Определение понятия «компрессорная установка», классификация

В общем смысле под компрессорной установкой понимают комплекс устройств, обеспечивающих производство сжатого воздуха или иного газа со степенью увеличения давления не менее чем в 3 раза относительно атмосферного. В этот комплекс входят двигатель, компрессор и вспомогательное оборудование (фильтры, осушители, маслоотделители, сепататоры).

Компрессорные установки можно классифицировать по:

1. типу привода (электрический, двигатель внутреннего сгорания, турбина)

2. принципу действия компрессора - поршневой или винтовой (центробежные, струйные и осевые в строительстве не применяются)

• другим характеристикам:
  
  • мощности,
  • производительности,
  • по создаваемому давлению - низкого - от 3 до 10, среднего - до 100 и высокого - более 100 кг/см²
  • роду сжимаемого газа (для строительных целей это всегда воздух),
  • передвижной или стационарный,
  • одноступенчатый или многоступенчатый,
  • комплектации вспомогательным оборудованием
  •  и пр.

Принцип работы

Поршневые

Поршневой компрессор состоит из поршня и рабочего цилиндра, оснащенного всасывающим и нагнетательным клапанами. Поршень приводится в движение кривошипно-шатунным механизмом. В принципе это двигатель внутреннего сгорания, работающий «наоборот». Оптимальный коэффициент сжатия у одноступенчатого компрессора с точки зрения термодинамики составляет 7-8; при необходимости получения большего давления необходимо использовать многоступенчатые конструкции. У поршневого компрессора может быть один или несколько цилиндров, они могут располагаться горизонтально, вертикально, W - или V -oбразным или другим образом. Они бывают одинарного и двойного (поршень работает в обе стороны) действия.

Передвижной поршневой компрессор на шасси автомобиля

Достоинства и недостатки поршневых компрессорных установок:

К достоинствам можно отнести:

• Простота устройства и обслуживания
• Высокий коэффициент сжатия по сравнению с винтовыми
• Терпимость к сложным условиям эксплуатации – они прекрасно работают в запыленных и загрязненных местах
• Устойчивость к частым включениям и выключениям – винтовые именно эти моменты ломаются чаще всего
• Высокий КПД, обусловленный конструкцией

Главным недостатком поршневых моделей является то, что высокое трение и потребность в герметизации системы «цилиндр-поршень» вызывает необходимость применение масел. Их присутствие в сжатом воздухе порой не только нежелательно, но и категорически недопустимо (например, при использовании сжатого воздуха для покрасочных работ). Это вызывает необходимость оснащения компрессорной установки масло и влагоотделителем. К тому же поршневые компрессоры имеют меньшую при той же мощности, если сравнивать с винтовыми, производительность и более высокий уровень шума.

Прицепной компрессор

Винтовые

Основой винтовых компрессорных установок является компрессор, состоящий из двух винтовых роторов. Компрессор сухого сжатия имеет выпуклую нарезку на одном роторе, второй имеет вогнутые нарезы-впадины. Оба ротора помещены в корпус и вращаются синхронно, не касаясь друг друга и стенок. Выпуклые и вогнутые поверхности роторов образуют с корпусом компрессора рабочие камеры которые увеличиваются, благодаря тому, что выступы роторов отдаляются от впадин. Так осуществляется всасывание; после того, как объем камер достиг максимума, всасывание прекращается и воздух изолируется стенками корпуса и крышками всасывающего и нагнетательного патрубков. При дальнейшем вращении объем камер уменьшается и воздух вытесняется в нагнетательный патрубок. Значительная длина винтов ротора обеспечивает постоянное присутствие нескольких камер и, как результат – непрерывный равномерных поток сжатого воздуха.

Винтовой компрессор в разрезе

Между роторами оставлен минимальный зазор, который снижает обратное движение воздуха при его сжатии.

Помимо винтовых компрессоров сухого сжатия существуют и маслозаполненные; на них распространяется требование установки на выходе системы сепарации масла.

Достоинства и недостатки винтовых компрессорных установок

Преимуществами винтовых моделей являются:

• Возможность (и даже желательность!) длительной непрерывной работы
• Высокая производительность при компактных размерах
• Низкий уровень создаваемого шума
• Высокая степень надежности, снижающая эксплуатационные издержки
• Возможность автоматического управлении агрегатами
• Высокая чистота сжатого воздуха (у моделей, использующих компрессор сухого сжатия)

К числу «слабых» сторон по сравнению с поршневыми моделями можно отнести:

• Сложное устройство
• Невозможность получать воздух высокого давления
• Необходимость специальных фильтров, защищающих компрессор от попадания даже мельчайших частиц пыли

Передвижная винтовая компрессорная станция

Общие рекомендации по выбору типа компрессорной установки

Если нет существенных ограничений по шуму и требования по производительности также невысоки, а условия эксплуатации «суровые», целесообразно остановиться на поршневой установке. Когда требуется мощный производительный агрегат, предполагающий длительное непрерывное использование, более предпочтителен винтовой компрессор.

Область применения

Сжатый воздух – один из универсальных и наиболее удобных источников энергии, поэтому применяется в производстве (и особенно в строительстве) чрезвычайно широко. Основные области его использования в строительстве таковы:

• Обеспечение работы пневмоинструмента (отбойные молотки, бетоноломы, буры, пескоструи, пневмоперфораторы, воздушные домкраты)
• Для очищения поверхностей от пыли
• Для транспортировки цемента
• Проведения штукатурных и покрасочных работ
• Монтаж надувных зданий