличие масла в сжатом воздухе не представляет проблемы. Но в некоторых ситуациях требуется воздух без содержания масла.

Безмасляные поршневые компрессоры обладают рядом преимуществ, таким как экологичность - нет утечек и разлития масла. Их безопасность подкрепляется в том числе отсутствием риска возгорания, связанным с разлитием масла вблизи электропроводов. Масло не аккумулируется в воздухосборнике. В таких компрессорах меньше составных частей, а это в свою очередь означает, что потребуется меньше запасных частей и меньше технического обслуживания в этой связи. Срок службы сопутствующего оборудования будет более долгим. На то, чтобы привести в движение безмаслянный поршневой компрессор требуется меньше энергии, а это делает применение таких компрессоров более экономичным для предприятия. Все эти преимущества заставляют пользователей делать выбор в пользу этого типа компрессоров.

Типичная область применения от пищевой промышленности и производства напитков, цифровой печати и сортировки риса до медицины и железнодорожной отрасли.

Некоторые компании нуждаются в сжатом воздухе, свободном от масла, чтобы в последствии использовать сжатый воздух для очистки чувствительных схемных плат. Сжатый воздух также может быть использован для очистки машин, которые вовлечены в производственный процесс, который напрямую связан с электрическими схемами.

Фармацевтические компании также уделяют большое внимание чистому воздуху в производственном процессе своей фармацевтической продукции. Безмасляные поршневые компрессоры находят свое применение в таких случаях.

В текстильной промышленности, сжатый воздух используется для текстильных станков с воздушными форсунками.

Такие безмасляные поршневые компрессоры можно встретить в медицинской отрасли. Как правило, такие компрессоры обладают компактными габаритами и малым весом, что позволяет перемещать их на любые расстояния и в любом положении.

Безмасляные компрессоры также нужны при производстве мягкой и корпусной мебели, небольших окрасочных работ, для питания стоматологических устройств.

Воздушные компрессоры - это специальные устройства, которые используются для подачи и сжатия газов под давлением (паров хладагента, воздуха и т. д.). Воздушные компрессоры имеют широкий спектр применения. В большинстве случаев их используют при ремонтных, монтажных работах, строительстве, то есть, и используют там, где нужно применение пневмооборудования и пневмоинструмента. Также воздушные компрессоры используются в промышленности, где нужно применять сжатый воздух высокого давления. В данном случае, для более качественной и эффективной работы, компрессоры используются в составе буровых установок угольной и горнорудной индустрии, и нефтегазовой сфере. Также интенсивно их используют в металлургической, пищевой промышленности, электрохимической сфере, медицине и других областях. Компрессоры можно использовать при любых погодных условиях, и при этом они всегда сохраняют высокий уровень качества.

Еще одна отрасль использования компрессора - одно из направлений живописи - аэрография. Чтобы проявить себя в данной области, необходим определенный вкус, талант, аэрограф, ну и, безусловно, устройство, используемое для втягивания воздуха в аэрограф - компрессор. Таким образом, для чего бы вам ни потребовалось компрессорное оборудование, к выбору компрессора нужно подойти со всей серьезностью, чтобы потом результат вас не разочаровал.

Типы воздушных компрессоров

Компрессоры бывают нескольких видов: винтовые, с ременным приводом или с прямой передачей, также к этой категории можно отнести ресиверы и осушители. Работа винтовых компрессоров осуществляется с помощью двух винтовых роторов, которые вращаются в масляной ванне. Они имеют линию контакта, которая, выполняя движение поступательного характера в направлении к нагнетательному окну, ведет к усилению давления воздуха в камерах. Данный вид компрессоров характеризуется такими параметрами: экономичность потребления электрики, надёжность, высокая степень коэффициента полезного действия, который обеспечивается малым трением рабочих элементов и хорошим отводом тепла. Компрессоры с ременным приводом - это разновидность поршневых компрессоров, они оборудованы двумя цилиндрами, в которых воздух прессуется друг за другом последовательно. В конце концов, на выходе получается воздух с очень высоким уровнем сжатия. Эти компрессоры долговечны, высокопроизводительны и активно используются в разнообразных профессиональных сферах.

