Типы и схемы поршневых компрессоров

Распространенные типы и схемы компрессоров

Тип поршневого компрессора определяется расположением цилиндров. Каждый тип компрессоров имеет свои преимущества. Схема компрессора и его тип взаимосвязаны.

Основным преимуществом вертикальных компрессоров — является равномерный и значительно меньший износ цилиндров и юбок поршней, благодаря меньшему давлению поршней на стенки цилиндров. Кроме того, в таких компрессорах происходит равномерное распределение смазывающих веществ по стенкам цилиндров и меньшее попадание абразивных частиц на трущиеся поверхности поршней и цилиндров. Это преимущество является решающим для компрессоров без смазки или с неполной смазкой там, где не допускается применение минерального масла (кислородные, хлорные и другие компрессоры).

Горизонтальные компрессоры более удобны при обслуживании, что очень важно для стационарных крупных компрессоров.

Преимущества угловых компрессоров — относительно малая масса и компактность — имеют решающее значение для компрессоров в передвижных установках.

Воздушные компрессоры одного типа с кривошипно-шатунным механизмом различаются числом рядов цилиндров, равным числу шатунов, расположением цилиндров и ступеней, конструкцией кривошипно-шатунного механизма, который может быть крейцкопфным или бескрейцкопфным. Эти признаки объединены в общее понятие схема компрессора, которая изначально предопределяет конструкцию компрессора, ее массу, габариты и цену компрессора, а также такие фактоы как экономичность при эксплуатации, надежность, простота в обслуживании и ремонте.

Различные требования, предъявляемые к компрессорам в зависимости от их назначения, отражаются в разнообразном количестве используемых схем. Наиболее применяемые из них показаны на рис. 2, а—m, на котором римскими цифрами обозначены ступени сжатия, а буквами Ур — уравнительная, полость; последняя в отличие от рабочих полостей не имеет клапанов и находится под постоянным давлением газа для уравнивания поршневых сил.

Бескрейцкопфные компрессоры просты по конструкции и компактны, вследствие чего их применяют для передвижных установок.
В крупных компрессорах сказываются недостатки такой схемы:
пониженный механический к. п. д., большой прорыв газов через поршневые кольца, увеличенный расход масла, и соответственно, большое его попадание в качестве примесей в сжимаемый газ, малоэффективное использование рабочего объема
цилиндра вследствие одинарного действия. Поэтому она уступает
место схеме с крейцкопфом.

 

Тип и схема компрессора

Рис. 2. Схемы поршневых компрессоров: а-з — двухступенчатых; и-м — трехступенчатых;

н-п — четырехступенчатых; р-с — пятиступенчатых; м — шестиступенчатого.

 

На рис. 2, з, ж представлены схемы со встречным движением поршней (оппозитное расположение).
Поршни компрессора расположены друг против друга (под углом 180°). При такой схеме силы инерции, возникающие при возвратно — поступательном движении поршней, полностью уравновешиваются. Соответственно компенсируются силы, действующие на коренные подшипники и шейки вала, что значительно снижает их износ и продлевает срок службы. Компрессоры с горизонтальным оппозитным расположением цилиндров, могут быть в два раза легче компрессоров с их односторонним расположением.

Несколько ступеней в одном ряду объединяют в дифференциальный блок (см. рис. 2, и, л), за счет чего уменьшается число сальников и длина ряда. Ступень высокого давления для снижения утечек газа уплотняют по возможно меньшему периметру поршня, располагая ее в торце дифференциального блока.

Основные схемы и типы воздушных поршневых компрессоров. Их преимущества и недостатки.