Kompressor (af latin compressio -compression) er en kraftmaskine eller teknisk anordning til at øge trykket og flytte gas eller gasblandinger (arbejdsmedium) [1] .
Kompressoren har et indløbskammer, et arbejdshulrum og et udløbskammer. Gassen fra indløbsrøret kommer ind i arbejdshulrummet, hvor gastrykket stiger på grund af energiomdannelse, derefter udledes den i udløbskammeret og kommer ind i udløbsrøret. Et netværk er forbundet til udløbsrøret, som kompressoren fungerer for. Energi tilføres til kompressoren, som bruges til at øge gastrykket på grund af sidstnævntes interaktion med den bevægelige del af kompressoren.
Den mekaniske energi ( drejningsmoment ) fra drevet tilføres kompressorens aksel, som har et mekanisk funktionsprincip , som som et resultat af kraftinteraktionen mellem arbejdshulrummet i den bevægelige del af kompressoren og gassen, omdannes til kinetisk energi og derefter til gassens indre energi .
I processen med at øge trykket af arbejdsmediet fra initial til slut (forenklet polytropisk proces ) omdannes en del af energien til varme, hvilket fører til en stigning i arbejdsmediets sluttemperatur.
Gassens sammensætning påvirker kompressorens parametre betydeligt på grund af dens termodynamiske egenskaber beskrevet af gassens tilstandsligning .
Kompressorer har en bred vifte af design, adskiller sig i tryk og ydeevne, sammensætning af arbejdsmiljøet. I henhold til driftsprincippet er kompressorer klassificeret i:
I volumetriske kompressorer udføres kompressionsprocessen i arbejdskamre, der periodisk ændrer deres volumen og skiftevis kommunikerer med kompressorens ind- og udløb. Det mekaniske grundlag for sådanne kompressorer kan være meget forskelligt: kompressorer kan være frem- og tilbagegående, rullende og roterende. Roterende kompressorer er til gengæld knast, skrue og glidende. Andre unikke designs er også mulige. Under alle omstændigheder er tanken om at pumpe baseret på den alternative fyldning af et bestemt volumen med gas og dens efterfølgende forskydning yderligere. Kapaciteten af volumetriske kompressorer bestemmes af antallet af pumpede portioner for enhver periode af interesse og afhænger lineært af frekvensen af slag. Hovedapplikationen er at pumpe gas ind i alle modtagere og lagre.
StempelkompressorEn kompressor, hvori gas komprimeres på grund af stemplets frem- og tilbagegående bevægelse i cylinderen efter totakts indløb/udløbsprincippet, der suges gas ind, når stemplet bevæger sig til nederste dødpunkt, og forskydning sker, når stemplet bevæger sig. til det øverste dødpunkt. Gasfordeling er normalt tilvejebragt af et par reed-ventiler, der aktiveres af differenstryk. Krumtapaksel og krydshovedkompressordesign er mulige. Med en vis lighed mellem sådanne kompressorer med en totaktsmotor er den vigtige forskel her, at kompressoren ikke komprimerer luftmængden i cylinderen.
Scroll kompressorPositiv forskydningskompressor, hvor bevægelsen af gasvolumenet sker gennem samspillet mellem to spiraler, hvoraf den ene er stationær (stator), og den anden laver excentriske bevægelser uden rotation, på grund af hvilken overførsel af gas fra sugehulrummet til udledningshulrummet er sikret.
Cam kompressorRoterende fortrængsekompressor, hvor bevægelsen af gasvolumenet sker gennem den berøringsfrie vekselvirkning mellem to synkront roterende knastrotorer i et specielt profileret hus (stator), mens overførslen af gas fra sugehulrummet til udløbshulrummet sker vinkelret til rotorernes akser.
SkruekompressorI 1932 var den svenske ingeniør Linsholm i stand til at føre ideen om en skruekompressor ud i livet. Princippet for driften af en sådan kompressor var, at luft blev pumpet af to skruer. Luften blev komprimeret i mellemrummet mellem skrueparrets vindinger og væggene i det ydre hus, så alle de indvendige elementer i skruekompressorkammeret havde maksimal nøjagtighed. Disse var "oliefri" kompressorer, det vil sige, at luften blev komprimeret "tør" i kompressionskammeret.
