Центробежный компрессор: устройство и принцип работы

Центробежные компрессоры представляют собой оборудование, входящее в группу компрессоров динамического типа с радиальной конструкцией. Главным преимуществом установок данного типа является их высокая производительность, которая в разы превышает показатели компрессоров других видов. Благодаря этому, центробежные воздушные компрессоры, устройство которых позволяет использовать их при интенсивной эксплуатации, широко используются в промышленных масштабах – в нефтеперерабатывающей отрасли, металлообработке и других сферах деятельности.

Центробежные компрессоры – устройство и основные элементы

Компрессорные установки, состоящие в группе оборудования центробежного типа, представляют собой широкое разнообразие агрегатов, различных по своим характеристикам и техническому оснащению. Но при этом, центробежным компрессорам характерно общее стандартное оснащение. Так, оборудование данного типа включает в себя такие основные элементы, как:

• корпус оборудования;
• патрубки – входное и выходное устройства;
• рабочие колеса;
• диффузор;
• привод – может быть различных типов (дизельный, электрический и другие).

Здесь Вы можете ознакомиться с каталогом компрессоров, реализуемых ООО ГК «ТехМаш». 

Конструкция центробежных установок может быть различной в зависимости от количества в оборудовании следующих элементов:

• ступеней – одно- и многоступенчатые;
• роторов – однороторные и многороторные.

Кроме того, устройство центробежных компрессоров также имеет классификацию и по типу корпуса:

• Установки с разъемом корпуса горизонтального типа – в данном случае корпус имеет горизонтальное разделение на две части. Подобные особенности конструкции установки обеспечивают легкий доступ к ротору оборудования в случае необходимости. Используются агрегаты данного типа при необходимости получения давления с показателем ниже 60 атмосфер.

• Оборудование с разъемом корпуса вертикального типа – данное оборудование устанавливается в специальный цилиндр и применяется в технологических процессах, где уровень давления доходит до 700 атмосфер. При этом цилиндр содержит такие же диафрагмы и ротор, как и оборудование, корпус которого имеет горизонтальный разъем.

• Установки, оснащенные редуктором – данное оборудование, как правило, оснащено несколькими валами и редуктором, обеспечивающим передачу движения с мотора на вал. Применяются подобные компрессоры при необходимости получения давления с показателем ниже среднего.

Действие центробежных компрессоров

Устройство и принцип работы центробежных компрессоров основаны на динамическом сжатии газообразной среды. Основным элементом данного оборудования является ротор, оснащенный валом с рабочими колесами, расположение которых симметрично. В процессе работы оборудования, на частицы газа действует сила инерции, которая возникает благодаря наличию вращательного движения, совершаемого лопатками колеса. При этом происходит перемещение газа от центра компрессора к краю рабочего колеса и в результате газ сжимается и приобретает скорость. Далее скорость газа снижается и последующее сжатие происходит в круговом диффузоре – кинетическая энергия переходит в потенциальную. На следующем этапе газ поступает в обратный направляющий канал и переходит в следующую ступень установки.

Важным отличием центробежных установок от оборудования другого типа является отсутствие контакта между маслом и газом. В случае с агрегатами данного типа требования к смазке рабочих элементов оборудования значительно ниже, нежели в установках объемного действия. При этом смазка полностью защищает от ржавчины элементы оборудования, а масло, имеющее слабое окисление, смазывает зубчатые колеса, уплотнения и подшипники максимально эффективно.

Так, работа компрессора центробежного имеет достаточно простой принцип действия и основывается на вращательном движении лопастей рабочего колеса, который является одним из главных рабочих элементов установок центробежной группы. При этом, данному оборудованию характерно быстрое повышение уровня давления и достижение его максимальной величины за короткий период работы агрегата.

Одна из главных особенностей установок данного типа заключается в зависимости потребляемой оборудованием мощности, давления сжимаемого газа и его коэффициента полезного действия от уровня производительности компрессора. Характер и степень данной зависимости указывается в рабочих характеристиках установок, при этом индивидуально для каждой модели оборудования.

