Как работает воздушный компрессор: Как выбрать компрессор воздушный электрический на 220в

Содержание

Компрессор. Виды и устройство. Работа и применение. Как выбрать

Компрессор представляет собой прибор, предназначенный для перекачки сжатого воздуха или газа. Он используется для обеспечения работы пневматического инструмента, циркуляции охлаждающего хладагента в замкнутом контуре и накачки давления в различные емкости. Данное оборудование широко используется в медицине, промышленности и быту. Его наличие позволяет выполнять широкий спектр действий.

Конструкция и разновидности по строению

Компрессор представляет собой воздушный насос, работающий в автоматическом режиме. Он обеспечивает подачу воздуха или газа с избыточным давлением. Устройство может работать от электрического мотора или двигателя внутреннего сгорания. Конструкция нагнетателя часто предусматривает не только насос, но и специальный металлический ресивер для нагнетания давления.

По принципу действия самого насоса, устройство может быть:
  • Винтовым.
  • Поршневым.
  • Мембранным.

Существует также еще несколько технологических разновидностей устройств для нагнетания воздуха, но они являются более редко применимыми, в связи с дороговизной производства или низкой эффективностью работы.

Винтовой

Винтовой является дорогостоящей конструкцией, применяемой на промышленных объектах. В его основе лежит специальный шнек, который захватывает воздух или другой газ по принципу винта мясорубки. Для обеспечения более эффективного забора воздуха он смешивается с маслом, находящимся внутри нагнетателя. Получаемая смесь подается под давлением, после чего фильтруется и очищенный воздух подается на выход. Также существует более дорогие безмасляные конструкции, используемые химической и фармакологической промышленностью, а также в стоматологических клиниках, где важна чистота воздуха без наличия микрочастиц масла.

Винтовая конструкция является очень надежной, но в случае поломки затраты на ремонт могут достигать половина стоимости самого агрегата. Хотя прибор и имеет такой недостаток, но все же его преимущества довольно большие:

  • Низкий уровень шума.
  • Минимальный нагрев.
  • КПД доходит почти до 98%.
  • Низкое потребление энергии.
Поршневой

Поршневая конструкция является более бюджетной, поэтому большинство компрессоров сделаны именно по ее принципу. Она представляет собой двигатель, который при вращении поршня засасывает поток в камеру сжатия, после чего перекачивает его дальше по контуру. Специальный клапан в месте забора не позволяет воздуху выйти обратно через вход. Поршневое устройство являются менее надежными, но не дорогим при покупке и обслуживании.

Если сравнивать поршневую конструкцию с винтовой, то она проигрывает по всем параметрам, кроме габаритов и стоимости. Нужно отметить, что разница в цене между двумя видами настолько велика, что поршневой вариант выбирают даже несмотря на его недостатки:

  • Высокий уровень шума.
  • Низкий КПД.
  • Постоянный перегрев.
  • Вибрация при работе.
  • Частые поломки.
Мембранный

Мембранный компрессор в отличие от первых двух разновидностей применяется преимущественно на промышленных объектах для работы с различными газами. В быту такую конструкцию можно встретить в холодильных установках и на мини аэрографах. Очень редко в продаже можно увидеть и обычные бытовые нагнетатели данного типа. Принцип их действия заключается в том, что в результате колебательных движений двигателя осуществляется дребезжание гибких мембран, которые сжимают и разжимают газы, обеспечивая их передачу под высоким давлением. Данная конструкция является очень успешной. Она имеет ряд достоинств:

  • Компактный размер.
  • Создание высокого давления.
  • Предотвращение подачи механических примесей.
  • Не сложное техническое обслуживание.
  • Надежный корпус для предотвращения утечек газа.

Несмотря на перечисленные преимущества, такой тип, хотя и не является сложным и дорогостоящим в обслуживании, все же требует периодической замены мембраны, которая теряет свою эластичность, особенно при работе с агрессивными газами. Стоит также отметить, что хотя промышленные машины и имеют сравнительно небольшие габариты, но их корпус выполнен из толстостенной стали, что существенно влияет на массу оборудования.

Целевая разновидность компрессоров

Компрессоры отличаются между собой не только по принципу действия, но и по целевому предназначению. По данному критерию они делятся на следующие виды:

  • Газовые.
  • Воздушные.
  • Циркуляционные.

Газовые применяются для перекачки чистых газов и их смесей. Они устанавливаются на заправочных станциях для закачки баллонов кислородом, водородом и прочими веществами. Они не предназначены для работы с воздухом и имеют специальную конструкцию, которая не допускает образование электрической искры, что может быть опасным при работе с некоторыми взрывоопасными газами.

Воздушный компрессор является самым распространенным. Его можно встретить в автомастерских и на шиномонтаже. Именно такое устройство обеспечивает накачку колес автомобилей, а также подает сжатый воздух в краскопульт, применяемый для малярных задач. От воздушного нагнетателя работает пневматические инструменты, используемые строителями и автомеханиками.

Циркуляционные компрессоры являются узконаправленной разновидностью, основная задача которой состоит в обеспечении непрерывной перекачки воздуха или газа по замкнутому контуру. Такое устройство не имеет накопительного ресивера. Зачастую такие приборы используются для обеспечения циркуляции фреона или другого хладагента в холодильном оборудовании. Чаще всего для данных целей используется мембранная конструкция.

Какой компрессор выбрать для дома или работы

Для домашнего использования, применения в автомастерские или для решения строительных задач преимущественно выбираются воздушные поршневые компрессоры с накопительным ресивером. Они хотя и уступают стальным конструкциям по долговечности, но является сравнительно дешевыми и легкими. Большинство моделей, которые применяются для частных целей, можно с легкостью разместить в багажнике автомобиля.

Выбирая поршневой, или другой бытовой компрессор, следует обратить внимание на его рабочие характеристики:
  • Объем ресивера.
  • Производительность.
  • Мощность.
  • Давление.
  • Уровень шума.

