В воздушном компрессоре одностороннего действия работает только одна сторона поршня. Но принцип работы компрессора двойного действия немного отличается от компрессора одинарного действия. В предыдущей статье мы подробно рассмотрели компрессоры одностороннего действия, но в этой статье мы поговорим в основном о компрессорах двойного действия.
Что такое компрессор двойного действия?
Компрессор двойного действия — это очень известный тип компрессора объемного действия из категории поршневых воздушных компрессоров. Поршневой воздушный компрессор, который использует обе стороны поршня для всасывания и сжатия воздуха, называется компрессором двойного действия. Проще говоря, поршень поршневого компрессора двойного действия использует обе свои стороны для всасывания и сжатия воздуха или газа.
В этом типе компрессора один конец поршня используется для всасывания воздуха, а другой — для сжатия. Проще говоря, когда поршень движется назад, он всасывает воздух, а когда он движется вперед, он сжимает воздух. Эти типы воздушных компрессоров уменьшают объем воздуха при сжатии.
Впускной и выпускной клапаны работают в зависимости от движения поршня и хода воздушного компрессора двойного действия.
Рабочая эффективность компрессора одностороннего действия составляет 22-24 кВт / 100 см3 воздуха, а рабочая эффективность компрессора двойного действия — 15-16 кВт / 100 см3 воздуха. Таким образом, эти компрессоры производят дешевую электроэнергию по сравнению с компрессором одностороннего действия при одинаковом количестве сжатого воздуха.
Поскольку теплота сжатия увеличивается, поршневой компрессор двойного действия в основном охлаждается водой. Кроме того, между поршнем и коленчатым валом добавлен механизм, который обычно замедляет скорость. Этот компрессор имеет более высокую начальную цену, чем поршневой воздушный компрессор одностороннего действия, из-за его размера, водяной рубашки и дополнительных компонентов. Но он имеет слишком высокую эффективность.
Принцип работы воздушного компрессора двойного действия
Принцип работы поршневого компрессора двойного действия очень прост.
Так, воздушный компрессор двойного действия имеет четыре клапана (2 выпускных и 2 впускных), как показано на приведенной выше схеме.
Имеется вентилятор, аналогичный воздушному компрессору одностороннего действия. Коленчатый вал приводится в движение турбиной/двигателем/электродвигателем. В компрессоре этого типа сжатие воздуха происходит с обеих сторон поршня. При вращении кривошипа поршень начинает двигаться попеременно. Когда поршень движется вниз и достигает точки BDC, воздух поступает в клапан «1» за счет вакуума, создаваемого движением вниз.
Когда поршень движется вверх, воздух начинает сжиматься. Когда поршень достигает TDC, ход воздуха завершается, и процесс сжатия также завершается. Когда воздух полностью сжат, он выпускается в воздушный резервуар через нагнетательный или выпускной клапан «2».
Во время движения поршня вверх на противоположной стороне поршня создается разрежение. Затем открывается всасывающий или впускной клапан «3», и воздух поступает внутрь. Когда поршень начинает опускаться, воздух, прошедший через клапан «3», сжимается, и сжатый воздух выходит в воздушный резервуар через нагнетательный или выпускной клапан «4». После выпуска сжатого воздуха поршень снова начинает двигаться вниз. Это движение вниз позволяет воздуху поступать через клапан «1» и повторяет весь процесс. Это полный рабочий цикл компрессора двойного действия.
Компоненты компрессора двойного действия
- Цилиндр
- Поршень
- Шатун
- Поршневое кольцо
- Всасывающий и нагнетательный клапан
1) Цилиндр
Цилиндр включает в себя основные компоненты компрессора двойного действия. В небольших компрессорах цилиндр изготавливается путем сверления непосредственно в корпусе компрессора. Эта часть компрессора двойного действия изготавливается из чугуна. В больших многоцилиндровых компрессорах цилиндры изготавливаются отдельно и крепятся к корпусу компрессора. При повреждении цилиндра такой компрессор позволяет легко заменить его новым гильзой без замены всего компрессора.
2) Поршень
Поршень движется вверх и вниз в цилиндре. Это движение известно как возвратно-поступательное. Во время движения поршень всасывает и сжимает воздух. В основном, поршни этих компрессоров изготавливаются из алюминия или чугуна. Во время движения поршня внутри цилиндра охлаждающая жидкость не должна просачиваться через пространство между поршнем и стенкой цилиндра. Поэтому этот компонент воздушного компрессора закрывается поршневым кольцом. Небольшой компрессор не нуждается в поршневом кольце. Пространство между цилиндром и поршнем также покрывается смазочным маслом, чтобы предотвратить попадание сжатого хладагента в картер.
3) Шатун
Шатун относится к наиболее важным компонентам компрессора двойного действия. Он обеспечивает связь между коленчатым валом и поршнем. Одна сторона шатуна соединяется с коленчатым валом через крышку шатуна. Другая сторона шатуна соединяется с поршнем через поршневой палец. Эти два соединения на шатуне позволяют преобразовать вращательное движение коленчатого вала в возвратно-поступательное движение поршня в цилиндре компрессора. Обычно шатуны изготавливают из кованой углеродистой стали.
4) Поршневое кольцо
Поршневое кольцо циркулирует вокруг поршня. Когда поршень совершает возвратно-поступательное движение в цилиндре, поршневое кольцо соприкасается со стенкой цилиндра. Между поршневым кольцом и стенкой цилиндра возникает большое трение, которое со временем должно быть заменено, чтобы компрессор работал правильно. Поршневое кольцо продлевает срок службы поршня. Оно предотвращает замену всего поршня.
5) Всасывающий и нагнетательный клапаны
Всасывающий клапан используется для всасывания воздуха в цилиндр компрессора. А нагнетательный клапан используется для нагнетания воздуха.
Преимущества и недостатки компрессора двойного действия
Преимущества:
- Он производит дешевую электроэнергию из сжатого воздуха по сравнению с компрессором одностороннего действия.
- Поршень работает в обоих направлениях.
- Эти компрессоры имеют высокую эффективность.
- Он производит эффективное сжатие.
- Этот компрессор не требует особого ухода, достаточно просто регулярно обслуживать тиски.
- Он имеет длительный срок службы.
Недостатки:
- Первоначальная стоимость этого компрессора высока.
- Он имеет большие размеры по сравнению с компрессором одностороннего действия.
- Эти компрессоры не могут находиться в среднем положении.
- Длинноходный цилиндр требует правильного направления штока поршня.
- Он требует большого пространства для установки.
Области применения компрессоров двойного действия
- Используется в цилиндрах рулевого управления
- Эти компрессоры используют для наполнения газовых баллонов
- Используется для выдвижения стрелы
- Эти компрессоры используются в гидравлических цилиндрах
- Эти компрессоры используются в пневматических цилиндрах
В этой статье мы подробно рассмотрели работу поршневого компрессора двойного действия и некоторые другие аспекты. Поэтому, если у вас есть вопросы, сообщите мне об этом в поле для комментариев. Я постараюсь сделать все возможное, чтобы дать вам правильный ответ.
