Самым первым типом компрессорных установок, используемых на производственных предприятиях, стали поршневые. Оборудование применяют в промышленных целях, мастерских, для решения бытовых проблем. Компрессорные установки объемного действия работают на поршневой системе, сжимающей и подающей под давлением газы, воздух, жидкие субстанции. Этот тип установок используется на производстве, где есть потребность в высоком давлении. Однако, несмотря на высокую надежность, возможны неполадки компрессора, связанные с неправильной эксплуатацией.
Для оснастки установок используются от одного до четырех цилиндров. Их пространственное расположение может быть горизонтальным, вертикальным, V или W-образным. Поршневые агрегаты могут быть одноступенчатыми или многоступенчатыми, с одинарным или двойным действием.
Чтобы получить сжатый воздух, в работе техники должны быть задействованы поршни. Наиболее простая конструкция представляет собой один цилиндр, поршень и 2 клапана в крышке цилиндра. Через один клапан воздух нагнетается, а из другого – всасывается.
Принцип работы компрессора основан на возвратно-поступательном движении. Оборудование работает по следующей схеме. Подсоединенный к коленчатому валу шатун передает поршню поступательное движение, что приводит к увеличению объема воздуха в камере. На закрытом всасывающем клапане происходит ослабление пружины. За счет этого клапан открывается и через всасывающий патрубок воздух проникает внутрь цилиндра.
Когда поршень получает возвратное движение, происходит сжатие воздуха и увеличение давления. Высокое давление воздействует на нагнетательный клапан, который также удерживает пружина. Воздух, сжатый под большим давлением, вырывается в нагнетательный патрубок.
Компрессоры оснащены автоматической регулировкой производительности для обеспечения постоянного давления нагнетаемой среды в трубопроводе. Наиболее легким способом регулирования является изменение частоты вращения вала компрессорной установки.
Однако у поршневых компрессорных установок есть один недостаток – поступление сжимаемой среды происходит импульсно. Для обеспечения равномерного потока технику оснащают ресиверами, нивелирующими перебои работы при подаче воздушной среды.
Компрессорная установка может быть одноступенчатой или многоступенчатой. Это зависит от количества ступеней, на которых сжимается воздух. Однако основное оснащение поршневых компрессоров одинаково, независимо от конструкционных отличий. Оборудование получает питание от электродвигателя. Есть модели, подпитывающиеся от двигателей на бензине или дизеле.
Применение поршневых компрессоров стало более перспективным с разработкой и выпуском бесцилиндровой смазки. Обычные сальники и уплотнители на поршнях были заменены на самосмазываемые, в составе которых есть композиционные материалы. Цилиндры, штоки стали меньше изнашиваться, за счет чего технологические производственные процессы стали правильно функционировать.
На многих предприятиях устанавливают компрессоры, в которых не требуется смазка сальников и цилиндров. Например, для производства пропилена использование сухих поршневых компрессоров необходимо. При осушении пропилена масло не абсорбируется на алюмогеле.
Один из наиболее необходимых ресурсов промышленного производства – сжатый воздух, вырабатываемый поршневыми компрессорами. Чтобы предприятие функционировало в штатном режиме, необходимо чтобы сжатый воздух производился бесперебойно.
В пищевой промышленности компрессорные установки используют при изготовлении продуктов питания и напитков. При помощи сжатого воздуха очищают контейнеры, автоматически сортируют продукцию. Работа поршневых компрессоров по производству сжатого воздуха необходима при бутилировании
В фармацевтической промышленности при производстве продукции огромное значение имеет получение чистого воздуха. Поэтому в производственных процессах используют безмасляные компрессоры.
На предприятиях текстильной промышленности поршневые компрессоры необходимы для производства сжатого воздуха, чтобы обеспечивать воздушные форсунки ткацких станков.
Для медицинских учреждений также необходимы безмасляные поршневые компрессорные установки. Это компактное оборудование с небольшим весом, за счет чего возможно его перемещение в любом положении на любое расстояние. При помощи этой техники питают стоматологические установки.
В мебельном производстве на предприятиях применяют безмасляные компрессоры для изготовления корпусной и мягкой мебели. Техника также используется для окраски.
Наиболее мощны установки, в конструкции которых несколько ступеней сжатия и цилиндров. Производительность таких компрессоров отличается более сложной конструкцией. Если в технике предусмотрено 2 цилиндра и 1 ступень сжатия, то при условии одинакового размера цилиндров, они будут работать в противоположных фазах. Поэтому всасывание воздуха будет происходить поочередно. При этом он сжимается под наибольшим давлением, после чего выталкивается в камеру нагнетания.
Если установка оснащена двумя цилиндрами и двумя ступенями сжатия, то цилиндры должны иметь разный размер. Агрегат действует по следующему принципу. Внутри цилиндра первой ступени происходит сжатие воздуха до определенной величины, откуда он поступает в межступенчатый охладитель, где его температура снижается до определенной величины. Далее воздух поступает в цилиндр второй ступени, где происходит сжатие до максимума.
