Поршневий компресор

Поршневі компресори складаються з наступних елементів:

• робочий циліндр;
• поршень;
• нагнітальний і всмоктувальний клапани, розміщені зазвичай в кришці циліндра;
• корбово-гонковий механізм з колінчастим валом.

Принцип дії поршневих компресорів наступний:

Етап 1. При русі поршня вниз об'єм простору над поршнем у циліндрі циліндра збільшується і тиск в ньому зменшується.

Етап 2. Коли тиск у циліндрі стане нижчим, ніж тиск у камері всмоктування голівки, відкриється всмоктуючий клапан і газ по всмоктуючому трубопроводу поступає в циліндр. Почнеться процес всмоктування. Він буде тривати доти, поки поршень, досягнувши крайнього нижнього положення (нижня мертва точка) в циліндрі, не почне рухатися вгору. Об'єм простору над поршнем у циліндрі буде зменшуватися, а тиск, відповідно, рости.

Етап 3. Як тільки тиск в циліндрі перевищить тиск у камері всмоктування головки, всмоктуючий клапан закриється і процес всмоктування закінчиться. Розпочнеться стиснення газу. Процес стиснення буде відбуватися доти, допоки тиск газу в циліндрі не перевищить тиску в камері нагнітання головки.

Етап 4. У результаті попереднього етапу відкриється нагнітальний клапан. Почнеться процес нагнітання, тобто виштовхування стисненого газу з циліндра компресора в нагнітальний патрубок.

Поршневі компресори на основі:

• корбово-гонкового (кривошипно-шатунного) механізму;
• кулісного механізму.

• одноциліндрові;
• багатоциліндрові.

• вертикальні;
• горизонтальні;
• V-подібні;
• W-подібні;
• L-подібні.

Для малих компресорів найпоширеніша V-подібна схема. У великих компресорах подвійної дії найпоширеніше L-подібне розташування поршнів.

Крім того, поршневі компресори поділяються на компресори одинарної або подвійної дії. У одинарних поршневих компресорах поршень працює тільки однією стороною, а в компресорах подвійної дії — двома сторонами. Залежно від числа етапів стиснення поділяються на компресори з одноступеневим і багатоступеневим стиском.

Під продуктивністю розуміють кількість газу, що подається поршневим компресором споживачеві за одиницю часу. У тому випадку, якщо продуктивність виражається в одиницях об'єму за годину, то обсяг визначається при параметрах газу перед всмоктувальним патрубком поршневого компресора. Виражена таким чином продуктивність називається приведеною, а кількість газу, що подається за один хід поршня, називають подачею.

За приведеною продуктивностю поршневі компресори поділяються на такі групи:

1. Мінікомпресори поршневі, продуктивність яких змінюється в межах від 0 до 3 * 10 ˉ ² м³/с. Подібні машини використовуються для спеціальних цілей в приладобудуванні, медицині і т. д.

2. Мінікомпресори поршневі, продуктивність яких змінюється від 3 * 10ˉ² до 0,01 м³/с. Цю групу становлять деякі види транспортних компресорів, які подають стиснене повітря в гальмівні системи, лабораторні компресори і т. д.

3. Поршневі компресори малої продуктивності з діапазоном продуктивності від 0,01 до 0,1 м³/с. Вони використовуються найчастіше як машини загальнопромислового призначення з тиском нагнітання до 1,5 МПа, у пересувних компресорних установках і т. д.

4. Поршневий компресор середньої продуктивності з діапазоном продуктивності від 0,1 до 1 м³/с. Основну частину цієї групи становлять компресори загального призначення, що використовуються на компресорних станціях заводів, шахт, рудників.

5. Поршневий компресор великої продуктивності. Він має продуктивність понад 1 м³/с і використовується в основному на хімічних комбінатах.

За видом стискуваного газу поршневі компресори поділяються на: повітряний, азотно-водневий, етиленових, азотний, кисневий, гелієвий, водневий, хлорний і т. д.

Класифікація за видом стисливого газу в якійсь мірі вказує на особливості конструкції поршневого компресора. Наприклад, гелієві і водневі поршневі компресори стискають дуже текучі гази і вимагають спеціальних ущільнень поршня і штоків.

Компресори поділяють за тиском, що створюється (тиском нагнітання) на компресори:

• низького тиску — від 0,3 до 1 МПа;
• середнього тиску — до 10 МПа;
• високого тиску — вище за 10 МПа.