Поршневой компрессор — распространённое напорное оборудование, основная функция которого — подача в систему воздуха или газа при повышенном давлении. Преимущество устройства в невысокой цене, надёжности, возможности долгой стабильной работы. Благодаря такому сочетанию оборудование широко востребовано в быту и различных областях промышленности, успешно решая задачи разных масштабов.
Конструктивные особенности
Принцип действия компрессора понятен и прост. Поршень поступательно перемещается за счёт совместной работы мотора и кривошипно-шатунного механизма,таким образом создавая напорное усилие. Силовым агрегатом в зависимости от условий может служить электродвигатель или двигатель внутреннего сгорания.
Само устройство состоит из следующих элементов:
- корпуса;
- клапанов;
- поршня, он закрепляется на штоке.
Различают модели двойного действия, у них работают обе стороны поршня, и одинарного действия, у которых работу выполняет только одна сторона.
Поршень, точнее, весь включающий его узел, делится по типу сжатия на системы с разным числом камер (ступеней):
- давление генерируется в камере — одноступенчатые модели;
- в конструкции имеется два цилиндра, расположенных последовательно. В одном генерируется первичное давление, а в другом — рабочее. Такие компрессоры относятся к двухступенчатым;
- цилиндров может быть более двух, функционирующих вместе в едином комплексе — многоступенчатые модели.
Цилиндры в корпусе могут располагаться по-разному: вертикально, горизонтально, или под углом в виде букв V или W. Их расположение определяет расположение остальных элементов, а также компактность.
Как работает устройство
Поршень движется возвратно-поступательно, и в соответствии с направлением его движения в цилиндре рабочая камера выталкивает или нагнетает воздух (газ). Алгоритм выглядит так:
Сначала поршень опускается, в результате чего над ним образуется область разрежения. Рабочая среда преодолевает сопротивление клапана, работающего на всасывание, и по специальному патрубку попадает в цилиндр с уже имеющимся в нём разрежением.Затем он движется вниз до самой нижней точки, после чего меняет направление движения, перемещаясь к верхней точке, перекрывая при этом всасывающий клапан и повышая давление в системе. Регулировка перемещения от нагнетательной (самой верхней) точки до всасывающей, расположенной в самом низу, осуществляется с помощью кривошипно-шатунного механизма. Крутящий момент обеспечивает силовой агрегат: бензиновый, дизельный, электрический. Сопротивление обоих клапанов, как всасывающего, так и напорного, регулируется возвратной пружиной заданной жёсткости. Параметры жёсткости пружины зависят от напора, или же от давления рабочей среды.
Воздух, проходящий по напорному каналу, не имеет постоянной скорости. Он движется не равномерным потоком, а импульсами. В результате участки высокого давления и разрежения чередуются между собой. Чтобы стабилизировать напор, используется ресивер: он встраивается в цепь от компрессора к потребителю. Ресивер представляет собой ёмкость с двумя обратными клапанами в конструкции. Первый впускает внутрь ресивера требующий стабилизации поток, тем самым предотвращая обратное течение. Второй выпускает в заданный момент воздух, накопленный в ресивере.
Выбирая модель оборудования, следует ориентироваться на его напор и производительность, а также на объём ёмкости, так как именно она определяет, насколько долго поршневой компрессор сможет функционировать без перебоев.