Конструкция, а также принцип работы центробежных компрессоров являются достаточно простыми в сравнении с установками других типов. Данная особенность позволяет получить сразу несколько преимуществ – возможность длительного срока использования оборудования при его интенсивной эксплуатации и высоком уровне эффективности работы. При этом, данное оборудование на протяжении всего периода использования требует минимального технического обслуживания, а в случае необходимости, легко поддается ремонту при поломках различных типов.

Принцип работы и устройство воздушного компрессора

Сжатый воздух является непременным участником большинства технологических процессов, поэтому трудно найти отрасль, в которой не использовалось бы компрессорное оборудование. При этом важно отметить, что эффективность установки во многом зависит от того, насколько правильно она подобрана. Именно поэтому, планируя приобрести компрессор, следует изучить устройство и принцип работы агрегата.

Коротко о типах компрессоров

Оборудование для производства сжатого воздуха начали использовать в промышленности около двух веков назад. За прошедшее время установки не раз дорабатывали и совершенствовали. Как следствие, современный модельный ряд техники насчитывает множество типов агрегатов, различающихся назначением, сферой применения, техническими характеристиками и другими особенностями. Впрочем, в соответствии с устройством и принципом работы компрессоры можно разделить всего на две группы — поршневые и винтовые. Предлагаем вам подробнее рассмотреть каждый тип, чтобы понять, чем они отличаются друг от друга и какой агрегат будет выгоднее в тех или иных условиях. Это поможет купить компрессор, максимально соответствующий потребностям конкретного предприятия.

Принцип работы поршневого компрессора

Одноцилиндровое оборудование — это наиболее простой тип поршневых компрессорных станций. Основными конструкционными элементами такого устройства являются цилиндр, поршень, всасывающий и нагнетательный клапаны. В процессе работы установки двигатель (электрический или ДВС) через коленвал и шатун передает движение на поршень. При его подъеме возникает разряжение, вследствие которого атмосферный воздух преодолевает сопротивление пружины всасывающего клапана и поступает в цилиндр. Далее поршень начинает движение вниз, в результате чего воздух сжимается. Когда давление рабочей среды превышает сопротивление пружины нагнетательного клапана, последний открывается и воздух поступает в выходной патрубок.

Принцип работы поршневого компрессора прост. Однако, как это видно из описания, при прямом подключении к пневмосистеме предприятия, сжатый воздух будет поступать импульсно. Чтобы устранить проблему пульсации используют различные решения. Самым простым является установка ресивера. В этом случае сжатый воздух поступает из выходного патрубка в воздухосборник и лишь затем попадает в пневмосистему. Еще один способ, позволяющий выровнять давление — использование двухцилиндровой станции. Принцип работы такого компрессора не отличается от описанного выше. При этом он имеет два цилиндра, которые работают в противофазе. Когда один цилиндр всасывает воздух, второй его нагнетает. За счет этого удается минимизировать пульсацию и стабилизировать давление в системе.

Примеры оборудования

Все модели

Принцип работы винтового компрессора

Отличительной особенностью винтовых установок является более сложное устройство. Их конструкция предусматривает наличие:

• фильтра, очищающего поступающий воздух от различных загрязнений и примесей;
• входного клапана, оснащенного пневматическим управлением;
• винтового блока, который состоит из ведущего и ведомого ротора;
• системы впрыска масла, служащей, как для смазки, так и для охлаждения;
• сепаратора, выполняющего очистку сжатого воздуха от примесей масла;
• трубопроводов, по которым осуществляет движение воздуха и масла.

Принцип работы винтового компрессора основывается на вращательном движении роторов, которое сообщается им с помощью ременной передачи от ДВС или электрического двигателя. Очищенный воздух поступает в винтовую пару, где его смешивают с маслом. При вращении роторов объем камеры, образуемой их поверхностями и стенками корпуса, уменьшается, вследствие чего происходит сжатие воздушно-масляной смеси. Далее она поступает в сепаратор, где воздух отделяют от масла, охлаждают и подают на выход компрессора. Что же касается масла, то его фильтруют и направляют в винтовой блок для повторного использования.

Важно сказать, что принцип работы воздушного компрессора винтового типа обуславливает стабильную подачу сжатого воздуха, без пульсаций в пневмосистеме. Из других преимуществ стоит отметить высокую производительность, возможность непрерывной эксплуатации, длительный рабочий ресурс.

