Kaj je zračni kompresor in kako deluje?

Ste se kdaj vprašali, kako preprost zrak lahko napaja kompleksne stroje? Zračni kompresorji igrajo ključno vlogo v sodobnih panogah. Redni zrak pretvorijo v energijo pod tlakom. V tej objavi boste izvedeli, kaj so zračni kompresorji, kako delujejo in zakaj so bistveni za nešteto aplikacij tako v industrijskih kot v vsakodnevnih okoljih.

Kaj je zračni kompresor?

Zračni kompresor je naprava, ki napajanje pretvori v potencialno energijo s prisiljevanjem zraka v manjši prostor in ga stisne. Ta stisnjen zrak lahko nato shranite in uporabite za različne aplikacije.

V ozračju je v zraku in ga stisne v veliko manjšo volumen. Ta postopek poveča zračni tlak, zaradi česar je vsestransko in močno orodje.

Pomen v vsakdanjem življenju in industriji

Zračni kompresorji igrajo ključno vlogo v našem vsakdanjem življenju in številnih panogah. Od trenutka, ko se zbudite, dokler ne greste spat, je stisnjen zrak vključen v številne vidike vašega življenja.

Poganja pnevmatska orodja v tovarnah, pomaga pri gradbenih projektih in celo pomaga pri zobozdravstvenih postopkih. Zračni kompresorji so bistvenega pomena tudi za avtomobilske naloge, kot so napihovanje pnevmatik in obratovalne zračne zavore.

Nekatere skupne uporabe stisnjenega zraka vključujejo:

• Navijanje pnevmatik avtomobilov, koles in opreme

• Napajanje pnevmatskih orodij (npr. Vaja, Banders, Spray Guns)

• Delovanje sistemov HVAC

• Tekoča zobna oprema

• Pomoč pri proizvodnih procesih

  
  

Vsestranskost in učinkovitost stisnjenega zraka omogočata kompresorji zraka v različnih sektorjih, od majhnih delavnic do velikih industrijskih obratov. Zagotavljajo zanesljiv in stroškovno učinkovit vir napajanja za nešteto aplikacij.

Vrste zračnih kompresorjev

Zračni kompresorji so na voljo v različnih vrstah, pri čemer ima vsaka svoje edinstvene značilnosti in aplikacije. Raziščite dve glavni kategoriji: pozitiven premik in dinamični kompresorji.

Pozitivni kompresorji

Kompresorji pozitivnega premika delujejo tako, da zmanjšajo količino zraka, da povečajo njen tlak. So najpogostejši tip, ki se uporablja v industrijskih in domačih okoljih.

Kompresorji bata/vzajemni

Kompresorji bata, znani tudi kot vzajemni kompresorji, za stiskanje zraka uporabljajo bat, ki ga poganja ročična gred. Lahko jih še razdelimo na:

1. Enostopenjski kompresorji: Ti kompresorji imajo en bat, ki stisne zrak v eni stopnji. Primerni so za uporabo z nižjimi tlaki.

2. Dvostopenjski kompresorji: Ti kompresorji imajo dva bata, ki stisneta zrak v dveh stopnjah. Prva stopnja stisne zrak do vmesnega tlaka, ki se nato ohladi, preden vstopi v drugo stopnjo za nadaljnje stiskanje. Dvostopenjski kompresorji so učinkovitejši in lahko dosežejo večje pritiske.

Napis: Enostopenjski kompresorji bata stisnejo zrak v eni stopnji.

Kompresorji vrtljivih vijakov

Rotacijski kompresorji vijakov za neprekinjeno stiskanje zraka uporabljajo dva rodorja za mešanje. Ko se rotorji obračajo, vlečejo zrak, ga stisnejo in potisnejo ven. Znani so po svoji učinkovitosti, zanesljivosti in sposobnosti zagotavljanja stalnega pretoka stisnjenega zraka.

Pomaknite se kompresorji

Kompresorji za pomikanje imata dva spiralna v obliki svitkov, eno fiksno in eno orbiranje. Ko se orbite drsenje premika, se med obema drsnimi vpije zrak in postopoma stisne. So tihe, učinkovite in se pogosto uporabljajo v manjših aplikacijah.

