Čo je to vzduchový kompresor a ako to funguje?

Premýšľali ste niekedy, ako jednoduchý vzduch dokáže napájanie zložitých strojov? Vzduchové kompresory zohrávajú v moderných odvetviach zásadnú úlohu. Transformujú pravidelný vzduch na tlakovú energiu. V tomto príspevku sa dozviete, aké sú vzduchové kompresory, ako fungujú a prečo sú nevyhnutné pre nespočetné aplikácie v priemyselnom aj každodennom prostredí.

Čo je to vzduchový kompresor?

Vzduchový kompresor je zariadenie, ktoré premieňa energiu na potenciálnu energiu tým, že vytlačí vzduch do menšieho priestoru a komprimuje ho. Tento komprimovaný vzduch sa potom môže skladovať a použiť pre rôzne aplikácie.

Berie vzduch z atmosféry a stlačí ho do oveľa menšieho objemu. Tento proces zvyšuje tlak vzduchu, čo z neho robí všestranný a výkonný nástroj.

Dôležitosť v každodennom živote a priemysle

Vzduchové kompresory zohrávajú rozhodujúcu úlohu v našom každodennom živote a mnohých odvetviach. Od chvíle, keď sa zobudíte, až do postele, je stlačený vzduch zapojený do mnohých aspektov vášho života.

Poháňa pneumatické nástroje v továrňach, pomáha pri stavebných projektoch a dokonca pomáha v zubných postupoch. Vzduchové kompresory sú tiež nevyhnutné pre automobilové úlohy, ako sú nafúknuté pneumatiky a prevádzkové vzduchové brzdy.

Medzi bežné použitie komprimovaného vzduchu patrí:

• Pneumatiky nafúknutia auta, bicykla a vybavenia

• Napájanie pneumatických nástrojov (napr

• Prevádzkové systémy HVAC

• Behom zubného zariadenia

• Pomoc vo výrobných procesoch

  
  

Vďaka všestrannosti a účinnosti stlačeného vzduchu spôsobuje, že vzduchové kompresory sú nevyhnutné v rôznych odvetviach, od malých workshopov po veľké priemyselné závody. Poskytujú spoľahlivý a nákladovo efektívny zdroj energie pre nespočetné množstvo aplikácií.

Typy vzduchových kompresorov

Vzduchové kompresory sa dodávajú v rôznych typoch, z ktorých každý má jedinečné vlastnosti a aplikácie. Preskúmajme dve hlavné kategórie: pozitívne posunutie a dynamické kompresory.

Pozitívne kompresory posunu

Kompresory pozitívneho posunu fungujú znížením objemu vzduchu, aby sa zvýšil jeho tlak. Sú najbežnejším typom používaným v priemyselných a domácich prostrediach.

Piest/recipročné kompresory

Piestové kompresory, známe tiež ako recipročné kompresory, používajú na komprimovanie vzduchu piest poháňaný kľukovým hriadeľom. Môžu sa ďalej rozdeliť na:

1. Jednostupňové kompresory: Tieto kompresory majú jeden piest, ktorý komprimuje vzduch v jednej fáze. Sú vhodné pre aplikácie s nižším tlakom.

2. Dvojstupňové kompresory: Tieto kompresory majú dva piesty, ktoré komprimujú vzduch v dvoch fázach. Prvá fáza komprimuje vzduch do stredného tlaku, ktorý sa potom ochladzuje pred vstupom do druhej fázy pre ďalšiu kompresiu. Dvojstupňové kompresory sú efektívnejšie a môžu dosiahnuť vyššie tlaky.

Titulok: Jednostupňové piestové kompresory komprimujú vzduch v jednej fáze.

Rotačné skrutkové kompresory

Kompresory otočnej skrutky používajú na nepretržité stlačenie vzduchu dva prepletené rotory. Keď sa rotory otáčajú, vtiahnu vzduch, stlačia ho a vytlačia. Sú známe svojou účinnosťou, spoľahlivosťou a schopnosťou poskytovať konštantný tok stlačeného vzduchu.

Posúvať kompresory

Scroll Compresors obsahuje dva zvitky v tvare špirály, jedno pevné a jedno obiehanie. Keď sa obiehajúci posúvanie pohybuje, vzduch sa vtiahne a postupne komprimuje medzi dvoma zvitkami. Sú tiché, efektívne a často sa používajú v menších aplikáciách.