Примеры оборудования

Все модели

В заключение

Ознакомившись с принципом работы воздушного компрессора, вы сможете подобрать установку, соответствующую потребностям предприятия по всем параметрам, включая мощность, производительность, расход топлива и т. д. Если же у вас возникли какие-либо затруднения, приглашаем воспользоваться помощью технических специалистов компании «Энергопроф». Они подробно проконсультируют вас по всем вопросам и помогут сделать правильный выбор.

Автор: Виталий Шаров

Источники:

1. Бухарин Н. Н. Моделирование характеристик центробежных компрессоров.
   Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1983.— 214 с, ил.
2. Компрессорные машины. Страхович К.И., Френкель М.И., Кондряков И.К., Рис В.Ф.
   Государственное издательство торговой литературы. Москва. 1961
3. Пластинин, П. И. Поршневые компрессоры. Том 1. Теория и расчет / П.И. Пластинин.
   М.: Колос, 2000. — 456 c.

Как работают воздушные компрессоры: анимированное руководство

Воздушные компрессоры являются универсальными и жизненно важными компонентами любого завода или мастерской. В последние годы они стали меньше и менее громоздкими, что делает их более удобными в различных рабочих ситуациях. Это очень полезные портативные машины, которые приводят в действие одиночные пневматические инструменты.

Главное преимущество воздушных компрессоров в том, что они намного мощнее обычных инструментов и не требуют собственных громоздких двигателей. Поскольку единственное реальное техническое обслуживание, которое требуется от них, — это небольшая смазка, различные инструменты могут приводиться в действие одним двигателем, который использует давление воздуха для достижения максимального потенциала.

Их универсальность не ограничивается верстаком для дрелей или шлифовальных машин; их можно использовать для чего угодно: от накачивания шин (например, на местной заправочной станции) до прочистки раковины дома.

Воздушные компрессоры являются свидетельством человеческой изобретательности. Важно понимать, как они работают, чтобы вы могли выбрать правильный воздушный компрессор для своего проекта.

Как работают воздушные компрессоры

Воздушные компрессоры работают, нагнетая воздух в контейнер и повышая его давление. Затем воздух нагнетается через отверстие в резервуаре, где создается давление. Думайте об этом как об открытом воздушном шаре: сжатый воздух можно использовать в качестве энергии по мере его выпуска.

Они оснащены двигателем, который превращает электрическую энергию в кинетическую. Это похоже на то, как работает двигатель внутреннего сгорания, использующий коленчатый вал, поршень, клапан, головку и шатун.

Оттуда сжатый воздух можно использовать для питания различных инструментов. Некоторые из наиболее популярных вариантов — это гвоздезабиватели, ударные гайковерты, шлифовальные машины и распылители краски.

Существуют различные типы воздушных компрессоров, каждый из которых имеет свою специализацию. Как правило, различия не слишком велики: все сводится к тому, как компрессор справляется с вытеснением воздуха.

Как работает воздушный компрессор каждого типа

Существует два метода сжатия воздуха: принудительное и динамическое вытеснение. Каждый метод имеет несколько подкатегорий, которые мы рассмотрим ниже. Результаты относительно схожи, но процессы их достижения различаются.

Вот как работают нагнетательные и динамические вытеснители:

Нагнетательные воздушные компрессоры

Нагнетательные воздушные компрессоры нагнетают воздух в камеру, объем которой уменьшается для сжатия воздуха.

Прямое вытеснение — это общий термин, описывающий различные воздушные компрессоры, приводимые в действие за счет объемного вытеснения воздуха. Хотя внутренние системы различаются на разных машинах, способ подачи питания одинаков.

Некоторые типы объемных компрессоров лучше приспособлены для промышленных рабочих нагрузок, в то время как другие лучше подходят для любителей или частных проектов. Вот три основных типа воздушных компрессоров, в которых используется поршневой двигатель:

1.

Винтовой

Винтовые компрессоры имеют два внутренних «винта», которые вращаются в противоположных направлениях, захватывая и сжимая воздух между ними. Два винта также создают постоянное движение при вращении.