Что касается объема ресивера, то он подбирается индивидуально в зависимости от использования устройства. Если планируется, что агрегат будет применяться исключительно для накачивания колес и редких несложных покрасочных работ, то вместительности в 24 л будет более чем достаточной. Если компрессор используется профессионально для масштабных малярных задач, когда важно поддержание заданного давления, то лучше всего выбирать устройства с ресивером от 50 л и выше. Это правило касается подключения пневматического строительного или слесарного оборудования. В противном случае после нескольких секунд работы, накопленный насосом воздух в ресивере выйдет, что позволит продолжить работу только после возобновления требуемого для инструмента давления.

Немаловажным фактором является и производительность. Если она высокая, то даже агрегат с небольшим ресивером станет вполне пригодным для выполнения профессиональных задач. Для комфортной работы не стоит брать оборудование, производительность которого ниже 150 л/минуту.

Чем мощнее компрессор, тем лучше. Стоит учитывать, что при увеличении данного показателя возрастает и уровень шума. Для домашнего устройства оптимальной считается мощность 1,5 кВт. Если объем ресивера составляет 50 литров и более, и если оборудование будет эксплуатироваться для выполнения профессиональных задач, то лучше отдать предпочтение прибору мощностью 2-2,5 кВт. Конечно, он не будет избыточно производительным, но в соотношении цены и эффективности этот вариант является оптимальным.

Что касается давления, то подавляющее большинство бытовых компрессоров нагнетают 8 бар. Этого более чем достаточно для выполнения практически любых задач. К примеру, для использования компрессора в покрасочных целях давления на выходе ставится 4-6 бар, то же самое касается и пневматического инструмента. Ну а если использовать прибор исключительно для накачки колес, то для легкового транспорта было бы достаточно компрессора с возможностью нагнетания давления до 3 бар. Также при выборе стоит обратить внимание, что чем мощнее прибор, тем он объемней, громче и тяжелее. Делая покупку, не стоит гнаться за производительностью, а отталкивается от целей, которые будут стоять перед оборудованием.

Как продлить жизнь компрессора

Для того чтобы оборудование работало как можно дольше, оно нуждается в несложном уходе. В первую очередь не рекомендовано оставлять ресивер под давлением после завершения работы. Для этого следует спустить закаченный воздух, что позволит увеличить срок службы прокладок и кранов.

Периодически, особенно в холодное время, необходимо выкручивать специальное сливное отверстие внизу ресивера для слива конденсата, который выделяется из пара. Особенно это важно, если компрессор используется для подключения краскопульта. В противном случае вместе с воздухом из него будут вылетать капли воды, что совершенно неприемлемо при малярных работах. Отсутствие влаги в ресивере надежная защита от коррозии. Ржавые частицы быстро забивают фильтрующие элементы, что снижают эффективность работы оборудования. При значительном появлении конденсата внутри ресивера создается характерный хлюпающий звук при раскачивании.

Еще одним немаловажным фактором, который негативно влияет на сохранение работоспособности компрессора, является перегрев. Поршневая конструкция является далеко не совершенной, поэтому при работе устройства создается сильное трение, что нагревает рабочие части прибора. Существенный перегрев может стать критичным, поэтому следует чередовать работу с перерывами. Мембранные и шнековые конструкции чувствительны к морозу, поэтому их лучше не включать при минусовой температуре.

Похожие темы:

Полезная информация о воздушных компрессорах: типы, принцип действия

На этой странице представлена полезная информация о воздушных компрессорах. Вы узнаете о типах, принципе действия, областях применения.

Выбрать компрессор вы можете на странице нашего каталога >>>

Типы устройств:

1б. Компрессор газовый

Любой газ, кроме азота, имеет отличные от воздуха физические и химические свойства, поэтому компрессоры, предназначенные для сжатия газов, проектируют с учетом этих свойств, и называют газовыми компрессорами.

Типичные газы, для которых конструируются газовые компрессоры: азот (чистый), аргон, гелий, водород, углекислый газ, аммиак, метан (и его природные смеси), кислород, ацетилен, пропан-бутановые смеси, элегаз и др.

Например, пищевая промышленность активно использует азот и углекислый газ для создания инертной среды хранения продуктов, а так же углекислый газ для сатурации напитков. Горная промышленность требует азот для систем подземного пожаротушения. Специальные газовые компрессоры сжимают метан или пропан-бутановую смесь в качестве топлива. Кислород требуется в металлургии при конверторной плавке стали и в медицине. Аргон используется в технологических процессах в качестве инертной среды и при аргоновой сварке, гелий - в тестах на герметичность. А химическая промышленность использует газовые компрессоры для совершенно различных газов.

Выбрать газовый компрессор сложнее чем воздушный. Поэтому подбор газового компрессора лучше осуществлять после консультации с нашими специалистами.

Поршневой компрессор Reavel позволяет сжимать наиболее распространенные газы. Данная установка адаптиварана для сжатия водорода

Генератор азота CompAir выделяет азот из воздуха методом короткоцикловой адсорбции

 

2. По конечному давлению

По конечному давлению компрессоры условно делят на:
- газодувки или воздуходувки — до 1 атм
- низкого давления — от 2 до 12 атм
- среднего давления — от 12 до 100 атм
- высокого давления — от 100 до 1000 атм
- сверхвысокого давления, предназначенные для сжатия газа выше 1000 атм.

Как правило, для обеспечения заводской сети сжатым воздухом применяются устройства с конечным давлением 7,5-10 атм. Поэтому иногда термин «Компрессоры высокого давления» применяется для компрессоров свыше 10 атм.

 

3. По принципу действия

По принципу сжатия воздуха компрессорные установки делятся на:
- динамические
- объемные.

В машинах динамического действия вращающееся рабочее колесо с лопатками разгоняет поток газа, который после тормозится в диффузоре, что приводит к увеличению давления. К динамическому типу относятся в первую очередь центробежные турбокомпрессоры. Центробежные компрессоры достаточно компактны, малошумны, имеют хороший кпд (только в узком диапазоне производительности), но имеют плохие регулировочные свойства. Мощность центробежных агрегатов начинается от сотен киловатт.

