Vzduchový kompresor - Air compressor

Vzduchový kompresor dodává vzduch do pistole na hřebíky

Kompresor je pneumatické zařízení, které převádí výkon (za použití elektrického motoru , dieselový nebo benzínový motor , atd.), Na potenciální energii ukládají do stlačeného vzduchu (tj, stlačený vzduch ). Jednou z několika metod vzduchový kompresor tlačí stále více vzduchu do akumulační nádrže, čímž se zvyšuje tlak. Když tlak v nádrži dosáhne své konstruované horní hranice, vzduchový kompresor se vypne. Stlačený vzduch je pak držen v nádrži, dokud není povolán k použití. Energii obsaženou ve stlačeném vzduchu lze použít k celé řadě aplikací, přičemž se využívá kinetická energie vzduchu při jeho vypouštění a odtlakování nádrže. Když tlak v nádrži dosáhne své spodní hranice, vzduchový kompresor se znovu zapne a znovu natlakuje nádrž. Vzduchový kompresor se musí odlišovat od čerpadla, protože pracuje pro jakýkoli plyn/vzduch, zatímco čerpadla pracují na kapalině.

Klasifikace

Kompresory lze klasifikovat podle dodávaného tlaku:

  1. Nízkotlaké vzduchové kompresory (LPAC), které mají výstupní tlak 150 liber na čtvereční palec (10 barů) nebo méně
  2. Středotlaké kompresory, které mají výstupní tlak 154 až 68,9 barů
  3. Vysokotlaké vzduchové kompresory (HPAC), které mají výstupní tlak vyšší než 1 000 liber na čtvereční palec (69 barů)

Mohou být také klasifikovány podle konstrukce a principu činnosti:

  1. Jednostupňový pístový kompresor
  2. Vícestupňový pístový kompresor
  3. Složený kompresor
  4. Jednostupňový rotační šroubový kompresor
  5. Dvoustupňový rotační šroubový kompresor
  6. Rotační lopatkové čerpadlo
  7. Scroll kompresor
  8. Odstředivý (rotační nebo turbo) kompresor


Dalším způsobem klasifikace jsou dva hlavní typy vzduchových kompresorů: vstřikované a bezolejové. Bezolejový (nebo bezolejový) systém má více technického vývoje a přináší vzduch lepší kvality pro kritické aplikace, kde nelze tolerovat kontaminaci olejem (jako je výroba potravin a léků), přestože je dražší, hlasitější a trvá kratší dobu než čerpadla mazaná olejem.

Existuje mnoho způsobů stlačování vzduchu, rozdělených buď na objemový, nebo na rotační dynamický typ.

Objemové kompresory

Objemové kompresory pracují tak, že tlačí vzduch do komory, jejíž objem je zmenšen, aby stlačil vzduch. Jakmile je dosaženo maximálního tlaku, otevře se port nebo ventil a vzduch je vypouštěn do výstupního systému z kompresní komory. Běžné typy objemových kompresorů jsou

Technické ilustrace dvoustupňového vzduchového kompresoru
Technické ilustrace přenosného jednostupňového vzduchového kompresoru
  • Pístový typ: vzduchové kompresory používají tento princip čerpáním vzduchu do vzduchové komory pomocí konstantního pohybu pístů. Jednosměrné ventily vedou vzduch do a z komory, jejíž základ tvoří pohyblivý píst. Když je píst na svém dolním zdvihu, nasává vzduch do komory. Když je na svém zdvihu, dávka vzduchu je vytlačena ven a do skladovací nádrže. Pístové kompresory obecně spadají do dvou základních kategorií, jednostupňové a dvoustupňové. Jednostupňové kompresory obvykle spadají do frakčního rozsahu 5 koní . Dvoustupňové kompresory obvykle spadají do rozsahu 5 až 30 koní. Dvoustupňové kompresory poskytují větší účinnost než jejich jednostupňové protějšky. Z tohoto důvodu jsou tyto kompresory nejběžnějšími jednotkami v rámci malé podnikatelské komunity. Kapacity pro jednostupňové i dvoustupňové kompresory jsou obvykle poskytovány v koňských silách (HP), standardních kubických stopách za minutu (SCFM)* a v librách na čtvereční palec (PSI). *V menší míře jsou některé kompresory hodnoceny podle skutečných kubických stop za minutu (ACFM). Ještě další jsou hodnoceny v kubických stopách za minutu (CFM). Použití CFM k ohodnocení kompresoru je nesprávné, protože představuje průtok nezávislý na referenční hodnotě tlaku. tj. 20 CFM při 60 PSI.
  • Rotační šroubové kompresory : použijte kompresi s objemovým posunem porovnáním dvou šroubovicových šroubů, které při otáčení vedou vzduch do komory, jejíž objem se při otáčení šroubů zmenšuje. Rotační šroubové kompresory mohou být jednostupňové nebo dvoustupňové
  • Lopatkové kompresory: použijte štěrbinový rotor s různým umístěním lopatek k vedení vzduchu do komory a stlačení objemu. Tento typ kompresoru dodává pevný objem vzduchu při vysokých tlacích.