Dinamični (nepozitivni premik) kompresorji

Dinamični kompresorji za ustvarjanje hitrosti, ki se pretvori v tlak, uporabljajo vrtljive rolerje za visoke hitrosti.

Centrifugalni kompresorji

Centrifugalni kompresorji imajo rotor, ki se vrti pri visoki hitrosti, pritegne zrak in ga pospešuje navzven. Zrak z visoko hitrostjo se nato upočasni in pretvori v tlak. Uporabljajo se v obsežnih industrijskih aplikacijah, ki zahtevajo visoke stopnje pretoka.

Aksialni kompresorji

Aksialni kompresorji za stiskanje zraka uporabljajo niz vrtljivih rezil. Ko se zrak premika skozi kompresor, vsaka stopnja postopno poveča njen tlak. Običajno se uporabljajo v plinskih turbinah in letalskih motorjih.

Tabela: Karakteristike in uporabe različnih vrst zračnih kompresorjev.

Kako deluje zračni kompresor?

Postopek stiskanja

Postopek stiskanja lahko razdelite na tri glavne stopnje: vnos zraka, stiskanje in shranjevanje/distribucija.

1. Vnos zraka : Kompresor v atmosferskem zraku potegne skozi dovodni ventil. Ta zrak je pri normalnem tlaku in temperaturi.

2. Stiskanje : Kompresor nato uporabi svoj notranji mehanizem za zmanjšanje volumna zraka, kar posledično poveča njen tlak. Tu se zgodi čarovnija!

3. Skladiščenje in distribucija : stisnjen zrak se nato shrani v rezervoar ali ga pošlje neposredno na točko uporabe skozi cevi ali cevi. Zdaj je pripravljen za napajanje orodij in strojev.

Metode za premik zraka

Obstajata dve glavni metodi, ki jih zračni kompresorji uporabljajo za izpod in stiskanje zraka: pozitiven premik in dinamični premik.

Pozitiven premik

Pozitivni kompresorji za premik uporabljajo mehansko sredstvo za zmanjšanje volumna zraka in s tem povečajo njen tlak. Delujejo tako, da v komoro pritegnejo zrak, nato pa zmanjšajo velikost te komore, da stisnejo zrak. Skupne vrste vključujejo:

• Batni kompresorji

• Kompresorji vrtljivih vijakov

• Pomaknite se kompresorji

Dinamični premik

Dinamični kompresorji na drugi strani za ustvarjanje hitrosti uporabljajo vrteče se rolerje ali rezila visoke hitrosti. Ta hitrost se nato pretvori v pritisk. Primeri dinamičnih kompresorjev so:

• Centrifugalni kompresorji

• Aksialni kompresorji

Običajno se uporabljajo v aplikacijah, ki zahtevajo visoke stopnje pretoka in neprekinjeno delovanje.

Mazalni sistemi

Mazanje je ključnega pomena za gladko delovanje in dolgo življenjsko dobo zračnih kompresorjev. Obstajata dve glavni vrsti sistemov mazanja:

Oljne kompresorji (oljni) kompresorji

V oljnih kompresorjih olje vbrizgamo v kompresijsko komoro, da se mazanje, tesnilo in ohladi notranje komponente. Olje se meša s stisnjenim zrakom, ki nato preide skozi ločevalnik olja, da odstrani večino olja, preden se zrak shrani ali uporablja.

Kompresorji brez olja

Kompresorji brez olja, kot že ime pove, ne uporabljajo olja za mazanje. Namesto tega se za zmanjšanje trenja in obrabe zanašajo na posebne premaze in materiale, kot je teflon. Prednostno so v aplikacijah, kjer je čistost zraka kritična, kot so predelava hrane, farmacevtska zdravila in proizvodnja elektronike.

Tabela: Prednosti in slabosti oljnih kompresorjev in brez olja.

Ključne komponente in njihove funkcije

Zračni kompresor je sestavljen iz več ključnih komponent, ki sodelujejo pri učinkovitem stiskanju in dostavljanju zraka. Oglejmo si natančneje vsako od teh komponent in njihovih funkcij.

Električni ali plinski motor

Motor je elektrarna zračnega kompresorja. Lahko je električni ali na plin. Motor poganja črpalko, ki je odgovorna za stiskanje zraka.