В устройствах объёмного действия давление нагнетается в результате изменения объёма рабочей камеры. Объемные компрессоры по конструктивной схеме в свою очередь делятся на:

  • винтовые
  • поршневые
  • спиральные
  • роторно-пластинчатые
  • мембранные.

Также к этому типу относятся роторные воздуходувки типа Рутс.

Наибольшее применение в машинах объемного принципа действия нашли поршневые и винтовые компрессоры.

Поршневые компрессоры

Поршневой воздушный компрессор изобретен в середине XVII века, и с тех пор активно эксплуатируется в различных отраслях промышленности. Принцип действия поршневых компрессоров основан на всасывании и нагнетании воздуха посредством поступательного движения поршня. Всасывание и нагнетание контролируется обратными клапанами. Использование нескольких ступеней сжатия с промежуточным охлаждением позволяет достигать высокого давления воздуха (газа),что является одним из преимуществ. Также данные устройства позволяют осуществлять сжатие технических газов. Диапазон поршневых компрессоров начинается с дешевых бытовых воздушных компрессоров и заканчивается огромными промышленными агрегатами мощностью в несколько мегаватт.

Винтовые компрессоры

Винтовой воздушный компрессор изобретен сравнительно недавно (запатентован в XX веке). Процесс сжатия происходит внутри камеры, образующейся между поверхностями вращающихся в противоположную сторону винтов (роторов) и стенками корпуса винтового блока. Камеры сжатия по мере вращения винтов постепенно уменьшается.  Внутри винтового блока ведущий винт передает вращение ведомому. Масло, поступающее в винтовой блок, позволяет винтам избежать прямого контакта и, соответственно, страхует от повреждения. Помимо смазки, масло также уплотняет зазоры в винтовом блоке и осуществляет функцию теплоотвода, что является существенным, так как большая часть энергии сжатия превращается в тепло. Данная технология сжатия получила широкое распространение в промышленных агрегатах от нескольких киловатт до нескольких сотен киловатт.

Преимущества:

  • низкий уровень вибрации и шума
  • большой срок эксплуатации
  • хорошие возможности регулирования производительности при относительно низких затратах энергии
  • относительно невысокая стоимость владения
  • возможность эксплуатации при непрерывной долговременной нагрузке
  • простота технического обслуживания
  • относительно небольшие  габариты и масса и др.

Элемент сжатия в роторно-пластинчатых компрессорах состоит из ротора с пазами, в которых свободно перемещаются пластины, статора и боковых крышек. Благодаря несоосности осей ротора и статора, объем камер сжатия, образуемых соседними пластинами, уменьшается.

В спиральных компрессорах камеры сжатия образуются между неподвижным и подвижным спиральными элементами.

Мембранные компрессоры не имеют подвижных частей в камере сжатия, объем меняется благодаря прогибу мембраны. Мембранные компрессоры способны сжимать очень агрессивные газы, а также достигать сверхвысоких давлений.

Как видно, в диапазоне, где обычно работает промышленный компрессор, у заказчика есть выбор купить компрессор поршневой, винтовой, роторно-пластинчатый и др. Каждая конструктивная схема обладает своими особенностями, которые надо учесть.

Компрессионные элементы различных типов компрессоров

Поршневая 
голова
 

Винтовой 
блок

Блок подвижных и неподвижных спиралей

Ротор c пластинами 
и статор

   

 

Мембранный 
блок

Турбина

Блок с трехкулачковыми роторами

 

 

4. Маслосмазываемые и безмасляные 

Компрессор воздушный (реже газовый), в котором  сжимаемый воздух (газ) не контактирует со смазочным маслом, тем самым им не загрязняясь, называют безмасляным. В противоположность, остальные компрессоры называются маслосмазываемые или маслозаполненные.

В пищевой и фармацевтической промышленности кроме пневмоавтоматики специальные безмасляные воздушные компрессоры используются в ситуациях, где присутствует (штатно или аварийно) контакт воздуха с продуктом: барботаж жидких компонентов, транспорт порошкообразных компонентов или продукта. Современный стандарт GMP (Good Manufacturing Practice) требует использования на фармацевтических предприятиях только безмасляного воздуха.

Еще более критично использование безмасляных воздушных компрессоров в медицине, где сжатый воздух приводит в действии стоматологическое и хирургическое оборудование.

На поршневые безмасляные агрегаты устанавливаются цилиндры, способные работать на сухом ходу (без подачи смазочного масла). Так же необходимым элементом поршневого безмасляного компрессора является фонарь - открытая камера, исключающая заброс масла по штоку из камеры кривошипно-шатунного механизма в камеру сжатия. Безмасляные поршневые промышленные компрессоры дороже маслосмаазываемых поршневых промышленных компрессоров. Но если сравнивать в категории мелких бытовых поршневых компрессоров, то часто здесь безмасляные поршневые компрессоры дешевле маслосмазываемых, т.к. «безмасляность» вызвана удешевлением конструкции в ущерб ресурсу.

Конструкции безмасляных винтовых промышленных компрессоров заметно отличаются от маслосмазываемых. Безмасляные бывают двух типов:  сухого сжатия и с водяным впрыском.

В безмасляных винтовых компрессорах сухого сжатия масло в винтовой блок не поступает, поэтому передача вращения осуществляется через шестеренчатый привод, осуществляющий одновременное вращение роторов. Вследствие того, что тепло не отводится, степень сжатия не может быть высокой (3,5 бар). Для увеличения давления используют промежуточный охладитель и вторую ступень сжатия, что позволяет достичь 10 бар. Специальный шестеренчатый привод и двухступенчатое сжатие существенно влияют на цену, которая значительно превышает стоимость маслозаполненных устройств. В безмасляных винтовых компрессорах с водяным впрыском камеры сжатия образуются между единственным ротором, двумя уплотняющими колесами блока и корпусом блока. Благодаря отличному теплоотводу у этих компрессоров одна степень сжатия и даже отсутствует концевой охладитель.

