Jak fungují vzduchové kompresory?

V dnešní moderní pneumatice jsou vzduchové kompresory zásadní pro provoz továren a dílen po celém světě. Přesto však stále nebyli. Vzduchové kompresory jsou ve skutečnosti spíše současným vynálezem v kontextu strojového věku.

Těsně před vzduchovými kompresory dostávalo mnoho nástrojů svoji elektrickou energii z obtížných technik s řemeny, koly a různými masivními prvky. Tato mašinérie byla obrovská, těžká a drahá a obvykle byla dosažitelná pro mnoho malých operací. Dnes lze vzduchové kompresory nalézt v mnoha tvarech a velikostech a můžete je objevit v podstatných podlahách obchodů, v autodílnách i v sousedních garážích. V této příručce prozkoumáme vzduchové kompresory a to, jak dělají svou práci.

Na co se používají vzduchové kompresory?

Vzduchové kompresory se obvykle používají pro širokou škálu funkcí. Jsou schopni dodávat vzduch pro plnění předmětů, jako jsou pneumatiky nebo nafukovací hračky do bazénu, nebo dodávají energii pro pracovní zařízení. Některá zařízení, která dobře fungují s energií stlačeného vzduchu, zahrnují:

  • Vrtáky
  • Nehty
  • Brusky
  • Stříkací pistole
  • Sanders
  • Sešívačky

Od vrtaček po jednotky střídavého proudu odpovídá mnoho všestranných vzduchem poháněných zařízení a strojů za pohodlí, přístřeší, automatizaci a efektivitu každodenní existence. Samotné kompresory jsou mnohem kompaktnější a lehčí než jiné centralizované zdroje elektrické energie. Jsou opravdu také trvanlivé, vyžadují méně servisu a jejich pohyb je jednodušší než u jiných staromódních strojů.

Funkce pístového vzduchového kompresoru

Jak tedy vzduchový kompresor získává vzduch? Pro každého, kdo používá písty, vyžaduje dvě složky: Zvýšení tlaku a zmenšení objemu vzduchu. Většina kompresorů používá technologie pístových pístů.

Vzduchový kompresor obvykle využívá:

  • Elektrický nebo benzínový motor
  • Vstupní a také vypouštěcí ventil pro nasávání a uvolňování vzduchu
  • Čerpadlo pro stlačování vzduchu
  • Skladovací nádrž

Kompresor nasává vzduch a vytváří vakuum, aby snížil svůj objem. Vakuum tlačí vzduch z komory a do její skladovací nádrže. Jakmile akumulační nádrž dosáhne největšího tlaku vzduchu, kompresor se vypne. Tento přístup se jmenuje pracovní cyklus. Jakmile tlak poklesne pod určité množství, kompresor se znovu zapne.

Vzduchové kompresory by neměly mít skladovací nádrže a několik z nich v menším výběru se jim vzdává ve prospěch přenositelnosti.

Co je to výtlak vzduchu?

Vzduchový výtlak je jádrem každého vzduchového kompresoru. Pro stlačování vzduchu se vnitřní mechanismy uvnitř kompresoru pohybují a tlačí vzduch skrz komoru. Objevíte dva hlavní druhy výtlaku vzduchu, které se pro tento účel používají:

  • Pozitivní posunutí: Většina vzduchových kompresorů používá tento systém, kterým se vzduch táhne přímo do komory. Tam stroj zmenší objem v komoře, aby stlačil vzduch. V budoucnu jej lze přesunout do skladovací nádrže a uložit pro pozdější použití.
  • Dynamický výtlak: Tento systém, nazývaný také nepozitivní posunutí, využívá k dodávání vzduchu do komory oběžné kolo s rotujícími lopatkami. Vitalita při pohybu s noži zvyšuje tlak vzduchu za kratší dobu. Dynamický výtlak lze u turbokompresorů využít, protože pracuje rychle a generuje značné objemy vzduchu. Turbodmychadla v automobilech běžně používají vzduchové kompresory s dynamickým objemem.

