По конструкционному решению бывают компрессоры одноцилиндровые, двухцилиндровые, многоцилиндровые, а по расположению цилиндров – горизонтальные, вертикальные и угловые.
Давайте рассмотрим плюсы и минусы агрегатов разных типов и попробуем определить, сколько цилиндров нужно для нормальной работы компрессора?
Компрессоры с одним цилиндром
В таких конструкциях клапаны нагнетания и всасывания воздуха (газа) находятся на крышке цилиндра, а поршень, соединенный с коленчатым валом посредством шатунно-шарнирного механизма - в центре.
В процессе работы коленвал придает поршням движение вниз – вверх, объем газа в цилиндре при этом увеличивается и его структура становится более разреженной. Под давлением газа раскрывается всасывающий клапан и по патрубку перемещается внутрь цилиндра. После опускания поршня газ снова уплотняется, давление увеличивается. Как следствие – раскрывается клапан нагнетания, после чего газ перетекает в патрубок.
Ключевым параметром любого компрессора считается его производительность. В документах обычно указывают среднее значение производительности, а вот реальное во многом зависит от конкретных условий эксплуатации, в частности, давления и температуры.
Разница между усредненным реальным давлением определяется зазором (так называемым «вредным пространством») между поршнем, установленным в верхнем положении, и клапанами компрессора. При перемещении поршня вниз газ расширяется, давление спадает. До тех пор, пока давление не достигнет показаний равных или ниже, чем вне цилиндра, клапан всасывания останется закрытым. Обычная разница между максимальным и минимальным давлением составляет два бара (величина Δ). Если значение Δ меньше, агрегат может работать нестабильно, включаться и отключаться; если больше – произойдет перегрев.
Компрессоры с двумя цилиндрами
Одноступенчатые агрегаты оборудуются двумя цилиндрами одинакового размера, двухступенчатые – разного размера. При достижении давления переходной величины газ поступает в охладитель, а оттуда – в цилиндр второй ступени. Наличие в двухцилиндровых агрегатах охладителя позволяет не допускать образования взрывоопасной смеси. В таких механизмах сжатие газа приводит к его повышению до 190 градусов и больше. Соединяясь с воздухом, газы меняют состав и становятся более взрывоопасными. Охладитель (медная трубка) препятствует этому: проходя сквозь нее, сжатый воздух охлаждается, КПД поршневой группы повышается.
Если вы собираетесь сделать покупку, но еще не определились, сколько нужно цилиндров компрессора для выполнения необходимых задач, ознакомьтесь с преимуществами двухцилиндровых агрегатов:
- повышенная прочность и долговечность (достигается за счет понижения температуры газа при сжатии);
- высокая производительность (в среднем +20% к аналогам при одинаковой мощности двигателя).
Компрессоры с тремя и более цилиндрами
В такой конструкции три цилиндра (два – низкого давления и один – высокого) объединены в общую систему шарнирно-шатунным механизмом. При W-образном расположении цилиндры низкого давления находятся по бокам. Расположение цилиндра высокого давления в центре обусловлено особенностями его работы: отбор газа из охладителя, сжимание его до нужного давления, перекачивание непосредственно к подключенному потребителю. Цилиндры же низкого давления работают в противофазе, подавая газ промежуточного давления в охладитель. Увеличение количества цилиндров повышает производительность компрессора.
Трехцилиндровые агрегаты относят к группе многоцилиндровых. Так, в конструкциях, предполагающих использование двухопорных коленвалов, количество цилиндров может достигать девяти, а в трехопорных – 16-ти.
Сколько цилиндров нужно для нормальной работы компрессора?
При выборе компрессорной установки необходимо учитывать ее мощность, производительность, особенности конструкции. Далеко не для всех целей многоцилиндровые механизмы подходят лучше, чем одно- или двухцилиндровые. К примеру, динамическая уравновешенность двухступенчатого агрегата с двумя параллельно расположенными цилиндрами будет выше, чем аналогичный показатель одноступенчатого трехцилинрового W-образного компрессора.
Решая, сколько нужно цилиндров для компрессора, исходите из специфики задач, для выполнения которых вы его приобретаете.