Турбокомпрессоры, мембранные и спиральные промышленные компрессоры всегда являются безмасляными.

Выбор между масляным и безмасляным компрессором неоднозначен. Иногда, вполне достаточно  купить компрессор маслосмазываемый вместо изначально запрашиваемого безмасляного, но обязательно снабдив его комплектом дополнительных фильтров для очистки от масла.

Получение безмаслянного воздуха в устройствах различных типов

 

5. По компоновке

Часто именно соответствие компоновки является решающим аргументом для того, чтобы заказать компрессор того или иного типа. Газовые или воздушные компрессоры по компоновке можно условно разделить на:

5.1. По степени автономности
- стационарные – обычно это промышленные агрегаты с электроприводом
- передвижные на шасси, буксируемые и возимые – обычно дизельные установки
- автономные компрессорные станции – обычно это промышленные компрессоры с системой подготовки воздуха, смонтированные в контейнере.

5.2. По типу привода
- от электродвигателя (электрические воздушные компрессоры 380в или 220в)
- от двигателя внутреннего сгорания
- от гидравлических систем
- от вала отбора мощности и др.

5.3. По числу ступеней сжатия:
- одноступенчатые
- двухступенчатые
- многоступенчатые.

5.4. По применяемой системе охлаждения:
- воздушного охлаждения
- жидкостного охлаждения.

5.5. По комплектации: с ресивером, с осушителем, со с встроенными фильтрами, с электронным контроллером, с частотным приводом и пр.

Различные варианты исполнения

 

 Чтобы увидеть товары – перейдите на страницу нашего каталога >>>


Зачем нужен воздушный компрессор

Современная промышленность практически не имеет таких отраслей, где не используются компрессоры. Причем потребность в них абсолютно не зависит от объемов производства: применяются лишь разные по производительности и мощности агрегаты. Для чего же нужны воздушные компрессоры? Главной задачей компрессорного оборудования является производство сжатого воздуха, который выступает в качестве движущей силы или для иных производственных процессов.

Как работает компрессор

Как уже было отмечено, главная задача компрессора — сжимать воздух и подавать его под давлением. Компрессоры принято делить на две основные группы — поршневые и винтовые: в каждой из этих групп сжатие происходит по двум абсолютно разным принципам. В случае с поршневыми, ключевым компонентом является поршень, который сжимает воздух в цилиндре посредством возвратно-поступательных движений. У винтовых компрессоров эту функцию осуществляет винтовой блок, в котором воздух сжимается с помощью вращающихся навстречу друг другу винтов.

Схема внутреннего устройства винтового блока

В обоих типах компрессорных установок еще одним важным компонентом является компрессорное масло. В первую очередь, оно служит в качестве смазки, которая во время работы компрессора уменьшает трение между его ключевыми компонентами. Также масло уменьшает зазоры в блоках сжатия воздуха и эффективно отводит вырабатываемое за счет работы тепло.

Область применения воздушных компрессоров

Обычно воздушные компрессоры работают вместе с другим оборудованием, которое использует сжатый воздух в качестве энергии. Основная сфера их применения — промышленность. К промышленным воздушным компрессорам предъявляются высокие требования: стабильное давление сжатого воздуха, большой ресурс работы и достаточное количество производительности для всех нужд производства.

Винтовые компрессоры Dalva на промышленном предприятии

Как правило, в отдельную группу выделяют компрессоры безмасляные. Их применяют в том случае, если наличие остатков смазочного масла в сжатом воздухе недопустимо. Безмасляные воздушные компрессоры используют в следующих отраслях: медицина и фармацевтика, пищевое производство, химическая промышленность и других.

Также воздушные компрессоры применяют и для строительных работ. Сжатый воздух, который они производят, приводит в движение пневмоинструмент — пескоструйные аппараты, краскопульты, отбойные молотки и т.д. Часто такие работы являются выездными, поэтому для них приобретают передвижные (мобильные) компрессоры — для удобства они могут быть установлены на колесном шасси. Существуют модели, работающие от электричества, а также есть и автономные воздушные компрессоры — они работают на дизельном топливе.

Еще одна популярная сфера применения компрессоров — автосервисные и шиномонтажные работы. Работу таких инструментов как шиномонтажный станок, шлифовальная машинка, продувочный пистолет обеспечивает энергия воздуха, которую вырабатывает воздушный компрессор. Для небольшого объема работ подойдет и поршневой компрессор, но крупной мастерской с непрерывным потоком клиентов лучше остановить свой выбор на винтовом агрегате.

Из чего состоит воздушный компрессор

Иногда компрессоры оснащены дополнительными устройствами — ресивером и осушителем.

Ресивер (накопитель сжатого воздуха) в поршневом компрессоре выполняет важнейшую функцию: он выравнивает давление, которое из-за движения поршня в цилиндре то возрастает, то уменьшается. Так возникают пульсации, которые негативно влияют на оборудование, для которого предназначался сжатый воздух. Ресивер путем накопления воздуха и плавной его «отдачи» решает эту проблему. Винтовые компрессоры не создают пульсаций.

Компрессор Ceccato CSA с ресивером и осушителем

Следующие причины применения ресиверов актуальны и для винтовых компрессоров, и для поршневых:

  • Решение проблемы пиковых нагрузок путем накопления воздуха. Пиковые нагрузки — это ситуация, при которой к компрессору подключено несколько потребителей.
  • Охлаждение сжатого воздуха и предотвращение скапливания конденсата. Воздушный ресивер охлаждает сжатый воздух и помогает конденсировать часть влаги из него, после чего жидкость удаляется с помощью специального конденсатоотводчика и не вредит всей пневмосети, вызывая коррозию и поломки.