Druhy objemových vzduchových kompresorů

Hlavně proto, že objemový výtlak je rozhodně mnohem častějším typem systému stlačování vzduchu, existuje velká řada optimistických výtlačných vzduchových kompresorů. Každý však funguje jiným způsobem. Některé jsou větší pro průmyslové použití a jiné jsou vhodné pro domácí projekty a menší aplikace. Níže je uvedeno několik různých druhů vzduchových kompresorů s dobrým výtlakem:

  • Rotační šroub: Rotační šroubový kompresor je standardem pro průmyslové použití a jeho rozměry odpovídají mnoha aplikacím. Tyto kompresory mají uvnitř motoru dva šrouby, které se neustále otáčejí opačnými pokyny. Pohyb pomocí šroubů vytváří vakuum, které nasává vzduch. Ten vzduch se zachytí mezi závity šroubů a je stlačen, protože je mezi nimi tlačen. V neposlední řadě je ve skutečnosti odeslán výstupem nebo přímo do zadržovací nádrže.
  • Rotační lopatka: Rotační lopatkový kompresor nebo vakuové čerpadlo má stejný princip jako rotační šroub. Pomocí rotační lopatky je motor umístěn mimo střed uvnitř zaoblené dutiny. Motor má lopatky s okamžitě nastavitelnými rameny. Vzhledem k tomu, že ramena používají přívod vzduchu, jsou protáhlá a vytváří značnou vzduchovou dutinu. Jak se motor točí a pohybuje s ním vzduch, paže strategizují výkon a zmenšují se, čímž vzniká menší prostor mezi lopatkami a kulatým pláštěm, který stlačuje vzduch. Lopatkové rotory jsou kompaktní a snadno se s nimi pracuje, takže jsou skvělé pro majitele domů a dodavatele.
  • Pístový / píst: Uvnitř pístového vzduchového kompresoru se otáčí rotor, což způsobuje pohyb pístu nahoru a dolů. Jakmile píst spadne, volně stojící vzduch se vtáhne přímo do komory. Poté je vzduch stlačen a tlačen zpět ven, protože píst stoupá zpět nahoru. Některé kompresory, označované jako jednostupňové, používají pouze jeden píst. Ostatní lidé, pojmenovaní dvoustupňové kompresory, používají dva písty a jsou připraveni natlakovat další vzduch. Pístový druh vzduchového kompresoru je pravděpodobně nejběžnější.

Mechanika vzduchového kompresoru

Jak vzduchové kompresory fungují, se mohou lišit podle stylu a designu. Pístové vzduchové kompresory mohou mít jednu ze dvou variant kompresních cyklů:

  • Jednostupňové: Píst stlačuje vzduch jedním tahem. Zdvih je jedno konkrétní celkové otáčení klikového hřídele pohánějícího píst. Díky snadnému jednostupňovému designu je spousta těchto kompresorů vynikající pro osobní projekty.
  • Dvoustupňový: První píst stlačuje vzduch před tím, než jej přemístí do menšího válce, přesně tam, kde jej více stlačuje jiný píst. Tento design a styl umožňuje kompresoru vytvářet zvýšené tlaky. Vzhledem k tomu, že kinetická síla, která stlačuje vzduch, generuje teplo, spousta dvoustupňových systémů také přináší úžasný vzduch, protože se pohybuje kolem každého válce. Chlazení vzduchu umožňuje kompresoru přemisťovat další vzduch bez přehřátí.

Jak funguje regulátor vzduchového kompresoru?

K výstupu pro vzduchovou nádrž kompresoru je připevněn regulátor a kromě tlakoměru je k dispozici nastavitelný Nob. Když otáčíte knoflíkem proti směru hodinových ručiček, tlačí na pružinu, která omezuje ventil, který snižuje napětí snížením přísunu vzduchu vstupujícího do regulátoru. Pokud otočíte knoflíkem ve směru hodinových ručiček, pružinou a také uvolněním ventilu, což vám umožní výstup mnohem více vysokotlakého vzduchu.

U mnoha jednostupňových vzduchových kompresorů je přednastavený tlakový limit 125 psi. Po dosažení tohoto omezení se vypne tenzní spínač, aby se zastavil motor a výroba stlačeného vzduchu. V mnoha provozech opravdu nemusíte dosáhnout tohoto omezení tlaku, nespočet kompresorů nastavuje vzduchové potrubí na regulátor. S regulátorem můžete zadat správný stupeň deformace pro dané zařízení.