Črpalka in njene vrste

Črpalka je srce zračnega kompresorja. Vleče v atmosferski zrak, ga stisne in ga nato dostavi v rezervoar za shranjevanje ali neposredno na aplikacijo. V zračnih kompresorjih se uporabljajo tri glavne vrste črpalk:

1. Batna črpalka : Znana tudi kot vzajemna črpalka, za stiskanje zraka uporablja bat, ki jo poganja ročična gredi. Batne črpalke običajno najdemo v manjših, prenosnih zračnih kompresorjih.

2. Rotacijska vijačna črpalka : Ta vrsta črpalke uporablja dva rodorja za mešanje, da neprekinjeno stisne zrak. So učinkovitejše od batnih črpalk in se pogosto uporabljajo v industrijskih nastavitvah.

3. Črpalka za drsenje : Črpalka za drsenje ima dva spiralna v obliki svitkov, eno fiksno in eno kroglo. Ko se orbit drsenje premika, se zrak vleče in stisne. Črpalke za drsenje so znane po tihem delovanju in učinkovitosti.

Dovodne in izpustne ventile

Vhodni ventil omogoča, da atmosferski zrak vstopi v črpalko med vnosnim potezom. Izpustni ventil na drugi strani sprosti stisnjen zrak iz črpalke v rezervoar za shranjevanje ali na točko uporabe.

Skladiščni rezervoar

Večina zračnih kompresorjev ima rezervoar za shranjevanje, ki drži stisnjen zrak. Rezervoar pomaga ohranjati stalen tlak in deluje kot pufer med črpalko in uporabo. Prav tako omogoča, da kompresor manj pogosto kolesari in podaljša življenjsko dobo.

Tlačno stikalo in regulator

Tlačno stikalo nadzoruje delovanje kompresorja na podlagi tlaka v rezervoarju za shranjevanje. Ko tlak pade pod določeno raven, stikalo vklopi kompresor. Ko tlak doseže zgornjo mejo, izklopi kompresor.

Regulator tlaka na drugi strani nadzoruje izhodni tlak zračnega kompresorja. Omogoča vam, da prilagodite tlak tako, da ustreza potrebam vaše aplikacije.

Zračni filter in sušilnik

Zračni filter odstrani umazanijo, prah in druge onesnaževalce iz dohodnega zraka, preden vstopi v kompresor. To pomaga zaščititi notranje komponente in zagotavlja čistejši stisnjen zrak.

Sušilnik zraka, kot že ime pove, odstrani vlago iz stisnjenega zraka. Vlaga lahko povzroči korozijo in poškoduje opremo navzdol. Obstajajo različne vrste sušilnikov zraka, kot so hladilni sušilniki in sušilniki.

Napis: Ključne komponente zračnega kompresorja in njihova namestitev.

Tabela: Ključne komponente zračnega kompresorja in njihove funkcije.

Ocene moči zračnega kompresorja: PSI, CFM in SCFM

Pri nakupovanju zračnega kompresorja boste naleteli na različne ocene moči. PSI, CFM in SCFM so najpogostejši. Razčlenimo jih in razumemo njihov pomen.

Kaj je PSI (kilogrami na kvadratni palec)?

PSI je merilo sile, ki se uporablja na določenem območju. V okviru zračnih kompresorjev označuje tlačno zmogljivost kompresorja. Višji kot je PSI, večji tlak lahko ustvari kompresor.

Različna orodja in aplikacije zahtevajo različne ravni PSI. Na primer:

• Napihnitve pnevmatik: 30-35 psi

• Napajanje pnevmatskih nosilcev: 70-90 psi

• Operativne zračne vaje: 90-100 psi

• Tekaški zračni brusilni brusi: 100-120 psi

Kaj je CFM (kubična stopala na minuto)?

CFM meri prostornino zraka, ki ga kompresor lahko dostavi v eni minuti. Neposredno vpliva na pretok zraka in določa, kako učinkovito lahko kompresor napaja vaša orodja.

Pomembno je upoštevati razliko med CFM in SCFM. CFM je dejanska količina dostavljenega zraka, medtem ko je SCFM količina zraka, prilagojenega standardnim pogojem.

