Vzduchový kompresor - Air compressor

Vzduchový kompresor dodává vzduch do a nastřelovací pistole

An vzduchový kompresor je pneumatický zařízení, které převádí energii (pomocí elektrický motor, nafta nebo benzínový motor atd.) do potenciální energie uloženy v tlakovém vzduchu (tj. stlačený vzduch ). Jednou z několika metod vzduchový kompresor tlačí více a více vzduchu do skladovací nádrže a zvyšuje tak tlak. Když tlak v nádrži dosáhne své horní meze, vzduchový kompresor se vypne. Stlačený vzduch je poté v nádrži udržován, dokud není uveden do provozu.[1] Energie obsažená ve stlačeném vzduchu může být použita pro různé aplikace, přičemž se využívá kinetická energie vzduchu při jeho uvolňování a odtlakování nádrže. Když tlak v nádrži dosáhne dolní meze, vzduchový kompresor se znovu zapne a znovu natlakuje nádrž. Vzduchový kompresor musí být odlišen od čerpadla, protože pracuje pro jakýkoli plyn / vzduch, zatímco čerpadla pracují na kapalině.

Klasifikace

Kompresory lze klasifikovat podle dodaného tlaku:

  1. Nízkotlaké vzduchové kompresory (LPAC), které mají výstupní tlak 150 liber na čtvereční palec (10 bar) nebo méně[2]
  2. Středotlaké kompresory, které mají výtlačný tlak 10,4 až 68,9 barů od 151 do 1 000 liber na čtvereční palec[2]
  3. Vysokotlaké vzduchové kompresory (HPAC), které mají výstupní tlak nad 69 bar na čtvereční palec (69 bar)[2]

Mohou být také klasifikovány podle konstrukce a principu činnosti:

  1. Jednostupňové pístový kompresor
  2. Dvoustupňový pístový kompresor
  3. Složený kompresor[je zapotřebí objasnění ]
  4. Rotační šroubový kompresor
  5. Rotační lamelové čerpadlo
  6. Přejděte na kompresor
  7. Turbo kompresor
  8. Odstředivý kompresor

Typ posunutí

Existuje mnoho metod komprese vzduchu, rozdělených na typy s pozitivním posunem nebo roto-dynamické.[3]

Pozitivní posunutí

Objemové kompresory pracují tlakem vzduchu do komory, jejíž objem je snížen, aby stlačil vzduch. Jakmile je dosaženo maximálního tlaku, otevře se otvor nebo ventil a vzduch je vypouštěn do výstupního systému z kompresní komory.[4] Běžné typy objemových kompresorů jsou

  • Pístový typ: vzduchové kompresory využívají tento princip tím, že pumpují vzduch do vzduchové komory pomocí stálého pohybu pístů. Používají jednosměrné ventily k vedení vzduchu do a ven z komory, jejíž základnu tvoří pohyblivý píst. Když je píst při dolním zdvihu, nasává vzduch do komory. Když je zapnutý
    Technické ilustrace dvoustupňového vzduchového kompresoru
    jeho zdvihu nahoru je dávka vzduchu vytlačována ven a do skladovací nádrže. Pístové kompresory obecně spadají do dvou základních kategorií, jednostupňových a dvoustupňových. Jednostupňové kompresory obvykle spadají do frakčních až 5 koňská síla rozsah. Dvoustupňové kompresory normálně padají
    Technické ilustrace přenosného jednostupňového vzduchového kompresoru
    do rozsahu 5 až 30 koní. Dvoustupňové kompresory poskytují vyšší účinnost než jejich jednostupňové protějšky. Z tohoto důvodu jsou tyto kompresory nejběžnějšími jednotkami v komunitě malých podniků. Výkony pro jednostupňové i dvoustupňové kompresory se obvykle poskytují v koňských silách (HP), Standardní kubické stopy za minutu (SCFM) * a Liber na čtvereční palec (PSI). * V menší míře jsou hodnoceny některé kompresory Skutečné kubické stopy za minutu (ACFM). Ještě další jsou hodnoceny v Krychlové stopy za minutu (CFM). Použití CFM k hodnocení kompresoru je nesprávné, protože představuje průtok, který je nezávislý na referenční hodnotě tlaku. tj. 20 CFM při 60 PSI.
  • Rotační šroubové kompresory: použijte komprimaci s pozitivním posunem spojením dvou šroubovicových šroubů, které při otáčení vedou vzduch do komory, jejíž objem se při otáčení šroubů zmenšuje.
  • Lopatkové kompresory: pomocí štěrbinového rotoru s různým umístěním lopatek vedete vzduch do komory a komprimujete objem. Tento typ kompresoru dodává stálý objem vzduchu při vysokých tlacích.

Dynamický posun

Mezi dynamické výtlačné vzduchové kompresory patří odstředivé kompresory a axiální kompresory. U těchto typů dodává rotující složka svou kinetickou energii vzduchu, který se nakonec přemění na energii tlakovou. Používají odstředivou sílu generovanou rotujícím oběžným kolem k zrychlení a následnému zpomalení zachyceného vzduchu, který jej natlakuje.