Но ресивер не идеально справляется с удалением влаги, которая поступает в компрессор из окружающей среды вместе с атмосферным воздухом. Чтобы убрать из воздуха весь конденсат, применяют осушители. Многие модели компрессоров с небольшой производительностью имеют в своем корпусе осушитель, который охлаждает, конденсирует и удаляет воду из пневмосети.

Если у вас остались вопросы о том, зачем нужен воздушный компрессор и как правильно подобрать его, специалисты компании «Волгаремсервис» всегда готовы проконсультировать вас.

Ознакомиться с нашим ассортиментом компрессоров можно в каталоге.

Как работает воздушный компрессор? Направляющая для воздушного компрессора

Электричество и давление воздуха - два источника энергии, которыми питается большая часть мастерских Америки. Так же, как у нас есть схемы с легко доступными розетками по всему магазину, в нашем магазине есть воздуховоды с быстроразъемными шлангами, расположенными через определенные промежутки времени.

Воздушные компрессоры встречаются повсеместно. Эти устройства можно найти повсюду, от угловой заправочной станции с отделением для монет на 50 центов до небольшого беспроводного воздушного компрессора, который вы используете для накачивания футбольных мячей и велосипедных шин.

Они бывают любой формы и размера. Некоторые компрессоры используются для питания массивных пневматических инструментов, таких как отбойные молотки и пескоструйные аппараты. Подрядчики используют воздушные компрессоры на всех стройплощадках в Америке, и большинство наших домов построено с помощью воздушных сил.

Преимущества пневмоинструментов

Пневмоинструменты обладают четырьмя уникальными преимуществами.

Меньшая занимаемая площадь: Первое преимущество состоит в том, что пневматический привод устраняет необходимость в инструментах, поскольку каждый из них имеет собственный электродвигатель.Отсутствие отдельного двигателя резко уменьшает размер инструмента и упрощает установку инструментов в труднодоступных местах. Эта маневренность - одна из причин, по которой все стоматологические устройства имеют пневматический привод.

Меньше искры: Электродвигатели создают искру, что не идеально при работе с легковоспламеняющимися материалами. У пневматических инструментов нет этой проблемы с запасом, что делает пневматические инструменты более безопасными для использования в автомобильном мире.

Больше мощности : По сравнению с размером двигателя, который потребуется для создания такого же крутящего момента с электродвигателем, эти инструменты могут обеспечить значительно больший крутящий момент при меньшей занимаемой площади. Ударный гаечный ключ может обеспечить крутящий момент на столько же футов-фунтов, как и локомотив!

Лучшая долговечность: Электродвигатели имеют изнашиваемые щетки и обмотки. Если пневматические инструменты регулярно смазывать маслом, они должны прослужить годы (если не десятилетия) использования.

Типы воздушных компрессоров

Есть несколько типов воздушных компрессоров:

В поршневых компрессорах

используется поршневой поршень, который перемещается вверх и вниз за счет вращающегося коленчатого вала, подобно тому, как работает двигатель автомобиля.Это то, что мы видим чаще всего.

Винтовые воздушные компрессоры

используют два винтовых привода с сеткой, которые постоянно вращаются, чтобы направлять воздух вниз по валу из более крупных, наименее сжатых канавок в узкие, более сжатые канавки. В промышленных целях часто используют винтовые воздушные компрессоры.

В роторно-пластинчатых компрессорах

используется ротор с несколькими подпружиненными лопастями. Этот ротор смещен внутри цилиндра и вращается, перемещая воздух из большей площади цилиндра вниз в меньшую сторону.Это движение смещенного ротора сжимает воздух. Пластинчато-роторные компрессоры являются одними из самых старых компрессорных конструкций и обычно используются в промышленных целях, таких как очистка сточных вод или аэрация воды.

Существуют и другие типы компрессоров, но они наиболее распространены.

Все воздушные компрессоры работают по принципу перемещения воздуха из большего пространства в меньшее.

Это обсуждение будет сосредоточено на поршневых воздушных компрессорах.

Как работают поршневые воздушные компрессоры прямого вытеснения?

(Вам нравится, как я использовал заголовок, который заставляет меня казаться умным?)

Стандартный компрессор в вашем гараже будет работать аналогично автомобильному двигателю.Электродвигатель (иногда газовый двигатель) вращает коленчатый вал, который перемещает шатун вверх и вниз, что приводит к перемещению поршня внутри камеры сжатия.

При ходе вниз впускной клапан открывается и впускает воздух снаружи. Эти поршневые компрессоры уязвимы для грязи, поэтому снаружи будет воздушный фильтр, через который воздух будет протягиваться.

При движении вверх впускной клапан закрывается, а разгрузочный клапан открывается, позволяя сжатому воздуху проходить в бак.Когда поршень движется вниз, этот выпускной клапан закрывается, задерживая сжатый воздух в резервуаре для хранения, и впускной клапан открывается, повторяя цикл.

Это простая, но эффективная система.

Важные части воздушного компрессора

Реле давления

Реле давления измеряет давление, создаваемое внутри резервуара, и подключается к двигателю. По мере роста давления этот переключатель позволяет давлению подняться до заданной точки, называемой точкой отключения.В этот момент переключатель отправляет сигнал на выключение двигателя, и компрессор выключается, чтобы предотвратить перегрузку бака.

Реле давления затем контролирует использование воздуха, и когда давление в баллоне падает ниже заданной точки (называемой точкой включения), реле давления подает сигнал двигателю о повторном включении.

Эта разница между точкой включения и точкой отключения называется «перепадом давления».

На большинстве воздушных компрессоров потребительского и подрядного качества владелец не может регулировать перепад давления между включением и выключением.Однако общий диапазон можно регулировать вверх и вниз. У нас есть руководство по настройке реле давления.

Клапан перегрузки

Взрыв воздушного компрессора может быть смертельным. Соответственно, стальные баки компрессора должны соответствовать определенным отраслевым стандартам. Танки в хорошем состоянии взрываются редко.

Существует также предохранительный перепускной клапан, называемый предохранительным клапаном компрессора. Если реле давления не может выключить компрессор, открывается предохранительный клапан компрессора, выпуская избыточный воздух до безопасного порога, после чего клапан снова закрывается.