Če želite izračunati potreben CFM za svoja orodja, seštejte zahteve CFM vseh orodij, ki jih nameravate uporabljati hkrati. Nato dodajte varnostno maržo v višini približno 30%, da upoštevate morebitne puščanje ali neučinkovitost.

Scfm (standardna kubična stopala na minuto)

SCFM je industrijsko standardno meritev, ki dejavnika v zunanjih pogojih, kot sta temperatura in vlaga. Zagotavlja natančnejši prikaz zmogljivosti kompresorja.

Proizvajalci pogosto zagotavljajo ocene SCFM za svoje kompresorje. Te ocene temeljijo na standardnih pogojih 14,7 PSIA (atmosferski tlak), 68 ° F in 0% relativne vlažnosti.

Temperatura in vlažnost lahko znatno vplivata na dejanski izhod CFM. Višje temperature in ravni vlažnosti zmanjšujejo gostoto zraka, kar ima za posledico nižji CFM. Nasprotno pa nižje temperature in ravni vlažnosti povečujejo gostoto zraka, kar vodi do večjega CFM.

Tabela: Vpliv temperature in vlažnosti na izhod CFM.

Pri izbiri zračnega kompresorja razmislite o oceni SCFM, da zagotovite, da izpolnjuje vaše zahteve v različnih okoljskih pogojih.

Aplikacije za stisnjeni zrak

Stisnjen zrak je vsestranski in nepogrešljiv vir. Aplikacije najdejo v različnih panogah in vsakdanjem življenju.

Industrijska uporaba

Proizvodnja

V proizvodnih obratih stisnjeni zrak porabi široko paleto orodij in opreme. Od montažnih linij do embalažnih strojev ima ključno vlogo pri nemotenem ohranjanju operacij.

Avtomobilska industrija

Avtomobilska industrija se močno zanaša na stisnjen zrak. Uporablja se za upravljanje pnevmatskih orodij, brizgalno barvanje in celo v sistemih vzmetenja vozil.

Industrija hrane in pijač

V industriji hrane in pijač stisnjen zrak pomaga pri embalaži, polnjenju in vzdrževanju čistega okolja. Vendar je bistvenega pomena za uporabo zračnih kompresorjev za prehrano, da se izognete kontaminaciji.

Farmacevtska industrija

Stisnjen zrak je v farmacevtski industriji ključnega pomena. Uporablja se v proizvodnji, embalaži in prevozu zdravil. Za zagotovitev varnosti izdelka je treba vzdrževati stroge standarde kakovosti zraka.

Vloge za vsakdanje življenje

Napihnjene pnevmatike

Ena najpogostejših uporabe stisnjenega zraka v vsakdanjem življenju je napihnjenost pnevmatik. Od koles do avtomobilov stisnjen zrak ohranja naša vozila.

Napajanje pnevmatskih orodij

Pnevmatična orodja, kot so nohti, zračna kladiva in razpršilne puške, poganjajo stisnjen zrak. Široko se uporabljajo v gradbeništvu, obdelavi lesa in avtomobilskih delavnicah.

HVAC sistemi

Stisnjen zrak ima ključno vlogo pri sistemih ogrevanja, prezračevanja in klimatske naprave (HVAC). Uporablja se za nadzor ventilov, blažilnikov in drugih komponent, ki uravnavajo pretok zraka in temperaturo.

Zobna oprema

V zobnih ambulantah so orodja za stisnjene zračne moči, kot so zračne turbine, brizge in zračne odrgnine. Zobozdravnikom pomaga pri izvajanju postopkov z natančnostjo in učinkovitostjo.

Tabela: Prednosti stisnjenega zraka v različnih aplikacijah.

Povzetek

Zračni kompresorji pretvorijo zrak v energijo pod tlakom, ki napaja različna orodja in sisteme. Razumevanje njihovih osnovnih načel, kot sta premestitev zraka in stiskanje, pomaga pri njihovi učinkovito uporabo. Redno vzdrževanje je ključnega pomena za varnost in zmogljivost. Ko tehnologija napreduje, kompresorji postajajo bolj energetsko učinkoviti, tišji in pametnejši, saj nudijo boljši nadzor in znižane stroške. Ostajanje obveščenega o teh dogodkih zagotavlja, da boste od zračnega kompresorja kar najbolje izkoristili zdaj in v prihodnosti.