Rotační nebo turbo kompresory

Mezi vzduchové kompresory Roto-Dynamic patří odstředivé kompresory a axiální kompresory. U těchto typů rotující součást přenáší svoji kinetickou energii do vzduchu, který se nakonec přemění na energii tlaku. Ty využívají odstředivou sílu generovanou rotujícím oběžným kolem ke zrychlení a následnému zpomalení zachyceného vzduchu, který jej natlakuje.

Chlazení

Kvůli adiabatickému ohřevu vyžadují vzduchové kompresory nějaký způsob likvidace odpadního tepla . Obecně se jedná o nějakou formu vzduchového nebo vodního chlazení, i když některé (zejména rotační typy) kompresory mohou být chlazeny olejem (ten je pak zase vzduchem nebo vodou chlazený). Při chlazení kompresorů se berou v úvahu také atmosférické změny. Typ chlazení je určen s ohledem na faktory, jako je vstupní teplota, okolní teplota, výkon kompresoru a oblast použití. Neexistuje žádný jediný typ kompresoru, který by bylo možné použít pro jakoukoli aplikaci.

Aplikace

Přenosný vzduchový kompresor pro napájení nářadí, jako jsou sbíječky

Vzduchové kompresory mají mnoho použití, včetně: dodávání vysokotlakého čistého vzduchu k plnění plynových lahví , dodávání středního tlaku čistého vzduchu do ponořeného potápěče dodávaného potápěčem , dodávání středního tlaku čistého vzduchu pro pohon ventilů pneumatického řídicího systému vzduchotechniky v kanceláři a ve škole , dodávající velké množství vzduchu o středním tlaku do pohonných pneumatických nástrojů , jako jsou sbíječky , plnicí vysokotlaké vzduchové nádrže (HPA), k plnění pneumatik a k výrobě velkých objemů středního tlaku vzduchu pro rozsáhlé průmyslové procesy (např. jako oxidace pro systémy koksování ropy nebo koksovny pytelů).

Vzduchové kompresory jsou také široce používány v ropném a plynárenském průmyslu, v těžebních a vrtných aplikacích jako proplachovací médium, při provzdušňování bahna při nevyváženém vrtání a při vzduchovém praskání potrubí.

Většina vzduchových kompresorů je buď pístových, rotačních lopatek nebo rotačních šroubů . Odstředivé kompresory jsou běžné ve velmi velkých aplikacích, zatímco rotační šroubové, spirálové a pístové vzduchové kompresory jsou oblíbené pro malé a střední aplikace.

Možnosti ovladače

Vzduchové kompresory jsou navrženy tak, aby využívaly různé zdroje energie. Zatímco mezi nejoblíbenější patří plynové/naftové a elektrické vzduchové kompresory, v mobilních aplikacích se běžně používají také vzduchové kompresory využívající motory vozidel, pomocný pohon nebo hydraulické porty.

Výkon kompresoru se měří v HP ( koňských silách ) a CFM ( kubických stopách za minutu nasávaného vzduchu). Velikost galonu nádrže udává objem dostupného stlačeného vzduchu (v rezervě). Kompresory poháněné plynem/naftou jsou široce používány v odlehlých oblastech s problematickým přístupem k elektřině. Jsou hlučné a vyžadují odvětrání výfukových plynů. Elektricky poháněné kompresory jsou široce používány ve výrobě, dílnách a garážích s trvalým přístupem k elektřině. Běžné dílenské/garážové kompresory jsou 110-120 voltů nebo 230-240 voltů. Tvar nádrže kompresoru je: „palačinka“, „dvojitá nádrž“, „horizontální“ a „vertikální“. V závislosti na velikosti a účelu mohou být kompresory stacionární nebo přenosné.

Údržba

Malý vzduchový kompresor používaný v silniční opravně pneumatik ve vesnici Kodo v Nigeru.

Aby byl zajištěn efektivní provoz všech typů kompresorů bez úniku, je nutné provádět běžnou údržbu, jako je monitorování a výměna součástí vzduchového palivového managementu a údržba maziv, jakož i vypouštění vody z nádrže a výměna těsnění. Většinu vzduchových kompresorů lze provozovat podle pokynů v přiloženém manuálu. Doporučuje se, aby majitelé vzduchových kompresorů prováděli každodenní kontroly svého zařízení, například:

  • Kontrola úniku oleje a vzduchu
  • Kontrola rozdílového tlaku ve filtru stlačeného vzduchu
  • Určení, zda by měl být vyměněn olej v kompresoru
  • Ověření bezpečné provozní teploty
  • Odvod kondenzátu ze vzduchojemů

Viz také

Reference