Jakmile je množství napětí potřebné k elektrické energii vašeho zařízení nižší než napětí ve vzduchové stresové nádrži, upraví napětí pro vás osobně regulátor. Ačkoli regulátor nemůže zvýšit tlak nad to, co je nyní u vaší nádrže, zajišťuje, aby vaše nářadí dostávalo stálý pohyb vzduchu při odpovídajícím tlaku.

Jakmile je dosaženo stanoveného tlaku, regulátor vypne čerpadlo v kterékoli fázi svého cyklu, což naznačuje, že píst by mohl být v polovině zdvihu se stlačeným vzduchem během komory, když se zastaví. Tento vzduch může nadměrně zatěžovat spouštěcí obvod, který potřebuje více energie k nastartování motoru. Vypouštěcí ventil je ve skutečnosti základním doplňkem, který uvolňuje zachycený vzduch, aby se předešlo tomuto problému.

Regulátor je rezervován dvěma měřidly - jedním pro sledování namáhání nádrže a druhým pro sledování napětí ve vzduchovém potrubí. Nádrž má také nouzový ventil, který se aktivuje v případě poruchy tlakového spínače.

Co je píst s vratným pohybem?

Píst s vratným pohybem bude zahrnovat následující části:

  • Klikový hřídel
  • Ojnice
  • Válec
  • Píst
  • Hlava ventilu

Funguje podobně jako spalovací motor ve vozidle. Tyč klikového hřídele zvedá píst z válce a tlačí vzduch dovnitř do kompresní komory, což snižuje objem vzduchu a stupňuje napětí. Píst se zavře a tlačí stlačený vzduch do skladovací nádrže. Poté se píst znovu otevře, aby nasával více vzduchu a zahájil proces nad.

Kompresory, které používají písty, mohou být hlasitější než jiné styly v důsledku způsobu, jakým se prvky stroje pohybují a vytvářejí tření. Nové technologie a pokrokové modely však přinášejí modely se dvěma a více písty, díky nimž budou faktory tišší díky rozdělení pracovní zátěže.

Rotační šroubový vzduchový kompresor

V mnoha těžkých průmyslových aplikacích jej pístový kompresor nesnižuje. Pro vyšší tlaky potřebné pro komplikované pneumatické a vysoce výkonné zdroje jsou odborníci nakloněni rozhodnout o rotačních šroubových vzduchových kompresorech.

Ačkoli pístový vzduchový kompresor využívá pulzování spolu se střídavým charakterem v pístové mechanice, rotační šroubový kompresor je kontinuální. Dvojice rotorů se seskupuje, aby vtáhla vzduch dovnitř a stlačila ho, protože se pohybuje spirálou. Rotační pohyb pohybuje vzduchem přes komoru a vysouvá jej. Rychlá rychlost otáčení může snížit únik.

Několik pracovních stylů kompresorů zažívá určité otřesy, které by mohly poškodit zařízení a vyžadují, abyste přijali opatření ke snížení vibrací. Naproti tomu většina šroubových kompresorů pracuje hladce a zajišťuje rovnoměrný celkový výkon bez vibrací.

Rotační šroubové kompresory mohou značně kolísat, s cenami od 10 CFM do těchto, zatímco ve výběru čísel 4-5. Schémata správy se skládají z:

