Компресор (від лат. compressio — стиск) — це електична машина або технічний пристрій для підвищення тиску та переміщення газу або сумішей газів.
Компресор або компресорні станції є джерелом стисненого повітря яке використовуються на підприємствах будівельних майданчиках. Стиснене повітря використовується в пневмообладнанні, пневмоінструменті та апаратах.
Особливо стиснене повітря необхідне в умовах підвищеної небезпеки де є ризики вибухів та пожеж.
По принципу роботи компресори поділяються на:
Поршневі компресори
В поршневому компресорі стиснення поітря відбуваєтсья циліндрі, завдяки поршню, що здійснює зворотно-поступальний рух.
Ротаційні компресори
В ротаціонному компресорі стиснення повітря відбувається в камерах, що створені між стінками циліндра та пластинами ротора що обертається.
Лопатеві компресори або турбокомпресори
Газ перекачується безперервним потоком. Основою конструкції компресорів є так звана лопатева машина, робочий процес в якій завжди відбувається в результаті руху газу через системи міжлопатевих каналів обертових роторів і нерухомих профільованих каналів компресора.
За конструкцією бувають:
- відцентрові (радіальні)
- осьові;
- радіально-осьові (діагональні). У діагональному компресорі – напрямок проміжне між осьовим і радіальним.
Відцентрові й осьові компресори часто називають також турбокомпресорами.
Струминні компресори
Або як їх ще називають, – ежектори ( класифікаційна термінологія цих агрегатів неусталена і має різне тлумачення). Ежектором називають пристрій для стиснення і переміщення газів, пари, а також рідин. Струминні компресори виконують, як правило, допоміжну роль. Принцип дії ежектора засновується на передачі енергії одного середовища, яке рухається звеликою швидкістю (активне робоче середовище)іншому – пасивному (середовище, що підсмокту-
ється). Стиснення і переміщення середовища, що підсмоктується, досягається шляхом надання йому частини кінетичної енергії робочого середовища у процесі їх змішування.
Використання того чи іншого компресора залежить від конкретних умов в яких він має працювати.
- Поршневі компресори що стискають повітря до від 5 до 1000 атм. та продуктивністю 100 м3/хв. Раціонально використовувати в компресорних станціях з продуктивністю до 500 м3/хв.
- Ротаційні компресори використовуються для стиснення повітря до 15 атм. Продуктивність ротаційного компресора не перевищує 100 м3/хв.
- Турбокомпресори раціонально використовувати в пересувних або стаціонарних установках для створення тиску від 0.5 до 10 атм. На виробництвах де споживають повітря не більше 500 м3/хв
Принцип роботи поршневого компресора
В циліндрі 1 поршень 2 здійснює зворотно-поступальний рух. Підчас руху поршня з ліва направо об’єм між стінками циліндра і робочою стороною поршня збільшується і виникає розрідження так атмосферне повітря потрапляє в компресор через всмоктувальний клапан 7, нагнітальний клапан 8 прицьому закритий пружиною 9.
При русі поршня 2 вліво всмоктане повітря стискається. Всмоктувальний клапан 7 закривається, а нагнітальний клапан 8 відкривається, тому що тиск стисненого повітря стає більше атмосферного і його тиску вистачає для подолання тиску пружини.
Принцип роботи ротаційного компресора
В ротаційному компресорі повітря стискається пластинками в камерах які виникають між ротором що обертається з постійною швидкістю і циліндричним корпусом компресора.
Найрозповсюдженішим видом ротаційного типу компресора є пластинчастий компресор.
В циліндричному корпусі 2 ротор 3 обертається на ексцентрично розташованій осі 4. В пазі ротора вставлені стальні пластини 5, які при обертанні ротора ковзають в його пазах і під дією центробіжної сили притискається до стінок цилінда. При цьому створюється ряд камер 6, в яких повітря стискається, що було всмоктане патрубком 1. При подальшому обертанні, що вказане на малюнку стрілкою повітря витискається через нагнітальний патрубок 7.
Принцип роботи лопатевих або турбокомпресорів
Відцентровий компресор
Відцентрові компресори мають декілька ступенів, число яких залежить від кінцевого тиску. Під ступенем відцентрового компресора розуміють поєднання робочого колеса 3, дифузора 4 і зворотного направляючого апарату 5. При обертанні робочого колеса 3 на стороні входу в нього утворюється розрідження, унаслідок чого газ поступає по всмоктуючому отвору 1 в канал між лопатками робочого колеса 3. У робочому колесі газ під дією відцентрової сили відкидається від центру до периферії, відбувається підвищення щільності і збільшення швидкості газу. Потрапивши з робочого колеса в дифузор 4, газ значно знижує свою швидкість, але зростає його тиск.
У наступний ступінь газ вже підвищеного тиску потрапляє по зворотному направляючому апарату 5. Пройшовши всі ступені, газ потрапляє у вихідний корпус 6 і прямує в нагнітальний трубопровід.
Ротор 2 компресору встановлений на підшипниках 7.
Осьовий компресор
Повітря або газ входить паралельно осі ротора, далі переміщається в корпусі поступально від лопатки 10 до лопатки, одночасно одержуючи обертальний рух разом з лопаткою, і виходить також паралельно осі.
Осьовий компресор складається з вхідного патрубка 1, конфузора 2, вхідного направляючого апарату 3, групи ступенів, випрямляючого апарату 6, дифузора 7 і патрубка 9. Робочі колеса 4 ступенів разом з валом, на якому вони насаджені, утворюють ротор з направляючм апаратом 5 разом з корпусом, в якому вони закріплені, – статор. Ротор осьового компресора спирається на підшипники 8, які звичайно виконують у вигляді підшипників ковзання.
Вхідний патрубок служить для рівномірного підведення газу з трубопроводу, до кільцевого конфузора, який призначений для прискорення потоку перед вхідним направляючим апаратом і створення рівномірного поля швидкостей і тиску.
Вхідний апарат 3 направляє потік газу в заданому напрямі.
У ступенях газ стискається за рахунок механічної енергії, що підводиться. Випрямляючий апарат 6 додає газу на вході в дифузор осьовий напрям і стискає його. У дифузорі в зв’язку із збільшенням прохідних перетинів газ продовжує стискатися за рахунок втрати швидкості. Вихідний патрубок подає газ від дифузора до нагнітального трубопроводу.
Ступінь осьового компресора є поєднанням вінця лопаток 10 робочого колеса 4 і наступного за ним направляючого апарату 5.
Принцип роботи струминних компресорів
Робоче середовище (газ або пара високого тиску) розширюється у соплі 1 і попадає
у камеру змішування 2. У цю саму камеру поступає із всмоктувальної камери 3 середовище,
що має підсмоктуватись і стискуватись (газ або пара низького тиску). Із камери змішу-
вання суміш цих двох середовищ поступає у дифузор 4, у якому кінетична енергія цього
струменя переходить у потенціальну енергію з підвищенням тиску. Очевидно, що процес
змішування в ежекторі є одним із варіантів процесів змішування – змішування у потоці.
Принципова різниця процесів в ежекторі і в компресорі полягає в тому, що стиснення газу або пари в ежекторі здійснюється не зовнішнім джерелом механічної роботи, а робочим середовищем, яке змішується із середовищем, що підмішується.