Компрессоры с прямой передачей (поршневые) - наиболее распространённый вид компрессорного оборудования. Принцип работы довольно простой - электрический двигатель передает энергию, которая вызывает перемещение поршня, а тот, в свою очередь, сжимает воздух, который имеется в цилиндре, и осуществляет необходимую работу. Необходимо различать основные виды поршневых компрессоров - масляные и безмасляные. отличаются низкой ценой и высокой производительностью, а это дает возможность применять их широко в производственной сфере и в быту. Но также они имеют и значительные недостатки: они работают с масляными фильтрами, которые необходимо постоянно контролировать, проверять на уровень масла и чистить. Безмасляные компрессоры - маломощные (менее 1,5 кВт), но так как воздух, который они выдают, не содержит примесей, а само оборудование не нуждается в специальном внимании и сложном техобслуживания, безмасляные компрессоры являются идеальным вариантом для покраски, особенно в мебельной отрасли.

Поршневые компрессоры - наиболее распространенные устройства в странах СНГ. Эта технология применяется для сжатия воздуха уже в течение двух столетий, благодаря простоте её технической реализации. По такой же причине были главным, и даже единственным видом воздушных компрессоров (за исключением центробежных компрессоров), которые производились в СССР. Основные преимущества поршневых компрессоров - их дешевизна, высокая ремонтопригодность, простота производства. Если поршневой компрессор обслуживать вовремя, то он может прослужить не один год. Поршневые компрессоры имеют такие преимущества перед другими видами компрессоров:

Приемлемые показатели массы;

Абсолютная пригодность к ремонту;

Отлично работают и при высоких перепадах в потреблении сжатого воздуха

Низкая стоимость;

Простота в обслуживании и эксплуатации;

Обеспечивают более длительный срок службы при неблагоприятных условиях эксплуатации. При средней и малой производительности поршневые компрессоры являются лучше винтовых компрессоров . В наше время рынок поршневых компрессоров представляет кроме широкого разнообразия моделей, ещё и большое количеством компаний - производителей: от китайских малоизвестных заводов до огромных мировых лидеров. В Китае собирают очень много компрессоров, которые разработаны известными американскими и европейскими компаниями. Ассортимент продукции так велик, что наиболее простым способом их систематизации является разделение по стоимости. Модельный ряд очень широк: современные компрессоры могут быть бытового и промышленного назначения, и иногда настолько разнообразен, что бывает сложно отдать предпочтение конкретной модели даже в рамках одной компании. Стоимость компрессоров зависит от места продажи, страны производства, имени изготовителя, времени выпуска модели, её конструктивных особенностей.

Ресиверы и осушители воздушных компрессоров

Назначение ресиверов - хранение воздуха в период пиковой нагрузки, что помогает сглаживать его перепады. Распределение воздуха между потребителями становится равномерным. Максимальный объём - пятьсот литров. Нужно отметить, что большей популярностью пользуются вертикальные модели ресиверов. Их используют как дополнительные ёмкости для удаления масла и влаги из буферной ёмкости, или для хранения сжатого воздуха. Осушители решают важную проблему: высокая влажность воздуха в комнате ведете к ускорению процесса его разрушения. А если речь идет о складах, то изделия и материалы, которые там хранятся, начинают портиться намного быстрее, чем без этой влажности, или меняют форму и некоторые свойства. Чтобы этого не было, и применяют осушители, которые предназначены для сушки воздуха в комнате.

Очень часто компрессор покупается для покрасочных работ. Если Вы решили выбрать компрессор для покраски, то необходимо ориентироваться на поставленные задачи. Если красить планируется малые поверхности, без повышенных требований к результату, то можно использовать недорогие поршневые компрессоры (60-90 л/мин.), а если устройство покупается для профессионального использования, то нужно задуматься о серьезных моделях. Вам может подойти винтовой компрессор с малой мощностью, который будет более надежным и экономичным вариантом.

Устройство воздушного компрессора

Для того чтобы верно понять устройство компрессора, нужно разобраться с устройством и назначением всех составляющих его элементов и систем. Все детали компрессора можно разделить на группы в зависимости от назначения:

Цилиндровая группа — цилиндры, втулки цилиндров, крышки, уплотнения штока;

Группа механизма движения — картер, рама, коренные подшипники, шатуны, коленчатый вал, маховик, крейцкопфы;

Поршневая группа — поршневые кольца, поршни, штоки;

Группа по распределению — клапаны;

Система регулирования — элементы регулирования производительности (вспомогательные клапаны, цилиндры "мертвых" пространств, трубопроводы);

Система охлаждения — трубопроводы, концевой и промежуточный холодильники для сжимаемого газа;

Система смазки — фильтры, масляные насосы, маслопроводы, маслоотделители, холодильники для масла;

Группа установки оборудования — привод, щит управления, газопроводы, ресиверы, ограждение, воздушные фильтры.

