empty basket
Ваша корзина пуста
Выберите в каталоге интересующий товар
и нажмите кнопку «В корзину».
Перейти в каталог
empty delayed
Отложенных товаров нет
Выберите в каталоге интересующий товар
и нажмите кнопку
Перейти в каталог
Заказать звонок
г. Челябинск, ул. Каслинская, д. 26/А, пом. 14
Войти
artkompressor.ru
ПРОДАЖА УСТАНОВКА ОБСЛУЖИВАНИЕ
+7 (351) 270-98-14
+7 (351) 270-98-14
г. Челябинск, ул. Каслинская, д. 26/А, пом. 14
Пн-Пт: 9:30-18:30 Cб-Вс: Выходной
+7-904-812-9814
г. Тюмень, ул. Линейная, д. 15, оф. 72
Пн-Пт: 9:30-18:30 Cб-Вс: Выходной
Заказать звонок
artkompressor.ru
artkompressor.ru

Типы, схемы и конструкции поршневых компрессоров

В зависимости от расположения цилиндров различают компрессоры вертикальные, горизонтальные и угловые. К угловым относятся компрессоры с вертикально-горизонтальным и с наклонным расположением цилиндров, т.е. У-образные и Ш-образные, а также веерообразные и звездообразные (рис. 1.2).

Поршневой V-образный двухцилиндровый бескрейцкопфный компрессор с воздушным охлаждением
Рис. 7.1. Поршневой V-образный двухцилиндровый бескрейцкопфный компрессор с воздушным охлаждением

Компрессоры каждого типа различаются числом рядов (линий), числом цилиндров, равным числу шатунов, и выполняются крейцкопфными и бескрейцкопфными. Этим особенностям соответствует различное устройство механизма движения и станины, т.е. базы компрессора. Как отмечалось, бескрейцкопфные компрессоры выполняются небольшой мощности (до 100 кВт). По сравнению с крейцкопфными они имеют следующие недостатки: пониженный механический КПД, сравнительно большие утечки газа через поршневые кольца, менее эффективное использование рабочего объема цилиндра вследствие одностороннего действия поршней, повышенный унос масла из картера в цилиндры и загрязнение им сжимаемого газа (рис. 7.1).

В отличие от крейцкопфных компрессоров, где обычно применяется раздельная смазка, бескрейцкопфные компрессоры имеют единую систему смазки, в которой используется более вязкое для механизма движения и более дорогое компрессорное масло.

Преимуществом бескрейцкопфных компрессоров является меньшая масса и простота исполнения. Однако бескрейцкопфные компрессоры мощностью более 50 кВт не имеют преимущества в массе, и их целесообразно применять только для передвижных компрессорных станций.

Каждому типу компрессоров присущи определенные преимущества и недостатки в конструкции, удобстве эксплуатации и ремонте.

Цилиндр вертикального компрессора с графитовыми поршневыми уплотнениями
Рис. 7.2. Цилиндр вертикального компрессора с графитовыми поршневыми уплотнениями

Вертикальные компрессоры по сравнению с горизонтальными отличаются меньшим и более равномерным по окружности износом поршней и цилиндров, простой и легкой станиной, которая в отличие от рам горизонтальных компрессоров испытывает напряжения преимущественно растяжения и сжатия, а не изгиба. Отсутствуют опоры цилиндров, удобно извлечение поршня, силы инерции возвратно-движущихся масс действуют вертикально.

Вертикальный компрессор менее подвержен колебаниям, занимает меньшую площадь, его преимущества особенно важны для компрессоров с неполноценной смазкой цилиндров, например, кислородных со смазкой водно-глицериновой эмульсией, а также для компрессоров без смазки цилиндров — с уплотнением поршней и сальников посредством графитовых колец или лабиринтов.

В компрессорах для сжатия кислорода, хлора и других газов не допускается смазка минеральным маслом, а также в компрессорах для пищевой, химической и других отраслей промышленности не допускается загрязнение газа маслом (рис. 7.2).

Продольный разрез оппозитного воздушного компрессора
Рис. 7.3. Продольный разрез оппозитного воздушного компрессора

Горизонтальные компрессоры по сравнению с крупными вертикальными более удобны для обслуживания, так как все элементы доступны для контроля. Практически все горизонтальные компрессоры — крейцкопфные. Горизонтальные оппозитные компрессоры примерно вдвое легче, чем компрессоры с цилиндрами по одну сторону вала (рис. 7.3).

У угловых компрессоров результирующая сил инерции первого порядка, возникающих в рядах, расположенных под углом друг к другу, может быть полностью или в значительной мере уравновешена противовесами на валу. Положение цилиндров удобно для размещения клапанов, проходные сечения которых могут быть увеличены, а возникающие в них потери снижены. Этот тип компрессора является лучшим для бескрейцкопфного исполнения, особенно для передвижных компрессорных станций.

