Stūmokliniai oro kompresoriai yra vieni iš populiariausių ir plačiausiai naudojamų įrenginių tiek pramonėje, tiek buityje. Jie veikia stūmoklio ir cilindro principu, sukurdami oro slėgį, kuris naudojamas įvairiems darbams atlikti. Stūmokliniai oro kompresoriai pagrįsti paprastu, bet efektyviu veikimo principu. Oro suspaudimui naudojamas cilindras, kuriame juda stūmoklis.
Veikimo principas
Stūmoklinio kompresoriaus cilindras, vožtuvas ir cilindre esantis stūmoklis atlieka slankiojantį judėjimą, kurio metu darbo tūris nuolat kinta. Jei neatsižvelgiama į faktinį stūmoklinio kompresoriaus darbo tūrio ir energijos nuostolius (tai yra idealus darbo procesas), stūmoklinio kompresoriaus alkūninio veleno per savaitę atliekamas darbas gali būti suskirstytas į siurbimo, suspaudimo ir išmetimo procesus.
Įsiurbimas: Kai stūmoklis juda žemyn cilindru, susidaro vakuumas, dėl kurio įsiurbimo vožtuvas atsidaro ir leidžia išorės orui patekti į cilindrą.
Suspaudimas: Kai stūmoklis juda aukštyn, įsiurbimo vožtuvas užsidaro, ir oras, esantis cilindre, susispaudžia. Stūmoklis juda iš apatinio sustojimo taško į viršų, įsiurbimo ir išleidimo vožtuvai yra uždarytoje būsenoje, dujos uždarame cilindre yra suspaudžiamos, cilindro tūriui palaipsniui mažėjant, slėgiui ir temperatūrai palaipsniui didėjant, kol cilindro dujų slėgis ir išmetimo slėgis susilygina. Suspaudimo procesas paprastai laikomas izentropiniu procesu.
Išmetimas: Stūmoklis toliau juda aukštyn, todėl cilindro dujų slėgis yra didesnis nei išmetimo slėgis, išmetimo vožtuvas atsidaro, cilindro dujos stūmoklyje stumia slėgį iš cilindro į išmetimo vamzdį, kol stūmoklis pasiekia viršutinį sustojimą. Šiuo metu dėl išmetimo vožtuvo spyruoklės jėgos ir paties vožtuvo gravitacijos vaidmens išmetimo vožtuvas užsidaro išmetimo gale. Šis ciklas nuolat kartojamas, sukuriant pastovų suspausto oro tiekimą.
Pavaros tipai
Svarbu ir pavaros tipas. Galimi modeliai:
- Su tiesiogine pavara;
- Su diržine pavara.
Oro kompresorius su tiesiogine pavara: Paprastos konstrukcijos. Jie kainuoja mažiau, lengva aptarnauti, todėl sutinkami labai dažnai. Vienintelė problema yra maža galia. Iš esmės tai yra buitinės ir pusiau profesionalios klasės įrenginiai.
Oro kompresorius su diržine pavara: Daugiau galios, todėl naudojama profesionaliuose modeliuose. Tokios konstrukcijos kompresorius yra galingas, tvirtas, neperkaista, todėl skirtas naudoti nepertraukiamu režimu didelėmis apkrovomis.
Stūmoklinių kompresorių tipai ir pritaikymas
Priklausomai nuo kompresoriaus konstrukcijos, stūmokliniai kompresoriai gali būti vienakopiai arba daugiapakopiai. Vienos pakopos kompresoriai suspaudžia orą vieną kartą, o daugiapakopiai suspaudžia orą keliais etapais, taip pasiekdami aukštesnį slėgį ir didesnį efektyvumą.
Pagrindinės taikymo sritys: šaldymo, užšaldymo ir vėsinimo rinkoje naudojami daugiau pusiau hermetinių stūmoklinių kompresorių; rečiau: komercinis šaldymas, oro kondicionavimas. Pusiau hermetiškas stūmoklinis kompresorius, skirtas šaldymo reikmėms, paprastai varomas keturių polių varikliu, o jo vardinė galia paprastai yra nuo 60 iki 600 kW. Cilindrų skaičius yra nuo 2 iki 8, iki 12.
Privalumai ir trūkumai
Privalumai:
- Reikalingą slėgį galima pasiekti nepriklausomai nuo srauto greičio, esant plačiam išleidimo slėgio diapazonui - iki 320 MPa (pramoninėse patalpose) ir net 700 MPa (laboratorijoje).
- Vienos mašinos našumas bet kokiam srautui iki 500 m3/min.
- Maži medžiagų reikalavimai bendrame slėgio diapazone, daugiausia pagaminti iš įprastų plieninių medžiagų, lengviau apdorojami ir pigesni surinkti.