Это распространенный тип воздушного компрессора, за которым проще всего ухаживать. Двигатели, как правило, промышленного размера и отлично подходят для непрерывного использования.

2. Ротационно-пластинчатый

Ротационно-пластинчатые компрессоры аналогичны ротационно-винтовым компрессорам, но вместо винтов лопастные установлены на роторе и вращаются внутри полости. Воздух сжимается между лопастью и ее корпусом, а затем выталкивается через другое выпускное отверстие.

Ротационно-пластинчатые компрессоры очень просты в использовании, что делает их очень популярными для частных проектов.

3. Поршневой/поршневой тип

Поршневой (поршневой) компрессор использует поршни, управляемые коленчатым валом, для подачи газа под высоким давлением. Они обычно находятся на небольших рабочих площадках и не предназначены для постоянного использования.

Существует два типа поршневых компрессоров: одноступенчатые и двухступенчатые.

1. Одноступенчатый

В одноступенчатых компрессорах воздух сжимается с одной стороны поршня, а другая сторона отвечает за его функционирование: когда поршень движется вниз, воздух всасывается, а когда он движется вверх, воздух сжимается.

Одноступенчатые компрессоры относительно доступны по цене по сравнению с другими компрессорами и, как правило, их легко приобрести; их можно найти практически в любом механическом магазине.

2. Двухступенчатые

Двухступенчатые компрессоры имеют две камеры сжатия с каждой стороны поршня. Компрессоры двойного действия обычно имеют водяное охлаждение за счет непрерывного потока воды, проходящего через двигатель. Это обеспечивает лучшую систему охлаждения, чем другие компрессоры.

Из-за высокой стоимости двухступенчатые компрессоры лучше подходят для заводов и мастерских, чем для частных проектов.

Динамический вытеснитель

В компрессорах с динамическим вытеснением для создания воздушного потока используются вращающиеся лопасти, приводимые в движение двигателем. Затем воздух ограничивается для создания давления, а кинетическая энергия накапливается в компрессоре.

В основном они предназначены для крупных проектов, таких как химические заводы или производители стали, поэтому маловероятно, что вы сможете найти их у местного механика.

Как и в случае с поршневыми компрессорами, существует два различных типа динамического смещения: осевое и центробежное.

1. Осевые компрессоры

В осевых компрессорах используется ряд лопаток турбины для выработки воздуха, нагнетающего его через небольшую площадь. Хотя осевые компрессоры похожи на другие лопастные компрессоры, они работают со стационарными лопастями, которые замедляют поток воздуха, увеличивая давление.

Эти типы воздушных компрессоров не очень распространены и имеют ограниченную функциональность. Они используются в основном в авиационных двигателях и на больших воздухоразделительных установках.

2. Центробежные компрессоры

Центробежные или радиальные компрессоры работают, подавая воздух в центр через вращающееся рабочее колесо, которое затем выталкивается вперед под действием центробежной или внешней силы. Замедляя поток воздуха через диффузор, генерируется больше кинетической энергии.

В компрессорах такого типа обычно используются электрические высокоскоростные двигатели. Одним из наиболее распространенных применений центробежных компрессоров являются системы ОВКВ.

В чем разница между насосом и компрессором?

Иногда слова «насос» и «компрессор» взаимозаменяемы. Они могут показаться похожими, но между ними есть разница.

Насосы перемещают жидкости между местами, в то время как воздушные компрессоры сжимают объем газа и часто транспортируют его в другое место. В любом проекте, связанном с жидкостью, например, при накачивании бассейна, используется насос. С другой стороны, сжатый воздух используется для получения энергии для выполнения различных задач, таких как пескоструйная обработка.

Понимание разницы между двумя терминами и методами распространения может помочь вам понять, что вам нужно для вашего проекта.

Воздушные компрессоры полезны в любом строительном проекте. От покраски распылением до ремонта спущенной шины, они могут значительно облегчить работу. Нет двух одинаковых воздушных компрессоров, и понимание того, как они работают, позволяет вам принимать обоснованные решения для проекта, над которым вы работаете.

Похожие сообщения

Что делает компрессор? Принцип работы воздушных компрессоров

Воздушные компрессоры являются незаменимым инструментом во многих (промышленных) секторах. В этой статье мы хотим рассказать вам все о принципе работы воздушных компрессоров. Что конкретно делает компрессор? И почему сжатый воздух является таким хорошим источником энергии? Мы объясним.