Схемы компрессоров

Компрессоры при равном числе ступеней различаются числом рядов, расположением ступеней и цилиндров. Эти признаки объединены общим понятием схемы компрессора, которая зависит от его типа, назначения, производительности и давления. Схема в значительной степени определяет доступность цилиндров при ремонте, удобство обслуживания сальников и пр. В ряде случаев схема влияет на утечки газа, степень износа поршней, размеры маховика, габариты и общую массу компрессора (рис. 7.4).

Схемы компрессоров
Рис. 7.4. Схемы компрессоров
а — оппозитного М-образного двухрядного компрессора; б — горизонтального компрессора с односторонним расположением цилиндров; в — оппозитного компрессора с согласованным движением поршней; г — оппозитного Н-образного компрессора

Компрессоры малой производительности должны быть простыми для монтажа и обслуживания, а компрессоры, предназначенные для передвижных установок, к тому же компактными и легкими. Компрессоры большой производительности должны быть надежными и экономичными. Требования простоты обслуживания и ремонта предъявляются ко всем компрессорам, но нельзя не учитывать, что крупные компрессоры обслуживает более квалифицированный персонал, чем малые. Надежность в работе — тоже общее требование, но особо существенное для крупных компрессоров, которые часто работают без остановок длительное время. При этом безаварийность является первым требованием. Затраты, направленные на уменьшение износа и повышение надежности, незначительны по сравнению с убытками, которые вызываются простоями компрессора и остановкой или сокращением производства технологической продукции.

Выбор числа рядов компрессора и размещение ступеней в ряду

Достоинством однорядного исполнения является более простой механизм движения и меньшее число сальников. Двухрядные и многорядные компрессоры имеют по сравнению с однорядными следующие преимущества:

  • более равномерную тангенциальную диаграмму и, следовательно, меньшую массу маховика;
  • меньшие поршневые силы и, как следствие, меньшую массу возврат-но-движущихся частей каждого ряда. При этом частота вращения может быть увеличена, а габариты и масса компрессора уменьшены;
  • меньшие суммарные силы инерции из-за того, что максимальные их значения в отдельных рядах возникают разновременно или одновременно, но частично или полностью уравновешивая друг друга; меньшая масса фундамента;
  • удобство монтажа цилиндров и лучшая их доступность при ремонте из-за того, что в одном ряду расположено меньше цилиндров.

В многорядном компрессоре поршневые силы рядов должны быть по возможности равны. Тогда кривошипные механизмы одинаково нагружены и компрессор имеет наименьшую массу. Если компрессор не имеет промежуточных отборов газа, то для равенства поршневых сил в рядах в каждом из них должно быть одинаковое число ступеней. Цилиндры различных ступеней в ряду следует располагать с учетом уравнивания поршневых сил, условий работы уплотнений поршней и сальников. Механический КПД компрессора с равными поршневыми силами выше, и примерно одинакова работа прямого и обратного ходов, из-за чего снижается масса маховика.

Цилиндры компрессоров средней и большой производительности выполняются двухстороннего действия или (при нескольких ступенях в ряду) их объединяют в дифференциальный блок. Преимущества такого исполнения — простота конструкции, уменьшение числа сальников и длины компрессора (рис. 7.5).

Горизонтальный двухрядный пятиступенчатый компрессор для сжатия водорода
Рис. 7.5. Горизонтальный двухрядный пятиступенчатый компрессор для сжатия водорода
1 — цилиндр IV ступени; 2 — цилиндр I и II ступеней; 3 - цилиндр III ступени; 4 — крейцкопф; 5 — шатун; 6 — коленчатый вал; 7 — рама; 8 — цилиндр III ступени; 9 — цилиндр I ступени; 10 — цилиндр I ступени; 11 —поршень дифференциальный I ряда; 12 — поршень дифференциальный II ряда; 13 — . качающаяся опора; А — подвод воды; В - отвод воды; С — подвод смазки; 1 — продольный разрез цилиндра V ступени

При выборе схемы компрессора учитывают ее особенности с точки зрения уплотнения поршней. Ступени высокого давления для снижения утечек газа и работы трения поршневых колец следует уплотнять по возможно меньшему периметру поршня. Порядок ступеней выбирают таким, чтобы сальник не находился на ступени высокого давления.

Для компрессоров средней и большой производительности из различных вариантов целесообразны многорядные схемы с расположением в ряду одного цилиндра, а для многоступенчатых компрессоров высокого давления — не более двух.


Возврат к списку