Воздушный компрессор — это машина , которая забирает окружающий воздух из окружающей среды и выбрасывает его под более высоким давлением. Это применение газового компрессора и пневматического устройства, которое преобразует механическую энергию (от электродвигателя , дизельного или бензинового двигателя и т. д.) в потенциальную энергию, хранящуюся в сжатом воздухе , которая имеет множество применений. Распространенным применением является сжатие воздуха в резервуар для хранения, для немедленного или последующего использования. Когда давление подачи достигает установленного верхнего предела, компрессор отключается, или избыточный воздух выпускается через клапан избыточного давления . Сжатый воздух хранится в резервуаре до тех пор, пока он не понадобится. [1] Энергия давления, обеспечиваемая сжатым воздухом, может использоваться для различных применений, таких как пневматические инструменты , по мере ее выпуска. Когда давление в резервуаре достигает своего нижнего предела, воздушный компрессор снова включается и повторно нагнетает давление в резервуаре. Компрессор отличается от насоса, поскольку он работает на газе, в то время как насосы работают на жидкости.
Компрессоры можно классифицировать по создаваемому давлению:
Существует множество методов сжатия воздуха, которые делятся на два типа: объемный и роторно-динамический. [3]
Компрессоры объемного типа работают, проталкивая воздух через камеру, объем которой уменьшается для сжатия воздуха. Как только давление становится больше давления снаружи выпускного клапана , открывается порт или клапан, и воздух выпускается в выпускную систему из компрессионной камеры. [5] Распространенные типы компрессоров объемного типа:
_type_refrigerated_compressed_air_dryer.jpg/1280px-Two-Stage_Air_Compressor_assembled_on_a_vertical_tank_and_equipped_with_a_Joule-Thomson_(JT)_type_refrigerated_compressed_air_dryer.jpg)
Мощность как одноступенчатых, так и двухступенчатых компрессоров обычно указывается в стандартных кубических футах в минуту (SCFM) или литрах в минуту и фунтах на квадратный дюйм (PSI) или барах. В меньшей степени некоторые компрессоры оцениваются в фактических кубических футах в минуту (ACFM). [ требуется пояснение ] [ требуется цитата ] Другие же оцениваются в кубических футах в минуту (CFM). [ требуется пояснение ] [ необходима цитата ] Использование только CFM для оценки компрессора неоднозначно, поскольку оно представляет собой расход без ссылки на давление. т. е. 20 CFM при 60 PSI.
Одноступенчатые компрессоры обычно попадают в диапазон от дробной до 5 лошадиных сил . [ необходима цитата ] Двухступенчатые компрессоры обычно попадают в диапазон от 5 до 30 лошадиных сил . [ необходима цитата ] [ необходима уточнение ]
Роторно-динамические воздушные компрессоры включают центробежные компрессоры , в которых вращающиеся лопатки передают кинетическую энергию газу, а неподвижные каналы преобразуют скорость в повышение давления, и осевые компрессоры , в которых лопатки ротора передают кинетическую энергию, а лопатки статора преобразуют ее в повышение давления.
Из-за адиабатического нагрева воздушные компрессоры требуют определенного метода утилизации отработанного тепла . Обычно это некоторая форма воздушного или водяного охлаждения, хотя некоторые (особенно роторного типа) компрессоры могут охлаждаться маслом (которое затем, в свою очередь, охлаждается воздухом или водой). [6] Атмосферные изменения также учитываются при охлаждении компрессоров. [ необходимо разъяснение ] Тип охлаждения определяется с учетом таких факторов, как температура на входе, температура окружающей среды, мощность компрессора и область применения. Не существует единого типа компрессора, который можно было бы использовать для любого применения.
Воздушные компрессоры имеют множество применений, например, подача чистого воздуха высокого давления для наполнения газовых баллонов , подача чистого воздуха среднего давления для погруженного водолаза , подача чистого воздуха среднего давления для приведения в действие некоторых пневматических клапанов систем управления HVAC в офисных и школьных зданиях , подача большого количества воздуха среднего давления для питания пневматических инструментов , таких как отбойные молотки , заполнение воздушных резервуаров высокого давления (HPA, воздушный резервуар), для наполнения шин и для производства больших объемов воздуха среднего давления для крупномасштабных промышленных процессов (например, окисление для коксования нефти или систем продувки рукавных фильтров цементных заводов). [7]
Воздушные компрессоры также широко используются в нефтегазовой, горнодобывающей и буровой промышленности в качестве промывочной среды, аэрации буровых растворов при бурении на депрессии и для очистки трубопроводов воздухом.
Большинство воздушных компрессоров являются поршневыми, роторно-пластинчатыми или роторно-винтовыми . Центробежные компрессоры распространены в очень крупных приложениях, в то время как роторно-винтовые, спиральные [8] и поршневые воздушные компрессоры предпочтительны для малых и средних приложений.
Воздушные компрессоры предназначены для использования различных источников энергии. Хотя бензиновые или дизельные двигатели с прямым приводом и электродвигатели являются одними из самых популярных, воздушные компрессоры, которые используют двигатели транспортных средств, отбор мощности или гидравлические порты, также широко используются в мобильных приложениях. [9]
Мощность компрессора измеряется в л.с. ( лошадиных силах ) и CFM ( кубических футах всасываемого воздуха в минуту ). [10] Объем сосуда под давлением и сохраненное давление указывают на объем сжатого воздуха (в резерве), доступный для использования.
Компрессоры с бензиновым и дизельным двигателем широко используются в отдаленных районах с проблемным доступом к электричеству. Они шумные и требуют вентиляции для отработанных газов, особенно если сжатый воздух должен использоваться для подачи воздуха для дыхания. Компрессоры с электрическим двигателем широко используются на производстве, в мастерских и гаражах с постоянным доступом к электричеству. Обычные компрессоры для мастерских/гаражей рассчитаны на 110-120 В или 230-240 В. Формы резервуара компрессора: «блинный», «двойной резервуар», «горизонтальный» и «вертикальный». В зависимости от размера и назначения компрессоры могут быть стационарными или переносными.
,_tire_repair_shop.jpg/1280px-Niger,_Kodo_(9),_tire_repair_shop.jpg)
Чтобы гарантировать, что все типы компрессоров работают эффективно и без утечек, необходимо проводить плановое техническое обслуживание. Стоимость технического обслуживания составляет всего 8% от стоимости жизненного цикла владения воздушным компрессором. [11]
Согласно листам данных проверки производительности воздушного компрессора CAGI , чем выше изоэнтропическая эффективность, тем лучше экономия энергии. Изоэнтропическая эффективность лучшего воздушного компрессора достигла 95%. [12]
Примерно 70–80 % от общей стоимости жизненного цикла воздушного компрессора приходится на потребление энергии, поэтому использование высокоэффективного воздушного компрессора является одним из методов энергосбережения. [ необходима цитата ]
