Повітряні компресори

Загальноприйнята класифікація механічних компресорів за принципом дії, під принципом дії розуміють основну особливість процесу підвищення тиску, що залежить від конструкції компресора. За принципом дії всі компресори можна розділити на дві великі групи: динамічні й об'ємні.

Об'ємні компресори[ред. | правити вікі-текст]

У машинах об'ємного принципу дії робочий процес здійснюється в результаті зміни обсягу робочої камери. Номенклатура машин даного типу різноманітна і налічує більше десятка, основні з них: поршневі, гвинтові, роторно-шестеренні, мембранні, рідинно-кільцеві, повітродувки Рутса, спіральні, компресор з ротором, що котиться.

Поршневі компресори можуть бути односторонньої або двосторонньої дії, крейцкопфні і бескрейцкопфные, змащуємо і без застосування мастила (сухого тертя або сухого стиснення), при високих тисках стиснення застосовуються також плунжерні.

Роторні компресори   машини з обертовим стискаючим елементом, конструктивно поділяються на гвинтові, ротаційно-пластинчасті, рідинно-кільцеві, зустрічаються й інші конструкції.

Конструкція гвинтового блоку складається з двох масивних гвинтів і корпусу. При цьому гвинти під час роботи знаходяться на деякій відстані один від одного, і цей зазор ущільнюється масляною плівкою. Тертьових елементів немає.

Таким чином, ресурс гвинтового блоку практично необмежений і досягає більш ніж 200—300 тис. годин. Регламентної заміні підлягають лише підшипники гвинтового блоку.

Конструкція пластинчато-роторного блоку складається з одного ротора, статора і мінімум восьми пластин, маса яких, а, відповідно, і товщина, обмежені. На пластину в процесі роботи діють сили: відцентрова і тертя/пружності масляної плівки.

Так як масляна плівка нормалізується і стає рівномірної і достатньою лише після декількох хвилин роботи компресора, то під час стартів і зупинень йде тертя пластин про статор і відповідно підвищений їх знос і вироблення.

Чим більший тиск повинен нагнітати такий блок, тим більша різниці тисків у сусідніх камерах стиснення, і тим більша повинна бути відцентрова сила для недопущення перетоків стисливого повітря з камери з великим тиском в камеру з меншим. У свою чергу, чим більше відцентрова сила, тим більше і сила тертя в момент пуску/зупинки і тим тонше масляна плівка під час роботи — це є основною причиною чому дана технологія отримала широке поширення в області вакууму (тобто тиск до 1 бара) і в області нагнітання тиску до 3-4 бар.

Так як масляна плівка між пластинами і статором усього кілька мікрон, то будь-яка пил, тим більше тверді частинки більші розмірів, виступають як абразив, який дряпає статор і робить вироблення по пластинах. Це призводить до того, що виникають перепуски стисливого повітря з однієї камери стиснення в іншу і продуктивність помітно падає.

На відміну від невеликих вакуумних насосів, де широко застосовується пластинчато-роторні технологія, в компресорах великої продуктивності і тиском вище 5 бар з часом необхідно буде міняти весь блок в зборі, так як заміна окремо пластин ефективна лише у разі відновлення геометрії статора, а такі великі статори відновлення (шліфування) не підлягають.

Виробники зазвичай не дають ніяких даних по ресурсу пластинчато-роторного блоку, так як він дуже сильно залежить від якості повітря і режиму роботи компресора. У разі газових компресорів, де він качає газ практично не зупиняючись круглий рік, ресурс дійсно може досягати більше 100 тис. годин тому що масляна плівка рівномірна і достатня весь час роботи без зупинок.

У разі ж промислового використання, де розбір повітря вкрай нерівномірний і компресор запускається і зупиняється кілька десятків разів на день, більшу частину часу для нормальної роботи масляної плівки всередині блоку немає, що є причиною агресивного зносу пластин. У такому разі ресурс блоку не більше 25 тис. годин.

Динамічні компресори[ред. | правити вікі-текст]

В компресорах динамічного принципу дії газ стискається в результаті підведення механічної енергії від валу, і подальшої взаємодії робочої речовини з лопатками ротора. Залежно від напрямку руху потоку і типу робочого колеса такі машини підрозділяють на відцентрові та осьові.

Турбокомпресори   динамічні машини, в яких стиснення газу відбувається в результаті взаємодії потоку з рухомою і нерухомою гратами лопатей.

Інші класифікації[ред. | правити вікі-текст]

За призначенням компресори класифікуються по галузі виробництва, для яких вони призначені (хімічні, холодильні, енергетичні, загального призначення і т. д.). За родом стисливого газу (повітряний, кисневий, хлорний, азотний, гелієвий, фреоновий, вуглекислотний і т. д.). За способом відведення теплоти   з рідинним або повітряним охолодженням.

За типом приводного двигуна — з приводом від електродвигуна двигуна внутрішнього згоряння, парової або газової турбіни. Дизельні газові компресори широко використовуються у віддалених районах з проблемами подачі електроенергії. Вони галасливі і потребують вентиляції для вихлопних газів. З електричним приводом компресори широко використовуються у виробництві, майстернях та гаражах з постійним доступом до електрики. Такі вироби вимагають наявності електричного струмунапругою 110-120 Вольт (або 230-240 Вольт). Залежно від розміру і призначення компресори можуть бути стаціонарними або портативними. По влаштуванню компресори можуть бути одноступінчастими і багатоступінчастими.

По кінцевому тиску розрізняють:

• вакуум-компресори, газодувки   машини, які відсмоктують газ з простору з тиском нижче або вище атмосферного. Повітродувки та газодувки подібно вентиляторам создают поток газа, однако, обеспечивая возможность достижения избыточного давления от 10 до 100 кПа (0,1…1 атм), в некоторых специальных исполнениях — до 200 кПа (2 атм). В режиме всасывания воздуходувки могут создавать разрежение, как правило, 10..50 кПа, в отдельных случаях до 90 кПа и работать как вакуумный насос низкого вакуума^[1];
• компресори низького тиску, призначені для нагнітання газу при тиску від 0,15 до 1,2 МПа;
• компресори середнього тиску — від 1,2 до 10 МПа;
• компресори високого тиску — від 10 до 100 МПа.
• компресори надвисокого тиску, призначені для стиснення газу вище 100 МПа.