Co je to vzduchový kompresor a jak to funguje?

Přemýšleli jste někdy, jak jednoduchý vzduch může napájet komplexní stroje? Air Compressors hrají klíčovou roli v moderních průmyslových odvětvích. Transformují pravidelný vzduch na tlakovou energii. V tomto příspěvku se dozvíte, co jsou vzduchové kompresory, jak fungují a proč jsou nezbytné pro nespočet aplikací v průmyslovém i každodenním prostředí.

Co je to vzduchový kompresor?

Vzduchový kompresor je zařízení, které přeměňuje napájení na potenciální energii tím, že tlačí vzduch do menšího prostoru a komprimuje jej. Tento stlačený vzduch pak může být uložen a použit pro různé aplikace.

Vezme vzduch z atmosféry a stiskne jej do mnohem menšího objemu. Tento proces zvyšuje tlak vzduchu, což z něj činí všestranný a výkonný nástroj.

Důležitost v každodenním životě a průmyslu

Air Compressors hrají klíčovou roli v našem každodenním životě a četných průmyslových odvětvích. Od chvíle, kdy se probudíte, dokud nechodíte do postele, je do mnoha aspektů vašeho života zapojen stlačený vzduch.

Pohání pneumatické nástroje v továrnách, pomáhá ve stavebních projektech a dokonce pomáhá v zubních výkonech. Vzduchové kompresory jsou také nezbytné pro automobilové úkoly, jako jsou pneumatiky a operační vzduchové brzdy.

Mezi běžná použití stlačeného vzduchu patří:

• Nafukovací pneumatiky automobilu, kola a vybavení

• Napájení pneumatických nástrojů (např. Vrtáky, brusky, stříkací zbraně)

• Provozní systémy HVAC

• Běh zubního vybavení

• Pomoc při výrobních procesech

  
  

Všestrannost a efektivita stlačeného vzduchu způsobuje, že vzduchové kompresory jsou nezbytné v různých odvětvích, od malých workshopů po velké průmyslové závody. Poskytují spolehlivý a nákladově efektivní zdroj energie pro nespočet aplikací.

Typy vzduchových kompresorů

Kompresory vzduchu přicházejí v různých typech, z nichž každá má jedinečné vlastnosti a aplikace. Pojďme prozkoumat dvě hlavní kategorie: pozitivní posun a dynamické kompresory.

Kompresory pozitivního posunu

Kompresory pozitivního přemístění fungují snížením objemu vzduchu, aby se zvýšil jeho tlak. Jsou to nejčastější typ používaný v průmyslovém a domácím prostředí.

Pístový/reciproční kompresory

Pístové kompresory, známé také jako reciproční kompresory, používají ke komprimaci vzduchu píst poháněný klikovým hřídelem. Lze je dále rozdělit na:

1. Jednostupňové kompresory: Tyto kompresory mají jediný píst, který stlačuje vzduch v jednom stádiu. Jsou vhodné pro aplikace s nižším tlakem.

2. Dvoustupňové kompresory: Tyto kompresory mají dva písty, které stlačují vzduch ve dvou fázích. První etapa stlačuje vzduch na přechodný tlak, který se poté ochladí před vstupem do druhé fáze pro další kompresi. Dvoustupňové kompresory jsou účinnější a mohou dosáhnout vyšších tlaků.

Titulek: Jednostupňové pístové kompresory stlačují vzduch v jednom stádiu.

Kompresory rotačních šroubů

Kompresory otočných šroubů používají dva propojené rotory pro nepřetržitě stlačení vzduchu. Když se rotory otáčejí, vtahují vzduch, komprimují jej a vytlačí. Jsou známé svou účinností, spolehlivostí a schopností poskytovat konstantní tok stlačeného vzduchu.

Scroll Compressors

Scroll Compressors mají dva svitky ve tvaru spirály, jeden pevný a jeden obíhající. Když se obíhající svitky pohybují, je vtažen vzduch a postupně stlačován mezi dvěma svitky. Jsou tiché, efektivní a často se používají v menších aplikacích.

