Yra daug skirtingų kompresorių rūšių, tokių kaip sraigtiniai kompresoriai, stūmokliniai kompresoriai, sukamieji sraigtiniai kompresoriai ir išcentriniai kompresoriai, tačiau jie visi daro tą patį: suspaudžia orą.
Bet kaip tiksliai veikia oro kompresoriai? Kaip oras suspaudžiamas skirtingai, priklausomai nuo kompresoriaus tipo? Ir vis dėlto kas per didelis?
Pradėkime nuo paskutinės užklausos ir spręskime ją.
Oro srauto dydis priklauso nuo numatomo suspausto oro naudojimo. Slėgis, greitis ir aplinkos oro kokybė yra svarbiausi iš šių veiksnių. Visi kompresoriai panašiai suspaudžia orą, tačiau konkrečios procedūros, kurių reikia kiekvienam tipui, yra unikalios. Jums reikalingo kompresoriaus tipas iš dalies priklauso nuo paskirties, kuriam bus naudojamas suslėgtas oras, nes pirmiau minėti variantai gali apriboti praktines įvairių jų sukuriamo oro srauto matmenų vertes.
Pirmasis klausimas gali būti peržiūrėtas dabar, kai mes geriau suprantame, kodėl kompresoriaus tipas yra svarbus. Tačiau prieš pradėdami tai, greitai panagrinėkime, iš kur oro kompresoriai gauna galią.
Kompresorių pirminiai energijos šaltiniai
Suslėgtas oras gali būti naudojamas įvairiems įrankiams ir instrumentams maitinti, tačiau pats kompresorius turi būti maitinamas, kad veiktų. Kompresoriai paprastai naudoja energiją iš šių šaltinių:
Mažesni lauko kompresoriai dažnai varomi benzininiais varikliais. Paprastai jų išeiga yra mažesnė nei 50 cfm (1,4 m3/min), matuojama kubinėmis pėdomis per minutę. Jie nešiojami rankomis (dažnai didžiuliame lagamino tipo konteineryje ant ratų).
Didesni kompresoriai, naudojami lauko sąlygomis, pavyzdžiui, komercinėse statybose, dažnai varomi dyzeliniais varikliais. Pridedami kompresoriai, kurie yra stacionariai sumontuoti ir negali būti prijungti prie elektros lizdo. Dyzelinis kuras turi daugiau energijos vienam tūriui nei benzinas, todėl dyzeliniai varikliai taupo degalus.
Patalpose naudojami kompresoriai yra varomi elektros varikliais, o jų pritaikymas svyruoja nuo „pasidaryk pats“ užduočių iki didelio masto pramoninių operacijų, tokių kaip gamyba gamyklose. Vienfazė galia paprastai naudojama kompresoriams namuose ir mažose parduotuvėse, o trifazė energija naudojama didesnėms parduotuvėms ir pramoninei veiklai.
Oro suspaudimas: pagrindai
Įsiurbimas, suspaudimas, integruotas saugojimas, integruotas aušinimas ir išleidimas yra pagrindiniai oro suspaudimo etapai, nors ne visiems kompresoriams reikia integruoto saugojimo ar aušinimo.
1. Įsiurbimas
Žinoma, pirmas žingsnis oro suspaudimo procese yra oro paėmimas. Oro įleidimo vožtuvas leidžia išoriniam orui patekti į kompresorių įsiurbimo proceso metu.
Filtras paprastai įrengiamas prieš oro įleidimo vožtuvą, kad apsaugotų kompresorių nuo šiukšlių ir dulkių.
2. Suspaudimas
Tada suslėgtas oras išeina iš suspaudimo kameros.
• Kai oras suspaudžiamas, kinetinė energija iš energijos šaltinio paverčiama potencialia energija.
Kai pereisime prie kompresorių rūšių, atidžiau pažvelgsime į tai, kaip kiekviena kompresoriaus rūšis tai atlieka, tačiau kol kas žinokite, kad visi kompresoriai remiasi dviem pagrindinėmis idėjomis.
Poslinkis
Kompresoriai naudoja teigiamą poslinkį arba dinaminį poslinkį (kartais vadinamą ne teigiamu poslinkiu), kad išspaustų orą į mažesnį tūrį.
• Kompresoriai, kurie naudoja teigiamą poslinkį, kad išspaustų daugiau oro iš tam tikros erdvės.
• Poslinkis judant Kompresoriai (taip pat žinomi kaip neteigiamas poslinkis) yra įtaisai, kurie padidina atmosferos slėgį didindami oro greitį (taigi ir jo kinetinę energiją), o vėliau jį vėl sulėtindami.
Alyva tepami kompresoriai ir be alyvos
Visi kompresoriai, neatsižvelgiant į naudojamą metodą, yra sutepti alyva arba be alyvos.
