Компрессор (приводной нагнетатель)

Прокачать «сердце» автомобиля, усилить его движущую мощь хочет каждый автолюбитель. Есть несколько способов для получения заметного результата, но самым простым и распространенным является оборудование двигателя наддувом воздуха. Благодаря этому простому методу, можно добиться значительной прибавки лошадиных сил без увеличения рабочего объема, что в последнее время активно применяется большинством зарубежных автопроизводителей. Самыми распространенными являются турбокомпрессоры и приводные нагнетатели, которые на первый взгляд очень похожи, но в действительности имеют различия в конструкциях, тем самым оказывая разное влияние на характер автомобиля.

Чтобы понять, как работает эта система, не нужна специальная подготовка. Всё довольно просто: в цилиндры подается дополнительная порция воздуха, которая создает положительное давление на впуске. Это изменение отслеживается системой управления двигателем, которая настроена на приготовление рабочей смеси оптимального состава, что заставляет ее увеличить подачу топлива. В итоге мы получаем состав, при сгорании которого выделяется больше энергии, что и приводит к повышению мощности двигателя.

Рассмотрим основные отличия данных систем. Источником энергии для турбокомпрессоров являются отработанные газы двигателя, которые вращают турбинное колесо устройства. В отличие от них, приводные нагнетатели используют механическую передачу от коленвала двигателя. Поэтому производительность наддува находится в прямой зависимости от частоты вращения мотора, то есть компрессор в любой момент обеспечивает необходимую подачу воздуха.

Типы приводных нагнетателей

За последние сто лет было создано много типов приводных нагнетателей, но в современном автомобилестроении применяются чаще всего только три разновидности: роторные, винтовые и центробежные. Подача воздуха в первых двух видах производится при помощи двух цилиндрических вращающихся роторов особой формы, а в третьем — лопатками крыльчатки.

Роторные компрессоры

Ключевыми характеристиками роторных компрессоров является простота конструкции, большой срок эксплуатации, уравновешенность, высокая чистота подаваемого воздуха и положительная зависимость давления воздуха за компрессором от частоты вращения роторов. Эта особенность важна при работе двигателя в часто меняющихся режимах. Воздух в рабочей полости компрессора не сжимается, поэтому роторные приводные нагнетатели еще называют компрессорами с внешним сжатием. Устройства эффективны только при умеренной степени повышения давления, которая равна отношению величины давления нагнетания к давлению всасывания. При росте давления на впускном окне, КПД компрессора резко падает.

Чаще всего применяются роторные компрессоры, оснащенные двумя одинаковыми роторами и отличающиеся поперечным расположением впускного и выпускного окон в корпусе устройства. Это наглядно видно на приведенном рисунке.

К недостаткам таких компрессоров можно отнести заметную зависимость КПД устройства от величины зазоров между работающими деталями, большой нагрев, пульсацию давления нагнетания и сильный шум, которые заметны при применении простых в изготовлении прямозубых роторов. Исходя из этого, роторные компрессоры в основном используют для создания положительного давления со значениями не более 0,5-0,6 бара.

Стараясь уменьшить шум и улучшить равномерность подачи воздуха, роторы делают спиральной формы. Но даже эти ухищрения, как и применение окон клиновидной формы, только уменьшают пульсацию давления. Устранить ее полностью в компрессоре с внешним сжатием практически невозможно. Заметного уменьшения амплитуды пульсаций позволяет добиться применение трехзубчатых роторов вместо двухзубчатых. В этом случае период пульсации давления и скорости в проточной части устройства соответствует 60° угла поворота роторов.

Винтовые компрессоры

В отличие от роторного типа устройств, винтовые компрессоры обеспечивают диагональное движение воздуха в проточной части. Внутреннее сжатие достигается изменением объема полостей между корпусом и вращающимися винтовыми роторами. Такая конструкция позволяет получать довольно высокую степень повышения давления воздуха при высоком КПД (более 80%). Большая скорость вращения компрессора (до 12 тыс. об/мин) позволила снизить его габариты, к тому же появилась возможность использовать привод от газовой турбины.

Основными преимуществами винтового компрессора являются его высокая надежность и уравновешенность. Нагнетаемый воздух не содержит примесей масла, поэтому он наиболее пригоден для работы с поршневым двигателем.

Недостатком такого компрессора часто называют особую сложность формы роторов и их массивность, что ведет к их высокой стоимости. При работе винтовой компрессор производит шум высокой частоты, который вызывается пульсациями давления в режимах всасывания и нагнетания.

Рассмотрим конструкцию винтового компрессора на приведенном рисунке:

Его роторы представляют собой зубчатые колеса со спиральными зубьями, которые имеют большой угол наклона спирали. Профили зубьев и выемок роторов полностью соответствуют друг другу. В процессе работы зубья роторов не соприкасаются с корпусом и между собой, что достигается применением синхронизирующих шестерен на валах роторов. При этом отношение количества зубьев шестерен равно отношению количества зубьев соответствующих роторов. Основным распределительным органом при этом выступает ротор с впадинами.

Винтовые компрессоры могут создавать давление до 1 бара, а в некоторых случаях и выше, поэтому чаще всего применяются на мощных и скоростных автомобилях.

Центробежные компрессоры

Наибольшее распространение в двигателях внутреннего сгорания получили центробежные компрессоры. Этот тип устройств относится к лопаточным машинам, принцип действия которых основан на взаимодействии потока воздуха с лопатками рабочего колеса и неподвижных элементов машины. По сравнению с другими конструкциями, центробежные компрессоры имеют более компактные размеры и относительно просты в изготовлении.

Конструкция центробежного компрессора состоит из входного устройства, рабочего колеса (крыльчатки), и диффузора, который включает в себя безлопаточную и лопаточную части, причём последняя может отсутствовать. Также имеется воздухосборник, чаще всего выполняемый в виде улитки. В центробежном компрессоре воздух, пройдя через фильтр, попадает во входное устройство, которое для устойчивости потока постепенно сужается по направлению движения и служит для равномерного его подвода к колесу при минимальных потерях. Рабочее колесо устанавливается на шлицах, но в случае небольших размеров, может крепиться на гладком валу, который через механическую передачу связывается с коленвалом двигателя или рабочим колесом газовой турбины.

Основополагающими параметрами центробежного компрессора являются: расход воздуха, степень повышения давления и КПД компрессора. В современных устройствах, применяемых для наддува двигателей внутреннего сгорания, эти параметры могут изменяться в широком диапазоне. Так, например, степень повышения давления в компрессорах, приводимых в движение валом двигателя, может достигать 1,2 единиц. А в случае использования центробежного компрессора в форсированном комбинированном двигателе ее значение может достигать 3-3,5.

Центробежные компрессоры имеют много общего с турбокомпрессорами. Они довольно компактны, имеют небольшую цену и достаточно долговечны. Конечно, они не отличаются большим КПД и теряют свою эффективность на малых оборотах, но довольно часто применяются на отечественных автомобилях ВАЗ.

Хорошим примером такого устройства может служить компрессор «АutoTurbo» для ВАЗ 2110-2112 16V, 2170-2172 16V. Он может быть установлен на модель Лада-Приора, оснащенную ГУР или кондиционером. В комплекте используется серийный компрессор PK 23-1, создающий избыточное давление наддува до 0,5 бар при скорости вращения 5200 об/мин. Для его установки не требуется внесения изменений в конструкцию двигателя, только рекомендуется понизить степень сжатия путем замены штатной прокладки головки блока на более толстую. Разработчики изначально рассчитывали на максимальное упрощение установки компрессора, поэтому он может быть установлен автолюбителем самостоятельно.

Для установки на модель Нива-Шевроле предназначен центробежный компрессор «АutoTurbo» с установочным комплектом для ВАЗ 2123. В устройстве применен компрессор ПК-23, который при своевременной замене ремня и подшипников обладает неограниченным ресурсом. Создавая давление наддува до 0,5 бар, устройство отличается сравнительно небольшими габаритами и бесшумностью работы. Данный нагнетатель может устанавливаться на любые двигатели с максимальным объёмом 3 л.

Механический нагнетатель автомобиля — устройство и принцип работы

Расскажем про механические нагнетатели воздуха для двигателя автомобиля. Центробежные и нагнетатели ROOTS. Устройство и принцип работы. Плюсы и минусы.

Центробежные нагнетатели воздуха

Подобные нагнетатели в тюнинге получили наибольшее распространение. По конструкции они наиболее близки к турбонаддуву, поскольку имеют одинаковый принцип нагнетания воздуха. Разняться лишь способы привода. Работа осуществляется следующим образом.

Принцип работы центробежного нагнетателя в следующем: воздух, пройдя по воздушному каналу в нагнетатель, попадает на лопасти крыльчатки. Лопасти закручивают и отбрасывают его центробежной силой к периферии кожуха, где имеется диффузор. Далее воздух выталкивается в воздушный туннель (воздухосборник), который имеет улиткообразную форму.

Такая конструкция создает необходимое давление воздушного потока на выходе из нагнетателя. Дело в том, что внутри кольца воздух поначалу движется быстро, и его давление мало. Но в конце улитки русло расширяется, скорость воздушного потока понижается, а давление увеличивается. Так создается необходимый подпор для накачки цилиндров двигателя.

Недостатки

1. Для эффективной работы крыльчатка должна вращаться очень быстро.
2. Производимое компрессором давление пропорционально квадрату скорости крыльчатки.
3. Скорости могут быть 40 тысяч об/мин и более.
4. Поскольку привод осуществляется от коленвала посредством ременной передачи на шкив турбины, шум от такого устройства сильный. Хотя многим этот характерный свист нравится.

К минусам относят некоторую задержку в срабатывании. Хотя она не столь заметна, как у турбонагнетателей.

Как правило, центробежный нагнетатель дает прибавку на высоких оборотах двигателя. Сначала давление нарастает медленно, но затем, с увеличением оборотов, довольно резко возрастает. Эта важно для поддержания высоких скоростей, а не интенсивности разгона.

Центробежные нагнетатели воздуха для автомобиля очень популярны. Низкая цена и простота установки сделали, что компрессоры этого типа почти вытеснили другие и стали популярны в тюнинге.

Объемные нагнетатели ROOTS

Компрессоры типа «Рутс» относятся к классу объемных нагнетателей. Конструкция их довольно проста и напоминает масляный шестеренчатый насос двигателя. В корпусе овальной формы вращаются в противоположные стороны два ротора, имеющие специальный профиль. Роторы насажены на оси, связанные одинаковыми шестернями.

Основное отличие — воздух сжимается не внутри, а снаружи компрессора, непосредственно в нагнетательном трубопроводе. Поэтому их иногда называют компрессорами с внешним сжатием.

Минусы

1. Поскольку процесс сжатия воздуха осуществляется вовне компрессора, его эффективная работа возможна лишь до определенных значений наддува.
2. С ростом давления увеличивается просачивание воздуха назад, и КПД снижается.
3. Мощность, затрачиваемая на вращение самого нагнетателя, может превысить добавочную мощность двигателя.
4. В них создается турбулентность, способствующая росту температуры воздушного заряда. Наряду с обычным ростом температуры от непосредственно повышения давления, в рутс-компрессорах происходит дополнительный нагрев. Поэтому нагнетатели ROOTS в обязательном порядке оснащаются интеркулерами.

Шум от работы объемных компрессоров не столь сильный, как у центробежных, и имеет иную тональность. При этом, в отличие от центробежных, механические нагнетатели ROOTS эффективны на малых и средних оборотах двигателя. Эта особенность рутс-компрессоров сделала их наиболее пригодными для драг рейсинга, где ценится динамика разгона. Другой плюс – относительная простота конструкции.

Малое количество движущихся частей и малые скорости вращения делают эти механические нагнетатели одними из самых надежных и долговечных. Но сложность и высокая цена снизили их популярность.

Применение нагнетателей

Использование нагнетателей воздуха для авто может негативно сказаться на ресурсе двигателя. Как правило, поломку мотора вызывают повышенные обороты. Стало быть, использование нагнетателя, повышающего крутящий момент на низких и средних оборотах, может, наоборот, благоприятно сказаться на ресурсе.

С другой стороны, если добиваться большого роста мощности, многие штатные детали придется заменить на более прочные. Например, кованые поршни и шатуны будут совсем нелишними. Cжатие воздуха всегда сопряжено с повышением температуры. В некоторых компрессорах это повышение не существенно. Но для снижения потери мощности на привод нагнетателя воздух необходимо охлаждать.

Еще одна проблема – детонация. Высокая температура и давление подаваемого в цилиндры воздуха может привести, что в конце такта сжатия, когда поршень спрессует в цилиндре уже сжатую топливо-воздушную смесь, её температура и давление могут оказаться большими. Что вызовет преждевременную детонацию, т. е. взрыв.

Чтобы избежать подобных проблем, можно перейти на высокооктановые сорта топлива, но часто этого мало. При достаточно больших значениях давления приходится производить декомпрессию, т. е. снижать степень сжатия. Правильный подбор свечей зажигания также немаловажен.

плюсы и минусы — Auto-Self.ru

После появления первых ДВС главной задачей конструкторов и инженеров с самого начала стало повышение производительности силовой установки. Другими словами, основной целью является увеличение мощности двигателя. Как известно, самым простым способом становится решение физически увеличить рабочий объем двигателя и количество цилиндров. Двигатель «засасывает» из атмосферы больше воздуха, в результате можно сжигать больше горючего.

При этом такие силовые агрегаты с увеличенным рабочим объемом большие по размерам и весу, их дорого производить, не всегда удается разместить такой мотор в подкапотном пространстве компактного легкового спортивного авто и т.д. Еще одним способом увеличения мощности двигателя является постройка такого агрегата, который будет «выдавать» необходимую мощность и крутящий момент без увеличения объема камеры сгорания.

