Принцип действия поршневых компрессоров.

В поршневых компрессорах сжатие газа осуществляется в результате перемещения поршня, совершающего возвратно-поступательное движение в цилиндре под действием кривошипно-шатунного механизма (КШМ). КШМ компрессора включает в себя шатун, коленчатый вал, шток поршня, крейцкопф. Крайние положения поршня в цилиндре называют мертвыми точками, а пространство между крышкой цилиндра и торцом поршня, находящегося в мертвой точке, называют мертвым пространством.

При всасывании поршень, двигаясь из одной мертвой точки к другой, создает разряжение газа, оставшегося в мертвом пространстве цилиндра, в результате чего открывается всасывающий клапан и происходит всасывание газа. При обратном движении поршня газ сжимается, давление возрастает, впускной клапан закрывается.

При давлении в цилиндре, превышающим давление за нагнетательным клапаном, последний открывается и начинается этап нагнетания газа, который длится до возвращения поршня в начальное крайнее положение. Процесс повторяется с каждым оборотом коленчатого вала.

Компрессоры различаются также по числу цилиндров и числу ступеней сжатия. При последовательном сжатии газ необходимо охлаждать после каждой ступени, так как при высокой температуре в цилиндровой группе смазочные масла разлагаются, теряют свои эксплутационные качества, образуют нагар, наличие которого может привести к воспламенению и взрыву в цилиндре.

Поршневые компрессоры подразделяют по расположению цилиндров на: вертикальные, У-образные, прямоугольные и горизонтальные оппозитные.

Оппозитный - это компрессор, у которого цилиндры расположены горизонтально по обе стороны рамы. В зависимости от назначения выпускают в двух-четырех и шести рядном исполнении Компрессоры крейцкопфные со встречно-движущимися поршнями. Охлаждение цилиндров водяное, смазывание механизма движения циркуляционное. Смазка цилиндра и уплотнений штока – под давлением.

В У-образных компрессорах применяют бескрейцкопфный кривошипно-шатунный механизм. Коленчатый вал из ковкого чугуна устанавливают на подшипниках качения

Станина служит для размещения КШМ и крепления цилиндров. Ее отливают из серого чугуна. Цилиндры для компрессоров малой подачи выполняют с воздушным охлаждением, со средней и большой подачей с водяным охлаждением. Цилиндры низкого и среднего давления изготавливают литьем из высокопрочного чугуна, цилиндры высокого давления – из стальных отливок или поковок. В компрессорах низкого давления используют поршни из алюминия, для среднего давления применяют поршни, литые из чугуна и дисковые.

Поршневые кольца предназначены для устранения зазора между цилиндром и поршнем и отвода от него теплоты к стенкам цилиндра. Они имеют прямоугольное или квадратное сечение и в месте разреза замок (прямой, косой, фасонный). При низком и среднем давлениях газа материал колец – чугун. Для работы при высоком давлении кольца изготавливают из стали, бронзы, чугуна с баббитовой заливкой канавок, текстолита, капрона. Для работы без смазывания цилиндра применяют кольца на фторопластовой основе.

Самоуплотняющийся сальник, применяемый для работы при среднем и высоком давлении, состоит из двух плоских колец, одно из которых разрезано на шесть, а другое на три части (их называют соответственно уплотняющим и замыкающим). Кольца притерты торцами друг к другу и помещены в камеру. Разрезанные кольца стягивают браслетной пружиной.

Мягкие уплотнения применяют для работы при низком давлении. Материал - прессованная мелкораздробленная баббитовая стружка с различными добавками, форма - цилиндрические и конические кольца, допускающие подтяжку.

Клапаны впускные и выпускные самодействующие прямоточные, кольцевые, полосовые, пластинчатые и другие в зависимости от давления.