Очевидно, что сжатый воздух можно использовать в качестве источника энергии. Он имеет много преимуществ. Например, сжатый воздух полностью безвреден и чист . Он также имеет множество различных применений: сжатый воздух может приводить в действие инструменты и машины, и в то же время он может сушить материалы или перемещать элементы. Именно благодаря своей чистоте и универсальности сжатый воздух является таким популярным источником энергии в различных промышленных приложениях.

Но чтобы использовать сжатый воздух, необходим внешний источник питания . Для сжатия воздуха требуется фиксированное количество внешней энергии, поскольку это чисто физический процесс. Большинство компрессоров приводятся в действие электрическими двигателями или двигателями внутреннего сгорания. Вопрос: как это работает?

Чтобы объяснить принцип работы воздушных компрессоров, нам придется провести различие между различными типами компрессоров: поршневыми (поршневыми) и ротационными (винтовыми) компрессорами.

Что делает компрессор: поршневые компрессоры

Поршневые (или поршневые) компрессоры сжимают воздух с помощью цилиндров, поршней и кривошипов. Эти элементы приводятся в действие электрическим двигателем или двигателем внутреннего сгорания. Воздух перемещается в цилиндр и затем сжимается поршнями. Сжатие может иметь одну или несколько стадий, пока не будет достигнуто нужное рабочее давление. Когда воздух сжимается, он проходит через охладитель в воздушный резервуар.

Поскольку поршневые компрессоры имеют много движущихся частей, смазка необходим. Поршневые компрессоры MARK смазываются маслом. Это также означает, что сжатый воздух, поступающий от компрессора, содержит остаточное масло , обычно от 10 до 15 мг/м³. В некоторых случаях загрязнение маслом является проблемой. Поэтому компрессоры MARK могут быть оснащены масляным фильтром для удаления всех частиц масла из сжатого воздуха.

Хотите узнать больше о масляных фильтрах и осушителях воздуха? Подробнее читайте в нашей статье: «Важность осушителя и фильтра сжатого воздуха в (промышленных) воздушных компрессорах».

Поршневые (или поршневые) компрессоры используются как в домашних условиях, так и в промышленности. Большая разница в их размере . Промышленные поршневые компрессоры обычно используются в следующих отраслях:

• газовая промышленность;
• химические заводы;
• маслобойных и нефтеперерабатывающих заводов;
• холодильная техника.

Что делает компрессор: ротационные (винтовые) компрессоры

Ротационные (или винтовые) компрессоры имеют другой принцип работы, чем поршневые компрессоры. Вместо того, чтобы сжимать воздух с помощью поршней и цилиндров, роторные компрессоры используют вращающиеся винты для начала сжатия. Воздух нагнетается между двумя вращающимися винтовыми элементами и выходит сжатым.

Поскольку при сжатии воздуха выделяется тепло, охлаждающая жидкость впрыскивается между винтами (компрессионная камера). Эта охлаждающая жидкость (в большинстве случаев: масло) перемещается между камерой охлаждения, резервуарами для жидкости и охладителями, чтобы поддерживать рабочую температуру на уровне около 80°C. После сжатия охлаждающая жидкость отделяется от сжатого воздуха в маслоотделителе . После прохождения через доохладитель сжатый воздух перемещается в воздушный резервуар.

Ротационные (винтовые) компрессоры используются везде, где требуется постоянный поток сжатого воздуха. Некоторые типичные отрасли промышленности:

• переработка пищевых продуктов;
• упаковка;
• автоматизированная индустрия;
• автоматизированное производство.

Теперь, когда вы больше знаете о принципе работы воздушных компрессоров, возможно, вам захочется узнать больше о том, какой компрессор выбрать. В этой статье о различных типах воздушных компрессоров вы найдете больше информации.

У вас есть к нам вопросы?

Хотите узнать больше о воздушных компрессорах, которые мы предлагаем? Есть вопросы о наших услугах? Мы рады быть полезными. Просто дайте нам знать, и мы свяжемся с вами как можно скорее.