Решить задачу позволяет принудительное нагнетание воздуха в цилиндры под давлением. Для нагнетания воздуха на многих ДВС используется турбонаддув, еще одним решением является компрессор (нагнетатель механический). В этой статье мы рассмотрим, как устроен и работает автомобильный компрессор на двигатель, а также какие плюсы и минусы имеет компрессорный двигатель.

Содержание

• Компрессор на атмосферный двигатель
• Как за счет компрессора происходит увеличение мощности двигателя
• Механический нагнетатель: устройство компрессора на двигатель автомобиля и принцип работы
• Виды механических компрессоров
• Преимущества и недостатки компрессора на двигатель

Компрессор на атмосферный двигатель

Начнем с того, что установка компрессора (нагнетателя) во впускной системе двигателя позволяет добиться подачи нужного количества воздуха для сжигания большего количества топлива. Если просто, компрессор-устройство, которое способно создать на выходе давление, которое будет больше атмосферного.

С этой задачей справляются как обычные механические нагнетатели, так и турбокомпрессор. При этом главным отличием турбонагнетателя от компрессора является то, что турбокомпрессор раскручивается за счет выхлопных газов, в то время как механический компрессор приводится от коленвала двигателя.

Как за счет компрессора происходит увеличение мощности двигателя

Атмосферный двигатель внутреннего сгорания осуществляет забор воздуха снаружи в тот момент, когда поршень в цилиндре движется вниз и создается разрежение, в результате чего воздух засасывается в камеру сгорания. Количество поступающего воздуха физически ограничено рабочим объемом, который имеет цилиндр и камера сгорания. После этого воздух смешивается с топливом в определенных пропорциях, после чего заряд (топливно-воздушная смесь) сгорает в цилиндрах.

Казалось бы, чтобы увеличить мощность мотора, нужно подать больше топлива, однако на самом деле это не так. Если просто, избыток топлива приведет к тому, что без соответствующего количества воздуха горючее не будет эффективно сгорать. Получается, чтобы сжечь больше топлива, нужно одновременно подать большее количество воздуха.

Если учесть, что объем двигателя не меняется, тогда воздух нужно подавать принудительно под давлением. Это и есть главная задача компрессора. Компрессоры создают давление во впуске, нагнетая воздух в цилиндры. В этом случае остается только впрыснуть больше топлива, после чего такая смесь эффективно горит и отдает энергию поршню. На практике, нагнетатель способен поднять мощность мотора на 35-45%, отмечается около 30% процентов прироста крутящего момента по сравнению с точно таким же атмосферным аналогом.

Механический нагнетатель: устройство компрессора на двигатель автомобиля и принцип работы

Как уже было сказано выше, механические компрессоры приводятся в действие от коленчатого вала. Чаще всего для этого используется приводной ремень. Что касается компрессора, в его основе лежит ротор, который создает давление воздуха.

При этом компрессор должен вращаться быстрее коленвала ДВС. Для этого ведущая шестерня  изготавливается большей по размеру, чем шестерни компрессора. Компрессор вращается с частотой около 50 тыс. об/мин., поднимая давление PSI с 6 до 9 до дюймов на квадратный дюйм. С учетом того, что атмосферное давление составляет около 14.7 фунтов на квадратный дюйм, компрессор увеличивает подачу воздуха фактически в половину.

Добавим, что воздух, нагнетаемый под давлением, сильно сжимается и нагревается, теряя свою плотность. Простыми словами, чем меньше плотность, тем меньшее количество воздуха получится подать в цилиндры. Чтобы увеличить количество воздуха, его дополнительно следует охладить перед подачей во впуск.

За охлаждение отвечает интеркулер, который бывает воздушным и жидкостным. Интеркулеры представляют собой радиатор, куда попадает горячий сжатый воздух после выхода из компрессора для охлаждения.

Виды механических компрессоров

Механические компрессоры, которые устанавливаются на двигатель внутреннего сгорания:

• роторный компрессор,
• двухвинтовой нагнетатель;
• центробежный компрессор;

Основные отличия заключаются в том,  как реализована подача воздуха. Компрессор роторный и двухвинтовой имеют в своем устройстве разные типы кулачковых валов. Центробежный нагнетатель оборудован крыльчаткой, которая затягивает воздух вовнутрь. Также отметим, что в зависимости от размеров и типа нагнетателя напрямую зависит его эффективность.

• Например, роторные компрессоры обычно имеют большие размеры и ставятся сверху на двигатель. В основе лежит большой ротор. При этом данное решение отличается меньшей эффективностью, чем аналоги, так как вес автомобиля сильно увеличивается и создается прерывистый поток воздуха со «всплесками», а не постоянный и стабильный.
• Двухвинтовой компрессор работает по принципу проталкивания воздуха через пару меньших по размеру роторов, похожих на червячную передачу. В результате работы воздух попадает в полости между лопастями роторов. Затем воздух сжимается внутри корпуса роторов.

Эффективность такого решения выше, однако стоимость нагнетателя боле высокая, конструкция сложнее и менее ремонтопригодна. Также двухвинтовой компрессор шумный, необходимо глушить характерный свист выходящего под давлением воздуха при помощи дополнительных решений.

• Если рассматривать центробежный компрессор, это решение отличается от аналогов наличием крыльчатки, которая похожа на ротор. Крыльчатка сильно раскручивается, подавая воздух в корпус компрессора. При этом за крыльчаткой воздух движется с высокой скоростью, но еще находится под низким давлением.

Чтобы поднять давление, воздух проходит через диффузор. Указанный диффузор представляет собой лопатки, расположенные вокруг крыльчатки. В результате поток воздуха  после прохождения через диффузор начинает двигаться с малой скоростью, но уже под высоким давлением.  Такой компрессор самый эффективный, легкий и небольшой по размерам. Их можно установить перед мотором, а не на двигателе сверху.

Преимущества и недостатки компрессора на двигатель

Итак, начнем с очевидных плюсов. Прежде всего, это увеличение мощности двигателя. Также следует выделить относительную простоту и дешевизну монтажа с минимальными переделками впускной системы по сравнению с установкой турбонаддува. Еще следует выделить отсутствие турбоямы благодаря прямой связи механического нагнетателя с коленвалом.

При этом компрессоры в зависимости от типа могут демонстрировать разную эффективность. Одни дают ощутимый прирост мощности на «низах» (коленвал вращается с небольшой частотой), тогда как другие  увеличивают мощность на средних и высоких оборотах. Как правило, роторный компрессор и двухвинтовой рассчитан на низкие обороты,  центробежные компрессоры хорошо работают на высоких.

Еще наличие компрессора в рамках дальнейшей эксплуатации не предполагает каких-либо дополнительных требований и сложностей. Компрессорный двигатель можно сразу глушить (на моторах с турбонаддувом нужно выждать время для остывания турбины), снижены требования к качеству моторного масла и т.д.

• Теперь перейдем к недостаткам компрессоров. Главным минусом принято считать отбор мощности у двигателя, так как компрессор приводится от коленвала. На практике компрессор забирает до 20% мощности мотора. Получается, общая прибавка до 50% в реальности является  фактическим увеличением мощности на 25-30%.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как устроен турбонаддув. Из этой статьи вы узнаете об устройстве турбины и принципах работы данного решения, а также какую мощность обеспечивает турбина на двигателе.

Также установка компрессора означает, что двигатель начинает испытывать более высокие нагрузки. Такой мотор должен быть изготовлен с использованием рассчитанных на такие увеличенные нагрузки частей, что позволяет реализовать необходимый запас прочности.

В результате изготовление такого ДВС получается более затратным, автомобиль с компрессором стоит изначально дороже атмосферных версий. Еще нужно учитывать, что компрессор также нуждается в обслуживании, что увеличивает общие расходы на содержание ТС.

Поделитесь с друзьями в соц.сетях:

Supercharger — механический нагнетатель

Понятие, плюсы и минусы механического нагнетателя Supercharger

Механический наддув – это процесс увеличения давление некой смеси на впуске двигателя для повышения массы горючей смеси в цилиндре для  увеличения мощности относительно единицы объема двигателя.

Supercharger (cуперчарджер) также известный как компрессор Рутса — это механический нагнетатель использующий для собственного привода энергию коленчатого вала. Он является основным элементом механического наддува.

Главным функциональным плюсом cуперчарджера является то что он может закачивать воздух на минимальных оборотах, абсолютно без задержки, при этом рост силы наддува строго пропорционален оборотам двигателя.

Главным же минусом cуперчарджера является то что он обирает часть мощности двигателя на собственный привод.

На данный момент  механические нагнетатели практически не используются. Их место заменили турбонагнетатели (турбокомпрессоры). За редким исключением их продалжают устанавливают на легковые автомобили, если необходимо сделать разбег по мощности, дабы не изменять конструкции двигателя.

В среднем применение механического нагнетателя обеспечивает увеличение мощности двигателя до 50%, а крутящего момента на 30%. При этом механический нагнетатель отличают существенные потери мощности двигателя из-за затрат энергии на его привод. В разных механических нагнетателях они могут составлять до 30%.

Виды конструкций механического нагнетателя делятся в зависимости от типа привода.

1. Прямое  крепление нагнетателя к фланцу коленчатого вала называют прямым приводом;
2.  Ременной привод – характеризуется различными вида привода при помощи ремней. Делится на:
3. Зубчатый   
   • Клиновой
   • Плоский

4. Зубчатая передача  через цилиндрический редуктор
5. Цепной привод;
6. Электрический привод подразумевает под собой использования для привода электродвигателя.

Данный вид привода естественно является наиболее энерго-затратным и требует большей мощности для аккумуляторов, но при этом он не снижает мощности двигателя.

Механический нагнетатель можно условно  поделить на такие виды как:

1. Объемные
   • Кулачковый – Roots, Eaton (Рутс, Итон)
   • Винтовой — Lysholm

2. Центробежные

Объемные нагнетатели

Объемные нагнетатели  получили свое название из-за того что принцип их работы заключается в простой перекачке определенного объема воздуха без сжатия.

Кулачковый нагнетатель

Кулачковый нагнетатель является самым первым и от того самым старым и проверенным типом наддува. Его история развития стартовала 1859 году с работы двух талантливых братьев под фамилией Рутс (Roots). Изначально его использовали как промышленный вентилятор для продувки помещений. Чуть позже он получил широкое применение из-за своей простоты. Две помещенные в общий кожух прямозубые шестерни вращаются в разных направлениях, при этом перекачивая определенный объем воздуха от впускного до выпускного коллектора.

Спустя 90 лет другому американскому ученому Итону пришло в голову, как  можно усовершенствовать конструкцию. Прямозубые шестерни заменили на косозубые роторы, и воздух стал перемещаться вдоль, а не поперек как это было раньше. С того времени усовершенствование нагнетателей этого типа идет по пути увеличения количества зубчатых лопаток (косозубых роторов). В первоначальной модели Итона «Eaton» их было две, а теперь сложно встретить меньше четырех. Основными функциональными недостатками нагнетателей типа Рутс является:

1. Неравномерная пульсационная подача воздуха создающие периодический недостаток давления. Увеличение количества зубчатых-лопастей и  изменение формы впускного и выпускного окна компрессора на треугольное, позволяет свести этот недостаток к минимуму.  К тому же эти конструктивные решения помогают сделать работу компрессоров Рутса намного тише и равномернее.
2.  Во время выдавливания несжатого воздуха в трубопровод где находиться сжатый воздух, создается турбулентность, которая способствует росту температуры заряда воздуха. Это отрицательно сказывается на производительности ухудшая показатели калорийности топливной смеси из-за менее  полного сгорания. Данная проблема коленчатых компрессоров решается установкой инкулера.

Развитие машиностроение позволило полностью оценить плюсы и минусы нагнетателей Рутса и  получить из них максимум производительности.

Плюсы компрессоров Рутс:

1. Компактность
2. Простота конструкции
3. Долговечность
4. Эффективность на малых оборотах
5. Низкий уровень шума

Винтовой нагнетатель

Винтовой нагнетатель (Lysholm) также как и компрессор «Рутса» относится к объемно-роторным нагнетателям и в своей работе использует те же принципы, но в отличии от своего более раннего коллеги рабочую нагрузку в нем исполняют пара роторов с взаимодополняющими профилями. На английском винтовой нагнетатель называют Lysholm  в честь его изобретателя Альфреда Лисхольма, который в 1936 году изготовил и запатентовал на него права.

Принцип работы компрессора Lysholm

• Начиная встречное взаимное движение, пара роторов захватывает воздух.
• Вдоль роторов воздух порциями проталкивается вперед попутно сжимаясь.

Следовательно, на выпуске окна компрессора не возникает турбулентности, как у компрессоров «Рутса». Это является главным отличием от роторно-шестеренчатых нагнетателей. Подобная схема работы обеспечивает стабильно высокую эффективность на всех уровнях нагрузки.

Плюсы компрессоров «Лисхольм»:

1. Высокий КПД (70%)
2. Надежность
3. Компактная конструкция
4. Низкий уровень шума.

Главным и единственным минусом компрессоров «Лисхольм» является очень слона форма роторов, из-за чего их производство является очень затратным и как следствие сам компрессор очень дорогой. Поэтому он не встречается в серийных авто и его производят очень мало компаний.

Центробежный нагнетатель

ентробежный нагнетатель получил на данный момент наиболее широкое применение среди всех механических нагнетателей. Главным образом его, используют в компоновке турбонаддува и реже как самостоятельное устройство наддува. Центробежный нагнетатель аналогичен турбонаддуву в плане нагнетания воздуха. Его основной деталью, как и у турбокомпрессора  является крыльчатка. У этой детали весьма сложная в исполнении конусообразная форма и от того насколько правильно она спроектирована и сделана зависит КПД всего нагнетателя.