Регулятор воздуха

Когда воздух выходит из машины для использования, есть два манометра и большая ручка, обозначающая регулятор воздуха.

Первый манометр измеряет давление в баке. Второй датчик показывает, сколько фунтов на квадратный дюйм выходит из регулятора. Вы можете повернуть большую ручку, чтобы открыть регулятор для увеличения PSI, или вниз, если вы используете инструмент, который не требует такого большого давления.

Как отрегулировать регулятор воздушного компрессора.

Тепло как ограничивающий фактор

Возможно, вы заметили, что большинство компрессоров предлагают только 120–150 фунтов на квадратный дюйм (фунтов на квадратный дюйм) в качестве наивысшего номинала.

Причина этого кроется в жаре.

Когда поршень движется против воздуха, возникает невероятное трение и тепло. Это тепло препятствует процессу сжатия, делая компрессор менее эффективным.

Кроме того, если компрессор должен был поднять воздух до более высокого PSI, это могло создать более взрывоопасную ситуацию из-за более горячего сжатого воздуха.

Соответственно, компрессоры, которым необходимо удовлетворять более высокие требования к воздуху, используют модель двухступенчатого сжатия, описанную ниже, в которой воздух сжимается в первом цилиндре, кратковременно охлаждается и сжимается во втором цилиндре.

Многие компрессоры имеют маховик, который либо приводит в движение вентилятор, либо действует как вентилятор, помогая перемещать воздух через головку клапана.

Один цилиндр или два?

Многие компрессоры имеют две камеры сжатия.

Одноступенчатый

Это наиболее распространенная конструкция.Одиночный цилиндр подает давление в резервуар для хранения. Для большинства задач такой дизайн более чем подходит. Есть несколько переносных воздушных компрессоров, в которых используется двухцилиндровая конструкция, но большинство из них одноцилиндровые.

Двойная камера

Эта система по-прежнему является одноступенчатым компрессором, но имеет двойные одноступенчатые камеры сжатия. Двойные камеры позволяют компрессору быстрее наращивать объем воздуха. Такая конструкция может помочь компрессору обеспечить более высокий воздушный поток, чтобы соответствовать жестким требованиям CFM (кубических футов в минуту).

Двухступенчатый воздушный компрессор

Эта модель также имеет две камеры сжатия. Однако один по размеру больше другого. В этой установке первая компрессорная камера нагнетает воздух под давлением примерно до 150 фунтов на квадратный дюйм. Затем он отправляется во вторую камеру, где сжимается до еще более высокого уровня. Двухступенчатые компрессоры идеально подходят для приложений, требующих более высоких уровней давления.

Важные термины и характеристики компрессора

Если вы покупаете компрессор, вы заметите множество сбивающих с толку оценок.Поговорим о них быстро.

Мощность: Здесь обсуждается мощность двигателя. В целом, это не очень полезно, поскольку у вас может быть большой двигатель в паре с неэффективным компрессором. Другие рейтинги более полезны.

Воздушный поток: Стандартное измерение объема воздуха стандартизировано в кубических футах в минуту или кубических футах в минуту. Пистолеты для гвоздей нужно всего около 2-3 кубических футов в минуту. Пистолеты для окраски автомобилей требуют 14 куб.) У нас есть список распространенных типов инструментов и их требований к объему воздуха. Поскольку на CFM влияет воздух, в котором работает компрессор, существует стандартизированный расчет SCFM (стандартных кубических футов в минуту), который представляет собой CFM на уровне моря при температуре 68 градусов по Фаренгейту и относительной влажности 36%. Рейтинги SCFM приведены при 90 фунтах на квадратный дюйм. Если PSI увеличивается, SCFM уменьшается, и наоборот (принцип Бернулли).

Давление: Единица измерения номинального давления - фунты на квадратный дюйм или PSI.Например, гвоздезабиватель для обрамления должен использовать около 3 куб. Согласно принципу Бернулли, когда давление воздуха (PSI) уменьшается, объем воздуха (CFM) увеличивается.

Источник питания: Маленькие портативные воздушные компрессоры должны потреблять не более 15 А, чтобы их можно было подключить практически к любой розетке. Если вы покупаете компрессор, требующий 20 ампер, убедитесь, что ваша электрическая схема рассчитана на это. Для более крупных компрессоров на 20 и 60 галлонов может потребоваться большая мощность или цепь на 220 вольт.

Воздушный бак: Компрессор накопителя воздуха помогает вам спланировать, с какой надежностью воздушного потока вам придется работать. Баллон с воздухом на 6 или 8 галлонов может быть отличным вариантом для строительства дома, но недостаточным для работы с пневматическим гайковертом. Компрессор с резервуаром на 20 галлонов не только будет иметь резервуар большего размера, но, вероятно, будет работать в паре с более крупным компрессорным насосом. Нечто подобное подойдет для автомеханика, которому нужны только гайковерты. Для специализированного производственного компрессора нечто вроде компрессора на 60 галлонов обеспечит бесконечный запас воздушного потока и, возможно, двухступенчатый компрессорный насос.

Сравнение безмасляных и масляных компрессоров

Я кратко обсуждаю это в моем списке лучших компрессоров, а затем целую статью посвящаю безмасляным и масляным компрессорам.

Компрессоры для легких условий эксплуатации и некоторые модели подрядчиков предлагают поршень с тефлоновым покрытием, который требует меньше масла. Они рассчитаны только на 2 000 часов (или 18 месяцев интенсивного использования).

Компрессоры

для тяжелых условий эксплуатации используют масляную ванну для смазки систем, а компрессоры обычно служат около 15 000 часов.

Подбор правильного воздушного компрессора

Выбирайте компрессор в зависимости от типа его использования. Наша таблица требований к воздуху в зависимости от типа пневматического инструмента - отличное место для начала.

Наука лета: как работает кондиционер?

