Поршневой компрессор: принцип действия, устройство, характеристики

Поршневой — один из наиболее распространенных видов компрессоров. Агрегат предназначен для создания потока сжатого воздуха. Компрессор позволяет обеспечивать работу пневматического инструмента. Применяется в технологических процессах предприятий различных отраслей.

Как работает агрегат, какое масло заливать в поршневой компрессор и нужно ли это делать — в этой статье.

Принцип действия

По конструкции эти агрегаты отдаленно напоминают двигатели внутреннего сгорания. Прежде всего за счет наличия кривошипного механизма, приводящего в движение поршни в цилиндрах. Продуктом агрегата является сжатый воздух.

Сжатие достигается за счет последовательного увеличения, а затем уменьшения объема камеры. При движении поршня вниз в цилиндре создается зона разряжения. Воздух из окружающей среды втягивается в камеру через впускной клапан. Он автоматически открывается при отрицательной разнице давления.

При обратном движении поршня вверх впускной клапан закрывается, прекращая сообщение камеры с окружающей средой. Воздух начинает сжиматься, давление внутри цилиндра растет. При определенном его значении срабатывает выпускной клапан. Сжатый воздух подается в исходящий патрубок.

Устройство и принцип действия поршневого воздушного компрессора предполагают значительный уровень пульсаций воздуха на выходе. Производители решают эту проблему двумя основными способами:

• Установкой нескольких цилиндров, работающих со сдвигом фаз сжатия/разряжения. Пульсации в этом случае не устраняются, но их частота увеличивается. Что оказывается достаточным для эффективного применения в ряде задач.
• Установкой ресивера. Устройство представляет собой стальной баллон, способный выдерживать значительное давление воздуха внутри. Для контроля он комплектуется манометром. Для защиты от аварийных ситуаций устанавливается защитный клапан, автоматически сбрасывающий давление. Ресивер позволяет значительно снизить пульсацию сжатого воздуха.

Преимущества поршневых компрессоров

К преимуществам агрегатов этого типа относят:

• Простоту обслуживания. Объясняется сравнительно несложной конструкцией. Ремонт и обслуживание воздушного поршневого компрессора часто не требует полного разбора корпуса. Снимается крышка головки цилиндров. Например, для осмотра, обновления смазки, замены поршневых колец. Справиться с этой операцией способен инженер предприятия без привлечения специальной обслуживающей бригады.
• Невысокая цена и низкая стоимость владения. Лучшие поршневые компрессоры по характеристикам находятся близко к моделям более сложной и дорогой категории — роторным. Но при этом запасные части для них найти проще. В поршневых моделях нет дорогих роторов, производство которых плохо освоено отечественными предприятиями.
• Универсальность по типу силовой установки. Вращающий момент агрегат получает через ременную передачу со шкива мотора. Силовая установка поршневого компрессора может быть электрической, дизельной, бензиновой, газовой.

Виды компрессорных устройств

Виды поршневых компрессоров по использованию масла в работе:

• Сухие. Безмасляные модели могут использовать масло для смазки кривошипного механизма. Но цилиндр остается сухим. Это одновременно позволяет обеспечить чистоту нагнетаемого компрессором воздуха. Поэтому безмасляные типы поршневых компрессоров применяются в отраслях, где наличие масла на выходе нежелательно. В производительных моделях для снижения трения может применяться графитовая смазка или иной подобный состав.
• С использованием масла. Оно увеличивает компрессию в цилиндре и уменьшает трение движущихся частей. Какое масло лить в поршневой компрессор, указывается производителем агрегата. Важно соблюдение вязкости и других характеристик. В противном случае эффективность работы компрессора снижается, уменьшается его ресурс и срок службы.

Какой поршневой компрессор лучше: масляный или безмасляный, зависит от сферы применения. Но модели первого типа обладают большей эффективностью и имеют более высокие показатели производительности. Прежде всего из-за меньшего нагрева при работе и большей компрессии.

Критерии выбора

Следующие характеристики поршневого компрессора учитываются при выборе модели:

• Производительность. Указывается в л/мин. Определяет объем сжатого воздуха, подаваемый агрегатом за единицу времени.
• Давление на выходе. Измеряется в бар. Чем больше показатель, тем более высокое давление способен выдавать компрессор.
• Объем ресивера. Параметр влияет на уровень пульсации воздуха и длительность поддержки работы подключенного пневматического оборудования без включения силовой установки.
• Мощность и тип силовой установки. Для электрических моделей она указывается в Вт.
• Габариты и вес. Характеристики важны для переносных моделей. Промышленные агрегаты устанавливаются стационарно. В том числе, с применением виброгасящих шайб и мощных плит для гашения вибраций.

При необходимости наши специалисты помогут вам подобрать нужную модель компрессорного оборудования.

Автор статьи: Александр Шихов