Классификация компрессоров по принципу действия
По принципу действия компрессоры классифицируются на объемные и динамические.
Объемные
Это агрегаты, имеющие рабочие камеры, в которых происходит процесс сжатия газа. Сжатие происходит за счет периодического изменения объема камер, соединенных с входом (выходом) аппарата. Чтобы предотвратить обратный выход газа из агрегата, в нем устанавливают систему клапанов, которые открываются и закрываются в определенный момент наполнения и опорожнения камеры.
Динамические
В динамических компрессорах повышение давления газа происходит за счет ускорения его движения. В результате кинетическая энергия частиц газа превращается в энергию давления.
Какая комплектующая лучше
Для понимания того, какой компрессор для холодильника лучше, обзор их видов, приведенный выше, должен помочь. Чтобы холодильник отключался, в нем устанавливается датчик температуры. Именно он дает сигнал реле на соответствующую работу компрессора. Инверторные и линейно-инверторные вовсе не отключаются. Сигнал реле дает команду только увеличить или снизить мощность, а не работать долгое время на полную мощность. При определении, какой компрессор для холодильника лучше, виды инверторных будут в списке первых. Они не только экономят существенно электроэнергию, но позволяют агрегату работать тихо и плавно без резких скачков.
Динамические компрессоры — турбины
Турбокомпрессоры это устройства высокой мощности и производительности относительно своих габаритов и массы. Главный минус: если изменится входная температура газа, то изменится и производительность машины.
Центробежные турбокомпрессоры
Колесо с лопастями вращается в закрытой камере и поток воздуха расходится по радиусу к наружным стенкам. Из-за характерной конструкции камеры такие установки называют «улитками».
Область применения:
- вентиляционные системы
- очистные сооружения
- нефтегазовая промышленность
- перерабатывающая промышленность
Осевые турбокомпрессоры
Внутри камеры с неподвижными лопастями вращается вал, на котором тоже есть лопасти. Лопасти камеры преобразуют скорость газа в давление, которое уравновешивает разгрузочный поршень. Это более совершенная и скоростная установка, чем «улитка».
Область применения:
- вентиляция
- газовые турбины электростанций
- двигатели самолётов.
Больше всего турбокомпрессоров установлено в дизельных двигателях автомобилей. В бытовых установках или мастерских они почти не встречаются.
Что нужно знать о компрессорах?
Компрессор, как и любое другое пневматическое оборудование, требует несложного ухода, который способен значительно продлить срок его работы:
- Воздух необходимо после завершения работы обязательно полностью стравливать. Это убережет прокладки и краны от повреждения.
- Ресивер требует периодического слива конденсата посредством специального сливного отверстия. Особенно это касается холодного времени года.
- Работу компрессора необходимо организовывать с перерывами во избежание перегрева рабочих элементов. Дело в том, что части поршневой конструкции трутся друг о друга, сильно разогреваясь, а их чрезмерный нагрев может стать критическим и привести к поломкам агрегата.
Видео: какой компрессор для холодильника лучше
Какой компрессор для холодильника лучше?
Watch this video on YouTube Watch this video on YouTube
Хотите разбираться лучше других?
- Принцип работы пускозащитного реле для бытового холодильника – Привод компрессора бытового холодильника — это обычно асинхронный электродвигатель с питанием от однофазной сети 220 В. Его особенность в том, что при запуске необходимо пусковое…
- Устройство, принципы работы и конструкция бытовых холодильников – Когда владелец четко представляет, какой принцип работы у холодильного агрегата, у него есть возможность продлить эксплуатационный срок бытового прибора. Понять – как устроен…
- Принцип работы компрессорных, абсорбционных и термоэлектрических холодильников – Принципиально устройство холодильника представляет собой закрытую термоизолированную камеру, в которой поддерживается постоянная низкая температура. Если бы это была идеальная…
- Как работает абсорбционный холодильник – Бытовой абсорбционный холодильник помогает хранить продукты свежими долгое время. Данная статья расскажет о возможных видах холодильников и их принципах работы. Абсорбционный…
- Электрическая схема холодильника – В статье пойдёт речь об электрических схемах подключения холодильников разных производителей, ответы на интересующие вас вопросы: как выглядит схема подключения, что это такое,…
Не шуми холодильник большой и маленький
Поршневые компрессоры бывают кривошипно-шатунными и кривошипно-кулисными — в зависимости от того, с помощью какого механизма преобразуется в возвратно-поступательное движение поршня вращательное движение вала электродвигателя.
По результатам многолетней эксплуатации огромного количества бытовых холодильников при малых нагрузках оба типа компрессоров работают одинаково надежно и долговечно.