Принцип действия центробежного нагнетателя:

1. Воздух проходит по воздушному сужающемуся каналу  и раскручивает лопасти крыльчатки.
2. Раскрученные лопасти, ведомые центробежной силой, отбрасывают воздух на периферию кожуха.
3. Там установлен диффузор, снижающий потери давления. Порой он имеет лопатки с регулируемым углом атаки.
4. Через диффузор воздух выталкивается в воздушный окружающий туннель (иначе воздухосборник) в форме улитки. Данная форма не случайна. Поток воздуха движется по каналу, который изначально был узким, а под конец стал широким, тем самым меняется скорость и давление воздушной массы на необходимые.

Главный недостаток  центробежного компрессора связан с базовым принципом, который приводит его в действие. Для работы ему необходимо огромная скорость вращения крыльчатки. Давление производимое компрессором равно квадрату скорости крыльчатки. Поэтому базовая скорость компрессора начинается от 40 тысяч оборотов за минуту и может достигать 200 тысяч. Понятно что для разгона на такую скорость ремень привода должен работать крайне быстро. Из-за чего от работы этого наддува появляется очень сильный шум и детали подвергаются быстрому износу. Частично проблема шума решается установкой дополнительного мультипликатора, при этом теряя часть КПД механического нагнетателя.

Огромная нагрузка накладывает высокие требования на качество материалов и точность обработки деталей нагнетателя.

К еще одному минусу данного механического нагнетателя можно отнести его инерционное действие, проявляющий себя в отставании срабатывании. На малых оборотах его эффективность ничтожна, но при увеличении оборотов происходит быстрый скачек в мощности. Из-за данной особенности центробежный нагнетатель устанавливают на машины, где требуется высокая мощность и скорость, взамен интенсивности разгона.

Плюсы центробежного нагнетателя:

Низкая цена и простота установки центробежного нагнетателя сделали его очень популярным среди автолюбителей.

Минусы центробежного нагнетателя:

Повышенный износ, шум и эффективность прибавки мощности исключительно на высоких оборотах.

Спиральные компрессоры (нагнетатели)

Леон Креукс в 1905 году подал заявку на патент для создания паровой машины, которая в процессе 10 лет доработки превратилась в компрессор с двумя спиральными витками, восьмью струями вместо четырех, внешней и внутренней камерой расположенными по бокам с разворотом в 180 градусов. Но на тот момент думать о массовом производстве компрессоров было очень рано. Не было материалов способных выдержать рабочую температуру и оборудования для точной обработки деталей. Последнее является решающим фактором, поскольку любая погрешность в изготовлении деталей, качестве или структуре поверхности могла привести к значительной потери КПД, быстрой поломке всего двигателя и нагнетателя в частности. Из-за этого его применение в машиностроении началось гораздо позднее.

Компания «Volkswagen» в середине 80-х годов начала активно экспериментировать с необычными спиральными компрессорами наиболее известными как G-lader устанавливая их на модели «Golf», «Passat», «Polo», «Carrado». Хотя сейчас это направление ею уже свёрнуто, работа инженеров VW в нем никогда не будет забыта. Их наработки продолжает использовать ряд (преимущественно немецких) производителей устанавливая спиральные компрессоры в свои авто.

Преимущества спирального компрессора:

1. Высокий КПД -76%
2. Хорошие уплотнения и как следствие хорошая отдача на малых оборотах.
3. Низки уровень шума

Поршневые компрессоры

Одна из самых распространённых схем среди обычных воздушных компрессоров является поршневые компрессоры (нагнетатели). На данный момент они совершенно не используются в автомобиле строении, в отличие от судоходства, где устанавливаются почти на все крупные судна. Основным действующим элементом поршневого компрессора как это ни странно звучит, является поршень. При движении в нижнюю мертвую точку (НМТ) он выталкивает весь находящейся под ним сжатый воздух.

Шиберные (лопастные) компрессоры (нагнетатели также известные как ротационно пластинчатые компрессоры)

Говоря о незаслуженно забытых видах компрессорах, стоит обязательно упомянуть шиберные (лопастные) компрессоры – прекрасные в своей простоте конструкции и принципе действия апараты.

Устройство лопастного компрессора

В корпусе компрессора находится ротор чей размер составляет ¾ от внутреннего размера корпуса. Он смещен в одну из сторон относительно середины пары отверстий растянутых по всей длине цилиндра. На роторе нанесены несколько продольных канавок, в которые помещены лопатки. При вращении ротора воздух сначала засасывается в одну из долей (промежуток между лопатками), в момент когда лопасти выдвигаются  повинуясь центробежной силе, а затем сжимаются по пути подхода к выпускному отвествию.

Плюсы лопастного компрессора (нагнетателя)

Качественно изготовленные лопастные компрессоры могут создавать весьма и весьма большое давление. Если сравнивать их с теме же компрессорами Рутс  у них на 50% больше мощности, меньше шумность, выше КПД, меньше потери воздуха и его температура. К тому же они меньше отбирают мощности двигателя.

Минусы лопастного компрессора

Из-за свой конструкции лопастной компрессор имеет огромную фрикционную нагрузку между корпусом и шиберами (лопастями). Со временем  эксплуатации нагнетателя, увеличивался износ и потери воздуха, КПД существенно уменьшалось. Из-за этого лопастные компрессоры приходилось делали габаритными и низкооборотными. Что являлось недопустимо для развития машиностроения. О них стали отказывается и по не многу забывать. По пришествию долгих лет металлообрабатывающая отрасль шагнула далеко вперед. Появились новые материалы и технологии высоко-точной обработки, конструкторы стали задумывается о применении старых технических решений, которые ранее не нашли применения в жизни. Возможно, в скором будущем лопастные компрессоры вернутся в массовое производство.

Конструкция и принцип работы механического компрессора двигателя

Механический наддув — это один из способов увеличения мощности двигателя. Основным элементом такой системы является механический компрессор. Это устройство, приводимое в действие вращением коленчатого вала. Установка механического нагнетателя может прибавить мощности двигателю до 50%. При наддуве воздух засасывается через воздушный фильтр, сжимается, а затем направляется во впускной коллектор двигателя внутреннего сгорания, что способствует увеличению мощности последнего.

Содержание

1. Как работает механический нагнетатель
2. Конструкция компрессора
3. Какие бывают виды приводов компрессора
4. Типы компрессоров
5. Сильные и слабые стороны механического нагнетателя

Как работает механический нагнетатель

В современной автомобильной промышленности используются несколько типов систем механического наддува, каждая из которых имеет свои особенности в конструкции и принцип работы.

Конструкция компрессора

Механический нагнетатель состоит из следующих компонентов:

• компрессор;
• интеркулер;
• дроссельная заслонка;
• перепускная заслонка трубопровода;
• воздушный фильтр;
• датчики давления наддува;
• датчики температуры воздуха во впускном коллекторе.

Механический нагнетатель управляется дроссельной заслонкой, которая открывается на высоких оборотах. В этом случае заслонка трубопровода закрывается, и весь воздух поступает во впускной коллектор двигателя. Когда двигатель работает на малых оборотах, дроссельная заслонка открывается под небольшим углом, а перепускная заслонка в трубопроводе полностью открыта, позволяя некоторой части воздуха возвращаться в компрессор.

Воздух из нагнетателя проходит через промежуточный охладитель (интеркулер), который снижает температуру сжатого воздуха примерно на 10 ° C и способствуя, тем самым, более высокой степени сжатия.

Какие бывают виды приводов компрессора

Каким образом передается крутящий момент от коленчатого вала к механическому компрессору? Существует несколько вариантов:

• Прямой привод. Установка компрессора осуществляется непосредственно на фланец коленчатого вала двигателя.
• Ременная передача. Усилие передается через ремень. Разные производители используют разные типы ремней (плоские, V-образные или зубчатые). Ременные системы имеют короткий срок службы, так же в процессе эксплуатации может наблюдаться проскальзывание ремня.
• Цепной привод. Он работает по принципу ременной передачи.
• Зубчатая передача (шестеренчатая). Недостаток такой системы — повышенная шумность и большие габариты.

Типы компрессоров

Каждый вид компрессора имеет свои рабочие характеристики. Всего существует три типа механических нагнетателей:

• Центробежный. Самый популярный вид механического нагнетателя. Основным рабочим элементом системы является крыльчатка, которое по конструкции аналогично компрессорному колесу турбины. Оно вращается со скоростью около 60 000 об / мин. В этом случае воздух всасывается в центр крыльчатки компрессора с высокой скоростью и низким давлением. Пройдя через лопатки компрессора, воздух поступает во впускной коллектор, но уже на малой скорости и под высоким давлением. Этот тип наддува используется вместе с турбинами для устранения эффекта турбо-задержки.
• Винтовой. Представляет собой систему из двух вращающихся конических винтов — шнеков. Воздух, попадая в более широкую часть, проходит через камеры компрессора и за счет вращения сжимается и выталкивается во впускной коллектор. В основном такие системы используются на спортивных и дорогих автомобилях, так как их изготовление достаточно сложно .Это достаточно эффективная система.
• Кулачковый. Один из первых видов механических «воздуходувок». Конструктивно он состоит из двух роторов со сложным профилем поперечного сечения. Оси вращения роторов соединены двумя одинаковыми шестернями. При вращении системы воздух перемещается между стенками корпуса и кулачками, тем самым выталкиваясь во впускной коллектор. Недостатком этой системы является создание избыточного давления, которое вызывает сбои в работе наддува. Чтобы этого избежать, в кулачковой конструкции нагнетателя предусмотрена муфта с электрическим приводом для отключения компрессора или байпасный клапан.

Механический наддув довольно часто используются на автомобилях марок Cadillac, Audi, Mercedes-Benz и Toyota. При этом кулачковые и винтовые компрессоры в основном устанавливаются на мощные спортивные автомобили с бензиновыми двигателями, а центробежные компрессоры являются частью системы двойного наддува для дизельных двигателей.

Сильные и слабые стороны механического нагнетателя

По сравнению с турбонагнетателем механический нагнетатель приводится в движение не выхлопными газами двигателя, а вращением коленчатого вала. Это означает, что с одной стороны увеличивается мощность двигателя, а с другой создается дополнительная нагрузка, которая в зависимости от типа компрессора забирает до 30% мощности двигателя. Еще один недостаток системы — высокий уровень шума системного привода.

Использование механического наддува на более высоких скоростях приводит к более быстрому износу деталей двигателя, поэтому они должны быть изготовлены из высокопрочных материалов.
Основным преимуществом механического привода является невысокая стоимость конструкции (по сравнению с турбонаддувом), простота установки и быстрая реакция системы на увеличение оборотов двигателя. Таким образом, системы с винтовыми и кулачковыми компрессорами обеспечивают высокую динамику разгона, а центробежные нагнетатели — стабильную работу двигателя на высоких оборотах.

Механический наддув может также управляться отдельным электродвигателем без подключения к коленвалу двигателя. В этом случае можно избежать потери мощности двигателя.

Подборка лучших автомобилей с нагнетателями. История наддува в автомобилях.

Многие автопроизводители уже давно используют механический нагнетатель для увеличения производительности двигателя. Обычно компрессор наддува…

Многие автопроизводители уже давно используют механический нагнетатель для увеличения производительности двигателя. Обычно компрессор наддува крепиться либо сбоку, либо поверх двигателя, обеспечивая мощность горения и продувание сжатого воздуха через цилиндры.

Нагнетатель, соединенный ремнем (в некоторых случаях цепью), раскручивается коленчатым валом. Это дает нам достаточно ценное мгновенное ускорение, хотя при этом мы «крадем» немного мощности у двигателя. Нагнетатель должен раскручиваться гораздо быстрее, чем двигатель внутреннего сгорания, чтобы втягивать достаточное количество воздуха; самые высокопроизводительные примеры такого двигателя могу достигать скорости 60.000 оборотов в секунду.

Есть три основных вида нагнетателей: роторный, центробежный и двухлопастный. В первом случае, используется пара трех или четырехлобных роторов для прогонки воздуха и вентиляции. В центробежном, для достижения тех же целей, используется импеллер. И наконец, в двухлопастном используется два зубчатых колеса.

После попадания в компрессор, воздух нагревается и тем самым уменьшает свою плотность. Для того, чтоб держать температуру под контролем, на всех двигателях с механическим нагнетателем есть или воздушное, или водяное охлаждение (охладительные трубы). Расположенные между компрессором и выпускным коллектором двигателя, эти трубы охлаждают выходящий воздух, повышая его плотность, тем самым оптимизируя процесс горения. После этого, воздух попадает в камеру сгорания, где он сгорает вместе с топливом, после чего его остатки выходят через выхлопную систему.

Можно говорить в том, что такой тип двигателей переживает своего рода кризис, так как компании производители вынуждены искать варианты с менее затратным использованием топлива. Некоторые компании предпочитают турбонаддув, некоторые пытаются адаптировать двигатели с механическим нагнетателем, а некоторые, снимаем шляпу перед Volvo, пытаются установить обе системы, чтобы взять лучше от каждой.

Мы в CARakoom решили составить наш том-10 самых крутых машин с компрессором наддува. У вас есть свое мнение на этот счет? Не стесняйтесь высказать его в комментариях, назвав свою любимую машину с таким типом двигателя.

Cord 812 — 4.7-liter V8

Cord 810 был выдающейся машиной по всем возможным критериям. Впервые представленный на Нью-Йоркском автосалоне 1935 года, переднеприводный 810, с его обтекаемыми фарами и длинным, как крышка гроба капотом, сильно выделялся на фоне остальных конкурсантов.