• Alyva sutepti kompresoriai (taip pat žinomi kaip alyva užpildyti kompresoriai) suspaudimo kameroje naudoja alyvą įvairiems tikslams, įskaitant tepimą, sandarinimą ir aušinimą. Suspaudus orą, į patį orą patenka nedidelis alyvos kiekis. Priklausomai nuo galutinio tikslo, tai gali būti ne geriausias suspausto oro panaudojimas.
• Kai suspaudimo kameroje alyva nenaudojama, kaip be alyvos kompresoriuose (taip pat žinomi kaip be alyvos kompresoriai), alyva nepatenka į oro srautą.
Tačiau tai neatmeta galimybės, kad alyva gali būti naudojama bet kuriame suspaudimo mechanizmo aspekte (pavyzdžiui, guoliams reikia alyvos, kad jos veiktų efektyviai).
3. Integruota saugykla
Po suspaudimo kai kurie kompresoriai nukreipia suslėgtą orą tiesiai į įmontuotą imtuvo baką (taip pat žinomą kaip akumuliavimo bakas arba oro bakas).
Kompresorių tipai bus išsamiai aptarti, kaip ir daugelis integruotos saugojimo programų. Tačiau du paaiškinimai galioja.
• Kompresoriai, turintys ribotą darbo ciklą, priešingai nei nepertraukiamo darbo ciklo, turi įmontuotą saugyklą, užtikrinančią, kad oras visada būtų pasiekiamas net atliekant techninę priežiūrą.
• Norint turėti prieigą prie oro, kai dirbama sumažinta galia, moduliuojantys kompresoriai (kompresoriai su valdikliais, leidžiančiais dirbti su mažesniu pajėgumu) turi saugyklą.
Atminkite, kad moduliuojantys kompresoriai nėra tokie patys kaip tie, kurių darbo ciklas yra ribotas.
• Kompresoriai su ribotu darbo ciklu išsijungs, jei bus palikti įjungti per ilgai. (Nors tai nėra tokia didelio masto komercinio ir pramoninio kompresoriaus funkcija, tai būdinga mažesniems kompresoriams, naudojamiems namuose ir dirbtuvėse.)
• Moduliuojantys kompresoriai gali veikti nepertraukiamai, jei reikia, bet taip pat gali sumažinti savo galią, kad taupytų energiją mažos paklausos laikotarpiais.
4. Integruotas oro kondicionavimas
Kai oras suspaudžiamas, jis gamina šilumą. Nors nebūtina vėsinti oro prieš jį išleidžiant iš kompresoriaus, dauguma trifazių elektrinių kompresorių ir tam tikrų dyzelinių kompresorių (bet kokio tipo) turi įmontuotus antrinius aušintuvus.
Vandens separatoriai montuojami kompresoriuose su antriniais aušintuvais, kad surinktų drėgmę, kuri kondensuojasi iš aušinto oro srauto.
5. Iškrova
Praleidus daugybę džiovintuvų ir filtrų (pavyzdžiui, prietaisų orą gamybinėje įmonėje), oras išleidžiamas per išleidimo vožtuvą ir siunčiamas į kelią.
Oro suspaudimas įvairiais kompresoriais
Visi oro kompresoriai veikia panašiai, tačiau yra didelių skirtumų smulkesniuose taškuose. Trumpai pažvelkime, kaip veikia keturi plačiai naudojami glaudinimo metodai ir kaip tai veikia esmines užduotis.
1. Scrolls kompresoriai
Teigiamo tūrio, be alyvos kompresoriai yra žinomi kaip slinkties kompresoriai.
Suspaudimas
Slinkties kompresorius turi du ritinius, kurie yra tarpusavyje suspausti orui. Dizainas gali reikalauti, kad abu ritinėliai suktųsi kartu arba vienas liktų nejudantis. Aliejaus nereikia, nes ritinėliai visą laiką laikomi atskirai.
Kadangi ritinėliai juda nepertraukiamu, nenutrūkstamu judesiu, slinkties kompresoriai veikia tyliai, su minimalia vibracija ir nesukeldami jokių oro srauto impulsų.
Didžiausias oro srautas, kurį gali valdyti slinkties kompresorius, yra reikšmingas trūkumas. Nors teoriškai sraigtinio kompresoriaus mastelį galima keisti neribotą laiką, jo praktinę ribą (bent jau efektyvaus oro gamybos prasme) lemia reikalingų ritinių skersmuo. Didžiausias jų srautas yra mažiausias iš visų čia aptartų kompresorių tipų.
Integruota atmintis
Scroll kompresoriams nereikia integruotos saugyklos, nebent jie naudoja moduliavimą, nes jie gamina be impulsų, be alyvos.
2. Sukamieji sūkuriniai kompresoriai
Alyva sutepti arba be alyvos stūmokliniai kompresoriai (taip pat žinomi kaip stūmokliniai kompresoriai) yra darbinio tūrio kompresoriai.
