Ключевые детали поршневого компрессора – поршень и рабочий цилиндр. Крышка цилиндра оборудована двумя клапанами, открывающимися попеременно: всасывающим и нагнетательным. Приведение поршня, как и в других поршневых системах, осуществляется при помощи кривошипно-шатунного механизма с коленчатым валом.Компрессоры поршневого типа могут оборудоваться одним или несколькими цилиндрами, расположенными горизонтально, вертикально, V- или W-образным способом. Помимо устройств одинарного действия встречаются компрессоры двойного действия, в которых поршень выполняет нагнетание, двигаясь в каждую из сторон. На базе поршневых компрессоров могут организовываться каскады многоступенчатого сжатия.
Автоматика поршневых компрессоров обычно способна самостоятельно поддерживать заданный уровень давления в нагнетательномтрубопроводе. Чаще всего контроль осуществляется перепуском воздуха или отжатием клапанов. Возможно также при помощи регулирования частоты вращения вала.
Причины предпочтения
Тип поршневых компрессоров является самым распространенным на территории стран СНГ среди устройств производительностью менее 100 куб. м/мин. К числу их основных преимуществ относятся низкая стоимость, несложный процесс производства, хорошая ремонтопригодность. При условии предоставления своевременного технического обслуживания поршневой компрессор оказывается практически вечной машиной. Правда, дело здесь не в повышенной надежности и износостойкости узлов компрессора, а в том, что они все с той или иной периодичностью подвергаются замене. Не меняется, пожалуй, лишь несущая рама устройства.
Преимущества компрессоров поршневого типа
Специалисты отмечают, что принципиальные характеристики, которыми обладают компрессоры поршневые, повышают эффективность их применения в следующих случаях:
Когда для успешного решения задачи достаточно применить компрессор невысокой производительности поршневые компрессоры имеют преимущество перед винтовыми;
Наличие очень больших временных перепадов в потреблении воздуха. Повторно-кратковременный режим работы промышленных компрессоров поршневого типа позволяет получать большую экономию, нежели при использовании винтовых систем;
Неблагоприятные условия эксплуатации: использования в устройствах фасовки цемента, работа на угольных складах, помол зерна на мельницах, эксплуатация при значительных колебаниях температуры и т. д. В подобных условиях поршневые системы являются более долговечными и требуют меньше затрат при обслуживании;
Использование компрессоров для сжатия агрессивных газов и т. п.
Эффективность работы и дешевизна эксплуатации поршневых компрессоров перед другими технологиями сжатия выше в тех случаях, когда требуется невысокая (до 200 л/мин.) производительность и значительное (свыше 20-30 атмосфер) давление. Исключение составляют турбокомпрессоры, для которых характерна эффективная работа при значительной выработке сжатого воздуха.
Промышленные поршневые установки экономичнее, чем винтовые компрессоры. Так как они могут работать в повторно-кратковременном режиме и при больших разницах потребления сжатого воздуха
Недостатки компрессоров поршневого типа
Среди основных недостатков поршневых систем называется их высокая энергозатратность.
Это утверждение как и обратное о винтовых, не столь очевидно, хотя бы поэтому, что мощность привода у компрессоров одного класса одинакова, и энергопотребление на единицу потока не отличаются.
Есть существенная разница в пусковых токах, но она компенсируется возможностью чаще останавливаться и запускаться
Частое техническое обслуживание .500 рабочих часов – предельный межсервисный интервал компрессора поршневого типа. В результате на промышленных предприятиях, по сей день использующих поршневую технику, является обыденной ситуация, при которой на каждый работающий компрессор приходится одно устройство, находящееся в ремонте или резервном запасе. Еще одно неудобство – для проведения обслуживания или ремонта устройства обычно требуется несколько специалистов.
Поршневые системы сильно шумят и производят значительную вибрацию.
Агрегаты производительностью более 5 куб. м/мин должны устанавливаться на специальный фундамент в отдельных компрессорных помещениях.
Помимо дополнительных затрат на строительство, эти ограничения приводят к необходимости прокладки пневматических трубопроводов, которые, в свою очередь, также являются причиной потерь.
