Kompressor (av latin compressio - compression) är en kraftmaskin eller teknisk anordning för att öka trycket och förflytta gas eller gasblandningar (arbetsmedium) [1] .
Kompressorn har en inloppskammare, en arbetskavitet och en utloppskammare. Gasen från inloppsröret kommer in i arbetskaviteten där gastrycket ökar på grund av energiomvandling, sedan släpps den ut i utloppskammaren och går in i utloppsröret. Ett nätverk är anslutet till utloppsröret, för vilket kompressorn fungerar. Energi tillförs kompressorn, som används för att öka gastrycket på grund av den senares samverkan med den rörliga delen av kompressorn.
Den mekaniska energin ( vridmomentet ) från drivenheten tillförs kompressorns axel, som har en mekanisk funktionsprincip , som, som ett resultat av kraftsamverkan mellan arbetskaviteten hos den rörliga delen av kompressorn och gasen, omvandlas till kinetisk energi och sedan till gasens inre energi .
I processen att öka trycket på arbetsmediet från initial till slutlig (förenklad polytropisk process ) omvandlas en del av energin till värme, vilket leder till en ökning av arbetsmediets sluttemperatur.
Gasens sammansättning påverkar avsevärt kompressorns parametrar på grund av dess termodynamiska egenskaper som beskrivs av gasens tillståndsekvation .
Kompressorer har en mängd olika konstruktioner, skiljer sig i tryck och prestanda, sammansättning av arbetsmiljön. Enligt driftsprincipen klassificeras kompressorer i:
I volumetriska kompressorer utförs kompressionsprocessen i arbetskammare som periodiskt ändrar sin volym och växelvis kommunicerar med kompressorns inlopp och utlopp. Den mekaniska grunden för sådana kompressorer kan vara mycket olika: kompressorer kan vara fram- och återgående, rullande och roterande. Roterande kompressorer är i sin tur kam, skruv och glidande. Andra unika mönster är också möjliga. I alla fall är tanken att pumpa baserad på den alternativa fyllningen av en viss volym med gas och dess efterföljande förskjutning ytterligare. Kapaciteten hos volumetriska kompressorer bestäms av antalet pumpade portioner för varje period av intresse och beror linjärt på frekvensen av slag. Huvudapplikationen är att pumpa gas i alla mottagare och lager.
KolvkompressorEn kompressor i vilken gas komprimeras på grund av kolvens fram- och återgående rörelse i cylindern enligt tvåtakts inlopps/utloppsprincipen, gas sugs in när kolven rör sig till nedre dödpunkten och förskjutning sker när kolven rör sig till det övre dödläget. Gasdistribution tillhandahålls vanligtvis av ett par tungventiler som manövreras av differentialtryck. Utformningar av vevaxel och tvärhuvudskompressor är möjliga. Med viss likhet med sådana kompressorer med en tvåtaktsmotor är den viktiga skillnaden här att kompressorn inte komprimerar luftvolymen i cylindern.
Scroll kompressorPositiv deplacementkompressor, i vilken rörelsen av gasvolymen sker genom växelverkan mellan två spiraler, varav den ena är stationär (stator), och den andra gör excentriska rörelser utan rotation, på grund av vilken överföringen av gas från sugkaviteten till utloppshåligheten är säkerställd.
KamkompressorRoterande deplacementkompressor, i vilken rörelsen av gasvolymen sker genom den beröringsfria växelverkan mellan två synkront roterande kamrotorer i ett speciellt profilerat hus (stator), medan överföringen av gas från sugkaviteten till utloppskaviteten sker vinkelrätt till rotorernas axlar.
Skruvkompressor1932 kunde den svenske ingenjören Linsholm förverkliga idén om en skruvkompressor. Funktionsprincipen för en sådan kompressor var att luft pumpades med två skruvar. Luften komprimerades i utrymmet mellan skruvparets varv och ytterhöljets väggar, så alla de inre elementen i skruvkompressorkammaren hade maximal noggrannhet. Dessa var "oljefria" kompressorer, det vill säga luften komprimerades "torr" i kompressionskammaren.