Примечание редактора : В этой еженедельной серии LiveScience рассматривает научные аспекты летнего сезона.

По мере того, как в августе по всей стране становится жарко, для многих летняя жара будет милостиво сдерживаться с помощью кондиционеров.По данным Управления энергетической информации, эта технология оказала глубокое успокаивающее влияние на современную жизнь, и сегодня около 87 процентов американских домов имеют те или иные формы кондиционирования воздуха.

Так как же работает обычный кондиционер и сохраняет рассудок во время летней жары? Основная концепция заключается в том, что химическое вещество, называемое хладагентом, циркулирует изнутри дома наружу и обратно, поглощая и отводя тепло в процессе. «Хладагент охлаждается, а затем снова поступает в дом, начиная цикл заново», - пояснил Гленн Хурахан, старший вице-президент компании Air Conditioning Contractors of America.

Хурахан сказал, что в бытовых кондиционерах обычно используются два хладагента: R-22 и новый R-410A, оба из которых химически известны как гидрохлорфторуглероды или ГХФУ.

Эти химические вещества очень легко переходят из жидкого в газообразное состояние, и именно эти так называемые фазовые переходы делают ГХФУ столь полезными в качестве хладагентов.

Обычный фазовый переход, который мы все видели, - это когда жидкая вода нагревается и испаряется в газ или водяной пар.То же самое и с хладагентом: он поглощает тепло в жидком состоянии, превращаясь в газ. Затем хладагент вынужден вернуться в жидкое состояние, отводя тепло, которое он поглотил, и, таким образом, снова готов к поглощению тепла. [Таинственная физика семи повседневных вещей]

Неисправность кондиционера

По словам Хурахана, система кондиционирования воздуха состоит из четырех частей: испарителя, компрессора, конденсатора и расширительного устройства.

Часть дома, где испаряется хладагент, - это, естественно, испаритель.Домашние вентиляторы продувают воздухом змеевики испарителя.

«По мере того, как воздух из дома движется через испаритель, хладагент внутри змеевика поднимает температуру воздуха», - сказал Хурахан. "Хладагент поглощает тепло из воздуха и превращается из жидкости в пар. Он превратился из холодной жидкости в более горячий пар, и в то же время из воздуха было удалено тепло, поэтому воздух перестал быть теплее к холоднее ".

Испарившийся хладагент затем попадает в компрессор, который расположен снаружи в блоке кондиционирования воздуха рядом с домом (или часто на крыше предприятия) вместе с конденсатором.Как следует из названия, компрессор сжимает газ до состояния с более высоким давлением и более высокой температурой.

Оттуда горячий сжатый газ проходит через третий компонент, конденсатор. Здесь газ конденсируется обратно в жидкое состояние, когда тепло излучается. Наружные блоки часто имеют металлические ребра, которые помогают быстрее рассеивать тепло.

Охлажденная жидкость теперь возвращается в дом. Расширительное устройство регулирует поток жидкого хладагента в испаритель, где, как и раньше, он поглощает тепло и превращает фазу из жидкости в газ с низким давлением.

Влагоотделитель

Удаление тепла - это еще не все, что делает кондиционер, поскольку он, кхм, кондиционирует воздух. Влажность - количество водяного пара в воздухе - является основным фактором, влияющим на то, как наши тела ощущают тепло; более влажная среда предотвращает испарение пота с кожи, что помогает отвести нежелательное тепло тела. [7 распространенных летних проблем со здоровьем]

Итак, чтобы сделать среду в доме или офисе более комфортной, кондиционеры также осушают.

«Когда воздух движется через змеевик испарителя, змеевик поглощает тепло, а также отжимает влагу, - сказал Хурахан. «Воздух теперь имеет более прохладную температуру и более сухой, поэтому, когда он выходит из регистров [вентиляционных отверстий], он смешивается с комнатным воздухом и делает комнату более комфортной».

Вся вода, вымываемая из воздуха кондиционерами, может скапливаться или стекать из устройства, особенно во влажные дни.

Современный кондиционер был создан с целью контроля влажности.В 1902 году инженер Уиллис Кэрриер разработал метод удаления из воздуха раздражающей влажности в типографии в Бруклине, штат Нью-Йорк.

«Самый первый прибор Уиллиса Кэрриера предназначался не для контроля температуры, а для контроля влажности, - сказал Хурахан. «У вас охлаждение как побочный продукт».

Пройдет еще около шести десятилетий, прежде чем кондиционеры действительно получат широкое распространение в Америке. «В 30-х и 40-х годах они начали посещать дома - богатые дома», - сказал Хурахан. «Только в 50-х и 60-х годах кондиционирование воздуха начало использоваться в домах среднего класса."

Лето - возможно, к лучшему - никогда не будет прежним.

Следуйте за нами @livescience , Facebook & Google+ . Оригинальная статья на LiveScience.com .

Кондиционер - Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Внешняя часть стандартного однокомнатного кондиционера. Для простоты установки блоки обычно встраиваются в окна или, как на этой фотографии, отверстие в стене. Внутренняя часть того же блока.Передняя панель опускается, открывая элементы управления.
Примечание: термин «кондиционирование воздуха» относится к любой форме «Отопление, вентиляция и кондиционирование» . В этой статье конкретно рассматриваются агрегаты, используемые как часть системы охлаждения.

Кондиционер - это система или машина, которая обрабатывает воздух в определенной, обычно замкнутой области с помощью цикла охлаждения, в котором теплый воздух удаляется и заменяется более холодным воздухом.

В строительстве вся система отопления, вентиляции и кондиционирования называется HVAC.Будь то в доме, офисе или автомобиле, его цель - обеспечить комфорт за счет изменения свойств воздуха, обычно за счет охлаждения воздуха внутри. Основная функция кондиционера - изменение неблагоприятной температуры.

В XIX веке британский ученый и изобретатель Майкл Фарадей обнаружил, что сжатие и сжижение аммиака может охладить воздух, если сжиженный аммиак испарится.