Свяжитесь с нашей командой!

⇪ Наверх ⇪

Какой воздушный компрессор мне нужен?

Если вы все еще не уверены, какой тип воздушного компрессора вам нужен, свяжитесь с нашими специалистами для личной консультации. Мы оценим вашу ситуацию и поможем подобрать идеальный компрессор.

Винтовые компрессоры

Контактная форма

Продажи и поддержка

Соответствующая (смягчение) Дата (воспоминание)

9993

Соответствующая (ослабление).

Фильтровать статьи по тегам

Повысьте эффективность, модернизировав поршневой воздушный компрессор

31 января 2023 г.

Если вы используете поршневой воздушный компрессор для своих целей, вы можете перейти на винтовое оборудование из-за его эффективности и технологии.

Рекомендации по выбору решения для винтового компрессора

31 января 2023 г.

Доступные с различными двигателями, трансмиссиями и размерами, важно инвестировать в правильное решение винтового компрессора для вашей компании.

Инновационная технология и особенности винтового воздушного компрессора

28 ноября 2022 г.

Благодаря различному составу и характеристикам двигателей существует множество возможностей для совершенствования технологии воздушных компрессоров.

Расширенные преимущества винтового воздушного компрессора

28 ноября 2022 г.

Независимо от области применения, использование ротационного винтового воздушного компрессора на протяжении всего производственного процесса дает множество преимуществ.

Какой размер (промышленного) воздушного компрессора мне нужен?

29 июля 2022 г.

Другой вопрос, который вы можете себе задать: насколько большим должен быть мой воздушный компрессор? Поскольку они бывают всех форм и размеров, важно знать, какой размер будет идеальным для вас.

Руководство по поршневым компрессорам

26 июля 2022 г.

Это руководство расскажет вам больше о нашей технологии поршневых компрессоров. Поршневой компрессор является одним из наиболее распространенных видов воздушных компрессоров на рынке. Узнайте больше о поршнях в этой статье.

Системы рекуперации тепла для воздушных компрессоров: правильный выбор

26 июля 2022 г.

Рекуперация тепла — это лишь один из многих способов рентабельной эксплуатации воздушных компрессоров. Обо всем этом читайте в этой статье.

Рекуперация отработанного тепла в воздушных компрессорах: снизьте затраты на электроэнергию и выбросы углекислого газа

26 июля 2022 г.

В условиях рекордно высоких цен на энергию необходимо сделать правильный выбор. Рекуперация отработанного тепла — это идеальный способ минимизировать затраты и уменьшить углеродный след.

Выбор системы воздушного компрессора: на что обратить внимание

26 июля 2022 г.

Выбирая промышленную систему воздушного компрессора для своего бизнеса, вы должны учитывать различные факторы. В этой статье будет рассказано обо всем, что вам нужно знать.

Принцип работы винтового компрессора

20 июля 2022 г.

Вы когда-нибудь задумывались, как работают винтовые компрессоры? В этой статье мы объясним принцип работы винтовых компрессоров.

Что делает компрессор? Принцип работы воздушных компрессоров

19 июля 2022 г.

Что конкретно делает компрессор? В этой статье мы объясним вам, как работают различные типы воздушных компрессоров.

Компрессоры с частотным приводом: чем они хороши?

8 июля 2022 г.

Компрессоры с частотным приводом регулируют давление и потребности в энергии. Таким образом, вы можете значительно сэкономить на счетах за электроэнергию! Обо всем этом читайте в этой статье.

Расходы на воздушный компрессор: 5 советов, как их снизить

18 мая 2022 г.

Стоимость воздушного компрессора может быть высокой, если вы не будете соблюдать несколько основных правил. Узнайте обо всем этом в этой статье.

Почему масло используется в винтовом компрессоре

18 апреля 2022 г.

В этой статье вы узнаете, почему винтовому компрессору для работы требуется масло, и узнаете больше об использовании масляных фильтров.

Что такое сжатый воздух? Как это может быть полезно?

7 апреля 2022 г.

Вам может быть интересно: что такое сжатый воздух? И почему он так полезен в качестве источника энергии? Мы объясним в этой статье.

Безмасляные и масляные компрессоры

6 апреля 2022 г.