Chlazení

Kvůli adiabatické vytápění, vzduchové kompresory vyžadují určitý způsob likvidace odpadní teplo. Obecně se jedná o určitou formu chlazení vzduchem nebo vodou, i když některé (zejména rotační) kompresory mohou být chlazeny olejem (který je následně chlazen vzduchem nebo vodou).[5] Při chlazení kompresorů jsou zohledňovány také atmosférické změny. Typ chlazení se určuje na základě faktorů, jako je teplota na vstupu, teplota okolí, výkon kompresoru a oblast použití. Neexistuje jediný typ kompresoru, který by mohl být použit pro jakoukoli aplikaci.

Aplikace

Přenosný vzduchový kompresor pro pohon nástrojů, jako jsou např sbíječky

Vzduchové kompresory mají mnoho využití, včetně: přívodu vysokotlakého čistého vzduchu k plnění plynové lahve, dodávající ponořený čistý vzduch se středním tlakem povrchově dodávaný potápěč, dodávající středotlaký čistý vzduch pro řízení některých kancelářských a školních budov pneumatický Řídicí systém HVAC ventily dodávající energii velkému množství středotlakého vzduchu pneumatické nářadí, jako sbíječky, plnění vysokotlakých vzduchových nádrží (HPA), k plnění pneumatiky, a vyrábět velké objemy středotlakého vzduchu pro velké průmyslové procesy (jako je oxidace pro koksování ropy nebo proplachovací systémy pro vakuové vakuové cementárny).[6]

Většina vzduchových kompresorů je buď pístový pístový typ, rotační lopatka nebo otočný šroub. Odstředivé kompresory jsou běžné ve velmi velkých aplikacích, zatímco rotační šroub, rolování,[7] a pístové vzduchové kompresory jsou upřednostňovány pro menší přenosné aplikace.

Existují dva hlavní typy vzduchových kompresorových čerpadel: vstřikovaný olej a bezolejový. Bezolejový systém má větší technický vývoj, ale je dražší, hlasitější a vydrží méně času než olejem mazaná čerpadla. Bezolejový systém také dodává vzduch lepší kvality.

Vzduchové kompresory jsou navrženy tak, aby využívaly různé zdroje energie. Zatímco plynové / naftové a elektrické vzduchové kompresory patří mezi nejoblíbenější, vzduchové kompresory využívající motory vozidel, pomocný náhon, nebo hydraulické porty se také běžně používají v mobilních aplikacích.[8]

Výkon kompresoru se měří v HP (koňská síla ) a CFM (kubických stop za minutu nasávaného vzduchu).[9]Velikost galonu nádrže určuje dostupné množství stlačeného vzduchu (v rezervě). Plynové / naftové kompresory jsou široce používány v odlehlých oblastech s problematickým přístupem k elektřině. Jsou hlučné a vyžadují odvětrávání výfukových plynů. Elektrické 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. Tvary nádrže kompresoru jsou: „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 úniků, je nutné provádět běžnou údržbu, jako je monitorování a výměna šroubení vzduchového kompresoru. Většinu vzduchových kompresorů lze ovládat podle pokynů z přiloženého manuálu.[10] Doporučuje se, aby majitelé vzduchových kompresorů prováděli denní kontroly svých zařízení, například:

  • Kontrola úniku oleje a vzduchu
  • Kontrola rozdílového tlaku ve filtru stlačeného vzduchu
  • Určení, zda má být vyměněn olej v kompresoru
  • Ověření bezpečné provozní teploty
  • Vypouštění kondenzace z nádrží přijímače vzduchu

Viz také

Reference

  1. ^ „Jak fungují vzduchové kompresory?“. Populární mechanika. 2015-03-18. Citováno 2017-01-12.
  2. ^ A b C „Klasifikace vzduchových kompresorů“. www.tpub.com. Citováno 2017-01-12.
  3. ^ "Typy a ovládací prvky vzduchového kompresoru". Přírodní zdroje Kanada.
  4. ^ "Základy výběru kompresoru: Pozitivní výtlak versus dynamická komprese". Citováno 2017-01-12 - prostřednictvím 5. nástroje.
  5. ^ "Typy vzduchových kompresorů". Engineering ToolBox.
  6. ^ "Aplikace pro kompresory". www.industry.siemens.com. Citováno 2017-01-12.
  7. ^ Hislop, Reide. „Plug Power zadává velkou výrobní zakázku pro vzduchové čtvercové kompresory pro použití v jednotkách palivových článků GenDrive“ (PDF). Připojte napájení. Připojte napájení. Citováno 10. května 2019.
  8. ^ „Snadný průvodce vzduchovými kompresory s rotačním šroubem pro vozidla - od společnosti VMAC“. VMAC. 2018-10-16. Citováno 2018-10-30.
  9. ^ „Hodnocení skutečného výkonu a CFM hodnocení vzduchových kompresorů“.
  10. ^ „Jak používat vzduchový kompresor?“. HGE. 2018-03-08. Citováno 2018-10-12.