Типи поршневих компресорів

Поршневі компресори виготовляються переважно з нерухомими циліндрами і, рідше – з циліндрами, що обертаються, виконаними у вигляді багатоциліндрового зіркоподібного блоку. Останні компресори називають роторними.

Крім того, розрізняють одноступінчасті й багатоступінчасті компресори з рядним (рис. 71) і співвісним (рис. 72) розташуванням циліндрів, а також інші типи компресорів з осями циліндрів, розташованими під кутом. Поршневі компресори застосовують для роботи до 100 МПа і вище.

Рис. 71. Схеми одноступінчастого (а) і двохступінчастого (б) компресорів з рядним розташуванням циліндрів.

Принцип дії одноступінчатого поршневого компресора аналогічний дії поршневої гідромашини з клапанним або золотниковим розподілом від якої компресор відрізняється лише тим, що всмоктувальний і нагнітальний клапани зазвичай приводяться в дію примусово, хоча іноді застосовуються і самодіючі пластинчасті клапани; поршні приводяться в дію за допомогою колінчастого валу або кулачкового ексцентрика.

З метою оберігання компресора від перегріву на вході в кожен подальший ступінь стисле повітря подається попереднім ступенем, піддається охолоджуванню за допомогою тих або інших охолоджувальних пристроїв.

На рис. 72 представлена схема триступінчатого тандем-компресора з поршнями, розташованими на загальному штоку. При русі поршня 1 вправо повітря засмоктується з атмосфери в ліву порожнину циліндра а і витісняється з правої порожнини цього циліндра в ліву порожнину циліндра b. Оскільки площа перерізу циліндра а в n разів первищує площу перерізу циліндра b, в такій самій степені відбувається стиснення повітря в лівій порожнині циліндра (при ізотермічному стисненні).

При русі поршня 2 вліво це стисле повітря витісняється з лівої порожнини циліндра b в праву порожнину циліндра с, площа якого у n разів менша за площу циліндру b; в результаті відбувається підвищення в n разів тиску повітря, що витісняється в цю порожнину. При подальшому русі поршня 3 вправо заздалегідь стиснуте повітря витісняється в магістраль d.

Рис. 72. Схема триступінчастого поршневого тандем-компресора.

Аналогічним способом сполучені між собою ліва порожнина циліндра а з правою порожниною циліндра b і ліва порожнина циліндра b з правою порожниною циліндра с. При такому з'єднанні циліндрів одержимо триступінчате стиснення і відповідно - підвищення тиску на виході останнього циліндра.

При відношенні робочих площ поршнів 1, 2 і 3 ступінь стиснення компресора при ізотермічному процесі буде рівний 3n.

Кількість ступенів доводиться до z = 5¸6 і ступінь стиснення до x=120 і більше.