Suspaudimas
Automobilio variklio suspaudimo kamera yra gera stūmoklinio kompresoriaus analogija. Stūmokliui judant aukštyn susidaro vakuumas, leidžiantis orui patekti į suspaudimo kamerą. Oras išspaudžiamas ir išstumiamas iš kameros, kai eiga žemyn. Kai kuriose konstrukcijose naudojami du suspaudimo etapai, kai pirmajame etape susmulkintas oras toliau suspaudžiamas antrajame etape, kad būtų efektyviai pasiektas didesnis slėgis ir didesnis tūris.
Stūmokliniai kompresoriai yra garsiausi iš čia aptartų kompresorių tipų, panašūs į automobilio variklio garsą.
Sklandus stūmoklių judėjimas yra būtinas nuolatiniam jų efektyvumui. Jie turi būti sutepti, kad į orą galėtų patekti nedidelis alyvos kiekis, arba padengti medžiaga, kuri sumažina trintį.
Oras, išeinantis iš kameros, turi „impulsą“, o ne pastovų srautą ir slėgį, nes suspaudimas vyksta tik pusę darbo ciklo.
Integruota atmintis
Stūmokliniams kompresoriams visada reikia integruotos saugyklos, net kai jie nenaudoja alyvos, nes jų suspaudimo mechanizmas sukelia oro srauto impulsą. Siurbiant orą iš imtuvo bako, o ne iš suspaudimo kameros, oro sraute galima palaikyti pastovų srautą ir slėgį.
3. Sukiojantys sraigtiniai kompresoriai
Alyva sutepti arba be alyvos sukamieji sraigtiniai kompresoriai yra darbinio tūrio kompresoriai.
Suspaudimas
Kompresoriai, kuriuose naudojami sukamieji sraigtai, turi du sraigtinius sraigtus (rotorius) su skiltelėmis per visą jų ilgį. Oro suspaudimas apima jo spaudimą nuo didesnio iki mažesnio tūrio, kai jis keliauja išilgai kompresoriaus skilčių. Kaip ir abipusių kompresorių atveju, kai kuriuose modeliuose naudojami du suspaudimo etapai, kad būtų efektyviai pasiekiamas didesnis slėgis ir didesnis tūris.
Į oro srovę patenka nedidelis kiekis alyvos, nors alyva tepamuose sraigtiniuose kompresoriuose tai yra nereikšminga, nes skystis, naudojamas tarpams tarp rotorių sandarinti, taip pat leidžia vienam rotoriui varyti kitą.
Sraigtiniai kompresoriai be alyvos pašalina skysčių poreikį, nes pasikliaujama laikotarpiais, kurių tolerancijos tarp rotoriaus skilčių yra labai mažos.
Dėl nuolatinio rotorių sukimosi oro srautas teka tolygiai, be jokių pastebimų svyravimų. Šio tipo kompresoriai yra tylesni nei stūmokliniai, nors vis tiek nėra tokie tylūs kaip slinkties kompresoriai.
Integruota atmintis
Nesvarbu, ar sukamasis sraigtinis kompresorius yra suteptas alyva, ar užlietas alyva, lemia, ar jam reikia integruoto sandėliavimo.
• Norint perdirbti dalį alyvos, kuri prarandama suspaudimo procese, alyva užpildytuose sraigtiniuose kompresoriuose reikia įmontuoto rezervuaro rezervuaro.
• Kadangi nėra reikalingos alyvos surinkimui, be alyvos sraigtiniams kompresoriams nereikia įmontuotos saugyklos, nebent jie naudoja moduliavimą.
4. Sukamieji sraigtiniai kompresoriai
Išcentriniams kompresoriams alyva nereikalinga dėl jų dinaminio poslinkio konstrukcijos.
Suspaudimas
Kad pradinis oro greitis būtų padidintas, išcentriniai kompresoriai priklauso nuo greitai besisukančio sparnuotės. Tada oras išleidžiamas per difuzorių, kur jo greitis sumažėja, o slėgis padidėja. Kadangi oro srauto alyvuoti nereikia, tai nedaroma suspaudimo kameroje. Sukant sparnuotės ratą nuolat susidaro oras, todėl oro sraute ar slėgyje nėra pulsavimo.
Integruota atmintis
Jei nenaudojama moduliacija, išcentriniams kompresoriams integruota saugykla nėra būtina, nes jie gamina be impulsų, be alyvos orą.
Atlikite savo tyrimus prieš pirkdami
Nors išmanymas apie kompresoriaus veikimą padeda susiaurinti galimus modelius, reikia pagalvoti ir apie kitus veiksnius, tokius kaip energijos vartojimo efektyvumas, priežiūros išlaidos, numatomas veikimo laikas ir pan. Išsirinkite idealų kompresorių pagal savo poreikius, pasitelkę vietinio platintojo patirtį.