При больших нагрузках предпочтение отдают кривошипно-шатунным компрессорам (в силу специфики строения коленчатого вала). Поэтому именно такие компрессоры рекомендуется устанавливать на большие холодильники, когда нагрузка на единственный компрессор довольно велика.
Кривошипно-кулисные компрессоры, соответственно, чаще применяются в комбинированных холодильниках-морозильниках,оснащенных двумя компрессорами, и в холодильниках небольшого объема.
Воздушный компрессор
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.
Виды и характеристики компрессоров различного назначения
Различают данные агрегаты по принципу их действия, а также конструктивным особенностям. Что касается принципа работы, то сюда относится особенность самого процесса увеличения давления.
Компрессоры могут классифицироваться на следующие типы:
- Поршневые. Это самый первый вид компрессоров, которые активно применяются и в нынешнее время. Обусловлено это довольно высокими показателями, а также способностью эксплуатироваться в интенсивном режиме. Чаще всего такие агрегаты используют на небольших производствах и для промышленных работ.
Устроены поршневые компрессоры довольно просто. В их состав входит: сам поршень, цилиндр и два клапана, необходимые для нагнетания и всасывания воздуха из атмосферы. Располагаются они в крышке цилиндра.
Во время работы устройства, шатун, который соединён с вращающимся коленчатым валом, передаёт на поршень движения по камере сжатия. В результате этого процесса происходит увеличение объёма воздуха, находящегося между нижней частью поршня и клапанами. Это приводит к разрежению.
Воздух под давлением от компрессора может применяться в качестве: источника энергии различных исполнительных механизмов, временного использования сжатого воздуха, проведения различных технологичных работ.
Поршневой компрессор стоит дешевле, нежели устройства другого типа. Также, данный агрегат прост в реализации, ремонтопригоден, может функционировать в загрязнённой среде и обладает высоким КПД. Винтовой. Это класс объёмных компрессоров, т.е. сжатие газа либо воздуха тут происходит благодаря изменению самого объёма. Если говорить проще, то это такой агрегат, с помощью которого осуществляется преобразование электрической энергии через электродвигатель в энергию воздуха, либо же газа. Данные установки отличаются между собой оснащением, принципом работы и прочими показателями.
Все установки, которые входят в состав винтового компрессора, могут быть различными. Но они имеют общее оборудование воздушный и масляный фильтр, винтовой блок, входной и предохранительный клапан, электрический двигатель, термостат, система трубопроводов, охладитель масла, вентилятор, система управления, реле давления.
Принцип работы данного агрегата довольно прост. При помощи специального привода, двигатель начинает вращать винтовую пару. В неё поступает уже очищенный воздух. После этого процесса происходит смешивание воздуха с маслом, необходимого для того, чтобы между роторами образовался так называемый «масляный клин».
Во время самого вращения роторов зазоры между ними начинают уплотняться. Этот процесс приводит к тому, что воздух начинает сжиматься, а его давление – увеличивается.
Также, в данных операциях масло ещё и выполняет немаловажную функцию смазывания всех рабочих механизмов. После этого, полученная смесь воздуха с маслом поступает в специально предназначенную ёмкость. В неё происходит отделение этих компонентов, охлаждение и направление воздуха на выход самого устройства.
Масло после своего охлаждения снова поступает в винтовой блок. Таким образом, винтовой компрессор обеспечивает высокие технологические показатели, увеличивают эффективность работы, а также производительность самих установок.
Сегодня данный тип устройств применяется довольно часто в промышленных масштабах и на небольших производствах.
Также, данные агрегаты могут классифицироваться и по такому признаку, как наличие либо отсутствие масла. Так, безмасляный компрессор абсолютно не нуждается в замене масла.
Скольжение поршня в нём происходит благодаря применению в конструкции специальных материалов, обладающих низким уровнем трения. Такие устройства весят меньше, но мощность их не велика.
Масляный компрессор нуждается в наличии специального масла. Его необходимо периодически заливать и менять. Такие устройства обладают высокой мощностью и производительностью.
Благодаря такой системе смазки в них удаётся минимизировать силу трения между всеми движущимися деталями. Это приводит к снижению потребления мощности самого двигателя.
Какие бывают типы компрессоров?
Во всем многообразии компрессоров, они делятся на несколько характеристик по принципу работы, итак:
Поршневой компрессор — принцип работы аналогичен двигателю внутреннего сгорания, где воздух накачивается за счет движения поршня на шатунном механизме. Большинство бытовых и полупрофессиональных компрессоров являются поршневыми компрессорами. Как правило, компрессор для автомойки, небольшой СТО, шиномонтажа выбирается именно поршневой.