Dynamické (nepostupné posunutie) kompresory

Dynamické kompresory používajú vysokorýchlostné rotujúce obežné kolesá na generovanie rýchlosti, ktorá sa premieňa na tlak.

Odstredivka

Centrifugálne kompresory majú obežné koleso, ktoré sa točí vysokými rýchlosťami, vtiahne vzduch a zrýchľuje ho smerom von. Vysokový vzduch sa potom spomaľuje a premení sa na tlak. Používajú sa vo rozsiahlych priemyselných aplikáciách, ktoré si vyžadujú vysoké prietoky.

Axiálne kompresory

Axiálne kompresory používajú na komprimovanie vzduchu sériu rotujúcich čepelí. Keď sa vzduch pohybuje cez kompresor, každá fáza postupne zvyšuje jeho tlak. Bežne sa používajú v plynových turbínach a motoroch lietadiel.

Tabuľka: Charakteristiky a aplikácie rôznych typov vzduchových kompresorov.

Ako funguje vzduchový kompresor?

Proces kompresie

Proces kompresie je možné rozdeliť do troch hlavných etáp: príjem vzduchu, kompresia a skladovanie/distribúcia.

1. Príjem vzduchu : Kompresor čerpá atmosférický vzduch cez vstupný ventil. Tento vzduch je pri normálnom tlaku a teplote.

2. Kompresia : Kompresor potom používa svoj vnútorný mechanizmus na zníženie objemu vzduchu, čo zase zvyšuje jeho tlak. Tu sa stáva kúzlo!

3. SKLADOVANIE A DISTRIBÚCIA : Stlačený vzduch sa potom uloží do nádrže alebo sa odosiela priamo do bodu používania cez potrubia alebo hadice. Teraz je pripravený napájať vaše náradie a stroje.

Metódy vytesnenia vzduchu

Existujú dve primárne metódy, ktoré vzduchové kompresory používajú na presídlenie a stlačenie vzduchu: pozitívne posun a dynamické posunutie.

Pozitívny výtlak

Kompresory pozitívneho posunu používajú mechanické prostriedky na zníženie objemu vzduchu, čím sa zvyšuje jeho tlak. Pracujú tým, že vtiahnú vzduch do komory, a potom zmenšujú veľkosť tejto komory, aby stlačili vzduch. Bežné typy zahŕňajú:

• Piestové kompresory

• Rotačné skrutkové kompresory

• Posúvať kompresory

Dynamický posun

Na druhej strane dynamické kompresory používajú vysokorýchlostné rotujúce obežné kolesá alebo čepele na generovanie rýchlosti. Táto rýchlosť sa potom premení na tlak. Príklady dynamických kompresorov sú:

• Odstredivka

• Axiálne kompresory

Zvyčajne sa používajú v aplikáciách, ktoré vyžadujú vysoké prietoky a nepretržitú prevádzku.

Mazanie

Mazanie je rozhodujúce pre hladkú prevádzku a dlhovekosť vzduchových kompresorov. Existujú dva hlavné typy mazacích systémov:

Kompresory s olejom (olejom s olejom)

V kompresoroch zameraných na olej sa olej vstrekuje do kompresnej komory, aby mazal, utesnil a ochladil vnútorné komponenty. Olej sa zmieša so stlačeným vzduchom, ktorý potom prechádza cez odlučovač oleja, aby sa odstránila väčšina oleja pred uložením alebo použitím vzduchu.

Kompresory bez oleja

Compresory bez oleja, ako už názov napovedá, nepoužívajú na mazanie olej. Namiesto toho sa spoliehajú na špeciálne povlaky a materiály, napríklad teflón, aby sa znížilo trenie a opotrebenie. Sú uprednostňované v aplikáciách, kde je čistota vzduchu kritická, ako je spracovanie potravín, farmaceutiká a výroba elektroniky.

Tabuľka: Výhody a nevýhody kompresorov bez oleja a bez oleja.

Kľúčové komponenty a ich funkcie

Vzduchový kompresor pozostáva z niekoľkých kľúčových komponentov, ktoré spolupracujú pri efektívnom komprimovaní a dodávaní vzduchu. Pozrime sa bližšie na každú z týchto komponentov a ich funkcie.

Elektrický alebo plynový motor

Motor je hnacou silou vzduchového kompresora. Môže to byť buď elektrické alebo plynové. Motor poháňa čerpadlo, ktoré je zodpovedné za komprimovanie vzduchu.