De første skruekompressorer skulle give en konstant tilførsel af trykluft i et større volumen under boring. Størrelsen af de første skruekompressorer stod mål med højden af en person. Et væsentligt skub i udviklingen af skrueteknologien fik man i 1950'erne, da man konstruerede en "oliefyldt" kompressor med olie tilført kompressionskammeret, denne tekniske løsning gjorde det muligt effektivt at fjerne varme fra kompressionskammeret, hvilket bl.a. tur tilladt at øge rotationshastigheden, derfor øge produktiviteten og reducere størrelsen af maskiner. Skruekompressorer er blevet tilgængelige for et bredt forbrugermarked. Tilførslen af olie til kompressionskammeret løste yderligere to problemer: smøring af lejerne og tætning af det komprimerbare medium, hvilket øgede kompressionseffektiviteten. Med udviklingen af smøremidler og tætningssystemer har skruekompressorer indtaget en førende position i branchen for lav- og mellemtryk. Udvalget af skruekompressorer dækker i øjeblikket et driftseffektområde fra 3 til 900 kW.
SkrueblokDesignet af skrueblokken består af to massive skruer og et hus. I dette tilfælde er skruerne i en vis afstand fra hinanden under drift, og dette mellemrum er forseglet med en oliefilm. Der er ingen bevægelige elementer. Støv og andre faste partikler og selv små genstande forårsager ingen skade, når de trænger ind i skrueblokken og kan kun beskadige selve kompressorens oliesystem. Således er skrueblokkens ressource praktisk talt ubegrænset og når mere end 200-300 tusind timer. Kun lejer i skrueblokken er genstand for rutinemæssig udskiftning. Afhængigt af kompressorens design og skrueblokkens omdrejninger er frekvensen af lejeudskiftning 20-24 tusinde timer. Energieffektiviteten og pålideligheden af en skruekompressor er direkte relateret til frekvensen af lejeudskiftning. Hvis lejerne ikke udskiftes i tide, mister skruekompressoren sin ydeevne betydeligt og bliver i tilfælde af nedbrud ikke-reparerbar. Skrueteknologien fungerer i en lang række omdrejningshastigheder, som gør det muligt at justere kapaciteten. Giver dig mulighed for at bruge både standardsystemet lastning/aflæsning/stopning og frekvensregulering af produktivitet. Ved frekvensregulering ændres motoromdrejningerne i minuttet over et bredt område, men den mest effektive drift af kompressoren anses for at være i et snævert område på 50-75%. Ved drift i området under 50 %, stiger kompressorens specifikke forbrug med 20-30 %.
Roterende vinge kompressorEn positiv forskydning roterende kompressor, hvor bevægelsen af gasvolumenet sker ved at rotere rotoren med et sæt plader (porte) i et cylindrisk hus (stator). Designet omfatter en stator i form af en hul rund cylinder og en cylindrisk rotor excentrisk placeret i statorhulrummet med langsgående slidser, inden i hvilke radialt bevægelige plader er placeret. Under rotation skubber centrifugalkraften pladerne ud af slidserne og presser dem mod statorens indre overflade. Luftkompression forekommer i flere hulrum, der danner statoren, rotoren og hvert par af tilstødende plader, hulrummene falder i volumen i rotorens rotationsretning. Luftindtag forekommer ved den maksimale udgang af pladerne fra rillerne og dannelsen af sjældenhed i hulrummet med maksimalt volumen. Yderligere, på kompressionsstadiet, reduceres hulrummets volumen konstant, indtil den maksimale kompression er nået, når pladerne passerer forbi udløbskanalen, og trykluften frigives. Det maksimale driftstryk for lamelkompressoren er 15 bar.
Enkelheden og pålideligheden af en roterende vingekompressor ligger i, at de fysiske love selv fungerer i dette design, uden at tvinge designeren til at være særlig sofistikeret. Pladerne selv kommer ud af rotorens riller under påvirkning af centrifugalkræfter; olie sprøjtes ind i kompressionskammeret under påvirkning af det indre tryk i kompressoren; en oliefilm på indersiden af statoren eliminerer metal-til-metal-friktion, når pladerne presses tæt mod statorvæggen og rotorens flade endeflader mod statorenderne. Designløsningen undgår tør metal-til-metal-kontakt både under belastning og når kompressoren er stoppet.