Винтовой компрессор — принцип работы, грубо можно сравнить с мясорубкой, где лопасти винта работают в камере с минимальным зазором, таким образом нагнетая воздух. Эта категория относится к дорогостоящим профессиональным (промышленным) компрессорам. У них значительно выше ресурс, производительность, ниже уровень шума. Винтовые компрессоры, как правило применяются на крупных СТО, где большое количество потребителей сжатого воздуха, или же в промышленности.
Масляные и безмасляные.
В масляных компрессорах присутствует картер со смазывающей жидкостью, которая увеличивает ресурс работы двигателя, а так же оказывает смазывающее воздействие в непосредственном потребителе, будь то гайковерт, ударный гайковерт, шлифовальная, полировальная машинка, шуруповерт и т.д. Этот же эффект негативно сказывается при использовании покрасочного пистолета, когда частички масла могут попадать в покрасочный пистолет и снижать качество покраски (решается установкой дополнительных фильтров в пневмо-магистрали перед краскопультом). Соответственно, как любое оборудование с использованием масла — данный тип компрессоров требует дополнительного ухода, контроля и своевременной замены масла. Большинство применяемых на автомойке или СТО компрессоров являются масляными.
Безмасляные компрессора, проще в обслуживании и применяются, как правило для личных нужд в гаражах, или же для хобби. Ресурс безмасляных компрессоров, как правило, в 2-3 раза ниже масляных и режим эксплуатации предполагает использование компрессора не более 10-15 минут в час.
С прямой передачей (коаксиальные), с ременной передачей.
Небольшие компрессоры малой производительности, до 400 л/мин, как правило бывают с прямой предачей, т.е. вал поршней расположен непосредственно на валу электродвигателя, и частота вращения двигателя равна частоте вращения поршня. Такая конструкция характеризует повышенный износ двигателя и ресур у данного типа компрессоров ниже изделия с ременной передачей.
В компрессорах, где вращение поршням передается через клино-ременную передачу, частота вращения мотора ниже, за счет чего достигается повышенный ресурс и производительность компрессора. Но и стоимость их уже выше.
Количество цилиндров
Компрессоры бывают 1-2-3 цилиндровыми. От количества и объема цилиндров зависит производительность аппарата. Так же компрессоры могут различаться на рядное, V-образное, W-образное расположение цилиндров, но в данной статье углубляться в эти особенности мы не будем.
Подбираем компрессор для гаража
Пару примеров по подбору компрессора.
Если у Вас есть гараж и Вы сами обслуживаете свой автомобиль, авто жены или постоянно пользуетесь: пистолетом для накачки, продувочным пистолетом, шлифмашинкой, гайковертом или краскорасыпылителем.
Другая ситуация: в частном доме намечается ремонт и Вы планируете пользоваться пневмостеплером для починки крыши. Вам понадобится дрель, угловая шлифмашинка и, возможно, краскораспылитель.
Тип инструмента | Рабочее давление, Bar (P) | Средний расход воздуха (л/мин), (Qn) |
| Пневмопистолет продувочный | 4 | 170 |
| Окрасочный пистолет (краскораспылитель) | 3-4 | 141 |
| Полировальная, шлифовальная машинка | 6 | 140 |
| Гайковерт | 6 | 226 |
| Пистолет для накачки шин | 6 | 140 |
Таблица 4 – Таблица параметров пневмоинструментов
Самый прожорливый – гайковерт, значит по нему будет производиться расчет компрессора следующим образом: 226 л/мин + 20% = 271,2 л/мин – необходимая производительность для пневмоинструмента.
Т. к. использовать компрессор планируется интенсивно, то лучше взять ременной компрессор. Ранее было прописано, что КПД для ременных компрессоров = 0,75.
Значит производительность на входе должна быть: 271,2 ÷ 0,75 = 361,6 л/мин
Необходимое давление для инструмента — 6 бар, значит давление компрессора должно быть не менее 8 бар. Производительность – не менее 361 л/мин. Давление – не менее 8 бар. Наиболее подходящий компрессор – ременной. Отлично подойдет модель VCF/100 CM3.
Ременной компрессор VCF/100 CM3
Виды динамических компрессоров
Аппараты с динамическим принципом действия разделяют на осевые, центробежные и струйные. Различаются они между собой типом рабочего колеса и направлением движения потока воздуха.
Осевые аппараты
В осевых компрессорах поток газа движется вдоль оси вращения вала через неподвижные направляющие и подвижные рабочие колеса. Скорость потока воздуха в осевом аппарате набирается постепенно, а преобразование энергии происходит в направляющих.
Для осевых компрессоров характерны:
- высокая скорость работы;
- высокий КПД;
- высокая подача потока воздуха;
- компактные размеры.
Центробежные агрегаты
Центробежные компрессоры имеют конструкцию, обеспечивающую радиальный выходной поток воздуха. Поток воздуха, попадая на вращающееся рабочее колесо с радиально расположенными крыльчатками, за счет центробежных сил выбрасывается к стенкам корпуса. Далее, воздух перемещается в диффузор, где и происходит процесс его сжатия.