Čerpadlo a jeho typy

Čerpadlo je srdcom vzduchového kompresora. Kreslí atmosférický vzduch, komprimuje ho a potom ho dodáva do skladovacej nádrže alebo priamo do aplikácie. Vo vzduchových kompresoroch sa používajú tri hlavné typy čerpadiel:

1. Piestové čerpadlo : Známe tiež ako recipročné čerpadlo, používa na stlačenie vzduchu piest poháňaný kľukovým hriadeľom. Piestové čerpadlá sa bežne vyskytujú v menších prenosných vzduchových kompresoroch.

2. Rotačné skrutkové čerpadlo : Tento typ čerpadla používa na nepretržité stlačenie vzduchu dva prerušovacie rotory. Sú efektívnejšie ako piestové čerpadlá a často sa používajú v priemyselnom prostredí.

3. Scroll Pumber : Scroll čerpadlo obsahuje dva zvitky v tvare špirály, jedno pevné a jedno obiehanie. Keď sa obiehajúci posúvanie pohybuje, vzduch je vtiahnutý a stlačený. Presúvacie čerpadlá sú známe pre svoju pokojnú prevádzku a účinnosť.

Vstupné a výbojové ventily

Vstupný ventil umožňuje atmosférickým vzduchom vstúpiť do čerpadla počas nasávania. Na druhej strane vypúšťací ventil uvoľňuje stlačený vzduch z čerpadla do skladovacej nádrže alebo do miesta použitia.

Skladovacia nádrž

Väčšina vzduchových kompresorov má skladovaciu nádrž na držanie stlačeného vzduchu. Nádrž pomáha udržiavať konštantný tlak a pôsobí ako pufra medzi čerpadlom a aplikáciou. Umožňuje tiež kompresoru bicyklovať menej často a predlžuje jeho životnosť.

Tlakový spínač a regulátor

Tlakový spínač riadi prevádzku kompresora na základe tlaku v skladovacej nádrži. Keď tlak klesne pod určitú úroveň, spínač zapne kompresor. Keď tlak dosiahne hornú hranicu, vypne kompresor.

Na druhej strane regulátor tlaku riadi výstupný tlak vzduchového kompresora. Umožňuje vám upraviť tlak tak, aby vyhovoval potrebám vašej aplikácie.

Vzduchový filter a sušička

Vzduchový filter odstraňuje nečistoty, prach a iné kontaminanty z prichádzajúceho vzduchu pred vstupom do kompresora. Pomáha to chrániť vnútorné komponenty a zaisťuje čistejší stlačený vzduch.

Ako názov nazýva názov, odstraňuje vlhkosť zo stlačeného vzduchu. Vlhkosť môže spôsobiť koróziu a poškodenie zariadenia po prúde. Existujú rôzne typy sušičiek vzduchu, ako sú chladené sušičky a sušičky z vysušenia.

Titulok: Kľúčové komponenty vzduchového kompresora a ich umiestnenie.

Tabuľka: Kľúčové komponenty vzduchového kompresora a ich funkcií.

Hodnotenie výkonu vzduchového kompresora: PSI, CFM a SCFM

Pri nákupe vzduchového kompresora sa stretnete s rôznymi hodnoteniami energie. Najbežnejšie sú PSI, CFM a SCFM. Rozobrame ich a pochopíme ich význam.

Čo je psi (libry na štvorcový palec)?

PSI je miera sily aplikovanej na danú oblasť. V kontexte vzduchových kompresorov naznačuje tlakovú kapacitu kompresora. Čím vyšší je PSI, tým väčší tlak môže generovať kompresor.

Rôzne nástroje a aplikácie vyžadujú rôzne úrovne PSI. Napríklad:

• Nafúknuté pneumatiky: 30-35 psi

• Napájanie pneumatických klincov: 70-90 psi

• Prevádzkové vzduchové cvičenia: 90-100 psi

• Bežné vzduchové brúsky: 100-120 psi

Čo je CFM (kubické nohy za minútu)?

CFM meria objem vzduchu, ktorý môže kompresor dodávať za jednu minútu. Priamo ovplyvňuje prúdenie vzduchu a určuje, ako efektívne môže kompresor napájať vaše nástroje.

Je dôležité si všimnúť rozdiel medzi CFM a SCFM. CFM je skutočný objem dodávaného vzduchu, zatiaľ čo SCFM je objem vzduchu upraveného na štandardné podmienky.

