Klasifikace kompresorů: typy a konstrukční rozdíly kompresorových jednotek

V předchozích tématech byly probrány hlavní způsoby komprese vzduchu, typy a vlastnosti dynamických kompresorů, co je to olejový a bezolejový kompresor a rozdíly mezi pístovými a šroubovými zařízeními. V tomto článku jsme shromáždili všechny typy klasifikací kompresorových jednotek, po seznámení s nimi bude snazší se rozhodnout o nákupu konkrétní jednotky.

1. Klasifikace kompresorů podle principu činnosti: objemové a dynamické kompresory
2. Jiné klasifikace

Kompresor je energetické zařízení určené ke stlačování a dodávání průmyslových plynů. Rozsah použití kompresorových zařízení pokrývá téměř všechny typy činností: energetiku, strojírenství, hornictví, zemědělství, služby, potravinářský průmysl atd. Výroba je neustále složitější, její tempo se zvyšuje, a proto je potřeba vyměňovat stará zařízení a používat nové energeticky efektivní jednotky. Dnes existují dva hlavní principy fungování kompresorů, podle kterých jsou klasifikovány. Jedná se o kompresory objemová a dynamická akce. Existuje také široká škála modelů, možností jejich konstrukce, aplikace a použití různých typů průmyslových plynů. Ve snaze uspokojit potřeby koncových spotřebitelů výrobci pravidelně doplňují a uvolňují nové řady zařízení, zvyšují jejich výkon a vylepšují konstrukční vlastnosti. Chcete-li snadno porozumět takové rozmanitosti a vybrat správné zařízení pro výrobní proces, měli byste pochopit principy klasifikace kompresorových jednotek, vlastnosti a rozdíly různých typů.

1 Klasifikace kompresorů podle principu činnosti:

• Objemové kompresory,
• Dynamické kompresory.

1. Objemové kompresory.

• píst;
• šroub;
• zařízení;
• otočný talíř;
• membrána;
• tekutý kroužek;
• spirála.

• jednočinné nebo dvoučinné kompresory. V druhém případě jsou na jednu otáčku hřídele provedeny dva kompresní cykly: pracovní píst při pohybu rozděluje komoru na dvě části. Při dopředném pohybu pístu se vzduch dostává do jedné části komory, kde je stlačován a přiváděn do výstupního potrubí. Paralelně se druhá část komory plní plynem ze vstupního potrubí. Na jednu otáčku hřídele se tak provedou dva kompresní cykly.
• Kompresory podle počtu válců: jednoválcové, dvouválcové atd.
• Kompresory podle počtu kompresních stupňů: jedno-, dvou-, vícestupňové jednotky. Počet projetých válců je určen počtem stupňů.
• Kompresory podle uspořádání válců: horizontální, vertikální, protilehlé, ve tvaru V, hranaté.

• Skupina použití v domácnosti. Jednotky jsou lehké, mají nízký výkon s provozními tlaky do 8 barů a kompaktními rozměry. Životnost takových jednotek je omezena na 10 let. Kompresory pro domácnost jsou zpravidla mobilní a nevyžadují častou údržbu. Nedoporučují se pro průmyslové účely, protože porucha nebo výměna součásti se rovná nákladům na nákup nového zařízení. Kompresory pro domácnost se používají na zahradních pozemcích, malých dílnách, farmách, stavebnictví a čerpacích stanicích.
• Skupina poloprofesionálních jednotek. Kompresory tohoto typu se používají v malých a středních podnicích. Provozní tlak takových modelů se pohybuje v rozmezí 16 bar, vzduchová kapacita do 2 m3/min. Poloprofesionální modely jsou ale dost hlučné a neekonomické. Doporučeno pro pravidelné používání.
• Skupina průmyslových celků. Výkonné kompresorové jednotky pro použití v různých průmyslových odvětvích a službách. Lékařské vysokotlaké kompresory, stejně jako jednotky pro provoz ve vlhkém a prašném prostředí, jsou vybaveny protihlukovým pláštěm. Maximální provozní tlak na výstupu z takových zařízení je v rozmezí 60 barů. Jsou vybaveny adsorpčními sušiči pro sušení a čištění stlačeného vzduchu a filtračními systémy.
• Jednotky bez mazání válců. Kompresory tohoto typu stlačují různá média pro průmyslová odvětví, která vyžadují čisté plyny bez oleje. Zařízení nevyžadují častou údržbu.

• Olejové a bezolejové kompresory (na základě použití maziv)
• Jednoduchý šroub, dvojitý šroub atd. (podle počtu šroubů).

Zubové kompresory (rotační)

Chod jednotek tohoto typu zajišťuje dvojice ozubených kol, které do sebe zabírají a otáčejí se v opačných směrech. V závislosti na modelu kompresoru mohou mít taková ozubená kola různá provedení, včetně provedení ve formě ozubených kol. Životnost jednotek je 15-20 let. Maziva se používají ke snížení opotřebení pohyblivých částí. Zařízení se používají v oblastech, kde je vyžadována dodávka nízkotlakého plynu.