В 1937 году производители Cord доработали некоторые мелочи, и окрестили новую модель 812. По правде сказать, машины почти ничем не отличаются внешне, да и внутренности в большей части сохранились. Главное отличие моделей в том, что в случае с 812, стандартный двигатель 4.7 литров V8 мог быть оснащен компрессором наддува, который увеличил бы мощность до 170лс при 3,500 оборотов в минуту – а это, надо сказать, 45 дополнительных лошадок по сравнению со стандартным двигателем.

Еще одна отличительная особенность, выделявшая Cord на фоне других автомобилей того периода, это хромированные выхлопные трубы, которые разработчики бесстыдно выставили на показ.

Auburn Automobile, материнская компания Cord, выпустила около 3000 таких моделей, перед тем как “махнула рукой” на проект, но по данным компании, около 40% машин этой модели было заказано с наддувом.

Ford Thunderbird — 5.1-liter V8

В 1956 году компания Ford задумалась о создание собственного двигателя с наддувом, чтоб принять участие в гонках NASCAR; для этого была запущенна программа The Ford Motor Company Supercharger Program. Около пятидесяти образцов Thunderbird с двигателем с наддувом было создано в те годы, и они ждали одобрения боссов компании. Начальство “Голубого овала” выбрало модель с наилучшими показателями, после чего было решено выпускать ее в ограниченном количестве, как своеобразный “бонус” от компании для широкой публики.

Взяв за основу V8 объёмом 5,110 кс, компания добавила компрессор наддува от McCulloch/Paxton, четырехкамерный карбюратор и улучшенный распределительный вал, с целью выжать 300лс. В 1957 году выпустили всего 200 таких “красавиц”, и уже в следующем году модель была упразднена.

Studebaker Avanti — 4.7-liter V8

Studebaker в 1982 году применил технологии наддува двигателя в Avanti с его восьмицилиндровым движком объёмом 4,730 кс. Этот двигатель был создан на Paxton, дочерней компании Studebaker; при этом мощность автомобиля взлетела до солидных по тем временам 290лс, что значительно превышало стандартную модель. Интересно, что из-за компрессора наддува, в отсеке двигателя не хватило места для кондиционера.

Этот апгрейд двигателя мог позволил сногсшибательному Avanti стать вполне разумной альтернативой Chevrolet Corvette; и Avanti даже умудрился побить несколько скоростных рекордов в Бонневилле (соляной равнение в Юте). Но к сожалению, продажи были слишком низкие, и в скором модель вывели из оборота, но как мы знаем, и сама компания в скором времени “загнулась”.

Еще один интересный факт, что в этот же период, компания задумалась о создание пикапов Champ оснащенных двигателями с наддувом. Ни один из образцов так и не прошел стадию испытания, и поэтому сейчас о них уже ничего не известно.

Ford Shelby GT350 (1966 – 1967) 4.7-liter V8

Взяв за основу Mustang GT350, Shelby предложил покупателям вариант комплектации с компрессором наддува в 1966 и 1967 годах. Компания заявляет, что произведенный Paxton компрессор увеличил мощность двигатель V8 объёмом 4,730 кс с 271 до 395 лс, что является невероятным прыжком на 46%. На моделях с этим двигателем были так же установлены дополнительные измерительные приборы, установленные прямо под приборной панелью.

Судя по записям Ford, за двигатель с наддувом к обычной цене автомобиля добавлялось 670$, но достаточно немного GT350 было продано, а и того меньше сохранилось до наших ней. Как я уже сказал, такой двигатель, был необязательным при заказе и у покупателей был так же дополнительный вариант с турбокомпрессором, но это уже другая история.

Toyota MR2 — 1.6-liter I4

Первое поколение Toyota MR2, более известное как W10, получило отличные отзывы от прессы и общественности, но покупатели единогласно потребовали более мощную версию спортивного автомобиля с двигателем, расположенным в средней части. Toyota не заставила их долго ждать, предложив в 1987 году MR2 с двигателем с наддувом. Четырехцилиндровый двигатель 1.6 литров, мог уже немного поиграть мускулами, и похвастаться 145лс и 190нм.

В результате, легковесный MR2 разгонялся с 0 до 100 всего за 6,5 секунд. Автомобиль оснащался пятиступенчатой коробкой передач. Компрессор наддува позволял ему без труда обогнать своих ближайших конкурентов Bertone X1/9 и Pontiac Fiero. Удивительно, но эта модификация MR2 могла обогнать даже Fiero с его V6.

Toyota прекратила ставить компрессор наддува на машины этой серии с уходом на покой W10 MR2. На W20, приемнике W10, уже стоял четырехцилиндровый турбированный двигатель 2.0 литров.

Volkswagen Golf GTI G60 — 1.8-liter I4

Появившись в Европе в начале 90-х, Volkswagen Golf GTI G60 был спроектирован с целью по-настоящему проверить, на что способен переднеприводный автомобиль. Он имел шестнадцатиклапанный, четырехцилиндровый двигатель 1.8 литров, оснащенный компрессорам наддува. Инновационный дизайн использовался на Golf Rallye, предшественнике современного Golf R, и так же на некоторых других машинах Volkswagen, в том числе на Passat и Polo.

G-образный компрессор позволял двигателю 1.8 литров развивать мощность 160 лс и 216нм. Оборудованный пятиступенчатой механикой, GTI G60 с легкостью разгонялся до 100 за 8.3 секунд, что на 0.7 быстрее обычного двигателя. Максимальная скорость модели с наддувом была 220 км/ч.

MINI Cooper S John Cooper Works — 1.6-liter I4

В 2002 году, отелом BMW MINI была представлена тюнингованная комплектация хэтчбека Cooper S, известного как John Cooper Works. Изначальное он представлялся, как эксклюзивная дилерская модификация, которая значительно отличалась от первоначального продукта. В этой модификации, разработчики выжали 200 лс из четырёхцилиндрового двигателя Mini 1.6 литров, добавив новый электронный блок управления двигателем, спортивную систему выхлопа и механический нагнетатель.

С новым двигателем, Cooper S моментально стал главным героем на сцене крутых хэтчбеков, и этому он во многом благодарен своему резкому ускорению и внешнему виду как у машины для гольфа. В 2005, MINI добавил еще 10 лошадей, и он стал доступным в широкой продаже.
Но разработчики на этом не остановились, и в 2006 представили новую версию MINI JCW для любителей “хардкора”, тем самым формально попрощавшись с MINI Cooper первого поколения. Он в свою очередь, является самым быстрым автомобилем из серии MINI; все доработки были направлены на повышение показателей машины, например, настраиваемые шасси, доработанная подвеска, улучшенная система выхлопа и увеличенные форсунки.

Audi S5 — 3.0-liter V6

Audi заинтересовался механическим нагнетатель, после выпуска 200T с турбированным двигателем. В послужном списке компании достаточно много автомобилей с турбонаддувом, но мы в CARakoom считаем, что самый интересный проект компании – это двигатель TFSI с компрессорам наддува, трехлитровый V6. Пять лет подряд он выигрывал престижную награду Ward’s Best Engine, а это много стоит.

Пожалуй самое возбуждающее применение этого двигателя — купе S5, где его мощность достигла 333лс и 440 нм. Audi использовало TFSI и в других моделях , таких как S4, A6, A7 и даже в дорогом A8.

LandRoverRange Rover Sport — 5.0-liter V8

С первого же дня выпуска в 2005, Land Rover Range Rover Sport был доступен с механическим нагнетателем. Сейчас, Sport оснащают пятилитровым двигателем v8 с компрессором наддува, который с гордостью демонстрирует нам свои 510лс и 625нм. Ему достаточно всего 5 секунд на разгон с 0 до 100.

Если для вас это не быстро, то специально для вас Jagua и Land Rover недавно объявили о программе Special Vehicles Operations, в рамках которой разрабатывают специально заточенную под Нюрбургринг модификацию Sport, которая уже сейчас выдает 550 лс. Land Rover амбициозно заявляет, что это будет самый быстрый и поворотливый SUV, допущенный к эксплуатации на обычных дорога.

Chevrolet Corvette Z06 — 6.2-liter V8

Chevrolet Corvette Z06, который был ранее представлен в Детройте в этом году, уже окрестили наиболее эффективным автомобилем вышедши из под крыла GM. И, пожалуй, самый экстремальный из седьмого поколения Vette. В самом сердце этого дикого зверя спрятан двигатель V8 объемом 6.2 литрова с компрессором наддувом, который генерирует мощность в 650лс и 881нм, унося Corvette с нашей планеты, в галактику суперкаров.
Мощность передается на передние колеса за счет либо восьмиступенчатой автоматической трансмиссии, либо за счет первое в их истории семиступенчатой механически. Весь этот табор лошадей держат в уделах огромные дисковые тормоза и колеса от Michelin Pilot Sport.

Для тех, кто любит по-настоящему диких зверей и Z06 кажется слишком “одомашненным”, Chevrolet предлагает Z07, комплектацию которая поможет вам полностью реализовать потенциал механического нагнетателя с помощью добавления углеродно-керамические тормозов и задним спойлером, который дает Vette такую прижимную силу, о которые не и не мечтает ни одна модель компании.

Подпишись на наш Telegram-канал

Механика воздушного компрессора – объяснение

59
/ 100

Powered by Rank Math SEO

Итак, вы всегда хотели знать, как работают воздушные компрессоры, работающие на дизельном топливе, в частности, все тонкости и преимущества работы этих невероятных машин.

Одним из наиболее распространенных применений воздушных компрессоров является крупногабаритное оборудование — от дрелей до гвоздезабивных пистолетов, шлифовальных машин, распылителей, шлифовальных машин и даже степлеров. До появления современных воздушных компрессоров у нас были только большие и сложные системы ремней и колес.

Сегодня их больше нет, от небольших пневматических инструментов, которые у большинства людей стоят в гаражах, до колоссальных машин на заводах.

Большим преимуществом пневматического привода является то, что каждому инструменту не нужен собственный громоздкий двигатель. Вместо этого один двигатель компрессора преобразует электрическую энергию в кинетическую энергию . Это позволяет создавать легкие, компактные, простые в обращении инструменты, которые работают тихо и имеют меньше изнашиваемых деталей.

Если вам интересно узнать, как работают различные воздушные компрессоры и как они могут помочь вам в повседневной жизни, вы обратились по адресу — читайте дальше, чтобы узнать все, что вам нужно знать.

Устройство воздушных компрессоров с дизельным двигателем

Проще говоря, воздушные компрессоры работают, делая именно то, что звучит так: они используют давление воздуха для выполнения своей работы.

Во-первых, они сжимают его воздухом в меньший объем по сравнению с тем, что было изначально. Как только это произошло, вновь сжатый воздух нагнетается в резервуар для хранения. Когда давление в баке достигает максимального значения, воздушный компрессор отключается, и вы можете использовать сжатый воздух внутри.

Компоненты, которые вы найдете внутри воздушных компрессоров, обычно очень похожи, независимо от их размера или области применения. Некоторые из наиболее распространенных частей включают в себя –

• Двигатель
• Впускной клапан
• Выпускной клапан
• Насос для сжатия воздуха
• Резервуар для хранения
• Бак первичного маслоотделителя

Хотя не все компрессоры поставляются с накопительными баками, в большинстве более крупных моделей они есть. Поэтому, если модель не является особенно портативной, имеет смысл использовать резервуар для хранения.

Как работают дизельные воздушные компрессоры?

В основном воздушный компрессор работает по принципу вытеснения воздуха. Это просто означает, что воздух сжимается при попадании в компрессионную камеру. Смещение также подразделяется на положительное и динамическое смещение.

Положительное смещение

Это наиболее распространенный метод, который важно понимать в технике. В поршневых компрессорах воздух втягивается в камеру, и объем камеры уменьшается для сжатия воздуха.

Динамическое смещение

Этот метод просто означает, что вращающиеся лопасти подают воздух в камеру. Движение лопастей очень быстро создает давление в камере и создает большие объемы сжатого воздуха. По сути, существует два типа компрессоров с динамическим объемом: центробежные компрессоры и осевые компрессоры.

Типы дизельных воздушных компрессоров

В этой статье мы рассмотрим три основных типа воздушных компрессоров.

Винтовые компрессоры

Винтовые компрессоры обычно используются в промышленности и бывают разных размеров. Два винта вращаются внутри электродвигателя в противоположных направлениях. Это движение в ротационных винтовых воздушных компрессорах создает вакуум для вытягивания воздуха. Вращающийся шнековый воздух, втянутый в резьбу шнека, сжимается и, наконец, выбрасывается через выпускной клапан.

Поршневые компрессоры (также известные как поршневые поршневые компрессоры)

Поршневой воздушный компрессор работает, когда поршень движется с целью сжатия поступающего атмосферного воздуха. Впускной клапан (иногда называемый всасывающим клапаном) подает воздух в цилиндр. Поршневой компрессор обычно имеет резервуар для хранения сжатого воздуха — это снижает износ и повышает эффективность.

Большинство воздушных компрессоров (с дизельным двигателем) имеют поршневой привод и представляют собой автономные блоки, в которых двигатель и компрессор расположены рядом друг с другом.

Роторные (пластинчатые) компрессоры

Работают с пластинчато-роторными компрессорами разных размеров. В пластинчато-роторных компрессорах воздух всасывается в камеры при вращении автоматически регулируемых рычагов. Когда двигатель вращается, он перемещает воздух вместе с ним, так что лопасти приближаются к выходу, тем самым создавая меньшее пространство между лопастями и корпусом. Это, в свою очередь, приводит к образованию сжатого воздуха.

Ступени сжатия воздуха

Одноступенчатые компрессоры

Большинство поршневых компрессоров используют одноступенчатый цикл. Это означает, что воздух сжимается за один такт двигателя.