De första skruvkompressorerna krävdes för att ge en konstant tillförsel av tryckluft i en större volym under borrning. Storleken på de första skruvkompressorerna stod i proportion till en persons höjd. En betydande drivkraft i utvecklingen av skruvtekniken fick på 1950-talet, när en "oljefylld" kompressor konstruerades med olja tillförd kompressionskammaren, denna tekniska lösning gjorde det möjligt att effektivt avlägsna värme från kompressionskammaren, vilket i tur tillåts för att öka rotationshastigheten, därför öka produktiviteten och minska storleken på maskiner. Skruvkompressorer har blivit tillgängliga för en bred konsumentmarknad. Tillförseln av olja till kompressionskammaren löste ytterligare två problem: smörjning av lagren och tätning av det komprimerbara mediet, vilket ökade kompressionseffektiviteten. Med utvecklingen av smörjmedel och tätningssystem har skruvkompressorer tagit en ledande position i branschen för låga och medelhöga tryck. Utbudet av skruvkompressorer täcker för närvarande ett driftseffektområde från 3 till 900 kW.
SkruvblockUtformningen av skruvblocket består av två massiva skruvar och ett hus. I detta fall är skruvarna på ett visst avstånd från varandra under drift, och detta gap är förseglat med en oljefilm. Det finns inga rörliga element. Damm och andra fasta partiklar och även små föremål orsakar ingen skada när de kommer in i skruvblocket och kan bara skada själva kompressorns oljesystem. Således är skruvblockets resurs praktiskt taget obegränsad och når mer än 200-300 tusen timmar. Endast lager i skruvblocket är föremål för rutinmässigt utbyte. Beroende på utformningen av kompressorn och skruvblockets varv, är frekvensen av lagerbyte 20-24 tusen timmar. Energieffektiviteten och tillförlitligheten hos en skruvkompressor är direkt relaterad till frekvensen av lagerbyten. Om lagren inte byts ut i tid, förlorar skruvkompressorn avsevärt sin prestanda och blir, i händelse av haveri, omöjlig att reparera. Skruvteknologin fungerar i ett brett område av rotationshastigheter, vilket gör att kapaciteten kan justeras. Låter dig använda både standardsystemet lastning / lossning / stopp, och frekvensreglering av produktivitet. Med frekvensreglering ändras motorvarven per minut över ett brett område, men den mest effektiva driften av kompressorn anses ligga inom ett smalt område på 50-75%. Vid drift inom intervallet mindre än 50 % ökar kompressorns specifika förbrukning med 20-30 %.
Roterande skovelkompressorEn roterande kompressor med positiv deplacement, i vilken rörelsen av gasvolymen sker genom att rotorn roteras med en uppsättning plattor (grindar) i ett cylindriskt hus (stator). Konstruktionen innefattar en stator i form av en ihålig rund cylinder och en cylindrisk rötor excentriskt placerad i statorhåligheten med längsgående slitsar, inuti vilka radiellt rörliga plattor är placerade. Under rotation trycker centrifugalkraften ut plattorna ur slitsarna och pressar dem mot statorns inre yta. Luftkompression sker i flera kaviteter som bildar statorn, rotorn och varje par av intilliggande plattor, kaviteterna minskar i volym i rotorns rotationsriktning. Luftinlopp sker vid den maximala utgången av plattorna från spåren och bildandet av sällsynthet i kaviteten med maximal volym. Vidare, vid kompressionsstadiet, reduceras kavitetens volym konstant tills den maximala kompressionen uppnås, när plattorna passerar förbi utloppskanalen och den komprimerade luften släpps ut. Det maximala arbetstrycket för lamellkompressorn är 15 bar.
Enkelheten och tillförlitligheten hos en roterande skovelkompressor ligger i det faktum att de fysiska lagarna själva fungerar i denna design, utan att tvinga konstruktören att vara särskilt sofistikerad. Själva plattorna kommer ut ur rotorns spår under påverkan av centrifugalkrafter; olja sprutas in i kompressionskammaren under inverkan av inre tryck i kompressorn; en oljefilm på insidan av statorn eliminerar metall-mot-metall-friktion när plattorna pressas hårt mot statorväggen och rotorns plana ändytor mot statorändarna. Designlösningen undviker torr metall-till-metall-kontakt både under belastning och när kompressorn stoppas.