  • Stop / start: Tato technika buď dodává energii směrem k motoru, nebo ne, v souladu s aplikací.
  • Načíst / vyložit: Kompresor je napájen nepřetržitě pomocí šoupátka, které minimalizuje schopnost nádrže, když je splněn určitý požadavek na kompresi. Toto schéma je převládající v továrních prostředích, a pokud vyžaduje časovač zastavení, je skutečně identifikováno jako schéma dvojitého řízení.
  • Modulace: Modulace také využívá posuvný ventil, který upravuje přetlak škrcením / zavíráním sacího ventilu a přizpůsobuje tak výkon kompresoru poptávce. Tyto úpravy jsou u rotačních šroubových kompresorů podstatně méně užitečné než u jiných forem. I kdyby byl kompresor nastaven na kapacitu 0, stále by spotřeboval asi 70 procent své plné energetické zátěže. Modulace je nicméně použitelná pro operace, při kterých často nebude možné zastavit kompresor.
  • Variabilní posunutí: Toto schéma řízení upravuje objem vzduchu, který může být nasáván do kompresoru. U rotačních šroubových kompresorů lze tuto strategii využít spolu s modulací sacích ventilů ke zlepšení účinnosti a přesnosti rukojeti tlaku.
  • Variabilní rychlost: Proměnná rychlost je produktivní metoda řízení schopnosti rotačního kompresoru, může však reagovat různými způsoby s různými druhy vzduchových kompresorů. Mění rychlost na motoru, která ovlivňuje výkon. Toto zařízení má tendenci být mnohem delikátnější než jiné styly, takže se nemusí hodit pro obzvláště spalující nebo prašné pracovní prostředí.

Jak funguje mazání ve vzduchových kompresorech: bez zaplavení olejem a bez oleje

Jednou z nejdůležitějších věcí, které je třeba pochopit při údržbě vzduchového kompresoru, je fungování mazání. Když se díváte na olejová čerpadla, ovládáte dvě třídy:

  • Olejem mazaná čerpadla: U tohoto designu a stylu stříká olej na stěny a ložiska uvnitř válce. Tato strategie je také známá jako mazání zaplavené olejem a má tendenci získávat další dlouhodobou životnost. Pístní kroužek je kus kovu kolem pístu, který pomáhá vytvářet těsnění ve spalovací komoře. Tento kroužek může pomoci uchovat olej ze stlačeného vzduchu, ale někdy může do nádrže vsakovat.
  • Bezolejová čerpadla: Bezolejová čerpadla získávají exkluzivní trvalé mazání, které eliminuje potřebu oleje. V mnoha průmyslových odvětvích, kde kontaminace není alternativou, jako jsou pivovary, výroba jídel a farmaceutická výroba, jsou bezolejová čerpadla vynikající možností. Dbají na to, aby žádný olej nekontaminoval vzduch, který používají při postupu nebo zboží.

Čerpadla zaplavená olejem jsou poněkud smíšeným pytlem. U energetických zařízení, která vyžadují mazání, je obvykle užitečná přítomnost oleje uvnitř proudu vzduchu. U zařízení, která potřebují mít olej, mohou inline zdroje distribuovat olej v sudých množstvích. Mnoho nástrojů může znovu přestat správně fungovat, když v proudu vzduchu existuje i nepatrné množství oleje.

U malby nebo zpracování dřeva může celou metodu přerušit olej. Mohlo by to zajistit rovnoměrné zaschnutí nátěrů. Olej ve vzduchu může dokonce poškodit povrch dřevěných projektů.

Naštěstí najdete nástroje, které zabraňují vniknutí oleje do nádrže, jako jsou filtry vzduchového potrubí a odlučovače oleje, ale když je pro provoz zásadní vzduch bez oleje, budou nejlepší volbou bezolejové kompresory a jejich věčné mazání.

Hodnocení výkonu vzduchového kompresoru: Co je CFM?

Když diskutujeme o elektrické energii ve vzduchovém kompresoru, obvykle mluvíme o výkonu, ale existují různé další metody, jak jednoduše zjistit, kolik stresu může stroj představovat. Pomocí kubických stop za minutu (CFM) zkoumáme cenu a objem, o který stroj stlačuje vzduch. Rychlost, kterou venkovní vzduch vstupuje do válce, je však ovlivněna teplem, vlhkostí a větrem uvnitř okolní atmosféry.

Abychom zvážili tyto vnitřní a vnější aspekty, používají společnosti běžné kubické stopy za minutu (SCFM), které kombinují CFM s těmito vnějšími faktory stresu a vlhkosti.