Двухступенчатые компрессоры

В двухступенчатом цикле один поршень сжимает воздух, прежде чем он перемещается в другую, меньшую камеру, которая еще больше сжимает воздух. Компрессоры такого типа выделяют много тепла при работе и обычно должны охлаждать воздух между циклами.

Регуляторы

Регуляторы работают за счет уменьшения или увеличения давления, выходящего из выпускного клапана. Регулятор нажимает на пружину, которая сужает клапан, снижая давление. Обычно это делается для обеспечения надлежащего давления, необходимого для работы ваших пневматических инструментов.

Мобильность

Мобильность — это действительно то, в чем дизельный воздушный компрессор работает очень хорошо. Обычно они устанавливаются на колесную систему и могут буксироваться практически любым транспортным средством. Они созданы для работы в любых климатических условиях и могут без проблем использоваться часами или днями. Пока у вас есть масло и дизельное топливо, ваш компрессор будет продолжать работать.

Наличие многочисленных опций

Еще одна область, в которой блестят портативные дизельные компрессоры, — это адаптивность. Существует почти бесконечное количество дополнений, которые вы можете сделать для расширения возможностей вашего компрессора, в том числе:

• Входные фильтры для очень запыленного поступающего воздуха
• Нагреватели воздуха (для нагревания охлажденного воздуха – предотвращает попадание влаги)
• Воздухоохладители (для охлаждения сжатого воздуха)
• Адаптеры фаркопа
• Холодный пуск (для запуска в очень холодных регионах)

Функции безопасности 

Есть также несколько функций безопасности, которые могут оказаться незаменимыми. Если вы используете свой компрессор в зоне, где есть легковоспламеняющиеся элементы, вам следует инвестировать средства в искрогаситель, чтобы предотвратить взрывы.

Дизельные компрессоры работают так же, как и традиционные электрические модели, но с дополнительным преимуществом в виде дизельного привода и отсутствия зависимости от электричества.

Дизельные двигатели

Как мы упоминали выше, каждый компрессор содержит двигатель, приводящий в действие насос. В случае воздушного компрессора двигателя внутреннего сгорания двигатель обычно подключается непосредственно к самому компрессору. Некоторые системы соединяют дизельный двигатель с рядом шкивов и ремней, которые помогают регулировать двигатель.

Как правило, дизельный воздушный компрессор имеет простую систему управления. Сильно отличается от более крупных и сложных стационарных моделей, которые вы можете увидеть в заводских цехах. Способ управления двигателем обычно механический и привязан к самому компрессору.

Для управления используется простая кнопка запуска и остановки (а иногда и кнопка загрузки/выгрузки).

Найдите идеальный воздушный компрессор для вас

Теперь, когда вы понимаете основы работы воздушных компрессоров с дизельным двигателем, вы сможете понять, какой из них вам нужен.

Ознакомьтесь с нашим каталогом новых и бывших в употреблении воздушных компрессоров, чтобы выбрать то, что подойдет именно вам. Или, если вам нужна дополнительная информация, ознакомьтесь с нашим обзором Ingersoll Rand Air Compressor 

4 типа воздушных компрессоров и их применение

их можно использовать в качестве источника питания для электроинструментов. Существует множество различных типов воздушных компрессоров, каждый из которых имеет свои уникальные возможности и недостатки.

Воздушные компрессоры подразделяются на объемные или динамические в зависимости от их внутренних механизмов. Четыре наиболее распространенных типа воздушных компрессоров:

1. Винтовые компрессоры
2. Поршневые воздушные компрессоры
3. Осевые компрессоры
4. Центробежные компрессоры

Чтобы помочь вам принять обоснованное решение для вашего проекта, ниже мы рассмотрим основные функции каждого типа и объясним, как каждый из них работает.

Компрессоры прямого вытеснения

Компрессоры прямого вытеснения охватывают множество различных воздушных компрессоров, которые генерируют энергию за счет вытеснения воздуха. Воздушные компрессоры этой категории работают с разными внутренними механизмами, но принцип у всех одинаков. Полость внутри машины хранит воздух, поступающий извне, затем медленно сжимает полость, увеличивая давление воздуха и потенциальную энергию.

Винтовые компрессоры

Распространенный тип поршневого компрессора, ротационные винтовые компрессоры. Это одни из самых простых в уходе типов воздушных компрессоров, поскольку они оснащены внутренней системой охлаждения, не требующей особого обслуживания. Как правило, это большие промышленные машины, которые могут смазываться маслом или работать без масла.

Винтовые воздушные компрессоры генерируют энергию за счет двух внутренних роторов, вращающихся в противоположных направлениях. Воздух попадает между двумя противоположными роторами и создает давление внутри корпуса. Благодаря внутренней системе охлаждения эти воздушные компрессоры рассчитаны на непрерывную работу и имеют мощность от 5 до 350 лошадиных сил.

Подходит для: Крупномасштабные работы и промышленные предприятия, требующие непрерывного воздушного потока

Поршневые компрессоры

Поршневые компрессоры — еще один популярный тип поршневых компрессоров. Обычно их можно найти на небольших рабочих площадках, таких как гаражи и строительные проекты. В отличие от ротационного винтового компрессора, поршневой компрессор не предназначен для непрерывной работы. Поршневой воздушный компрессор также имеет больше движущихся частей, которые смазываются маслом для более плавного движения.

Поршневые компрессоры работают за счет поршня внутри цилиндра, который сжимает и вытесняет воздух для создания давления. Поршневые компрессоры могут быть одноступенчатыми или многоступенчатыми, что влияет на диапазоны давления, которые они могут достигать.

Если вам нужно больше мощности, вам поможет многоступенчатый компрессор. В то время как одноступенчатые компрессоры будут выполнять работу для небольших проектов, таких как деревообработка и металлообработка, многоступенчатые компрессоры обеспечивают мощность, необходимую для интенсивного строительства, такого как сборка и обслуживание автомобилей.

Подходит для: Дом и небольшие строительные проекты

Динамические компрессоры

Динамические воздушные компрессоры генерируют мощность в лошадиных силах, нагнетая воздух быстро вращающимися лопастями и ограничивая его для создания давления. Затем кинетическая энергия хранится в компрессоре как статическая. Осевые и центробежные компрессоры являются двумя наиболее распространенными типами динамических компрессоров.

Осевые компрессоры

Осевые воздушные компрессоры обычно не используются в строительных проектах. Вместо этого они обычно встречаются в высокоскоростных двигателях на кораблях и самолетах. Осевые компрессоры имеют высокий КПД, но они намного дороже, чем другие типы воздушных компрессоров, что делает их наиболее подходящими для аэрокосмических приложений, требующих высокой мощности.

Подходит для: Аэрокосмическое оборудование и высокоскоростные двигатели для кораблей

Центробежные компрессоры

Центробежные воздушные компрессоры замедляют и охлаждают поступающий воздух через диффузор для накопления потенциальной энергии. Благодаря многофазному процессу сжатия центробежные компрессоры способны производить большое количество энергии при относительно небольшой машине.

Эти компрессоры требуют меньше обслуживания, чем винтовые или поршневые компрессоры, а некоторые типы могут производить безмасляный воздух. Поскольку они могут достигать мощности около 1000 лошадиных сил, центробежные компрессоры обычно используются на более требовательных строительных площадках, таких как химические заводы и центры по производству стали.

Подходит для: Крупные металлургические и химические заводы

Как выбрать правильный тип воздушного компрессора?

В дополнение к механизмам выработки энергии и уровням выходной энергии, описанным выше, есть несколько других факторов, которые следует учитывать при выборе воздушного компрессора, который лучше всего подходит для вашей работы.

Учитывайте качество воздуха

В чистых производственных условиях использование масляных воздушных компрессоров может создать проблему. Большинство воздушных компрессоров используют масло для смазки внутренних механизмов, и пары могут загрязнять воздух, что приводит к повреждению продуктов или производственных процессов. С безмасляным воздушным компрессором этот риск значительно снижается.

Хотя безмасляные компрессоры, как правило, дороже, они являются единственным вариантом для предприятий, гарантирующих чистоту производства. Масло все еще может быть необходимо для смазки машины, но внутренняя работа безмасляных компрессоров содержит другой уплотнительный механизм, гарантирующий, что масло не попадет в реальный компрессор.

В дополнение к чистому воздуху безмасляные компрессоры часто имеют более низкие эксплуатационные расходы, поскольку детали не нужно менять так часто.

Приоритет энергоэффективности

Если вы работаете над длительным строительным проектом, приобретение высокоэффективного воздушного компрессора может окупиться дополнительными затратами в долгосрочной перспективе. Если вы ищете энергоэффективный воздушный компрессор, рассмотрите один из следующих вариантов:

• Регулируемая скорость: Компрессоры с регулируемой скоростью (VSD) экономят энергию и деньги, позволяя увеличивать или уменьшать производительность по запросу. . Для сравнения, двигатели в компрессорах с фиксированной скоростью постоянно вращаются с одинаковой скоростью и требуют периода охлаждения, который использует дополнительную энергию.
• Природный газ: Воздушные компрессоры, работающие на природном газе, работают на природном газе вместо дизельного топлива или электричества. Они часто работают более эффективно, чем другие варианты, и имеют лучшие возможности рекуперации тепла, чем электрические компрессоры. Если эффективность и энергосбережение являются вашими основными целями, вам может подойти установка, работающая на природном газе.

Учитывайте ограничения по портативности

Если вы перевозите воздушный компрессор между объектами, хорошим вариантом будет портативное устройство. Небольшие и легкие блоки по-прежнему могут вырабатывать энергию, но в компактном корпусе. Хотя они не будут такими мощными, как более крупные агрегаты, портативные компрессоры могут быть идеальными для небольших строительных проектов. Некоторые устройства можно даже подключить к адаптеру питания автомобиля, чтобы заправить небольшие инструменты для рисования аэрографом или инструменты для накачки шин!

Определение потребности в дополнительных функциях

Существует множество надстроек и дополнительных функций, которые можно использовать с различными типами воздушных компрессоров. Например, муфты или разветвители воздушных шлангов позволяют подключать несколько инструментов к воздушному компрессору, поэтому вам не нужно отсоединять их при смене задач. Воздушные компрессоры с дополнительной тепловой защитой отслеживают внутренний нагрев и предотвращают повреждение двигателя в случае перегрузки машины.

Некоторые воздушные компрессоры имеют систему ременного привода, а не прямой привод, что обеспечивает более тихую работу. Если вы считаете, что вам понадобятся какие-либо из этих дополнительных функций, вы должны убедиться, что тип воздушного компрессора, который вы выбираете, совместим.

Если вы не хотите покупать воздушный компрессор для своей строительной работы, у BigRentz есть несколько типов воздушных компрессоров, которые вы можете арендовать для следующей работы. У вас есть вся необходимая информация, от маленького и портативного до промышленного масштаба, чтобы сделать лучший выбор для вас.

Related Posts

Компрессоры: типы, области применения и критерии выбора воздуха. Компрессоры используются во всей промышленности для подачи воздуха в цех или к приборам; для питания пневматических инструментов, краскораспылителей и абразивно-струйного оборудования; для фазового сдвига хладагентов для кондиционирования воздуха и охлаждения; для продвижения газа по трубопроводам; и т. д. Как и насосы, компрессоры делятся на центробежные (или динамические, или кинетические) и объемные; но там, где насосы представлены преимущественно центробежными разновидностями, компрессоры чаще объемного типа.

Они могут варьироваться по размеру от устройства, помещающегося в перчаточный ящик, которое накачивает шины, до гигантских поршневых или турбокомпрессорных машин, используемых в трубопроводах. Компрессоры прямого вытеснения могут быть дополнительно разделены на поршневые типы, в которых преобладает поршневой тип, и роторные типы, такие как винтовые и роторно-лопастные.

Большой поршневой компрессор в газовой службе

Изображение предоставлено: Oil and Gas Photographer/Shutterstock.com

В этом руководстве мы будем использовать термины «компрессоры» и «воздушные компрессоры» в основном для обозначения воздушных компрессоров, а в некоторых особых случаях будем говорить о более конкретных газах, для которых используются компрессоры.

Типы воздушных компрессоров

Компрессоры можно охарактеризовать несколькими различными способами, но обычно они делятся на типы в зависимости от функционального метода, используемого для производства сжатого воздуха или газа. В следующих разделах мы описываем и представляем распространенные типы компрессоров. Охватываемые типы включают:

• Поршень
• Мембрана
• Спиральный винт
• Скользящая лопасть
• Свиток
• Поворотный кулачок
• Центробежный
• Осевой

Из-за особенностей конструкций компрессоров существует также рынок восстановления воздушных компрессоров, и восстановленные воздушные компрессоры могут быть доступны в качестве опции вместо вновь приобретенного компрессора.

Поршневые компрессоры

Поршневые компрессоры или поршневые компрессоры основаны на возвратно-поступательном действии одного или нескольких поршней для сжатия газа в цилиндре (или цилиндрах) и его выпуска через клапаны в приемные резервуары высокого давления. Во многих случаях бак и компрессор монтируются на общей раме или салазках в виде так называемого комплектного блока. В то время как основное применение поршневых компрессоров заключается в обеспечении сжатым воздухом в качестве источника энергии, поршневые компрессоры также используются операторами трубопроводов для транспортировки природного газа. Поршневые компрессоры обычно выбирают по требуемому давлению (psi) и расходу (scfm). Типичная система заводского воздуха обеспечивает сжатый воздух в 9диапазон 0-110 фунтов на квадратный дюйм с объемом от 30 до 2500 кубических футов в минуту; эти диапазоны обычно достижимы с помощью коммерческих, готовых устройств. Системы заводского воздуха могут иметь размер вокруг одного блока или могут быть основаны на нескольких меньших блоках, разнесенных по всему заводу.