Группа механизма движения включает элементы, которые свойственны и другим воздушным компрессорам, и насосам, и двигателям внутреннего сгорания, и паровым машинам. Цилиндры компрессоров для давлений не более 6 Мн/м2, создаются из чугуна, для давлений не более 15 Мн/м2 —из стали литыми, для высоких давлений — из стали коваными. Цилиндры из чугуна отливают с водяной рубашкой, цилиндры из стали имеют съемный кожух. Рабочую поверхность цилиндра хонингуют и шлифуют. Часто в цилиндры вставляют специальные чугунные втулки для того, чтобы улучшить качество поверхности и чтобы снизить требования к отливке цилиндров. Клапаны располагают в крышке цилиндра или внутри. Подвод воды производится к рубашкам цилиндров внизу, а отвод в наиболее верхней точке, чтобы избежать воздушных мешков. Если случилось воздушное охлаждение, то на внешней поверхности цилиндра делают ребра.

Сальники в воздушных компрессорах используются металлические, самоуплотняющиеся, с коническими и плоскими уплотняющими элементами. Как плоский уплотняющий элемент используют 2 кольца из чугуна — уплотняющее и замыкающее. Все кольца обвиты пружиной, которая уплотняет пространство между поршнем и кольцами. Количество колец зависит от давления в цилиндре. Конические уплотняющие элементы изготавливаются из антифрикционного сплава и со специальным гидравлическим затвором, который осуществляется подачей масла в кольцевые камеры сальника. Часто для изготовления уплотняющих элементов сальников используют фторопласт.

Существует несколько видов поршней: тронковые (открытые), ступенчатые (дифференциальные) и дисковые. Они могут быть сплошными и составными. Поршневые кольца создаются из перлитного чугуна высокого качества или фактуры.

Воздушные компрессоры незаменимы в современных условиях развития промышленного производства, поэтому распространенны повсеместно.

Что такое компрессор мы узнали благодаря изобретению насоса с поршнем ставшего прототипом современного устройства. Изобрел компрессор немецкий физик Отто фон Герике проживавший еще в 17 веке. В 18 и 19 веках прототип современной энергетической машины для повышения давления способствовал развитию металлургии и горнорудной промышленности.

Основная задача тогда еще называемых воздуходувных машин в металлургии состояла в подаче воздуха в доменные печи, позже мартены или же конвертеры чтобы обеспечить полноценный процесс горения.

Сейчас, что такое компрессор – устройство создающее давление на выходе выше атмосферного.

Виды компрессоров по принципу действия

По принципу действия или особенностью процесса повышения давления виды компрессоров зависят от конструкции устройства и делятся на две большие группы: объёмные и динамические.

Объёмного принципа действия рабочий процесс осуществляется в результате изменения объёма камеры и подразделяются на поршневые, винтовые, роторно-шестерёнчатые, мембранные, катящимся ротором, жидкостно-кольцевые, спиральные и т.п.
Принцип динамического действия заключается во взаимодействии вращающихся лопаток с подводимым газом, и делятся на центробежные и осевые.

Интересно применение вида компрессоров в двигателях внутреннего сгорания, где они уже стали составляющей самолетов. Известно, что самолеты летают на больших высотах, где значительно меньше кислорода доступно для сгорания. Внедрение энергетических машин для повышения давления в качестве нагнетателей воздуха позволило самолетам летать на большой высоте без снижения мощности двигателей.

По такому же принципу работают и аналогичные устройства на некоторых современных автомобилях. Они получают энергию непосредственно от вала двигателя и способствуют подаче в камеру сгорания топлива для увеличения мощности.

Понятно, чтобы увеличить мощность мотора автомобиля необходимо либо увеличить объем камеры сгорания, либо количества сгораемого топлива. Увеличение объема камеры сгорания и в целом двигателя не всегда целесообразно. Легче увеличить количество топлива, однако для сгорания топлива необходимо определенное количество кислорода, которого недостаточно при обычном давлении. И вот здесь на помощь приходит вид компрессора, который сжимая, вводит под давлением большее количество воздуха с кислородом и, таким образом, мощность двигателя резко увеличивается.

Применятся различные виды компрессоров в разнотипных установках: химических, холодильных, энергетических, автомастерских, для пневмоинструмента, установки для стоматологических кабинетов, общего и домашнего назначения, например, при заваривании кофе даже в кофемашине.

В такого типа устройствах нуждается и оборудование для производства пищевых продуктов и упаковок.
Применяются такие энергетические машины для повышения давления на промышленных предприятиях начиная от мощных автоматов дожимных типов компрессоров, станций, состоящих из многих блоков низкого и высокого давления, систем для осушения, очищения и охлаждения воздуха, имеющих единое управление и контроль до автоматических установок выдува с устройствами низкого давления.