Dynamické (nepozitivní posun) kompresory

Dynamické kompresory používají vysokorychlostní rotující oběžné kolo k generování rychlosti, která je přeměněna na tlak.

Odstředivé kompresory

Odstředivé kompresory mají oběžné kolo, který se točí při vysokých rychlostech, vtahuje vzduch a zrychluje jej ven. Vzduch s vysokou rychlostí se poté zpomaluje a přeměňuje na tlak. Používají se ve velkých průmyslových aplikacích, které vyžadují vysoké průtoky.

Axiální kompresory

Axiální kompresory používají ke komprimaci vzduchu řadu rotujících lopatek. Jak se vzduch pohybuje kompresorem, každá fáze postupně zvyšuje svůj tlak. Oni se běžně používají v plynových turbínách a letadlech.

Tabulka: Charakteristiky a aplikace různých typů vzduchových kompresorů.

Jak funguje vzduchový kompresor?

Proces komprese

Proces komprese lze rozdělit do tří hlavních fází: přívod vzduchu, komprese a skladování/distribuce.

1. Příběh vzduchu : Kompresor se natahuje do atmosférického vzduchu přes vstupní ventil. Tento vzduch je při normálním tlaku a teplotě.

2. Komprese : Kompresor pak používá svůj vnitřní mechanismus ke snížení objemu vzduchu, což zase zvyšuje jeho tlak. To je místo, kde se kouzlo děje!

3. Úložiště a distribuce : Komprimovaný vzduch je poté uložen v nádrži nebo odesílán přímo do bodu použití pomocí potrubí nebo hadic. Nyní je připraven napájet vaše nástroje a stroje.

Metody posunutí vzduchu

Existují dvě primární metody, které vzduchové kompresory používají k vytlačení a stlačení vzduchu: pozitivní posunutí a dynamické posunutí.

Pozitivní posun

Kompresory pozitivního posunu používají mechanický prostředek ke snížení objemu vzduchu, čímž se zvýší jeho tlak. Pracují tak, že přitahují vzduch do komory a poté zmenšují velikost této komory, aby stlačily vzduch. Mezi běžné typy patří:

• Pístové kompresory

• Kompresory rotačních šroubů

• Scroll Compressors

Dynamické posunutí

Na druhé straně dynamické kompresory používají vysokorychlostní rotující oběžné kolo nebo čepele k vytvoření rychlosti. Tato rychlost je poté přeměněna na tlak. Příklady dynamických kompresorů jsou:

• Odstředivé kompresory

• Axiální kompresory

Obvykle se používají v aplikacích, které vyžadují vysoké průtoky a nepřetržitý provoz.

Mazací systémy

Mazání je zásadní pro hladký provoz a dlouhověkost vzduchových kompresorů. Existují dva hlavní typy mazacích systémů:

Kompresory mazané olejem (olejové)

U kompresorů mazaných olejem se olej vstřikuje do kompresní komory, aby namazal, těsnil a ochladil vnitřní komponenty. Olej se mísí s stlačeným vzduchem, který poté prochází odlučovačem oleje, aby odstranil většinu oleje před použitím nebo použitím vzduchu.

Kompresory bez oleje

Olejové kompresory, jak název napovídá, nepoužívají pro mazání olej. Místo toho se spoléhají na speciální povlaky a materiály, jako je teflon, ke snížení tření a opotřebení. Jsou preferovány v aplikacích, kde je čistota vzduchu kritická, jako je zpracování potravin, léčiva a výroba elektroniky.

Tabulka: Výhody a nevýhody kompresorů mazaných ropy a bez ropy.

Klíčové komponenty a jejich funkce

Kompresor vzduchu sestává z několika klíčových komponent, které spolupracují na efektivní komprimaci a dodávání vzduchu. Podívejme se blíže na každou z těchto komponent a jejich funkcí.

Elektrický nebo plynový motor

Motor je powerhouse vzduchového kompresoru. Může být buď elektrický nebo plynový pohánění. Motor řídí čerpadlo, které je zodpovědné za stlačení vzduchu.

Čerpadlo a jeho typy

Čerpadlo je srdcem kompresoru vzduchu. Nakreslí atmosférický vzduch, komprimuje jej a poté jej doručí do skladovací nádrže nebo přímo do aplikace. Ve vzduchových kompresorech se používají tři hlavní typy čerpadel:

1. Pístové čerpadlo : Také známý jako reciproční čerpadlo, používá píst poháněný klikovým hřídelem ke stlačení vzduchu. Pístová čerpadla se běžně vyskytují v menších přenosných vzduchových kompresorech.

2. Rotační šroubové čerpadlo : Tento typ čerpadla používá dva propojené rotory pro nepřetržitě stlačení vzduchu. Jsou efektivnější než pístová čerpadla a často se používají v průmyslovém prostředí.

3. Scroll čerpadlo : Scroll čerpadlo obsahuje dva svitky ve tvaru spirály, jeden pevný a jeden obíhající. Když se obíhající svitky pohybují, je vtažen vzduch a stlačen. Scroll čerpadla jsou známá jejich tichým provozem a účinností.

Vstupní a vypouštěcí ventily

Vstupní ventil umožňuje atmosférickému vzduchu vstoupit do čerpadla během sacího zdvihu. Na druhé straně vypouštěcí ventil uvolňuje stlačený vzduch z čerpadla do skladovací nádrže nebo do bodu použití.

Skladovací nádrž

Většina vzduchových kompresorů má skladovací nádrž pro udržení stlačeného vzduchu. Nádrž pomáhá udržovat konstantní tlak a působí jako vyrovnávací paměť mezi čerpadlem a aplikací. Rovněž umožňuje kompresoru méně často cyklovat a prodloužit jeho životnost.

Tlakový spínač a regulátor

Tlakový spínač řídí provoz kompresoru na základě tlaku ve skladovací nádrži. Když tlak klesne pod určitou úroveň, přepínač zapne kompresor. Když tlak dosáhne horní hranice, vypne kompresor.

Na druhé straně regulátor tlaku řídí výstupní tlak vzduchového kompresoru. Umožňuje vám upravit tlak tak, aby vyhovoval potřebám vaší aplikace.

Vzduchový filtr a sušička

Vzduchový filtr odstraňuje nečistoty, prach a další kontaminanty z příchozího vzduchu před vstupem do kompresoru. To pomáhá chránit vnitřní komponenty a zajišťuje čistší stlačený vzduch.

Sušička na vzduchu, jak název napovídá, odstraňuje vlhkost ze stlačeného vzduchu. Vlhkost může způsobit korozi a poškození po proudu. Existují různé typy sušiček na vzduchu, jako jsou chlazené sušičky a sušičky na vysychání.

Titulek: Klíčové komponenty vzduchového kompresoru a jejich umístění.

Tabulka: Klíčové komponenty vzduchového kompresoru a jejich funkcí.

Hodnocení výkonu vzduchu: PSI, CFM a SCFM

Při nakupování vzduchového kompresoru narazíte na různé energetické hodnocení. PSI, CFM a SCFM jsou nejběžnější. Pojďme je rozebrat a pochopit jejich význam.

Co je PSI (libry na čtvereční palec)?

PSI je míra síly aplikované na danou oblast. V kontextu vzduchových kompresorů označuje tlakovou kapacitu kompresoru. Čím vyšší je psi, tím větší tlak může kompresor generovat.

Různé nástroje a aplikace vyžadují různé úrovně PSI. Například:

• Nafukovací pneumatiky: 30-35 psi

• Pohánění pneumatických hřebíků: 70-90 psi

• Provozní vzduchové cvičení: 90-100 psi

• Running Air Sanders: 100-120 psi

Co je CFM (krychlové stopy za minutu)?

CFM měří objem vzduchu, který může kompresor dodat za jednu minutu. Přímo ovlivní tok vzduchu a určuje, jak účinně může kompresor napájet vaše nástroje.

Je důležité si uvědomit rozdíl mezi CFM a SCFM. CFM je skutečný objem doručeného vzduchu, zatímco SCFM je objem vzduchu upraveného na standardní podmínky.

Chcete -li vypočítat požadovaný CFM pro vaše nástroje, přidejte požadavky CFM všech nástrojů, které plánujete použít současně. Poté přidejte bezpečnostní rozpětí přibližně 30%, abyste zohlednili jakékoli úniky nebo neefektivnost.

SCFM (standardní krychlové stopy za minutu)

SCFM je měření průmyslového standardu, které faktoruje ve vnějších podmínkách, jako je teplota a vlhkost. Poskytuje přesnější reprezentaci výkonu kompresoru.

Výrobci často poskytují hodnocení SCFM pro jejich kompresory. Tyto hodnocení jsou založeny na standardních podmínkách 14,7 psia (atmosférický tlak), 68 ° F a 0% relativní vlhkosti.

Teplota a vlhkost mohou významně ovlivnit skutečný výstup CFM. Vyšší teploty a úroveň vlhkosti snižují hustotu vzduchu, což má za následek nižší CFM. Naopak nižší teploty a úroveň vlhkosti zvyšují hustotu vzduchu, což vede k vyšší CFM. Dopad

Tabulka: Dopad teploty a vlhkosti na výkon CFM.

Při výběru vzduchového kompresoru zvažte hodnocení SCFM, abyste zajistili, že splňuje vaše požadavky za různých podmínek prostředí.

Aplikace stlačeného vzduchu

Kompresovaný vzduch je všestranný a nepostradatelný zdroj. Nachází aplikace v různých průmyslových odvětvích a každodenním životě.

Průmyslová využití

Výrobní

Ve výrobních závodech poháněl komprimovaný vzduch širokou škálu nástrojů a vybavení. Od montážních linek po obalové stroje hraje klíčovou roli při hladce provozu operací.

Automobilový průmysl

Automobilový průmysl silně spoléhá na stlačený vzduch. Používá se pro provoz pneumatických nástrojů, stříkání malby a dokonce i v systémech odpružení vozidel.

Průmysl potravin a nápojů

V průmyslu potravin a nápojů pomáhá komprimovaný vzduch při balení, plnění a udržování čistého prostředí. Je však nezbytné používat vzduchové kompresory na úrovni potravin, aby se zabránilo kontaminaci.

Farmaceutický průmysl

V farmaceutickém průmyslu je kritický stlačený vzduch. Používá se ve výrobě, balení a přepravě léků. K zajištění bezpečnosti produktu musí být udržovány přísné standardy kvality ovzduší.

Aplikace každodenního života

Nafukovací pneumatiky

Jedním z nejčastějších využití stlačeného vzduchu v každodenním životě jsou nafukovací pneumatiky. Od kol po auta, stlačený vzduch udržuje naše vozidla v pohybu.

Napájení pneumatických nástrojů

Pneumatické nástroje, jako jsou nehtové zbraně, vzduchové kladiva a stříkací zbraně, jsou poháněny stlačeným vzduchem. Oni se široce používají ve stavebnictví, zpracování dřeva a automobilových workshopech.

Systémy HVAC

Komprimovaný vzduch hraje zásadní roli při systémech vytápění, větrání a klimatizace (HVAC). Používá se k ovládání ventilů, tlumičů a dalších složek, které regulují proudění vzduchu a teplotu.

Zubní zařízení

Na dentálních klinikách, komprimované vzduchové síly, jako jsou vzduchové turbíny, stříkačky a oděrné jednotky. Pomáhá zubním lékařům provádět postupy s přesností a účinností.

Tabulka: Výhody stlačeného vzduchu v různých aplikacích.

Shrnutí

Kompresory vzduchu přeměňují vzduch na tlakovou energii a napájí různé nástroje a systémy. Pochopení jejich základních principů, jako je přemístění a komprese vzduchu, pomáhá při jejich efektivním používání. Pravidelná údržba je zásadní pro bezpečnost a výkon. Jak technologie postupuje, kompresory se stávají energeticky efektivnějšími, tiššími a chytřejšími a nabízejí lepší kontrolu a snížené náklady. Zůstat o tomto vývoji informování zajišťuje, že z vašeho vzduchového kompresoru získáte maximum nyní i v budoucnu.