Пример поршневого воздушного компрессора.

Изображение предоставлено: Energy Machinery, Inc.

Для достижения более высокого давления воздуха, чем может обеспечить одноступенчатый компрессор, доступны двухступенчатые агрегаты. Сжатый воздух, поступающий на вторую ступень, обычно предварительно проходит через промежуточный охладитель, чтобы устранить часть тепла, выделяемого во время цикла первой ступени.

Говоря о тепле, многие поршневые компрессоры предназначены для работы в рамках рабочего цикла, а не непрерывно. Такие циклы позволяют теплу, выделяемому во время работы, во многих случаях рассеиваться через ребра с воздушным охлаждением.

Поршневые компрессоры

доступны как в масляной, так и в безмасляной конструкции. Для некоторых применений, требующих безмасляного воздуха высочайшего качества, лучше подходят другие конструкции.

Мембранные компрессоры

Несколько специализированная поршневая конструкция, диафрагменный компрессор использует установленный на двигателе концентрический элемент, который приводит в движение гибкий диск, который попеременно расширяет и сужает объем камеры сжатия. Подобно диафрагменному насосу, привод изолирован от технологической жидкости гибким диском, поэтому смазка не может вступить в контакт с каким-либо газом. Мембранные воздушные компрессоры представляют собой машины с относительно небольшой производительностью, которые используются там, где требуется очень чистый воздух, например, во многих лабораториях и медицинских учреждениях.

Винтовые компрессоры

Винтовые компрессоры — это роторные компрессорные машины, известные своей способностью работать в 100% рабочем цикле, что делает их хорошим выбором для использования на прицепах, таких как строительство или строительство дорог. Используя зубчатые зацепления роторов с наружной и внутренней резьбой, эти устройства втягивают газ на приводном конце, сжимают его по мере того, как роторы образуют ячейку, а газ перемещается по их длине в осевом направлении, и выпускают сжатый газ через выпускное отверстие на неприводном конце. корпуса компрессора. Действие винтового компрессора делает его тише, чем поршневой компрессор, благодаря уменьшенной вибрации. Еще одним преимуществом винтовых компрессоров перед поршневыми является отсутствие пульсаций нагнетаемого воздуха. Эти агрегаты могут быть масляными или водяными, или они могут быть спроектированы так, чтобы производить безмасляный воздух. Эти конструкции могут удовлетворить требования критического безмасляного обслуживания.

Ротационно-винтовой компрессор показан в разрезе, обнажая один из двойных винтов, вращающихся в противоположных направлениях.

Изображение предоставлено: Сергей Рыжов/Shutterstock.com

Пластинчатые компрессоры

Пластинчатый компрессор опирается на ряд лопастей, установленных в роторе, которые движутся вдоль внутренней стенки эксцентриковой полости. Лопасти, вращаясь со стороны всасывания на сторону нагнетания эксцентриковой полости, уменьшают объем пространства, которое они проносят, сжимая газ, захваченный в пространстве. Лопасти скользят по масляной пленке, которая образуется на стенке эксцентриковой полости, обеспечивая уплотнение. Пластинчатые компрессоры не могут обеспечивать безмасляный воздух, но они способны подавать сжатый воздух без пульсаций. Они также терпимы к загрязнениям окружающей среды благодаря использованию втулок, а не подшипников, и их относительно низкой скорости работы по сравнению с винтовыми компрессорами. Они относительно тихие, надежные и способны работать при 100% рабочих циклах. Некоторые источники утверждают, что роторно-пластинчатые компрессоры в значительной степени уступили место винтовым компрессорам в воздушных компрессорах. Они используются во многих безвоздушных приложениях в нефтегазовой и других перерабатывающих отраслях.

Спиральные компрессоры

В спиральных воздушных компрессорах используются стационарные и вращающиеся спирали, которые уменьшают объем пространства между ними, поскольку вращающиеся спирали повторяют путь неподвижных спиралей. Впуск газа происходит на внешней кромке улитки, а выпуск сжатого газа происходит ближе к центру. Поскольку спирали не соприкасаются, смазочное масло не требуется, что делает компрессор полностью безмасляным. Однако, поскольку для отвода тепла сжатия, как в других конструкциях, не используется масло, производительность спиральных компрессоров несколько ограничена. Они часто используются в недорогих воздушных компрессорах и компрессорах домашнего кондиционера.

Ротационно-лопастные компрессоры

Ротационно-лопастные компрессоры представляют собой высокопроизводительные устройства низкого давления, которые правильнее классифицировать как воздуходувки. Чтобы узнать больше о воздуходувках, загрузите бесплатное руководство по покупке воздуходувок Thomas.

Центробежные компрессоры

Центробежные компрессоры используют высокоскоростные рабочие колеса, похожие на насосы, которые сообщают газам скорость для повышения давления. Их можно увидеть в основном в приложениях с большими объемами, таких как коммерческие холодильные установки мощностью более 100 л. с. и на крупных перерабатывающих предприятиях, где они могут достигать мощности до 20 000 л.с. и обеспечивать объемы в диапазоне 200 000 кубических футов в минуту. Почти идентичные по конструкции центробежным насосам, центробежные компрессоры увеличивают скорость газа, выбрасывая его наружу под действием вращающейся крыльчатки. Газ расширяется в улитке корпуса, где его скорость замедляется, а давление возрастает.

Центробежные компрессоры имеют более низкую степень сжатия, чем поршневые компрессоры, но они работают с большими объемами газа. Многие центробежные компрессоры используют несколько ступеней для улучшения степени сжатия. В этих многоступенчатых компрессорах газ обычно проходит через промежуточные охладители между ступенями.

Типичный одноступенчатый центробежный компрессор подает большое количество сжатого воздуха.

Изображение предоставлено: wattana/Shutterstock.com

Осевые компрессоры

Осевой компрессор обеспечивает самые высокие объемы подаваемого воздуха: от 8000 до 13 миллионов кубических футов в минуту в промышленных машинах. Реактивные двигатели используют компрессоры такого типа для производства объемов в еще более широком диапазоне. В большей степени, чем центробежные компрессоры, осевые компрессоры имеют тенденцию к многоступенчатой ​​​​конструкции из-за их относительно низких степеней сжатия. Как и в случае центробежных агрегатов, осевые компрессоры повышают давление, сначала увеличивая скорость газа. Затем осевые компрессоры замедляют газ, пропуская его через изогнутые неподвижные лопасти, что увеличивает его давление.

Осевой компрессор с неподвижными и подвижными лопатками, вид изнутри.

Изображение предоставлено: Vasyl S/Shutterstock.com

Варианты питания и топлива

Воздушные компрессоры могут иметь электрическое питание, при этом наиболее распространенными вариантами являются воздушные компрессоры на 12 В постоянного тока или воздушные компрессоры на 24 В постоянного тока. Также доступны компрессоры, работающие от стандартных уровней напряжения переменного тока, таких как 120 В, 220 В или 440 В.

Варианты альтернативного топлива включают воздушные компрессоры, которые работают от двигателя, работающего от горючего источника топлива, такого как бензин или дизельное топливо. Как правило, компрессоры с электрическим приводом желательны в тех случаях, когда важно устранить выхлопные газы или обеспечить работу в условиях, когда использование или присутствие горючих видов топлива нежелательно. Соображения, связанные с шумом, также играют роль при выборе варианта топлива, поскольку воздушные компрессоры с электрическим приводом обычно демонстрируют более низкий уровень акустического шума по сравнению с их аналогами с приводом от двигателя.

Кроме того, некоторые воздушные компрессоры могут приводиться в действие гидравлически, что также позволяет избежать использования горючих источников топлива и связанных с этим проблем с выхлопными газами.

Выбор компрессорной машины в промышленных условиях

При выборе воздушных компрессоров для общего использования в цехах выбор обычно сводится к поршневым компрессорам или винтовым компрессорам. Поршневые компрессоры, как правило, дешевле винтовых компрессоров, требуют менее сложного обслуживания и хорошо работают в грязных условиях эксплуатации. Однако они намного шумнее винтовых компрессоров и более восприимчивы к попаданию масла в систему подачи сжатого воздуха, явление, известное как «перенос». Поскольку поршневые компрессоры при работе выделяют много тепла, их размеры должны соответствовать рабочему циклу — эмпирическое правило предписывает 25% отдыха и 75% работы. Радиально-винтовые компрессоры могут работать 100% времени и почти предпочитают это. Однако потенциальная проблема с винтовыми компрессорами заключается в том, что увеличение одного из них с целью увеличения его мощности может привести к проблемам, поскольку они не особенно подходят для частых запусков и остановок. Жесткий допуск между роторами означает, что компрессор должен оставаться при рабочей температуре для достижения эффективного сжатия. При выборе размера требуется немного больше внимания к использованию воздуха; поршневой компрессор может быть увеличен без подобных проблем.

Автомастерская, которая постоянно использует воздух для покраски, могла бы найти радиально-винтовой компрессор с более низкой скоростью переноса и желанием работать непрерывно; обычный авторемонтный бизнес с более редким использованием воздуха и низкой заботой о чистоте подаваемого воздуха может быть лучше обслуживаться поршневым компрессором.

Независимо от типа компрессора сжатый воздух обычно охлаждается, осушается и фильтруется перед подачей по трубам. Разработчикам систем заводского воздуха необходимо будет выбрать эти компоненты в зависимости от размера системы, которую они проектируют. Кроме того, им нужно будет предусмотреть установку фильтров-регуляторов-лубрикаторов на точках подачи.

Крупные компрессоры для стройплощадок, устанавливаемые на прицепах, как правило, представляют собой роторно-винтовые компрессоры с приводом от двигателя. Они предназначены для непрерывной работы независимо от того, используется воздух или сбрасывается.

Хотя спиральные компрессоры доминируют в недорогих холодильных системах и воздушных компрессорах, они начинают проникать на другие рынки. Они особенно подходят для производственных процессов, требующих очень чистого воздуха (класс 0), таких как фармацевтика, продукты питания, электроника и т. д., а также для чистых помещений, лабораторий и медицинских/стоматологических учреждений. Производители предлагают агрегаты мощностью до 40 л.с., которые развивают почти 100 кубических футов в минуту при давлении до 145 фунтов на квадратный дюйм. Агрегаты большей производительности обычно включают несколько спиральных компрессоров, поскольку технология не масштабируется после 3-5 л.с.

Если применение включает сжатие опасных газов, спецификаторы часто рассматривают диафрагменные или шиберные компрессоры, а для сжатия очень больших объемов — кинетические компрессоры.

Дополнительные факторы выбора

Некоторые дополнительные факторы выбора, на которые следует обратить внимание, следующие:

• Масло против безмасляного
• Размер компрессора
• Качество воздуха
• Органы управления

Масло против масла без масла

Масло играет важную роль в работе любого компрессора, поскольку оно служит для отвода тепла, выделяемого в процессе сжатия. Во многих конструкциях масло также обеспечивает уплотнение. В поршневых компрессорах масло смазывает подшипники кривошипа и поршневого пальца, а также боковые стенки цилиндра. Как и в поршневых двигателях, кольца на поршне обеспечивают герметизацию камеры сжатия и контролируют поступление в нее масла. В винтовых компрессорах масло впрыскивается в корпус компрессора как для герметизации двух неконтактирующих роторов, так и для отвода части тепла процесса сжатия. Ротационно-пластинчатые компрессоры используют масло для герметизации мельчайшего пространства между кончиками лопастей и отверстием корпуса. Спиральные компрессоры обычно не используют масло, поэтому они известны как безмасляные, но, конечно, их производительность несколько ограничена. Центробежные компрессоры не вводят масло в поток сжатия, но они находятся в другой лиге, чем их собратья с объемным рабочим объемом.

Для создания безмасляных компрессоров производители используют ряд приемов. Производители поршневых компрессоров могут использовать цельные поршневые кривошипные узлы, которые вращают коленчатый вал на эксцентриковых подшипниках. Когда эти поршни совершают возвратно-поступательное движение в цилиндрах, они качаются внутри них. В этой конструкции исключается подшипник поршневого пальца на поршне. Производители поршневых компрессоров также используют различные самосмазывающиеся материалы для уплотнительных колец и гильз цилиндров. Производители винтовых компрессоров сужают зазоры между винтами, устраняя необходимость в масляном герметике.

Однако в любой из этих схем есть компромиссы. Повышенный износ, проблемы с управлением теплом, снижение производительности и более частое техническое обслуживание — вот лишь некоторые из недостатков, связанных с безмасляными воздушными компрессорами. Очевидно, что определенные отрасли промышленности мирятся с этими компромиссами, потому что безмасляный воздух является обязательным условием. Но там, где допустимо отфильтровывать масло или просто жить с ним, имеет смысл использовать обычный масляный компрессор.

Примеры безмасляных воздушных компрессоров.

Изображение предоставлено: Energy Machinery, Inc.

Размер компрессора

Если вы работаете с отбойными молотками весь день, выбрать компрессор несложно: сложите количество операторов, которые будут использовать компрессор, определите мощность их инструментов. , и купите непрерывно работающий винтовой компрессор, который может удовлетворить спрос и который будет работать в течение 8 часов на одном топливном баке. Конечно, на самом деле это не так просто — могут быть ограничения окружающей среды, которые нужно учитывать, — но вы поняли идею.

Если вы пытаетесь обеспечить сжатым воздухом небольшой магазин, все становится немного сложнее. Пневматические инструменты можно разделить по назначению: периодическое — скажем, гаечный ключ с храповым механизмом — или постоянное — например, краскораспылитель. Диаграммы доступны, чтобы помочь в оценке потребления различных инструментов магазина. После того, как они определены, а использование основано на среднем и непрерывном использовании, можно сделать приблизительное определение общей производительности воздушного компрессора.

