Будова та принцип дії компресорів, призначення ресиверів

Компресори

Стисле повітря (або газ) для живлення пневматичних систем приводів верстатів звичайно виробляється компресорами. Застосовуються переважно компесори об'ємних типів, головним чином поршневі і пластинчасті.

Компресори класифікуються по наступних ознаках:

1) по конструкції - поршневі і пластинчасті;

2) по числу ступенів стиснення - одноступінчаті і багатоступінчаті;

3) по величині тиску: низького (р = 1; 08,0 МПа), високого (р = 810 МПа) і надвисокого (р > 10 МПа) тиску;

4 ) по продуктивності: малої (Q = 0,15 м³/с); середньої Q = 0,150,5 м³/с) і надвисокої (Q > 0,5 м³/с) продуктивності;

5) по розташуванню циліндрів (поршневих компресорів) - горизонтальні і вертикальні.

П оршневі компресори, у свою чергу, діляться на компресори простої і подвійної дії. У компресора простого дії всмоктування, стиснення і нагнітання здійснюється по одну сторону поршня, а у компресора подвійної дії ці процеси протікають по обидві сторони поршня.

Компресори застосовують в централізованих і групових системах живлення приводів. В групових системах живлення звично застосовують тиск компресорів на 0,5-0,6 МПа. В автономних системах використовують компресори на тиск 5-15 МПа.

Розглянемо пристрій і роботу одноступінчатого одноциліндрового поршневого компресора (рис. 48). Компресор складається з циліндра 2, поршня 3, який приводиться в рух від валу за допомогою кривошипно-шатунного механізму 4. Вал компресора обертається від електродвигуна. В кришці циліндра розташовано два клапани: всмоктуючий 1 і нагнітальний 5. Клапани відкриваються і закриваються в результаті дії різниці тиску в циліндрі і трубопроводах. При проходженні поршня в лівій мертвій крапці між кришкою циліндра і поршня йому залишається деякий простір, званий шкідливим. При русі поршня відбувається всмоктування в циліндр навколишнього повітря, а при зворотному русі, коли всмоктувальний клапан закритий, - стиснення його до необхідного тиску; після цього відкривається нагнітальний клапан 5 і проводиться виштовхування стислого повітря при постійному тиску в резервуар 6, з якого він поступає до споживачів.

Багатоступінчаті поршневі компресори. В одноступінчатому компресорі газ можна стискати до тиску 0,6-0,8 МПа. Стиснення до вищого тиску супроводжується значним підвищенням температури стислого газу. Це може викликати самозаймання мастила і фарби на стінках циліндра, що спричинить за собою аварію компресора.

У виробничих умовах‚ часто необхідний високий тиск газу; наприклад, для зварки необхідний кисень тиском 16 МПа. Для отримання високого тиску застосовують багатоступінчаті компресори. Газ або повітря стискається послідовно в декількох ступенях з проміжним охолоджуванням між ними. На рис. 49 представлена схема двухступінчатого компресора. Робота компресора відбувається таким чином. При русі поршня 13 вниз через клапан впускання 1 газ всмоктується в циліндр 12 (циліндр низького тиску). При зворотному русі відбувається стиснення газу. Після стиснення газ через випускний клапан 2 поступає в холодильник 3, усередині якого поміщений змійовик 4, охолоджуваний проточною водою.

Охолоджене в холодильнику повітря поступає в другий циліндр 7 через всмоктуючий клапан 5 при опусканні поршня 8. При підйомі поршня відбувається стиснення газу. Після стиснення в другому ступені повітря через нагнітальний клапан 6 прямує до споживача. Поршні приводяться в рух від колінчастого валу 10 за допомогою шатунів 9 і 11.

Проміжне охолоджування повітря або газу в холодильнику знижує енергію, що витрачається на стиснення повітря в другому ступені по порівнянню на стиснення без проміжного охолоджування.

Ресивери

Повітрозбірники (ресивери) встановлюють між кінцевими холодильниками компресорів і повітропровідною мережею. Вони служать для згладжування пульсації потоку повітря, що поступає з компресора, створення запасу стислого повітря для використовування в моменти пікових навантажень і відділень води і масла, що міститься в стислому повітрі. Повітрозбірники особливо необхідні для поршневих компресорів, у яких вихідний потік стислого повітря має велику пульсацію. Повітрозбірники можуть бути вертикального і горизонтального виконання. Найбільше поширення набули вертикальні, оскільки вони займають меншу площу і ефективніше видаляють забруднення.

Для кращої сепарації масла і волога введення повітря роблять в середній частині повітрозбірника (рис. 50), а вивід - в верхній (при цьому вхідний трубопровід усередині збірки загинається донизу). Усередині повітрозбірника встановлюють перегородки або відбійні щити, що примушують повітря змінювати напрям руху. Об'єм повітрозбірника визначають залежно від типу й продуктивності компресора, допустимого коливання тиску, способа регулювання продуктивності компресорної установки і, технічних вимог замовників.

Для зменшення пульсації повітря, що подається з компресора, достатньо встановити повітрозбірник, об'єм якого в 25-40 раз перевищує об'єм циліндра компресора. Для компенсації пікових навантажень у момент одночасної роботи найбільшого числа споживачів об'єм повітрозбірника необхідно приймати від 1/120 до 1/60 годинної продуктивності компресора.