Roterende vingekompressorer har lave vibrationsniveauer. Kræver ikke et fundament til installation. Kompressorernes stator-, rotor- og rotorplader er lavet af forskellige kvaliteter af bearbejdet støbejern. Støbejern er stærkt og holder godt på oliefilmen. Ressourcen før reparation af rotor-statorenheden er 100-120 tusinde timer, afhængigt af driftsforholdene. I løbet af de første 1000 driftstimer er der en forbedring af ydeevnen på grund af indkøring af skærene. Ydermere forbliver ydelsen af rotationskompressoren stabil gennem hele driftsperioden. De største producenter af roterende vingekompressorer i Europa er Mattei, Hydrovane, Gardner Denver Wittig, Pneumofore, derudover er der mere end ti producenter i Kina.
En dynamisk kompressor er en kompressor, hvor arbejdsprocessen udføres ved dynamisk påvirkning på en kontinuerlig strøm af komprimerbar gas.
Designet er dynamiske kompressorer:
Den mest almindelige type dynamisk kompressor er turbokompressoren , hvor påvirkningen af den kontinuerlige strøm af komprimeret gas udføres af roterende vingearrays. Turboladerens pumpehjul har blade placeret på en skive monteret på en aksel. Stigningen i tryk skabes på grund af inertikræfterne. Arbejdsprocessen i en turbolader opstår som et resultat af bevægelsen af gas gennem et system af roterende og faste kanaler.
Ved design er turboladere:
I centrifugalkompressorer ændrer gasstrømmen retning, og trykket skabes af centrifugalkraft og Corioliskraft . I aksialkompressorer bevæger gasstrømmen sig altid langs rotoraksen, og trykket skabes ved hjælp af Coriolis-kraften. Hovedapplikationen er ventilation og aircondition , turboladere .
Turboladere er af kombineret type:
Efter formål klassificeres kompressorer efter den industri, de er beregnet til ( køling , energi, generelle formål osv.).
Afhængigt af typen af komprimeret gas klassificeres kompressorer i:
Ifølge metoden til varmefjernelse er klassificeret:
For at reducere sluttemperaturen anvendes både intern køling under kompression og flertrinskompression med mellemkøling.
I henhold til typen af drivmotor er kompressorer klassificeret:
Dieseldrevne gaskompressorer er meget udbredt i fjerntliggende områder med strømforsyningsproblemer . De er støjende og kræver ventilation for udstødningsgasser. Kompressorer drevet af en elektrisk motor bruges i vid udstrækning til at levere luft til et pneumatisk netværk, et luftseparationsanlæg, til at flytte naturgas, til at komprimere tilhørende petroleumsgas; laveffektkompressorer bruges i værksteder og garager med konstant adgang til elektricitet. Sådanne produkter kræver tilstedeværelsen af en elektrisk strøm med en spænding på 110-120 volt (eller 230-240 volt). Dampturbinedrevne kompressorer er meget udbredt i den kemiske industri (herunder ammoniak- og urinstofindustrien) og til at levere luft til højovne.
Efter mobilitet er kompressorer klassificeret:
Ifølge enheden er kompressorer klassificeret:
Ifølge det endelige pres skelner de:
Kompressorkapacitet er gasstrømningshastigheden ved kompressorens udløb (sektioner, trin).
Kompressorkapacitet er:
Kompressorens ydeevne kan også angives ved indløbet, mens der angives - "indgangskapacitet".
Kompressorens udløbs- og indløbskapacitet er næsten ens ved lavtryksforhold, men ved højtryksforhold, såsom stempelkompressorer og centrifugalkompressorer, er udløbskapaciteten altid mindre end indløbskapaciteten på grund af lækage af komprimeret gas.
Aggregation er processen med at installere kompressoren og motoren på rammen. På grund af det faktum, at kompressorer af stempeltypen er karakteriseret ved ujævn rystelse, hvilket resulterer i overdreven vibration i mangel af en passende base eller støtte, skal sammenlægningen udføres under hensyntagen til et veldesignet fundament.
Vibration af kompressorer øges af følgende faktorer:
| Entreprenør- og vejmaskiner | |
|---|---|
| jordflytning | |
| Løft og montering | |
| Til arbejde med beton |
|
| Til fortovsarbejde | |
| Hjælpe | |