Rotační lamelové kompresory (rotační)

V objemových zařízeních dochází k pohybu pracovního média ve válcovém pouzdře (statoru) v důsledku otáčení rotoru se sadou pohyblivých desek a osa rotoru se neshoduje s osou skříně. Během provozu rotoru odstředivá síla odhazuje desky směrem od středu a přitlačuje je k tělu. V zařízení jsou tak vytvořeny pohyblivé pracovní prostory omezené skříní rotoru a přilehlými deskami, ve kterých dochází ke stlačování vzduchu. Pro zvýšení přitlačení desek ke stěnám pouzdra lze použít speciální pružiny. Olej dodávaný k mazání pohyblivých částí a chlazení pracovního prostředí také zajišťuje utěsnění mezer mezi rotorem, statorem a koncovými uzávěry. Rotační lamelové kompresory se vyznačují sníženou hlučností, celkovými rozměry a vysokým výstupním tlakem. Spolehlivost jednotek je založena na vlastnostech jejich konstrukce, nepřítomnosti velkého počtu pohyblivých částí, nepřítomnosti axiálního zatížení a bohatého mazání.

Membránové kompresory

• Pneumatický membránový kompresor
• Elektrický membránový kompresor
• Mechanický membránový kompresor

Kapalinové kroužkové kompresory

Tato zařízení používají k provozu pomocnou kapalinu. Konstrukce kapalinokružných kompresorů zahrnuje válcové pouzdro, uvnitř kterého jsou instalovány desky s přesazenou osou vzhledem k ose statoru. Do pouzdra se nalije pomocná kapalina. Při otáčení statoru odstředivá síla posouvá pomocnou kapalinu ke stěnám skříně a ta nabývá prstencového (obtékajícího) tvaru. Objem pracovních komor se mění při změně osy rotoru a statoru. U jednotek tohoto typu se pracovní médium neustále dostává do kontaktu s pomocnou kapalinou, proto je nutné do pneumatické sítě zařadit separátor a filtry na čištění stlačeného vzduchu. Hlavní použití: čerpání a stlačování všech suchých a mokrých plynů s přidruženým přívodem kapalin.

Scroll kompresory

• Podle umístění hřídele se rozlišují vertikální a horizontální spirálové kompresory.
• Podle počtu stupňů ─ jedno-, dvou- a vícestupňové.
• Typ provedení: hermetický spirálový kompresor (na rozdíl od otevřeného nebo polohermetického) eliminuje vnikání plynu z okolí do kompresoru a únik stlačeného plynu z něj.
• V závislosti na přítomnosti oleje: olej nebo bez oleje.

2. Dynamické kompresory

• Radiální;
• Axiální;
• Inkoustové.

Konstrukce zařízení se skládá z pouzdra, uvnitř kterého je na hřídeli upevněno oběžné kolo. Radiální kompresory dostaly svůj název podle směru pohybu pracovní tekutiny. Poté, co se kolo začne pohybovat, lopatky pohybují plyn směrem od osy v radiálních směrech. Kinetická energie se přenáší do pracovního prostředí, která se částečně přeměňuje na potenciální tlakovou energii. Oběžná kola mohou mít lopatky otevřené nebo uzavřené konstrukce. Takové jednotky jsou nízkohlučné, mají kompaktní rozměry a během provozu nepodléhají silným vibracím. Používají se k výrobě stlačeného vzduchu s nízkou kontaminací ve velkých objemech. Použití: provzdušňování, pneumatická doprava, ventilace atd.

Axiální kompresory

Rotor je namontován na hřídeli uvnitř skříně kompresoru. Když je jednotka zapnuta, přiváděný vzduch se začne pohybovat v axiálním směru, prochází řadou lopatek a prochází kroucením. Dále plyn vstupuje do oblasti, kde jsou umístěny řady vodicích lopatek, které vyrovnávají směr pohybu plynu a odvádějí ho vodicími lopatkami. Konstrukce axiálních kompresorů je složitější než u tryskových nebo radiátorových jednotek, ale mají větší účinnost při stejném tlaku vzduchu. Použití: metalurgie, závody s plynovými turbínami, konstrukce letadel.

Tryskové kompresory

Zařízení jsou ejektory, ve kterých energie aktivního plynu zvyšuje tlak pasivního pracovního média: do kompresoru jsou přiváděny dva proudy plynu s vysokým tlakem (aktivní plyn) a nízkým tlakem (pasivní plyn) a na výstupu jeden proud s průměrnou hodnotou pracovního tlaku. Proudové kompresory se používají v případech, kdy je k dispozici vysokotlaký plyn. Jsou žádané v nalezištích plynu a chemických závodech.

2 Další klasifikace

• Nízkotlaké kompresory (od 0,15 bar)
• Středotlaké kompresory (od 6 barů)
• Vysokotlaké kompresory (od 100 barů)
• Ultra vysokotlaké kompresory
• Vakuové kompresory

• Chemické
• Медицинские
• Všeobecné průmyslové použití
• Energie atd.

• Uzavřený systém s cirkulací vody;
• Otevřený systém bez cirkulace vody;
• Otevřený systém s cirkulací vody.