Roterande skovelkompressorer har låga vibrationsnivåer. Kräver ingen grund för installation. Kompressorernas stator-, rotor- och rotorplattor är tillverkade av olika kvaliteter av bearbetat gjutjärn. Gjutjärn är starkt och håller oljefilmen bra. Resursen före reparation av rotor-statorenheten är 100-120 tusen timmar, beroende på driftsförhållandena. Under de första 1000 drifttimmarna sker en förbättring av prestandan på grund av inkörningen av skären. Vidare, under hela driftperioden, förblir den roterande kompressorns prestanda stabil. De största tillverkarna av roterande lamellkompressorer i Europa är Mattei, Hydrovane, Gardner Denver Wittig, Pneumofore, dessutom finns det fler än tio tillverkare i Kina.
En dynamisk kompressor är en kompressor där arbetsprocessen utförs genom dynamisk verkan på ett kontinuerligt flöde av komprimerbar gas.
Genom design är dynamiska kompressorer:
Den vanligaste typen av dynamisk kompressor är turbokompressorn , där påverkan på det kontinuerliga flödet av komprimerad gas utförs av roterande bladuppsättningar. Turboladdarens pumphjul har blad placerade på en skiva monterad på en axel. Ökningen av trycket skapas på grund av tröghetskrafterna. Arbetsprocessen i en turboladdare sker som ett resultat av gasens rörelse genom ett system av roterande och fasta kanaler.
Genom design är turboladdare:
I centrifugalkompressorer ändrar gasflödet riktning, och trycket skapas av centrifugalkraft och Corioliskraft . I axialkompressorer rör sig gasflödet alltid längs rotoraxeln och trycket skapas med hjälp av Corioliskraften. Huvudapplikationen är ventilation och luftkonditionering , turboladdare .
Turboladdare är av kombinerad typ:
Efter syfte klassificeras kompressorer efter den bransch de är avsedda för ( kylning , energi, allmänt ändamål, etc.).
Beroende på typen av komprimerad gas klassificeras kompressorer i:
Enligt metoden för värmeavlägsnande klassificeras:
För att minska sluttemperaturen används både intern kylning under kompression och flerstegs kompression med mellankyla.
Beroende på typen av drivmotor klassificeras kompressorer:
Dieseldrivna gaskompressorer används ofta i avlägsna områden med problem med strömförsörjningen . De är bullriga och kräver ventilation för avgaser. Kompressorer som drivs av en elektrisk motor används ofta för att tillföra luft till ett pneumatiskt nätverk, en luftseparationsanläggning, för att flytta naturgas, för att komprimera tillhörande petroleumgas; lågeffektkompressorer används i verkstäder och garage med konstant tillgång till el. Sådana produkter kräver närvaron av en elektrisk ström med en spänning på 110-120 volt (eller 230-240 volt). Ångturbindrivna kompressorer används i stor utsträckning inom den kemiska industrin (inklusive ammoniak- och ureaindustrin) och för att tillföra luft till masugnar.
Efter mobilitet klassificeras kompressorer:
Enligt enheten klassificeras kompressorer:
Enligt det slutliga trycket skiljer de:
Kompressorkapacitet är gasflödet vid kompressorns utlopp (sektioner, steg).
Kompressorkapaciteten är:
Kompressorns prestanda kan också indikeras vid inloppet, samtidigt som man specificerar - "ingångskapacitet".
Kompressorns utlopps- och inloppskapacitet är nästan lika vid låga tryckförhållanden, men vid höga tryckförhållanden, såsom kolv- och centrifugalkompressorer, är utloppskapaciteten alltid mindre än inloppskapaciteten på grund av läckage av komprimerad gas.
Aggregation är processen att installera kompressorn och motorn på ramen. På grund av det faktum att kompressorer av kolvtyp kännetecknas av ojämn skakning, vilket resulterar i överdriven vibration i avsaknad av en lämplig bas eller stöd, måste aggregeringen utföras med hänsyn till en väl utformad grund.
Vibration av kompressorer ökas av följande faktorer:
| Bygg- och vägmaskiner | |
|---|---|
| jordflyttning | |
| Lyft och montering | |
| För arbete med betong |
|
| För trottoararbeten | |
| Extra | |