Одноступенчатые, многоступенчатые поршневые компрессоры

Поршневые компрессоры

Одноступенчатые поршневые компрессоры используют для значительного сжатия газов и воздуха при возвратно-поступательного движения поршня, приводимого в действие электродвигателем или двигателем внутреннего сгорания. Поршневые компрессоры бывают: в зависимости от количества ступеней сжатия - одноступенчатый и многоступенчатыми, от расположение цилиндров - горизонтальными, вертикальными, V-образными, от количества цилиндров - одноцилиндровыми и многоцилиндровыми.
Рассмотрим принципиальную схему одноступенчатого поршневого компрессора. В цилиндре движется поршень, соединенный с кривошипно-шатунным механизмом: штоком и ползуном. Вращательное движение кривошипа посредством шатуна преобразуется в поступательное движение поршня. Цилиндр компрессора, закрытый с обеих сторон крышками, имеет две полости.

Такие цилиндры называют цилиндрам двойного действия в отличие от цилиндров простого действия, которые имеют одну рабочую полость. В стенках цилиндра установлены впускной и выпускной клапаны, которые открываются и закрываются за счет перепада давления между рабочей полостью соответствующей камерой (всасывающей или нагнетательной). Для охлаждения цилиндра предусмотрена водяная рубашка.
Многоступенчатые компрессоры
В одноступенчатых поршневых компрессорах с водяным охлаждением можно сжимать газы до 1 МПа из-за угрозы самовозгорания смазки компрессора. Высокого давления достигают в многоступенчатых компрессорах, где газ охлаждается как за счет теплоотвода в водяную рубашку, так и в охладителях между ступенями. Применение многоступенчатого сжатия уменьшает затраты мощности на привод компрессора и предотвращает опасное повышению температуры (выше, чем температура обугливание масла), что имеет место при одноступенчатой ​​сжатии до высокого давления.

Поршневой Компрессор

Энергетическая эффективность мижступеневого сжатия объясняется тем, что этот процесс сжатия в отдельных ступенях с промежуточным охлаждением приближается к изотермического. Количество ступеней, необходимых для достижения нужной степени повышения давления являются: z = 2 при ε <6; z = 2 при ε = 6 ... 30; z = 4 при ε = 30 ... 100 и т.д.
Теоретические исследования и результаты экспериментов показывают, что в многоступенчатом компрессоре наименьшими затраты работы будут при равномерном распределении работы между ступенями или, что одно и то же, при одинаковых повышением давления во всех ступенях компрессора.
Компрессорные установки состоят из основного (компрессор с электродвигателем, маслоотделители, ресивер, экономайзер) и вспомогательного (фильтр на входе в компрессор, контрольно-измерительные приборы) оборудования и арматуры (обратный клапан на напорном патрубке, предохранительный клапан на воздухосборнике, задвижка на напорной линии после воздухосборника, вентили на дренажных линиях воздухозаборник и влаго-маслоотделители, вентиль на линии охлаждающей воды компрессор).