Центробежные аппараты не имеют узлов с возвратно-поступательными движениями, поэтому обеспечивают равномерный поток воздуха, силу которого можно регулировать. Также данный тип агрегатов отличается долговечностью и экономичностью.
Струйные компрессоры
В аппаратах струйного принципа действия для увеличения давления газа (пассивного) используется энергия активного газа.
Для этого к устройству подводится 2 потока газа: один с низким давлением (пассивный), а второй – с высоким (активный). На выходе из устройства образуется газовый поток с давлением выше пассивного, но меньшим, чем у активного газа.
Критерии выбора компрессорного оборудования
Чем должен руководствоваться потребитель, выбирая воздушный компрессор. Самое главное он должен понимать, для каких целей будет использовано приобретаемое оборудование. Сразу надо оговориться, что существуют отдельные отрасли, и технологические операции могут быть использованы только компрессоры, работающие без масла.
Ключевыми параметрами компрессорного оборудования являются:
- Расход воздуха (производительность).
- Рабочее давление.
- Требования к чистоте воздуха.
Как правило, эти параметры должны быть определены инженерами — технологами, которые разрабатывают технологические процессы с участием компрессорного оборудования.
Например, расход воздуха, может быть рассчитан по следующей схеме:
- Расчёт количества воздуха при непрерывной эксплуатации.
- Внесение коррективов в полученное значение с учетом времени работы оборудования в смену или сутки.
При подборе оборудования необходимо учитывать рост числа потребителей сжатого воздуха.
Разновидности поршневых моделей
Принципиальным отличием между разными поршневыми моделями можно назвать потребность в смазке. Масляный компрессор – это агрегат, который требует регулярного и обильного снабжения техническими жидкостями, минимизирующими эффект трения. Своего рода антифрикционная добавка, увеличивающая срок службы элементов.
Безмасляные модели выигрывают за счет небольших размеров и возможности подачи чистого воздуха. Но нельзя сказать, что механизмы таких компрессоров полностью избавляются от смазки. Она присутствует, но распространяется по другим каналам, не контактируя с ресивером, в котором циркулирует воздух. Более того, снабжение маслом обеспечивается в автоматическом режиме специальными раздатчиками. И масляные, и безмасляные виды компрессоров находят свое место в разных сферах. Для понимания практической разницы между двумя устройствами можно сказать, что первые лучше работают в условиях интенсивного производства, а вторые скорее годятся для обслуживания малогабаритного пневматического инструмента.
Особенности коллекторных моделей
Коллекторный компрессор устанавливался в холодильниках старого образца. К его достоинствам можно отнести:
- низкую стоимость;
- простоту обслуживания и ремонта;
- подачу воздуха высокого давления;
- высокую износостойкость даже при постоянной работе.
Но и недостатки у таких моторов довольно существенны. Недаром сейчас практически полностью все производители отказались от выпуска таких видов компрессоров. К существенным недочетам следует отнести:
- высокий уровень вибрации и шума;
- необходимость в использовании системы фильтров;
- небольшие показатели производительности при постоянной работе;
- необходимость в регулярном техническом обслуживании.
Технические характеристики компрессоров
К основным техническим характеристикам компрессоров относят:
давление получаемого воздуха, измеряемое в атмосферах или барах. Для бытовых моделей компрессоров это значение может составлять всего 6-8 бар, среди промышленных встречаются устройства, способные создавать давление воздуха до 25 бар.
производительность по всасыванию или нагнетанию (то есть по количеству всасываемого или получаемого на выходе воздуха). В большинстве случаев производители указывают первое значение, потому что из-за потерь воздуха при работе устройства производительность по нагнетанию будет всегда несколько ниже, чем по всасыванию.
мощность привода (мощность двигателя оборудования)
масса и габариты компрессоров. Эти параметры могут значительно варьироваться. На сегодняшний день существуют как компактные гаражные компрессоры, которые можно без труда переносить к месту проведения работ, так и огромные промышленные устройства, нередко занимающие целое помещение.
Турбокомпрессоры
К оборудованию этого типа относят центробежные компрессоры с высокой производительностью. Турбокомпрессоры находят применение при производстве промышленного холода с использованием мощного оборудования. Они имеют 2-3 секции с 3-7 ступенями. Промежуточное охлаждение и ступенчатое дросселирование осуществляется за счет патрубков, расположенных между секциями.
Производительность агрегата регулируется входным регулирующим аппаратом. При этом производительность может изменяться в диапазоне 100-50% от номинальной величины.
Турбокомпрессоры работают на высоких оборотах. поэтому в приводе используется понижающий редуктор.