- Didesnis šiluminis efektyvumas, paprastai dideli ir vidutinio dydžio įrenginiai gali pasiekti apie 0,7-0,85 adiabatinio efektyvumo.
- Didelis prisitaikymas reguliuojant dujų tūrį, t. y. išmetamųjų dujų diapazonas yra platesnis ir jam įtakos neturi aukštas ar žemas slėgis, be to, jis gali prisitaikyti prie platesnio slėgio diapazono ir šaldymo tūrio reikalavimų.
- Dujų sunkumas ir savybės mažai veikia kompresoriaus veikimą, todėl tas pats kompresorius gali būti naudojamas skirtingoms dujoms.
- Pavaros mechanizmas yra gana paprastas, dažniausiai naudoja elektros variklius, paprastai be greičio reguliavimo, ir yra labai lengvai aptarnaujamas.
- Stūmoklinių kompresorių technologija yra brandesnė, gamybai naudojama sukaupta patirtis.
Trūkumai:
- Sudėtinga ir didelių gabaritų konstrukcija, susidėvinčios dalys, didelis grindų plotas, didelės investicijos, priežiūros darbo krūvis, trumpesnis ciklas, tačiau po pastangų gali pasiekti daugiau nei 8000 valandų.
- Greitis nėra didelis, mašina yra didelė ir sunki, o vienos mašinos išmetamųjų dujų tūris paprastai yra mažesnis nei 500 m3/min.
- Vibracija mašinos veikimo metu.
- Išmetamosios dujos nėra nuolatinės, oro srautas pulsuoja, todėl vamzdynas lengvai vibruoja, o dėl oro srauto pulsacijos ir rezonanso rimtais atvejais dažnai pažeidžiamas vamzdynų tinklas ar mašinos dalys.
- Srauto reguliavimas naudojant subsidijuojamą tūrio arba apėjimo vožtuvus, nors ir paprastas, patogus ir patikimas, tačiau dalinės apkrovos metu sukelia didelius galios nuostolius ir sumažina efektyvumą.
- Alyva tepami kompresoriai, kurių dujose yra alyvos, kurią reikia pašalinti.
- Didelės gamyklos, kuriose naudojami keli kompresoriai, kai yra daug operatorių arba didelis darbo intensyvumas.
Naudojimo sritys
Stūmokliniai oro kompresoriai yra vieni iš labiausiai paplitusių suspausto oro tiekimo įrenginių. Jie veikia pagal paprastą, tačiau efektyvų principą, kuris užtikrina patikimą oro suspaudimą įvairiose pramonės ir kasdieninio gyvenimo srityse.
- Pramonė: Stūmokliniai oro kompresoriai plačiai naudojami pramonėje.
- Autoservisai ir automobilių dirbtuvės: Tai viena iš pagrindinių sričių, kur naudojami stūmokliniai oro kompresoriai. Jie tiekia energiją padangų pripūtimui, dažymo įrangai ir kitiems įrankiams.
- Buitinės paskirties darbai: Nors stūmokliniai oro kompresoriai dažniau naudojami pramonėje, jie turi ir buitinių paskirčių. Jie tinkami padangų ar sporto inventoriaus pripūtimui, smulkiems namų ūkio darbams bei sodo įrangai prižiūrėti.
Renkantis stūmoklinį kompresorių
Renkantis stūmoklinį kompresorių, svarbu įvertinti kelis veiksnius. Pirmiausia nuspręskite, ar kompresorius bus naudojamas buityje, ar pramonėje. Antra, atkreipkite dėmesį į galią ir slėgį - pasirinkite kompresorių, kuris atitiktų jūsų įrenginių reikalavimus.
Našumas yra svarbiausias parametras - tai oro kiekis per minutę, kurį tiekia kompresorius (l / min). Norint nustatyti šį rodiklį, įvertinkite kokius pneumatinius įrankius turite, kokį oro srautą jie sunaudoja. Atsargos reikia tam, kad neperkrauti kompresoriaus.
Darbinis slėgis: Dažniausiai autoservisuose naudojami 10 barų, o padangų montavimo darbams pakanka ir 8 barų.
Rezervuaro tūris: Kuo didesnis rezervuaras tuo geresnės oro kompresoriaus charakteristikos ir tuo rečiau jis įsijunginės. Mažos apimties darbams užteka ir 25 litrų talpos, o autoservisams rekomenduojama pradėti rinktis nuo 50 ar 100 litrų.
Variklio galia: Šis parametras apibrėžia našumą ir slėgį, todėl teisingai pasirinkę pastarąsias charakteristikas automatiškai pasirinksite ir galią. Svarbiausia, kad variklis būtų apsaugotas nuo perkaitimo ir įtampos šuolių.
stūmoklinis kompresorius
tags: #stumoklinis #kompresorius #su #dirzine #pavara #veikimo