Dalším hodnocením, které můžete vidět, je výtlak CFM, který se zdá na účinnosti čerpadla kompresoru. Táhne detaily z otáček za minutu (RPM) z motoru spolu s objemem vzduchu, který může válec přemístit. Toto množství je mnohem více teoretickým měřením, zatímco můžete také měřit CFM z hlediska dodaného vzduchu nebo toho, kolik je skutečně vypouštěno. Toto množství se nazývá CFM FAD, což je bezplatná dodávka vzduchu a je cenné pro měření dodávky do specifikovaných nástrojů.

Čerpadla vs. kompresory: Dva nástroje pro využití vzduchu

Určitá míra zmatku existuje mezi slovy „čerpadlo“ a „kompresor“, přičemž několik z nich věří, že dostanou přesně stejnou věc. Ve skutečnosti je rozdíl mezi 2 obvykle zásadním aspektem diskuse o vzduchových kompresorech:

  • Čerpadlo vyžaduje kapaliny nebo plyny a pohybuje se mezi místy.
  • Kompresor vyžaduje palivo, stlačí ho až na menší objem a větší tlak a pošle ho jinam.

Nejpodstatnějším rozdílem je skutečnost, že čerpadlo zvládne práci s kapalinami, i když to nedokáže kompresor. Kapaliny se stlačují výrazně obtížněji. Možná narazíte na čerpadlo uvnitř kompresoru, například uvnitř pístového vzduchového kompresoru - komponenta, která provádí kompresi, je ve skutečnosti čerpadlo. Funkce čerpadel a kompresorů se mohou u strojů překrývat v místě, kde s každou otáčkou stoupá napětí.

Zvažte například čerpadlo na pneumatiky. Přestože dochází k plnění jednotlivých úkolů - pohybu vzduchu a snižování jeho objemu - cílem je pohybovat se vzduchem někde jinde, do vzduchotěsné místnosti od pneumatiky. Vzhledem k tomu, že jeho cílem není ve skutečnosti snížit objem, není technicky považován za kompresor. Jiným příkladem může být použití pneumatického zařízení, které potřebuje stlačený vzduch. Přístroj, který snižuje objem vašeho vzduchu, je obvykle kompresor.

Vzduchová čerpadla často spadají do 1 ze dvou tříd:

  • Pístová čerpadla, která se pohybují tam a zpět. Čerpadlem na kolo může být pístové čerpadlo, ve kterém válec táhne vzduch venku pohybem tam a zpět a pohybuje jej do pneumatiky.
  • Rotační čerpadla, nazývaná také odstředivá čerpadla, která se otáčejí. Rotační čerpadlo používá oběžné kolo, což je v podstatě uzavřená vrtule. Má lopatky, které pohybují přicházející tekutinu a odesílají ji přes výstup vysokou rychlostí. Toto čerpadlo využívá motorovou energii k čerpání tekutin z jednoho místa na druhé a nesmí být zmateno pomocí turbíny, která zachycuje tekutiny, které se již pohybují.

Stlačený vzduch v každodenním životě

Od pneumatických vrtaček a brzdových systémů až po vzduchotechnické jednotky - díky širokému výběru vzduchem poháněných zařízení a strojů je každodenní existence pohodlná, bezpečná a efektivní. V téměř každé stavbě, kterou v daný den projdete nebo projdete, pomohlo vzduchové zařízení jiné osobě brousit dřevo, malovat stěny a kladivové trámy a sádrokartony. Na podlahách obchodů po celém světě dnes lidé používají stlačený vzduch k nanášení nátěrů a odstraňování prachu a nečistot.

Není prakticky nic výjimečného, ​​že lidstvo identifikovalo způsob, jak uvažovat o okolním vzduchu, pravděpodobně o jednom z nejhojnějších zdrojů na planetě, a přeměnit jej na elektricky poháněné motorové zařízení, aby získalo širokou škálu účelů.

Quincy Compressor poskytuje vysoce kvalitní vzduchové kompresory v mnoha provedeních, které zahrnují rotační šroub, pístové / pístové a bezolejové.

Mail: [chráněno e-mailem]

Profesionální výroba Roots Vakuová čerpadla, rotační lamelové čerpadlo, rotační pístové čerpadlo, vakuové čerpadlo s kapalinovým prstencem, bezolejový vzduchový kompresor, šroubový kompresor, výrobce a dodavatel šroubového kompresoru.