Промышленный компрессор – устройство объемного или динамического принципа действия, применяемое для сжатия газа (преимущественно воздуха) до уровня давления, необходимого в производственном процессе. Компрессорное оборудование используется практически во всех экономических сферах от рядового закручивания гаек до перекачки нефтепродуктов или шлифовки космических аппаратов перед нанесением защитных слоев.
Общие сведения о промышленных компрессорах
Первый аналог компрессора появился еще в 1650 году. Его изобрел немецкий физик Герике. Примечательно, что он был поршневым, и в фундаментальных принципах ничем не отличался от современного (только приводился в действие руками). Позже в 1765 году русский инженер Ползунов усовершенствовал немецкую модель, объединив ее с паровым двигателем и добавив еще один цилиндр – производительность увеличилась многократно.
Свой вклад в доведение компрессора до привычных форм вложили десятки ученых (напрямую или косвенно) – Бойль, Фурье, Джоуль, Менделеев и другие. Постепенно мощность росла. В 1857 году при строительстве туннелей впервые применили пневматический бурильный молот, который работал в паре с поршневым компрессором.
Сегодня перед производителями стоят следующие задачи:
- повышение экологической безопасности при производстве и применении компрессоров;
- снижение габаритов без потери производительности;
- достижение сверхвысокого уровня давления с минимальными тратами топлива;
- упрощение конструкции, обеспечение ремонтопригодности.
Еще одно направление работы – поиск универсальных материалов (легких, прочных, стойких к агрессивным средам).
Устройство промышленных компрессоров
Стандартная система по сжатию воздуха состоит из следующих элементов:
- Корпус. Обязательно герметичный, металлический, с набором уплотнительных колец и прокладок из эластичных материалов. Крепежные детали корпуса должны выдерживать вибрационные возмущения, возникающие в процессе работы.
- Двигатель. В редких случаях не применяется энергия вращения (например, в струйных компрессорах двигатель вообще не нужен). Обычно в давление преобразуется именно механическое усилие.
- Блок сжатия или разгона воздуха. Основной конструктивный элемент, в котором происходит наращивание давления. Либо за счет сжатия объема газа механически, либо влиянием на кинетическую энергию потока.
- Подводящие и отводящие трубопроводы. Чаще всего снабжаются клапанами, открывающимися только в одну сторону (это не позволяет воздуху покидать объем в произвольном направлении).
- Фильтрационный блок. Может стоять на входе, выходе или сразу в двух местах. Бывают модели без стационарной системы фильтрации. Основные функции фильтров – не допустить проникновения в рабочую камеру твердых абразивных частиц, удалить из нагнетаемого потока пары масла или другого смазочного вещества.
- Ресивер. Емкость, в которой хранится сжатый газ. Некоторые производственные циклы не нуждаются в хранении запаса воздуха, поэтому он подается к рабочему месту напрямую. Ресиверы имеют жесткую конструкцию, рассчитанную на определенный уровень внутреннего давления.
На любом компрессоре присутствуют блок управления. Иногда он ограничен только кнопками включения-отключения. В мощные промышленные компрессоры интегрируются микропроцессорные системы, сенсорные экраны, регуляторы мощности, устройства релейной защиты и т. д.
Принцип работы промышленного компрессора
У всех компрессоров вне зависимости от конструктивных особенностей один принцип действия: воздух поступает в рабочую камеру, проходит через стадию сжатия и отправляется в ресивер или к потребителю (пневмоинструмент, уборочный инвентарь, производственный конвейер и т. д.) под давлением.
Процесс нагнетания определен видом компрессора и компрессионным блоком. Это могут быть поршень, винт, мембрана, турбина, «кулачки», шестеренки и другие элементы. Выходной поток получается либо пульсирующим, либо равномерным. Компенсация пульсаций – одна из полезных функций ресивера помимо аккумулирования давления.