Типовой винтовой компрессор на рабочей площадке.

Изображение предоставлено: Baloncici/Shutterstock.com

Определение мощностей компрессоров для производственных помещений происходит примерно таким же образом. Упаковочная линия, например, скорее всего, будет использовать сжатый воздух для приведения в действие цилиндров, продувочных устройств и т. д. Обычно производитель оборудования предоставляет нормы расхода для отдельных машин, но если нет, то потребление воздуха в цилиндре легко оценить, зная диаметр отверстия, ход и частота циклов каждого устройства с пневматическим приводом.

Очень крупные производственные предприятия и перерабатывающие предприятия, вероятно, будут иметь столь же большие потребности в сжатом воздухе, которые могут обслуживаться резервными системами. Для таких операций наличие воздуха в любое время оправдывает стоимость нескольких систем сжатого воздуха, чтобы избежать дорогостоящих остановок или отключений линий. Даже небольшие операции могут выиграть от некоторого уровня резервирования. Это вопрос, который необходимо задать при определении размера небольшой производственной воздушной системы: лучше всего подходит для работы один компрессор (меньше обслуживания, меньше сложности) или несколько компрессоров меньшего размера (избыточность, пространство для роста) обеспечат лучшую подгонку. ?

Качество воздуха

Компрессор забирает воздух из атмосферы и, сжимая его, добавляет в смесь тепло, а иногда и масло, и, если всасываемый воздух не очень сухой, создает много влаги. Для некоторых операций эти дополнительные компоненты не влияют на конечное использование, и инструменты работают хорошо без проблем с производительностью. По мере того, как пневматические процессы становятся более сложными или более важными, обычно уделяется дополнительное внимание улучшению качества выходящего воздуха.

Сжатый воздух обычно довольно горячий, и первым шагом к уменьшению этого тепла является сбор воздуха в резервуаре. Этот шаг не только позволяет воздуху охлаждаться, но также позволяет конденсировать некоторую часть влаги в нем. Приемные резервуары воздушных компрессоров обычно имеют либо ручные, либо автоматические клапаны для слива скопившейся воды. Дополнительное тепло может быть удалено путем пропускания воздуха через доохладитель. Осушители на основе хладагента и адсорбента могут быть добавлены в трубопровод подачи воздуха для увеличения удаления влаги. Наконец, фильтрация может быть установлена ​​для удаления любой вовлеченной смазки из приточного воздуха, а также любых твердых частиц, которые могли попасть в результате какой-либо фильтрации на входе.

Сжатый воздух обычно распределяется на несколько капель. При каждом сбросе рекомендуется устанавливать FRL (фильтр, регулятор, лубрикатор), которые регулируют подачу воздуха в соответствии с потребностями конкретного инструмента и позволяют смазке поступать к любым инструментам, которые в ней нуждаются.

Органы управления

Когда дело доходит до управления поршневым компрессором, выбор невелик. Наиболее распространено управление пуском/остановом: компрессор питает бак с верхним и нижним порогами. При достижении нижней уставки компрессор включается и работает до тех пор, пока не будет достигнута верхняя уставка. Вариант этого метода, называемый контролем постоянной скорости, позволяет компрессору работать в течение некоторого времени после достижения верхней уставки, выпуская воздух в атмосферу, в случае, если хранящийся воздух используется с большей скоростью, чем обычно. Этот процесс сводит к минимуму количество пусков двигателя в периоды высокой нагрузки. Выбираемая система двойного управления, обычно доступная только для систем мощностью более 10 л.с., позволяет пользователю переключаться между этими двумя режимами управления.

Для винтовых компрессоров доступны дополнительные опции. В дополнение к управлению пуском/остановом и постоянной скоростью винтовые компрессоры могут использовать управление нагрузкой/разгрузкой, модуляцию впускного клапана, золотниковый клапан, автоматическое двойное управление, привод с регулируемой скоростью и, для многоблочных установок, последовательность компрессоров. Управление нагрузкой/разгрузкой использует клапан на стороне нагнетания и клапан на стороне всасывания, которые соответственно открываются и закрываются для уменьшения потока через систему. (Это очень распространенная система безмасляных винтовых компрессоров.) Модуляция впускного клапана использует пропорциональное управление для регулирования массового расхода воздуха в компрессоре. Управление золотниковым клапаном эффективно сокращает длину винтов, задерживая начало сжатия и позволяя части всасываемого воздуха обходить сжатие, чтобы лучше соответствовать потребностям. Автоматическое двойное управление переключается между пуском/остановом и управлением с постоянной скоростью в зависимости от требуемых характеристик. Привод с регулируемой скоростью замедляет или увеличивает скорость вращения ротора за счет электронного изменения частоты волны переменного тока, которая вращает двигатель. Последовательность компрессоров позволяет распределять нагрузку между несколькими компрессорами, назначая, например, один блок для непрерывной работы для обработки базовой нагрузки и изменяя запуск двух дополнительных блоков для минимизации штрафа за перезапуск.

При выборе любой из этих схем управления идея состоит в том, чтобы найти наилучший баланс между удовлетворением потребностей и затратами на холостой ход по сравнению с затратами на ускоренный износ оборудования.

Эксплуатационные характеристики

При выборе компрессорного оборудования разработчики спецификаций должны учитывать три основных параметра в дополнение ко многим пунктам, изложенным выше. Эти технические характеристики воздушного компрессора включают:

• объемную производительность
• допустимое давление
• мощность машины

Несмотря на то, что компрессоры обычно оцениваются в лошадиных силах или киловаттах, эти показатели не обязательно дают какое-либо представление о том, сколько будет стоить эксплуатация оборудования, поскольку это зависит от эффективности машины, ее рабочего цикла и так далее.

Объемная производительность

Объемная производительность определяет, сколько воздуха машина может подать в единицу времени. Кубические футы в минуту — наиболее распространенная единица измерения, хотя у разных производителей она может различаться. Попытка стандартизировать этот показатель, так называемый scfm, по-видимому, зависит от того, чьим стандартам вы следуете. Институт сжатого воздуха и газа принял определение стандарта ISO для сухого воздуха (0% относительной влажности) при 14,5 фунта на кв. дюйм и 68°F. Фактический куб. фут в минуту, или acfm, является еще одним показателем объемной емкости. Он относится к количеству сжатого воздуха, подаваемого на выходе из компрессора, которое всегда будет меньше рабочего объема машины из-за потерь от прорыва картерных газов через компрессор.

Допустимое давление

Допустимое давление в фунтах на квадратный дюйм в значительной степени зависит от потребностей оборудования, на котором будет работать сжатый воздух. В то время как многие пневматические инструменты предназначены для работы при нормальном давлении воздуха в цехе, специальные приложения, такие как запуск двигателя, требуют более высокого давления. Таким образом, выбирая поршневой компрессор, например, покупатель найдет одноступенчатый агрегат, обеспечивающий давление до 135 фунтов на квадратный дюйм, достаточное для питания повседневных инструментов, но захочет рассмотреть двухступенчатый агрегат для специальных применений с более высоким давлением.

Мощность машины

Мощность, необходимая для привода компрессора, будет определяться этими параметрами объема и давления. При определении мощности компрессора составитель спецификации также захочет подумать о потерях в системе: потери в трубопроводе, перепады давления в осушителях и фильтрах и т. д. Покупатели компрессоров также должны принимать решения о приводе, например, ременный или прямой привод, двигатель на газе или дизельном топливе. -drive и т. д.

Производители компрессоров часто публикуют кривые производительности компрессора, чтобы разработчики могли оценить производительность компрессора в различных условиях эксплуатации. Это особенно актуально для центробежных компрессоров, которые, как и центробежные насосы, могут быть рассчитаны на подачу различных объемов и давлений в зависимости от скорости вращения вала и размера рабочего колеса.

Департамент энергетики принимает энергетические стандарты для компрессоров, в соответствии с которыми некоторые производители компрессоров публикуют спецификации. По мере того, как все больше производителей публикуют эти данные, покупателям компрессоров должно быть легче ориентироваться в энергопотреблении сопоставимых компрессоров.

Области применения и отрасли

Компрессоры находят применение в различных отраслях промышленности, а также в условиях, знакомых повседневным потребителям. Например, портативный электрический воздушный компрессор на 12 В постоянного тока, который часто носят в бардачке или багажнике автомобиля, является распространенным примером простой версии воздушного компрессора, который находит применение среди потребителей для накачивания шин до нужного давления.

Компрессоры используются в следующих областях и отраслях:

• Компрессоры, устанавливаемые на грузовиках и транспортных средствах
• Применение в медицине и стоматологии
• Лабораторное и специальное сжатие газа
• Применения для производства продуктов питания и напитков
• Применение в нефтегазовой отрасли

Компрессоры, устанавливаемые на грузовиках и транспортных средствах

Использование воздушных компрессоров в транспортных средствах и обычное применение транспортных средств включают электрические воздушные компрессоры, устанавливаемые на грузовых автомобилях, дизельные воздушные компрессоры, устанавливаемые на грузовых автомобилях, или другие воздушные компрессоры, устанавливаемые на транспортных средствах. Например, пневматические тормозные системы на грузовых автомобилях предполагают использование сжатого воздуха для работы, поэтому для перезарядки тормозной системы требуется бортовой воздушный компрессор. Служебным автомобилям могут потребоваться бортовые воздушные компрессоры для выполнения необходимых функций или для того, чтобы компрессор был мобильным и мог быть развернут по мере необходимости на различных рабочих площадках или в разных местах. Например, пожарные машины могут иметь на борту компрессоры для воздуха для дыхания, чтобы обеспечить возможность наполнения резервуаров для воздуха для дыхания для пожарных и служб экстренного реагирования.

Применение в медицине и стоматологии

Компрессоры также находят применение в медицине и стоматологии.

Стоматологические воздушные компрессоры обеспечивают источник чистого сжатого воздуха для оказания помощи в выполнении стоматологических процедур, а также для питания пневматических стоматологических инструментов, таких как сверла или зубные щетки. Выбор правильного стоматологического воздушного компрессора требует нескольких соображений, включая требуемую мощность и давление.

Использование медицинского воздушного компрессора включает производство запаса воздуха для дыхания, который не зависит от других газов, хранящихся в газовых баллонах, и который может использоваться в качестве опции, например, для пациентов, которые могут быть чувствительны к токсичности кислорода. Компрессоры медицинского воздуха для дыхания могут быть переносными или стационарными системами в больнице или медицинском учреждении. Другое использование медицинского воздушного компрессора может включать подачу воздуха к специализированному оборудованию пациента, такому как компрессионные манжеты, где сжатый воздух необходим для оказания давления на конечности пациента, чтобы предотвратить скопление жидкости в конечностях в результате ослабленной сердечной функции.

Лабораторное и специальное сжатие газа

Лабораторные воздушные компрессоры и воздушные компрессоры для других специализированных промышленных применений используются для обработки и производства запасов специальных газов, таких как водород, кислород, аргон, гелий, азот или газовые смеси (например, компрессоры аммиака) или двуокись углерода, где он может использоваться в пищевой промышленности и производстве напитков. Компрессоры с гелием будут подавать газ в резервуары для хранения для использования в лабораторных целях, таких как точное обнаружение утечек, в то время как другие газовые компрессоры, такие как кислородные компрессоры, могут использоваться для хранения резервуаров с кислородом для использования в больницах и медицинских учреждениях.

Применение в пищевой промышленности и производстве напитков

Пищевые воздушные компрессоры играют важную роль в пищевой промышленности и производстве напитков. Находя применение на протяжении всего производственного цикла, эти компрессоры могут использоваться для облегчения технологических операций, таких как сортировка, подготовка, распределение, упаковка и консервация. Кроме того, сжатый воздух можно использовать для поддержания санитарных условий, необходимых при производстве расходных материалов.

Применение в нефтегазовой отрасли

Использование компрессоров также широко распространено в нефтяной и газовой промышленности, где компрессоры природного газа используются для производства сжатого природного газа для хранения и транспортировки. Некоторые из этих операций по сжатию газа требуют использования компрессоров высокого давления, где давление нагнетания может составлять от 1000 до 3000 фунтов на квадратный дюйм и выше, с возможным диапазоном от 10 000 до 60 000 фунтов на квадратный дюйм, в зависимости от применения.

Краткий обзор компрессоров

В этом руководстве представлены основные сведения о разновидностях компрессоров, вариантах мощности, соображениях по выбору, областях применения и промышленном использовании. Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах ознакомьтесь с другими нашими статьями и руководствами или посетите платформу поиска поставщиков Thomas, чтобы найти потенциальные источники или просмотреть сведения о конкретных продуктах.

Источники

1. http://www.cagi.org
2. https://www.federalregister.gov/documents/2016/05/19/2016-11337/energy-conservation-program-energy-conservation-standards-for-compressors
3. https://www.dft-valves. com/blog/common-problems-with-pumps-and-compressors/
4. https://airmaticcompressor.com/compressed-air-gas-treatment/
5. https://www.energymachinery.com/blog/oil-vs-oil-free-air-compressor/
6. https://airmaticcompressor.com/air-compressors/

Другие связанные статьи

• Общие сведения об оборудовании для контроля загрязнения воздуха
• Типы фильтров — Руководство для покупателей ThomasNet
• Различные типы воздушных фильтров
• Ведущие поставщики воздушных компрессоров
• Типы фильтров для воды
• О гидравлических фильтрах
• О фильтрах с активированным углем
• О картриджных фильтрах
• Лучшие производители и поставщики фильтров HEPA
• Что такое фильтрующий материал и как он работает?