В 1842 году американский врач доктор Джон Горри использовал компрессорную технологию для создания льда, который он использовал для охлаждения воздуха для своих пациентов. [1] Он надеялся в конечном итоге использовать свою машину для производства льда для регулирования температуры в зданиях и даже рассматривал возможность охлаждения целых городов с помощью системы централизованных кондиционеров.

Инженеры по кондиционированию воздуха широко делят системы кондиционирования воздуха на comfort и на процесс .

Комфортные приложения стремятся обеспечить внутреннюю среду, которая остается относительно постоянной в диапазоне, предпочтительном для человека, несмотря на изменения внешних погодных условий или внутренних тепловых нагрузок.

Технологические приложения стремятся обеспечить подходящую среду для промышленного или коммерческого процесса, независимо от внутренних тепловых нагрузок и внешних погодных условий. Хотя зачастую условия находятся в одном и том же диапазоне комфорта, условия определяют требования процесса, а не предпочтения человека. Технологические приложения включают:

  • Больничные операционные, в которых воздух фильтруется до высокого уровня, чтобы снизить риск заражения, а влажность контролируется, чтобы ограничить обезвоживание пациента.Хотя температуры часто находятся в комфортном диапазоне, некоторые специализированные процедуры, такие как операция на открытом сердце, требуют низких температур (около 18 ° C, 64 ° F), а другие, такие как относительно высокие температуры новорожденных (около 28 ° C, 82 ° F).
  • Помещения для разведения лабораторных животных. Поскольку многие животные обычно размножаются только весной, содержание их в комнатах, которые отражают весенние условия, может заставить их воспроизводиться круглый год.
  • Кондиционер для самолетов.Хотя номинально нацелено на обеспечение комфорта пассажиров и охлаждение оборудования, кондиционирование воздуха в самолетах представляет собой особый процесс из-за низкого давления воздуха вне самолета.

Другие примеры:

  • Центры обработки данных
  • Текстильные фабрики
  • Оборудование для физических испытаний
  • Растения и сельскохозяйственные угодья
  • Ядерные объекты
  • Мины
  • Промышленная среда
  • Зоны приготовления и обработки продуктов питания

Как в комфортных, так и в технологических приложениях, цель состоит не только в контроле температуры (хотя в некоторых комфортных приложениях это все, что контролируется), но также в таких факторах, как влажность, движение воздуха и качество воздуха.

Основы и теории систем кондиционирования воздуха [изменить | изменить источник]

Холодильный цикл [изменить | изменить источник]

Простая стилизованная схема холодильного цикла: 1) змеевик конденсации, 2) расширительный клапан, 3) змеевик испарителя, 4) компрессор.

В холодильном цикле насос передает тепло от источника с более низкой температурой в радиатор с более высокой температурой. Тепло естественным образом течет в обратном направлении. Это наиболее распространенный вид кондиционирования воздуха.Система кондиционирования воздуха с охлаждением работает примерно так же, отводя тепло из помещения, в котором она стоит.

В этом цикле используется универсальный газовый закон PV = nRT , где P - давление, V, - объем, R - универсальная газовая постоянная, T - температура и n. - количество молекул газа (1 моль = 6,022 × 10 23 молекул).

В наиболее распространенном холодильном цикле для привода компрессора используется электродвигатель.В автомобиле компрессор приводится в движение шкивом на коленчатом валу двигателя, причем оба используют электродвигатели для циркуляции воздуха. Поскольку испарение происходит при поглощении тепла, а при выделении тепла происходит конденсация, кондиционеры предназначены для использования компрессора, вызывающего перепады давления между двумя отсеками, и активной прокачки охлаждающей жидкости по замкнутой системе. Охлаждающая жидкость или хладагент закачивается в охлаждаемую камеру (змеевик испарителя). Затем при низком давлении хладагент испаряется, забирая с собой тепло.В другом отделении (конденсаторе) пар хладагента сжимается и пропускается через другой теплообменный змеевик, конденсируется в жидкость, которая затем отводит тепло, ранее поглощенное из охлаждаемого пространства.

Кондиционер оказывает такое же влияние на здоровье человека, как и любая обычная система отопления. Плохо обслуживаемые системы кондиционирования воздуха (особенно большие, централизованные системы) могут иногда способствовать росту и распространению таких микроорганизмов, как Legionella pneumophila, возбудитель инфекции, вызывающий Болезнь легионеров. [2] Кондиционер может оказать положительное влияние на людей, страдающих аллергией и астмой. [3]

Во время сильной жары кондиционирование воздуха может спасти жизни пожилых людей. Некоторые местные власти даже создали общественные центры охлаждения для тех, у кого дома нет кондиционера.

Одним из основных условий качественного монтажа климатического оборудования является правильный выбор места крепления внутреннего и внешнего блоков. Каждый из перечисленных модулей отличается определенными конструктивными особенностями, правилами будущей установки.Для установки кондиционера необходимо учесть все требования, благодаря которым оборудование может в дальнейшем эксплуатироваться в разных режимах.

Устанавливать кондиционер нужно, учитывая следующие нюансы:

  • Тяжелый наружный блок не крепится к стенам из пенобетона;
  • Крепежи на вентилируемой части фасада с демпфирующим уплотнением. Выбор именно этого материала обусловлен тем, что он снижает шумовую вибрацию при работе внешнего блока;
  • Крепление опорных кронштейнов осуществляется непосредственно к стене, а не к декоративной облицовке или утеплителю.

Установка кондиционера зависит от определенных критериев, она начинается с поиска идеального места для установки наружного блока. Для этого есть несколько рекомендаций:

  • Внешний блок обязательно находится в зоне свободной циркуляции воздушных потоков.
  • Важно организовать свободный доступ для дальнейшего обслуживания и ремонта агрегата.
  • Во время работы из оборудования выходят отработанные потоки горячего воздуха, поэтому его необходимо располагать так, чтобы дым не попадал в окна нижних этажей. [4]

Энергоэффективность [изменить | изменить источник]

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *