Što je zračni kompresor i kako funkcionira?

Jeste li se ikad zapitali kako jednostavan zrak može napajati složene strojeve? Zračni kompresori igraju ključnu ulogu u modernim industrijama. Oni preobražavaju redoviti zrak u energiju pod pritiskom. U ovom postu naučit ćete što su zračni kompresori, kako rade i zašto su ključni za bezbroj aplikacija u industrijskim i svakodnevnim uvjetima.

Što je zračni kompresor?

Zračni kompresor je uređaj koji energiju pretvara u potencijalnu energiju prisiljavajući zrak u manji prostor, komprimirajući ga. Ovaj komprimirani zrak tada se može pohraniti i koristiti za razne aplikacije.

U atmosferi se uzima u zrak i stisne u mnogo manji volumen. Ovaj postupak povećava tlak zraka, što ga čini svestranim i moćnim alatom.

Važnost u svakodnevnom životu i industriji

Zračni kompresori igraju ključnu ulogu u našem svakodnevnom životu i brojnim industrijama. Od trenutka kada se probudite dok ne odete u krevet, komprimirani zrak je uključen u mnoge aspekte vašeg života.

Omogućuje pneumatske alate u tvornicama, pomaže u građevinskim projektima, pa čak i pomaže u stomatološkim postupcima. Zračni kompresori također su ključni za automobilske zadatke poput napuhavanja guma i radnih zračnih kočnica.

Neke uobičajene uporabe komprimiranog zraka uključuju:

• Napuhavanje guma automobila, bicikla i opreme

• Napajanje pneumatskih alata (npr. Bušilice, Sanders, Spray Guns)

• Radni HVAC sustavi

• Trčanje zubne opreme

• Pomaganje u proizvodnim procesima

  
  

Svestranost i učinkovitost komprimiranog zraka čine kompresore zraka neophodnim u različitim sektorima, od malih radionica do velikih industrijskih postrojenja. Oni pružaju pouzdan i ekonomičan izvor energije za bezbroj aplikacija.

Vrste zračnih kompresora

Zračni kompresori dolaze u raznim vrstama, a svaka je sa svojim jedinstvenim karakteristikama i primjenama. Istražimo dvije glavne kategorije: pozitivno pomak i dinamički kompresori.

Pozitivni kompresori za pomicanje

Kompresori s pozitivnim pomakom djeluju smanjujući volumen zraka kako bi povećali njegov pritisak. Oni su najčešći tip koji se koristi u industrijskim i domaćim okruženjima.

Kompresori klipa/uzvraćanja

Kompresori klipa, poznati i kao uzvratni kompresori, koriste klip koji upravlja radilicom za komprimiranje zraka. Mogu se dalje podijeliti na:

1. Jednostepeni kompresori: Ovi kompresori imaju jedan klip koji komprimira zrak u jednoj fazi. Prikladni su za primjenu nižeg tlaka.

2. Dvostupanjski kompresori: Ovi kompresori imaju dva klipa koji komprimiraju zrak u dvije faze. Prva faza komprimira zrak na intermedijarni tlak, koji se zatim hladi prije nego što uđete u drugu fazu radi daljnje kompresije. Dvostupanjski kompresori su učinkovitiji i mogu postići veće pritiske.

Opis: jednofazni klip kompresori komprimiraju zrak u jednoj fazi.

Rotacijski vijak kompresori

Kompresori rotacijskih vijaka koriste dva intermezijska rotora za kontinuirano komprimiranje zraka. Kako se rotori okreću, crtaju zrak, komprimiraju ga i guraju. Poznati su po svojoj učinkovitosti, pouzdanosti i sposobnosti pružanja konstantnog protoka komprimiranog zraka.

Kompresori za pomicanje

Kompresori za pomicanje sadrže dva svitka u obliku spirale, jedan fiksni i jedna orbitira. Kako se pomicanje u orbiti pomiče, zrak se uvlači i progresivno komprimira između dva svitka. Oni su tihi, učinkoviti i često se koriste u manjim aplikacijama.

Dinamički (ne-pozitivni pomak) kompresori

Dinamički kompresori koriste rotirajuće rotice velike brzine za stvaranje brzine, koja se pretvara u pritisak.

Centrifugalni kompresori

Centrifugalni kompresori imaju rotor koji se vrti velikom brzinom, privlačeći zrak i ubrzavajući ga prema van. Zrak velike brzine zatim se usporava i pretvara u pritisak. Koriste se u velikim industrijskim aplikacijama koje zahtijevaju visoku brzinu protoka.

Aksijalni kompresori

Aksijalni kompresori koriste niz rotirajućih noževa za komprimiranje zraka. Kako se zrak kreće kroz kompresor, svaka faza postupno povećava svoj pritisak. Obično se koriste u plinskim turbinama i motorima zrakoplova.

Tablica: Karakteristike i primjene različitih vrsta kompresora zraka.

Kako djeluje kompresor zraka?

Postupak kompresije

Proces kompresije može se raščlaniti na tri glavne faze: unos zraka, kompresija i skladištenje/distribuciju.

1. Unos zraka : Kompresor se kroz ulazni ventil crpi u atmosferskom zraku. Ovaj je zrak pod normalnim tlakom i temperaturom.

2. Kompresija : kompresor tada koristi svoj unutarnji mehanizam za smanjenje volumena zraka, što zauzvrat povećava njegov pritisak. Ovdje se događa magija!

3. Skladištenje i distribucija : komprimirani zrak se zatim pohranjuje u spremnik ili se šalje izravno do točke upotrebe kroz cijevi ili crijeva. Sada je spreman napajati vaše alate i strojeve.

Metode racesenja zraka

Postoje dvije primarne metode koje kompresori zraka koriste za isticanje i komprimiranje zraka: pozitivan pomak i dinamički pomak.

Pozitivan pomak

Kompresori s pozitivnim pomakom koriste mehanička sredstva za smanjenje volumena zraka, povećavajući na taj način njegov pritisak. Rade tako što uvlače zrak u komoru, a zatim smanjuju veličinu te komore kako bi komprimirali zrak. Uobičajene vrste uključuju:

• Kompresori klipa

• Rotacijski vijak kompresori

• Kompresori za pomicanje

Dinamički pomak

Dinamički kompresori, s druge strane, koriste rotirajuće rotilače ili noževe velike brzine za stvaranje brzine. Ta se brzina zatim pretvara u pritisak. Primjeri dinamičkih kompresora su:

• Centrifugalni kompresori

• Aksijalni kompresori

Obično se koriste u aplikacijama koje zahtijevaju visoku brzinu protoka i kontinuirani rad.

Sustavi podmazivanja

Podmazivanje je ključno za gladak rad i dugovječnost zračnih kompresora. Postoje dvije glavne vrste sustava za podmazivanje:

Podmoču (uljanih) kompresora

Kod kompresora podmazanih uljem ulje se ubrizgava u kompresiju kako bi se podmazali, brtvili i hladili unutarnje komponente. Ulje se miješa s komprimiranim zrakom, koji potom prolazi kroz separator ulja kako bi se uklonila veći dio ulja prije nego što se zrak pohranjuje ili koristi.

Kompresori bez ulja

Kompresori bez ulja, kao što ime sugerira, ne koriste ulje za podmazivanje. Umjesto toga, oni se oslanjaju na posebne premaze i materijale, poput teflona, ​​kako bi se smanjile trenje i habanje. Preferiraju se u aplikacijama u kojima je kritična čistoća zraka, poput prerade hrane, farmaceutskih proizvoda i proizvodnje elektronike.

Tablica: Prednosti i nedostaci kompresora podmazanih uljem i bez ulja.

Ključne komponente i njihove funkcije

Zračni kompresor sastoji se od nekoliko ključnih komponenti koje zajedno djeluju na učinkovito komprimiranje i isporuku zraka. Pogledajmo bliže svaku od ovih komponenti i njihove funkcije.

Električni ili plinski motor

Motor je elektrana zračnog kompresora. Može biti električna ili plinska pogona. Motor pokreće pumpu koja je odgovorna za komprimiranje zraka.

Pumpa i njegove vrste

Pumpa je srce zračnog kompresora. Povlači u atmosferskom zraku, komprimira ga, a zatim ga isporučuje u spremnik ili izravno u nanošenje. Postoje tri glavne vrste crpki koje se koriste u zračnim kompresorima:

1. Klipna pumpa : Poznata i kao pumpa za uzvraćanje, koristi klip vođen radilicom za komprimiranje zraka. Klipne pumpe obično se nalaze u manjim, prijenosnim zračnim kompresorima.

2. Rotacijski vijak : Ova vrsta crpke koristi dva rotora za intermeziranje za kontinuirano komprimiranje zraka. Učinkovitije su od klipnih pumpi i često se koriste u industrijskim okruženjima.

3. Pumpa za pomicanje : pumpa za pomicanje sadrži dva svitka u obliku spirale, jednu fiksnu i jednu orbitu. Kako se pomicanje orbita pomiče, zrak se uvlači i komprimira. Crpke za pomicanje poznate su po tihom radu i učinkovitosti.

Ventili za ulaz i pražnjenje

Ulazni ventil omogućuje atmosferskom zraku da uđe u pumpu tijekom usisnog hoda. S druge strane, ventil za pražnjenje ispušta komprimirani zrak iz crpke u spremnik ili do točke upotrebe.

Spremnik

Većina zračnih kompresora ima spremnik za držanje komprimiranog zraka. Spremnik pomaže u održavanju konstantnog tlaka i djeluje kao međuspremnik između pumpe i nanošenja. Također omogućava kompresoru da krene rjeđe, produžujući svoj životni vijek.

Tlačni prekidač i regulator

Tlačni prekidač kontrolira rad kompresora na temelju tlaka u spremniku. Kad tlak padne ispod određene razine, prekidač uključuje kompresor. Kad tlak dosegne gornju granicu, isključuje kompresor.

S druge strane, regulator tlaka kontrolira izlazni tlak zračnog kompresora. Omogućuje vam prilagođavanje pritiska prema potrebama vaše aplikacije.

Zračni filter i sušilica

Zračni filter uklanja prljavštinu, prašinu i ostale onečišćenja iz dolaznog zraka prije nego što uđe u kompresor. To pomaže u zaštiti unutarnjih komponenti i osigurava čistiji komprimirani zrak.

Sušilica zraka, kao što ime sugerira, uklanja vlagu iz komprimiranog zraka. Vlaga može uzrokovati koroziju i oštetiti se nizvodno. Postoje razne vrste sušilica za zrak, poput sušilica za hladnjake i sušila za sušenje.

Opis: Ključne komponente zračnog kompresora i njihovog položaja.

Tablica: Ključne komponente zračnog kompresora i njihove funkcije.

Ocjene snage zračnog kompresora: PSI, CFM i SCFM

Kada kupujete kompresor zraka, naići ćete na razne ocjene snage. PSI, CFM i SCFM su najčešći. Razdvojimo ih i shvatimo njihov značaj.

Što je PSI (kilograma po kvadratnom inču)?

PSI je mjera sile primijenjene na određeno područje. U kontekstu zračnih kompresora ukazuje na sposobnost tlaka kompresora. Što je PSI veći, to je više tlaka kompresor može stvoriti.

Različiti alati i aplikacije zahtijevaju različite razine PSI. Na primjer:

• Gume za napuhavanje: 30-35 psi

• Napajanje pneumatskih nosača: 70-90 PSI

• Radne zračne vježbe: 90-100 psi

• Trčanje zračnih brusilica: 100-120 psi

Što je CFM (kubična stopala u minuti)?

CFM mjeri volumen zraka koji kompresor može isporučiti u jednoj minuti. Izravno utječe na protok zraka i određuje koliko kompresor može učinkovito napajati vaše alate.

Važno je primijetiti razliku između CFM -a i SCFM -a. CFM je stvarni volumen isporučenog zraka, dok je SCFM volumen zraka prilagođen standardnim uvjetima.

Da biste izračunali potrebni CFM za svoje alate, dodajte zahtjeve CFM -a svih alata koje planirate istovremeno koristiti. Zatim dodajte sigurnosnu maržu od oko 30% kako biste uzeli u obzir bilo kakva curenja ili neučinkovitosti.

SCFM (standardna kubična stopala u minuti)

SCFM je standardno mjerenje industrije koje faktori u vanjskim uvjetima poput temperature i vlage. Pruža točniji prikaz izvedbe kompresora.

Proizvođači često pružaju SCFM ocjene za svoje kompresore. Ove se ocjene temelje na standardnim uvjetima od 14,7 psia (atmosferski tlak), 68 ° F i 0% relativne vlage.

Temperatura i vlaga mogu značajno utjecati na stvarni izlaz CFM -a. Veće temperature i razina vlage smanjuju gustoću zraka, što rezultira nižim CFM -om. Suprotno tome, niže temperature i razine vlage povećavaju gustoću zraka, što dovodi do većeg CFM -a.

Tablica: Utjecaj temperature i vlage na izlaz CFM -a.

Prilikom odabira kompresora zraka razmotrite ocjenu SCFM kako biste osigurali da ispunjava vaše zahtjeve u različitim uvjetima okoliša.

Primjene komprimiranog zraka

Komprimirani zrak je svestran i neophodan resurs. Prijave pronalazi u raznim industrijama i svakodnevnom životu.

Industrijska upotreba

Proizvodnja

U postrojenjima za proizvodnju, komprimirani zrak, širok raspon alata i opreme. Od montažnih linija do strojeva za pakiranje, on igra ključnu ulogu u održavanju bez problema.

Automobilska industrija

Automobilska industrija uvelike se oslanja na komprimirani zrak. Koristi se za upravljanje pneumatskim alatima, slikanjem raspršivanja, pa čak i u sustavima ovjesa za vozila.

Industrija hrane i pića

U industriji hrane i pića komprimirani zrak pomaže u pakiranju, flaširanju i održavanju čistog okruženja. Međutim, neophodno je koristiti kompresore zraka u hrani kako bi se izbjegla kontaminacija.

Farmaceutska industrija

Komprimirani zrak je presudan u farmaceutskoj industriji. Koristi se u proizvodnji, pakiranju i transportu lijekova. Moraju se održavati strogi standardi kvalitete zraka kako bi se osigurala sigurnost proizvoda.

Prijave za svakodnevni život

Gume na napuhavanje

Jedna od najčešćih uporaba komprimiranog zraka u svakodnevnom životu je napuhavanje guma. Od bicikala do automobila, komprimirani zrak održava naša vozila.

Napajanje pneumatskih alata

Pneumatski alati, poput pušaka za nokte, zračnih čekića i pušaka za raspršivanje, pokreću se komprimiranim zrakom. Naširoko se koriste u konstrukcijskim, drvenim i automobilskim radionicama.

HVAC sustavi

Komprimirani zrak igra vitalnu ulogu u sustavima grijanja, ventilacije i klima uređaja (HVAC). Koristi se za upravljanje ventilima, prigušivačima i drugim komponentama koje reguliraju protok zraka i temperaturu.

Stomatološka oprema

U stomatološkim klinikama, alati za komprimirani zrak poput zračnih turbina, šprica i jedinica za abraziju zraka. Pomaže stomatolozima da izvršavaju postupke s preciznošću i učinkovitošću.

Tablica: Prednosti komprimiranog zraka u raznim aplikacijama.

Sažetak

Zračni kompresori pretvaraju zrak u energiju pod tlakom, napajanje različitih alata i sustava. Razumijevanje njihovih osnovnih principa, poput pomaka zraka i kompresije, pomaže u učinkovitoj upotrebi. Redovito održavanje ključno je za sigurnost i performanse. Kako tehnologija napreduje, kompresori postaju energetski učinkovitiji, tiši i pametniji, nudeći bolju kontrolu i smanjene troškove. Održavanje informiranih o tim razvojima osigurava da maksimalno dobivate od svog zračnog kompresora sada i u budućnosti.