Методичні вказівки. Машини для подачі стисненого повітря з тиском вище 0,3 мПа називаються компресорами

Машини для подачі стисненого повітря з тиском вище 0,3 мПа називаються компресорами.

В дорожньо-будівельних машинах найбільше розповсюдження отримали поршневі, ротаційні та центробіжні компресори.

Вони класифікуються по ряду ознак:

- по способу підведення енергії до повітря: об’ємні і динамічні (турбокомпресори);

- по роду стискуємого газу: повітряні, кисневі, тощо;

- по максимальному робочому тиску: низького тиску (0,3-1,2 мПа), середнього (1,2-10 мПа), високого (10-100 мПа), надвисокого (понад 100 мПа);

- по продуктивності: малої продуктивності (до 0,05 м³/с), середньої (до 0,16м³/с), великої (більше 0,16 м³/с);

- по роду привода: з електродвигуном і двигуном внутрішнього згорання;

- по типу циліндра: з циліндрами одинарної (простої) дії і двойної дії;

- по конструктивному розміщенню циліндрів: вертикальні, V-подібні, опозитні;

- по кількості ступенів стиску: одно-, двох-, багатоступеневі.

В компресорах одноступеневого стиску повітря стискується один раз і потім поступає в повітрезбірник. В компресорах двохступеневого стиску повітря стискується двічі: спочатку до визначеного тиску в циліндрі першого ступеню, потім охолоджується в холодильнику і після цього в циліндрі другої ступені до робочого тиску.

Багатоступеневим стискуванням отримують високий тиск повітря, обмежуючи температуру нагнітаємого повітря збільшенням кількості ступенів стиску, так як після кожної ступені стиску повітря охолоджується в міжступеневому холодильнику. При стисненні в одноступеневому компресорі до тиску 0,3 мПа температура стисненого повітря може досягнути 180°С. Масло, яким змащуються тертьові поверхні компресора (поршні, циліндри) для зменшення зносу, при таких температурах розкладається і втрачає свої змащуючі властивості. В результаті виникає можливість спалаху і вибуху масляного нагару, що накопичується в трубопроводах, кришках циліндрів, тому температура нагнітаємого повітря не повинна перевищувати 170°С. Крім того при збільшенні кількості ступеней стиску зменшуються затрати енергії на стискування, збільшується продуктивність і надійність компресора.

Мал. 28. Схема поршневого омпресора двухстепеневого стиску.

1 – циліндр першої ступені;

2 – циліндр другої ступені;

3 – холодильник.

Подача поршневого компресора (м³/хв)

Q_n=F×L_к×N×M×h

де F - площа поршня, м²;

L - хід поршня,м;

К - кратність дії;

N - частота обертання вала компресора, хв^-1;

М - кількість циліндрів компресора;

h - коефіцієнт наповнення (0,65…0,9).

Потужність поршневого компресора (КВт)

де n - показник політропи;

p₁ і p₂ - початковий і кінцевий апсолютний тиск, Па;

Q - подача компресора, (м³/хв);

Подача ротаційних компресорів (м³/хв)

Q_p=l(pD-S×z)

де L - довжина ротора, м;

Д - діаметр статора,м;

S - товщина лопатки, м;

m - ексцентрисистет;

z - кількість лопаток.

В ротаційних компресорах (Мал. 29) стиснуте повітря поступає в камеру А корпуса 3, тисне на вільно переміщувані в пазах ексцентрично розміщеного ротора 1 лопатки 2 і приводить ротор в обертання. Стиснуте повітря із камери Б потрапляє в напірний трубопровід.

Мал. 29. Схема ротаційного компресора.

Живлення різного роду пневмоінструментів і інших споживачів стиснутого повітря при виконанні дорожньо-будівельних робіт відбувається за допомогою компресорних станцій. Їх розрізняють по способу пересування: пересувні і переносні.

Пересувні станції монтують на причіпному візку, який до нового місця роботи буксирують автомобілем чи трактором. Переносні монтують на рамі чи салазках. Перевозять їх в кузові автомобіля.

Основним обладнанням установки є компресор з приводним двигуном, масловідокремлювач, охолоджувач і ресивер (повітряний балон). Додаткове обладнання включає фільтр на всмоктувальному трубопроводі компресора, запобіжні клапани, контрольно-вимірювальну апаратуру.

Кожній моделі компресорної станції присвоюється марка (ПР-10М, НП-10Э, ПР-10Э, ПП-1,5, тощо).

Перша буква в марці означає спосіб пересування (П – пересувна, Н – переносна), друга – тип компресора (П – поршневий, Р – роторний), цифри – продуктивність компресора в м³/хв, буква М після цифри – станція модернізована, Э – на станції застосовується електричний приводний двигун.

Питання для самоперевірки.

1. Що таке компресор?

2. Область застосування компресорів і компресорних станцій.

3. Принцип дії поршневих, ротаційних, центробіжних компресорів, їх схеми.

4. Запишіть формулу продуктивності поршневого і ротаційного компресора і поясніть її.

5. З якою метою застосовують багатоступеневе стиснення повітря в компресорах?

6. По яким ознакам класифікують компресори і компресорні станції?

7. В чому різниця між компресорами з циліндром одинарної дії і подвійної дії?