Ak chcete vypočítať požadované CFM pre vaše nástroje, pridajte požiadavky CFM všetkých nástrojov, ktoré plánujete používať súčasne. Potom pridajte bezpečnostnú maržu približne 30%, aby ste zohľadnili akékoľvek úniky alebo neefektívnosť.

SCFM (štandardné kubické nohy za minútu)

SCFM je priemyselné štandardné meranie, ktoré faktorom vo vonkajších podmienkach, ako je teplota a vlhkosť. Poskytuje presnejšie znázornenie výkonu kompresora.

Výrobcovia často poskytujú hodnotenia SCFM pre svoje kompresory. Tieto hodnotenia sú založené na štandardných podmienkach 14,7 psia (atmosférický tlak), 68 ° F a 0% relatívnej vlhkosti.

Teplota a vlhkosť môžu významne ovplyvniť skutočný výstup CFM. Vyššie teploty a úrovne vlhkosti znižujú hustotu vzduchu, čo vedie k nižšej CFM. Naopak, nižšie teploty a úrovne vlhkosti zvyšujú hustotu vzduchu, čo vedie k vyššej CFM. Vplyv

Tabuľka: Vplyv teploty a vlhkosti na výstup CFM.

Pri výbere vzduchového kompresora zvážte hodnotenie SCFM, aby ste zaistili, že spĺňa vaše požiadavky za rôznych podmienok prostredia.

Aplikácie stlačeného vzduchu

Komprimovaný vzduch je všestranný a nevyhnutný zdroj. Nájde aplikácie v rôznych odvetviach a každodennom živote.

Priemyselné použitie

Výroba

Vo výrobných závodoch komprimovaný vzduch poháňa širokú škálu nástrojov a zariadení. Od montážnych liniek po obalové stroje zohráva rozhodujúcu úlohu pri udržiavaní plynulej prevádzky prevádzky.

Automobilový priemysel

Automobilový priemysel sa veľmi spolieha na komprimovaný vzduch. Používa sa na prevádzku pneumatických nástrojov, maľby rozprašovania a dokonca aj v systémoch odpruženia vozidla.

Priemysel potravín a nápojov

V priemysle potravín a nápojov pomáha komprimovaný vzduch pri balení, plnení a udržiavaní čistého prostredia. Je však nevyhnutné používať vzduchové kompresory kvality, aby sa zabránilo kontaminácii.

Farmaceutický priemysel

Komprimovaný vzduch je vo farmaceutickom priemysle kritický. Používa sa na výrobu, balenie a prepravu liekov. Na zaistenie bezpečnosti výrobkov sa musia zachovať prísne normy kvality ovzdušia.

Aplikácie každodenného života

Nafúknuté pneumatiky

Jedným z najbežnejších použití komprimovaného vzduchu v každodennom živote je nafúknutie pneumatík. Od bicyklov po autá, stlačený vzduch udržuje naše vozidlá valcovanie.

Napájanie pneumatických nástrojov

Pneumatické nástroje, ako sú nechtové pištole, vzduchové kladivá a striekajúce pištole, sú poháňané stlačeným vzduchom. Všeobecne sa používajú pri konštrukcii, spracovaní dreva a automobilových dielňach.

HVAC systémy

Komprimovaný vzduch zohráva dôležitú úlohu pri zahrievaní, vetraní a klimatizačných systémoch (HVAC). Používa sa na reguláciu ventilov, tlmičov a iných komponentov, ktoré regulujú prúdenie vzduchu a teplotu.

Zubné zariadenie

Na stomatologických klinikách nástroje komprimované vzduchové sily, ako sú vzduchové turbíny, injekčné striekačky a oderie vzduchu. Pomáha zubárom vykonávať postupy s presnosťou a efektívnosťou.

Tabuľka: Výhody komprimovaného vzduchu v rôznych aplikáciách.

Zhrnutie

Vzduchové kompresory prevádzajú vzduch na tlakovú energiu, napájajú rôzne nástroje a systémy. Pochopenie ich základných princípov, ako je vysídlenie vzduchu a kompresia vzduchu, pomáha pri ich efektívnom používaní. Pravidelná údržba je rozhodujúca pre bezpečnosť a výkon. Ako technologický pokrok, kompresory sa stávajú energeticky efektívnejšími, tichší a múdrejší a ponúkajú lepšiu kontrolu a znížené náklady. Zostaňte informovaní o tomto vývoji zaisťuje, že z vášho vzduchového kompresora získate maximum teraz a v budúcnosti.