В компрессорах межступенчатый охладитель выполнен из медных трубок. Он предназначен для охлаждения воздуха между цилиндрами, каждый из которых расположен на одной ступени. За счет этого установка работает качественно, а воздух сжат оптимально.
В отличие от одноступенчатых компрессоров установки с двумя ступенями имеют большие преимущества. При одинаковой мощности двигателя двухступенчатые модели тратят меньше энергии на сжатие воздуха одинакового объема. Поэтому такие компрессоры работают более эффективно.
В цилиндрах моделей с двумя ступенями более низкая температура. За счет этого как поршни, так и компрессор лучше функционируют. Производительность двухступенчатых поршневых компрессорных установок на 20% выше, чем у моделей другой конструкции.
Даже при условии некоторых негативных нюансов, поршневые компрессоры отличает простая конструкция, эффективная, надежная работа. Такие установки рассчитаны на интенсивную работу длительное время. За счет положительных качеств компрессоры поршневого типа завоевали огромную популярность в бытовых условиях и на промышленных предприятиях.
Как и в любом механизме, компрессорные узлы изнашиваются и ломаются. На производственных площадках, в автосервисах у поршневых установок довольно жесткие условия эксплуатации. Поэтому практически у всех моделей есть типичные неисправности трех групп:
Обычно конструкции поршневого типа с охлаждением воздухом работают в повторно-кратковременном режиме: работа-перерыв. Продолжительность этого цикла 6-10 минут, причем время работы занимает не более 60%. Однако при необходимости непрерывной работы, возможно включение на время не более 15 минут. Однако такая долгосрочная работа разрешена всего 1 раз через каждые 2 часа. Так могут работать только промышленные модели, устанавливаемые на производственных предприятиях. В бытовых установках работа составляет меньше 60%. Если не выполнять заданный рабочий режим, то компрессор перегреется, а поршни разрушаться.
Основная причина эксплуатационной неисправности – не выполняется нормальное охлаждение из-за грязных узлов. Может сломаться защитный корпус, кожухи крыльчаток и вентилятора. Часто такой причиной может стать неисправное реле давления или неправильно работающая трубопроводная арматура. В ресивере установки может скопиться конденсат. При неправильной эксплуатации могут сломаться манометры, регуляторы давления. Хуже всего, если пытаются самостоятельно ремонтировать компрессор или перенастраивать его.
Наиболее часто засоряются сливы, клапаны, фильтры. Установка может перестать работать, если выбрана неправильная температура. Обязательно нужно проверять герметичность соединений. Одна из наиболее распространенных неисправностей слишком большое или малое количество масла.
Внутренность или поверхность элемента может быть загрязнена. Это может произойти, если компрессор установлен в неправильном месте или помещении. Загрязнение фильтра может произойти, если в воздухе присутствует краска, пыль, другие инородные частицы. Загрязнение воздушного фильтрующего элемента приводит к перегреву, понижению производительности, быстрому изнашиванию цилиндров, поршней.
Одной из причин нарушения работы компрессора является фильтр, на котором образовались трещины, пробой, или был выполнен неправильный монтаж. Также неправильная работа или отказ установки может возникнуть, если в цилиндры или клапанный узел попала пыль, аэрозоль, краска. В результате изнашиваются и загрязняются каналы, клапаны. Вследствие попадания инородных частиц происходит закоксовывание колец и потеря их подвижности. При попадании пыли, краски в масло, оно загрязняется, окисляется и стареет. Нельзя устанавливать нестандартные фильтры. Чтобы не повредить компрессор, нужно аккуратно его эксплуатировать, хранить, транспортировать. Необходимо, что поступающий в нагнетатель воздух всегда был чистым, так как в противном случае пневмооборудование может выйти из строя.
Необходимо использовать только масло, которое рекомендует производитель, так как его зольность в несколько раз ниже, чем моторного. Обязательна регулярная проверка уровня масла и периодическая замена. При несоблюдении этих условий компрессор начинает перегреваться, снижается компрессия, изнашиваются цилиндры, поршни. Если вовремя не отремонтировать установку, на поверхности цилиндров появятся задиры, начнут заклинивать поршни, шатуны. Не меньшей проблемой могут стать изношенные подшипники скольжения, сломанные кольца. При нарушении режима смазывания увеличивается нагрузка на подшипники двигателя.
Причинами таких неисправностей могут стать: деформированный или сломанный вал ротора, плохо закрепленный сердечник статора или слабая опрессовка, сломанная крыльчатка. В подшипнике скольжения может быть выплавлен баббит, а в подшипнике качения разрушены кольца, шарик или сепаратор. Одной из причин может стать загрязнение подвижных элементов. Аварийную ситуацию может создать неисправная электросеть. Компрессор может перестать работать, если в статоре, роторе произошел обрыв или замкнули проводники. Проблемой может стать пробитая, устаревшая или разрушенная изоляция.
Для подбора подходящего оборудования вы можете обратиться в соответтвующий раздел нашего сайта: https://www.allpromsnab.ru/catalogue/kompressornoe_oborudovanie/