Еще из Машины, инструменты и расходные материалы

Машины, инструменты и расходные материалы

Машины, инструменты и расходные материалы

Машины, инструменты и расходные материалы

Машины, инструменты и расходные материалы

Машины, инструменты и расходные материалы

Машины, инструменты и расходные материалы

Cooper Machinery Services — Поршневые двигатели и компрессоры

Легенды не прекращаются.
Мы позаботимся об этом. ^™

Cooper Machinery Services, мировой лидер в предоставлении послепродажного обслуживания и новых компрессоров для мировых рынков двигателей и компрессоров.

Серия Emerging Legends ^TM

Cooper с гордостью представляет портфолио новых продуктов и услуг, которые оптимизируют срок службы установленных двигателей и компрессоров
, помогая нашим клиентам сохранить их устаревшее оборудование.

Низкоскоростные поршневые интегральные двигатели-компрессоры

На протяжении десятилетий компания Cooper является мировым лидером в области поставок запасных частей, обслуживания, ремонта и модернизации легендарных крупногабаритных тихоходных двигателей компрессорной отрасли. От AJAX™ до Cooper-Bessemer™, Clark, IR и Worthington — мы являемся вашим универсальным магазином послепродажной поддержки.

Высокоскоростные поршневые двигатели и компрессоры

Высокоскоростное сжатие уже много лет является частью семейства Cooper с нашими двигателями и компрессорами Superior. Теперь мы предлагаем больше, в том числе запчасти и обслуживание для Gemini, CAT и Waukesha.

Производство электроэнергии
Двигатель-генераторные установки

От резервных атомных электростанций до когенерации и стандартных двигателей для производства электроэнергии компания Cooper на протяжении десятилетий предоставляет качественные запчасти, сервисное обслуживание, ремонт и инженерно-техническую поддержку. Мы О.Э.М. для двигателей Cooper-Bessemer и Enterprise, и им доверяют атомные электростанции, военные США, а также государственные и частные производители электроэнергии по всему миру.

Э.С.Г. Путешествие

Активная забота о наших людях, наших сообществах и наших партнерах,
, и обеспечение того, чтобы наше воздействие на окружающую среду всегда было положительным.

Турбокомпрессоры

Команда Cooper’s Turbocharger Solutions International (TSI) является мировым лидером в поставке новых и отремонтированных турбокомпрессоров для всех основных марок низкоскоростных и высокоскоростных двигателей со сжатием.

Американский фонд посттравматического стресса /
Кэмп-Хоуп

Купер гордится тем, что является партнером американского фонда посттравматического стресса / Кэмп-Хоуп, организации, предоставляющей безопасное пространство и поддержку ветеранам, вернувшимся с войны с посттравматическим стрессом, связанным с боевыми действиями.

Подробнее

ДВИГАТЕЛИ И КОМПРЕССОРЫ

ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОДУКЦИИ И УСЛУГ

Запчасти и оборудование

Инвентарь новых и отремонтированных двигателей, деталей двигателей и компрессоров Cooper создан для удовлетворения потребностей клиентов в любой момент. В любой точке мира. В любое время суток.

Подробнее

Услуги

Наши глобальные сервисные группы могут быть развернуты в любой точке мира для ремонта и восстановления компрессорного и силового оборудования. Наши сервисные центры по всему миру стратегически расположены, чтобы реагировать на потребности клиентов как можно быстрее.

Подробнее

Модернизация

О способности Купера модернизировать двигатели и компрессоры ходят легенды. Мы делаем все, от сокращения выбросов до увеличения мощности, экономии топлива и контроля. И мы делаем это для всех основных линеек двигателей большого и малого диаметра.

Узнать больше

Серия Emerging Legends

^TM

Портфель новых продуктов и услуг, которые продвигают нашу отрасль и меняют традиционный способ ведения бизнеса Cooper. Компания Cooper стремится оптимизировать срок службы устаревших двигателей и компрессоров, помогая нашим клиентам сохранить их устаревшее оборудование.

Подробнее

E.S.G.

Наша миссия заключается в подходе, основанном на здравом смысле, когда мы можем принести наибольшую пользу большинству людей. Мы работаем добросовестно и прозрачно, активно заботимся о наших людях, наших сообществах и наших партнерах и следим за тем, чтобы наше воздействие на окружающую среду всегда было положительным.

Подробнее

Турбокомпрессоры

Наша команда Turbocharger Solutions International (TSI) является мировым лидером в области поставок новых турбокомпрессоров, их модернизации и ремонта. Мы являемся экспертами как в двигателях малого, так и большого диаметра.

Подробнее

Новые двигатели и компрессоры

Наша группа по производству двигателей и компрессоров производит новое оборудование AJAX, Gemini и Superior в наших центрах в Хьюстоне, штат Техас. Наши глобальные сервисные группы эффективно и профессионально установят и введут в эксплуатацию ваше оборудование.

Узнать больше

Регион и предприятия

Компания Cooper создала всемирную сеть региональных сервисных центров, центров распределения запасных частей и центров передового опыта для удовлетворения потребностей нашей глобальной клиентской базы двигателей и компрессоров.

Узнать больше

ЛЕГЕНДЫ НЕ ОСТАНАВЛИВАЮТСЯ.

МЫ В ЭТОМ УВЕРЕНЫ. ^™

Обслуживаемые марки двигателей и компрессоров

Cooper Machinery Services предоставляет запчасти, обслуживание на месте, ремонт в мастерских и модернизацию для всех легендарных марок двигателей и компрессоров, указанных ниже. Мы О.Э.М. для многих из этих брендов, и мы поставляем запчасти и услуги качества OEM для всех из них!

Купер О.Э.М. Марки

Другие обслуживаемые бренды

Предыдущий

Далее

Портфолио новых продуктов и услуг, которые продвигают нашу отрасль и меняют традиционный способ ведения бизнеса Cooper. Emerging Legends ^TM служит свидетельством приверженности Cooper оптимизации срока службы устаревших двигателей и компрессоров, помогая нашим клиентам сохранять их устаревшее оборудование и внедряя в отрасль экологически безопасные решения.

Предлагая рынку новое видение

новый Cooper

Cooper Machinery Services (Cooper) стремится обслуживать глобальные рынки сжатия газа и производства электроэнергии с новыми двигателями и компрессорами мирового класса, а также с лучшим послепродажным обслуживанием. -поддержка продаж в отрасли. Мы полностью посвятили себя оптимизации срока службы устаревших двигателей и компрессоров с помощью запасных частей премиум-класса, профессионального ремонта и оперативного обслуживания. Со штаб-квартирой в Хьюстоне, штат Техас, и с 15 офисами по всему миру Cooper поддерживает корпоративные и региональные руководящие группы, состоящие из экспертов по двигателям и компрессорам, которые понимают потребность рынка в быстро реагирующем и ориентированном на клиента производителе оригинального оборудования (O.E.M.). С новой частной собственностью наши цели просты и достижимы. Мы стремимся удовлетворять потребности клиентов, иметь долгосрочное и здравое видение успеха в отрасли и зарабатывать на бизнесе клиентов, предоставляя качественные продукты и своевременное обслуживание.

Поскольку OEM-производитель легендарных наименований двигателей и компрессоров, таких как AJAX, Cooper-Bessemer, Enterprise, Gemini, Superior и TSI, компания Cooper способна обеспечить проверенные результаты для наших известных брендов. Но мы не останавливаемся на достигнутом. Cooper также предлагает полную линейку запасных частей, услуг, ремонта и модернизации двигателей и компрессоров других производителей, таких как CAT G3600, Clark, Ingersoll Rand, Waukesha 7042 и 7044 и Worthington.

В марте 2022 года Купер успешно испытал тихоходный интегральный двигатель, работающий на водородной (h3) топливной смеси (95% природного газа и 5% водорода по объему). В этом месяце Cooper значительно превзошел ожидания отрасли, успешно протестировав тот же двигатель с топливной смесью 30% h3 по объему, добившись значительного снижения выбросов CO, CO2, THC и метана.

Читать пресс-релиз

Сокращение выбросов парниковых газов является ключевым элементом предлагаемой Cooper технологии сокращения выбросов. Чтобы улучшить воздействие на окружающую среду двигателей-компрессоров, работающих в нашей отрасли, Cooper представляет CleanBurn Plus™, решение по сокращению выбросов, предназначенное для сокращения не только действующих регулируемых компонентов выбросов, таких как NOx, CO и ЛОС, но и метана в виде несгоревшего углеводороды.

Компания Cooper, мировой лидер в области поддержки и поставки двигателей и компрессоров, всегда готова.

преданные своему делу сотрудники

глобальные центры
обслуживания и производства

Установленная база единиц

Cooper Machinery Services

СВЯЖИТЕСЬ С СПЕЦИАЛИСТОМ ПО ПОРШНЕВОЙ КОМПРЕССИИ СЕГОДНЯ

Наша команда представителей по обслуживанию клиентов и технических экспертов всегда готова ответить на ваши вопросы о двигателе или компрессоре. Мы готовы от устранения неполадок до поставки запчастей и заказа сервисных бригад.

Купер является гордым партнером Американского фонда посттравматического стресса/Кэмп-Хоуп, организации, предоставляющей безопасное пространство и поддержку ветеранам, вернувшимся с войны с посттравматическим стрессом, связанным с боевыми действиями. В начале 2022 года Купер назвал Camp Hope своей «благотворительной организацией» и будет проводить общекорпоративные кампании по сбору средств и оказывать услуги от их имени.

ЗАГРУЗКИ

Что приводит в действие компрессор? – Трубопроводный разговор

Компрессор всегда является частью приводного оборудования. Это означает, что нам понадобится драйвер, который будет эффективно обеспечивать крутящий момент заданного значения на определенной скорости для вращения компрессора. Водителей также называют первичными двигателями. Но какие типы драйверов используются в настоящее время? Мы обсудим это в этой статье.

 «Все, что используется для привода компрессора, насоса, генератора, считается первичным двигателем. Если турбина вращает компрессор, то это первичный двигатель. Если турбина вращает вал генератора, то турбина является первичным двигателем. Если турбина вращает насос, она является первичным двигателем для насоса» .

Выбор привода для компрессора завершается после тщательного рассмотрения следующих пунктов:

1. Рабочий параметр компрессора
2. Наличие источника питания. – при наличии электричества предпочтительным может быть электродвигатель, а на установках, где легко доступны пар или газ, предпочтительным вариантом может быть паровая турбина или газовая турбина.
3. Вспомогательные системы, необходимые для каждого водителя.
4. Результаты механического анализа трансмиссии.
5. Ремонтопригодность и капитальные затраты. Относительные исторические сроки службы категорий первичных двигателей до капитальных ремонтов агрегатов составляют:

>тихоходный газовый двигатель (300–600 об/мин): 75 000 часов работы,

>высокоскоростной газовый двигатель (900–1800 об/мин): 25 000–50 000 часов работы,

>газовая турбина: 30 000 часов работы,

>Электродвигатель: 100 000 часов,

Приводы для компрессора:

Ниже перечислены наиболее распространенные приводы, используемые для привода компрессоров в нефтегазовой промышленности.

1
Газовая турбина

2
Водитель электродвигателя

3
Бензиновый двигатель

4
Паровая турбина

5
Турбодетандер

Газовые турбины хорошо подходят для привода центробежного компрессора. Газовая турбина рассматривается в местах, где есть доступность газового топлива. Из-за своего легкого веса по сравнению с другими типами драйверов он используется там, где приоритетом является минимизация веса (например, в открытом море). Газовые турбины работают на более высокой скорости. Для привода компрессора можно использовать как промышленный, так и авиационный тип.

Компрессор с приводом от газовой турбины

Газовые турбины изготавливаются с различным расположением валов. Их можно разделить на следующие категории: (1) одновальная газовая турбина (2) двухвальная газовая турбина (3) многозолотниковые двигатели.

Скорость компрессора не всегда постоянна, и он должен приводиться в действие с различными скоростями в соответствии с параметрами сжатия процесса. В двухвальной газовой турбине турбина высокого давления приводит в движение газовый компрессор, соединенный с ней через вал. турбина низкого давления, также называемая силовой турбиной, находится на втором независимом валу. скорость силовой турбины в двухвальной газовой турбине можно регулировать в соответствии с требованиями скорости механического привода, к которому она подключена (в данном случае технологического компрессора). Поскольку он может эффективно приводить в действие компрессор с различными скоростями, двухвальные газовые двигатели предпочтительнее для привода механического оборудования, такого как компрессор. Тем не менее, многозолотниковые двигатели, которые также имеют это преимущество, также используются для привода компрессоров. Текущие примеры включают SGT A35 (Industrial RB211) и GE LM 1600.

Чтобы узнать больше о применении одно-, двухвальных и многозолотниковых двигателей, щелкните здесь. магнитное поле для вращения внутри статора.

Компрессор с приводом от электродвигателя

Электродвигатели хорошо подходят для поршневых компрессоров из-за одинаковой рабочей скорости. Он также используется для привода центробежных компрессоров. По своей природе он требует постоянного источника электроэнергии. Можно использовать асинхронный двигатель, синхронный двигатель или двигатель постоянного тока. Тем не менее, асинхронный двигатель является наиболее распространенным среди них.

Асинхронный двигатель

В асинхронном двигателе переменный ток подается непосредственно на статор. Это создает вращающееся магнитное поле (RMF) в статоре. Это RMF вызовет индукцию тока в беличьей клетке ротора, этот ток, в свою очередь, создаст магнитный поток в роторе. Магнитный поток, созданный в роторе, будет пытаться догнать RMF, создаваемое в статоре, вращаясь. Из-за запаздывания между током потока в роторе и статоре ротор никогда не достигнет скорости RMF (т. Е. Синхронной скорости). Поэтому его также называют асинхронным двигателем. Ниже видео объясняет вышеизложенное очень подробно.