Компрессоры: классификация и типы

Конструктивные различия компрессорных установок

Компрессорные установки – это высокоэффективные машины для сжатия воздуха. Такие агрегаты уже давно используют для привода пневмоинструмента, перекачки газов и других работ в различных сферах деятельности человека. Однако выбор компрессоров, предлагаемых на современном рынке, очень большой и неискушенному человеку очень трудно ориентироваться в разнообразии моделей, производителей, брендов и других отличий. О том, какие бывают компрессоры, классификация, типы и конструктивные различия установок поговорим в этой статье.

Классификация компрессоров

Все установки для сжатия воздуха подразделяются:

По назначению: 

• Промышленные
• Бытовые. 

По конструкции: 

• Винтовые.
• Поршневые.
• Шестеренчатые
• Мембранные.
• Роторно-пластинчатые.
• Жидкостно-кольцевые. 

По типу смазки: 

• Маслозаполненные.
• Безмасляные. 

По способу использования: 

• Стационарные.
• Передвижные. 

По типу привода:

• Ременные.
• Прямого привода.

По двигательным установкам:

• Электрические.
• Двигатели внутреннего сгорания (ДВС). 

Кроме этих признаков воздушные компрессоры могут подразделяться по производительности, мощности, по наличию ресивера и дополнительного оборудования. Рассмотрев отдельные виды, узнаем, что из себя представляет тот или иной тип воздушных установок.

Промышленные

 Производительность – это параметр, который можно узнать из технического паспорта устройства. Производитель обычно указывает такие данные к каждому агрегату, чтобы правильно определить его функциональные возможности. Характеристика рассчитывается по специальным формулам в ходе тестирования агрегата. Нужно понимать, что производительность компрессора – это величина непостоянная и может меняться в зависимости от возраста агрегата и условий его использования. К промышленному оборудованию относят компрессора со средней (от 10 до 100 м3/мин) и высокой производительностью (более 100 м3/мин).

Бытовые

 Компрессора с низкой производительностью (до 10 м3/мин), ввиду их невысокой стоимости, применяются в бытовом секторе и на малых предприятиях: шиномонтажных мастерских, автосервисах, в небольших строительных организациях для ремонта квартир и домов. Обычно это поршневые масляные и безмасляные модели с установленными ресивером, которое можно перемещать с места на место в пределах производственного помещения. Двигатели таких установок – электрические, одно или трехфазного подключения. Используемый привод – ременный или прямой.

Поршневые компрессоры

 Это установки бытового или промышленного назначения с возвратно поступательным движением поршня. Широкое распространение такие модели получили за неприхотливость, простую конструкцию и хорошую ремонтопригодность. Эффективность сжатия в таких агрегатах достигается за счет шатунно-поршневой группы. Поршень нагнетает воздух в полость цилиндра за счет чего происходит увеличение давления. 

Работа механизмов компрессора сопровождается сильным трением, пульсациями и нагревом. Это главные недостатки компрессоров такого типа. Кроме того, большой вес промышленных агрегатов и повышенные вибрации доставляют проблемы при монтаже: для установки требуется подготовленная площадка со специальным фундаментом.

Винтовые компрессоры

 Это тип компрессорного оборудования с совершенно иным принципом работы. В качестве сжимающего устройства выступает винтовой блок. Два ротора имеют специальную нарезку по типу «архимедова винта». Винты, быстро вращаясь навстречу друг другу, создают воздушное давление в полости корпуса. Этот метод гораздо эффективнее, чем у поршневых аналогов. Меньшее трение позволяет конструировать агрегаты с большой производительностью, не меняя их мощность. Кроме этого, компрессоры винтового типа имеют меньшую температуру сжатого воздуха на выходе и невысокие пульсации. Это позволяет избавиться от сложной системы охлаждения и громоздких ресиверов.

Шестеренчатые компрессоры

 Конструкция таких моделей очень похожа на винтовые. Однако для сжатия используются не роторы, а шестерни с прямым зубом. Отдаленно компрессоры шестеренчатого типа напоминают автомобильные – масляные. Такой вид установок вырабатывает воздух без наличия примесей и используются на сельскохозяйственных и пищевых предприятиях для перекачки сыпучих продуктов: зерна, муки, сахарного песка, круп и т.д.

Мембранные компрессоры

 Еще один вид компрессора для подачи чистого сжатого воздуха потребителям – мембранный. Процент посторонних примесей в пневмосистеме такого аппарата крайне мал: нет трущихся частей, смазывающих жидкостей и других факторов, воздействующих на состав воздуха. Эти насосы часто применяются в лабораторных и экспериментальных установках или для перекачки гелия, азота, водорода в газораспределительных областях промышленности. Также такие устройства работают как вакуумные насосы для откачки технологических жидкостей.

Роторно-пластинчатые компрессоры

 Это компрессоры объемного действия, в которых работа по сжатию выполняется за счет изменения объема рабочей полости. Установки бывают горизонтального и вертикального типа, но принцип действия остается неизменным. В цилиндрическом роторе расположены пластины, которые при раскручивании выходят из своих пазов и соприкасаются с неподвижными стенками статора. За счет этого вращения и происходит сжатие поступающего извне воздуха. Горячие воздушные массы и масло охлаждаются в двухконтурном радиаторе.

Жидкостно-кольцевые компрессоры

 Очень похожи на предыдущий вид с аналогичным принципом действия. Разница лишь в способе сжатия. Давление воздушно-газовой смеси наращивается за счет жидкостного кольца, создаваемое вращением ротора вокруг неподвижного статора. Жидкость в такой модели служит для уплотнения зазоров между пластинами и стенками статора, охлаждения сжимаемого воздуха и смазки поверхностей. Эти компрессоры относятся к безмасляным и выдают воздух без примесей смазывающей жидкости. Недостаток таких устройств – низкий КПД. Однако они незаменимы в некоторых областях химической и нефтехимической промышленности.

Компрессорные установки с электродвигателями

 Среди всех видов компрессоров можно выделить два основных типа, которые различаются по типу двигателя. Это электрические машины и устройства с двигателями внутреннего сгорания. Модели, комплектуемые электродвигателями, компактны, неприхотливы и экономичны. Электрические двигатели асинхронного и синхронного типа обладают самым высоким КПД среди своих конкурентов.

Компрессорные установки с таким приводом применяются как в промышленности, так и в быту. Особенно распространены компрессоры с небольшой производительностью для домашнего применения и малого бизнеса. Недостаток таких установок только один: местоположение и радиус действия сильно зависят от наличия электросетей и длины подключаемого кабеля.

Установки с ДВС

 Компрессоры с дизельными или бензиновыми ДВС используются для передвижных установок. Двигателя внутреннего сгорания обладают одним несомненным преимуществом – работают вдали от энергоносителей и не зависят от внешних источников питания. Все что требуется для стабильной работы – это своевременное техническое обслуживание и заправка топливом. 

Современные компрессорные установки комплектуют двигателями российского и иностранного производства. Это экономичные системы, которые адаптированы к суровым условиям эксплуатации. Передвижные станции с ДВС применяются для строительных и дорожных работ, а также для обеспечения сжатым воздухом буровых установок и шахт по добыче полезных ископаемых.