Типи поршневих компресорів

 

Поршневі компресори по числу ступенів стиснення діляться на одноступінчаті, двоступінчасті і багатоступінчасті, а за характером дії - на компресори простої (одинарної) і подвійної дії.

Одноступінчасті компресори виготовляються горизонтальними і вертикальними; горизонтальні компресори є здебільшого машинами подвійної дії, а вертикальні - простої дії.

Одноступінчатий компресор простої дії (рис.1 а) має циліндр 1, який з одного боку відкритий, а з іншого - закритий кришкою, в якій розташовані всмоктуючий і нагнітальний клапани 3 і 4. Поршень 2 з'єднаний безпосередньо з шатуном 5. Такі компресори відрізняються простотою будови - вони не мають сальника і повзуна (крейцкопфа).

У одноступінчатих компресорах подвійної дії (рис.1 б) газ в циліндрі 1 стискається по обидві сторони поршня 2; тому циліндр забезпечений двома всмоктуючими клапанами 3 і двома нагнітальними клапанами 4. Будова компресорів подвійної дії є складнішою, але зате, при рівній вазі і рівній займаній площі, вони дають вдвічі більшу продуктивність, ніж компресори простої дії.

Для охолодження стисненого газу циліндр, а іноді і кришки компресорів оснащують водяними сорочками (на рис.1 не показані). На корінний вал компресора насаджений маховик 8.

Для збільшення продуктивності одноступінчатих компресорів простої та подвійної дії вони виготовляються багатоциліндровими. У двоциліндровому компресорі простої дії (рис.1 в) поршні працюють паралельно, привід поршнів здійснюється від одного колінчастого вала з кривошипами, зсунутими один відносно одного на кут 90 або 180 °.

Для стиснення газу до надлишкового тиску вище 4-5 кгс/см² (максимум 7 кгс/см²) застосовують багатоступінчасті компресори з двома і більше ступенями, причому газ охолоджується в холодильниках між ступенями стиснення.

 

 

Рис. Одноступінчасті поршневі компресори:

а - одноциліндровий простої дії; б одноциліндровий подвійної дії; в - двоциліндровий простої дії; 1 - циліндр; 2- поршень; 3 - всасуючий клапан; 4 - нагнітальний клапан; 5- шатун; 6 - крейцкопф; 7-кривошип; 8- маховик.

 

Багатоступінчасті компресори виготовляють з послідовним розташуванням циліндрів (по одній осі) - системи тандем (рис.2, а) або з паралельним розташуванням циліндрів - системи компаунд (рис.2, б).

Двоступеневі горизонтальні компресори часто виготовляють одноциліндровими із ступінчастим або диференціальним поршнем (рис.2, в). Газ спочатку стискається в циліндрі 1 однією стороною поршня 2, потім охолоджується в проміжному холодильнику 9, з якого знову надходить у циліндр по інший бік поршня і стискається до заданого кінцевого тиску.

 

Горизонтальні компресори є тихохідними (n = 80-300 об/хв.). Вони з'єднуються з двигуном ремінною передачею. Вертикальні компресори швидкохідні (n = 300-350 об/хв. і більше) і з'єднуються з двигуном або безпосередньо, або через ремінну, зокрема клиноремінну передачу.

Багатоступінчасті горизонтальні компресори часто приводяться в дію тихохідним електродвигуном, ротор якого насаджений на вал компресора і служить одночасно маховиком.

З'єднання компресора з двигуном в один агрегат дає можливість значно зменшити площу, займану машиною, причому для більшої компактності циліндри компресора іноді розташовують V – подібно, під кутом один до одного (рис.2, г).

 

 

Рис.2 . Багатоступінчасті поршневі компресори:

а - системи тандем, б - системи компаунд; в - з диференціальним поршнем; г - з V - подібним розташуванням циліндрів; 1 - циліндр, 2 - поршень; 3 - всмоктувальний клапан; 4 - нагнітальний клапан; 5 - шатун; б-крейцкопф; 7-корінний вал; 6 - маховик; 9 - проміжний холодильник.

 

Стиснений газ з поршневих компресорів направляється до місць споживання через газозбірник (ресивер), що служить буфером для пом'якшення поштовхів газу, нерівномірно нагніваємого компресором, і коливань тиску газу при нерівномірному споживанні. У газозбірнику газ очищується від масла і вологи.