Обратный клапан для компрессора: назначение устройство и принцип работы, виды, как сделать своими руками

Обратный воздушный клапан для компрессора: применение, разновидности, специфика

На сегодняшний день для того, чтобы гарантировать четкую работу компрессорных агрегатов, используемых почти везде, применяют целый ряд добавочных технических механизмов, одним из которых считается обратный клапан для компрессора. Подобный вентиль, которым укомплектовывается много компрессорных аппаратов, также охраняет их от раннего выхода из строя и гарантирует бесшумное включение.

Обратный клапан ставится на выходное окно головки механизма, впускает охлажденный атмосферный воздух лишь в одном направлении — к трубе или другому агрегату.

Следовательно, этот вентиль предупреждает возвращение сжатого воздуха, расположенного в трубе или прочих элементах пневматического механизма, назад в установку.

Имеется опасность возвращения атмосферного воздуха из пневматического механизма во внутреннюю часть установки в моменты перерыва в деятельности механизма, а также в период его пуска.

Устройство стандартного компрессорного вентиля составляют следующие части:

стальной корпус;
входное окно, которое затворяется;
резиновое кольцо;
спираль, которая надевается на направляющие выступы вентиля;
пробка;
уплотняющие прокладки.

В оболочке обратного клапана, помимо окна, которым он при помощи патрубка связывается с установкой, существует еще одно: к нему подсоединяется вентиль разгрузки станции. Назначение подобного защитного механизма на компрессоре заключается в том, чтобы не допустить превышения возможного давления в функционирующей камере.

Условия работы

Охлажденный воздух, образовываемый агрегатом, попадает во входное окно механизма.
Под влиянием давления охлажденного воздуха сдавливается спираль, открывая вентиль и впуская воздух в пневматическую систему.
После отключения установки и падения давления воздуха в функционирующей камере спираль растягивается и закрывает воздушную линию.

Если давление воздуха в функционирующей камере в тот момент, когда установку выключают, превосходит возможное значение, срабатывает защитный вентиль, также установленный на выходе из механизма.

В конструкции разгрузочного или защитного вентиля станции применяется закрывающий элемент шарикового вида, придавливаемый к краям впускного окна особой спиралью. Если усилие, направленное на подобный шарик сжатым воздухом, превосходит то, на которое настроена спираль, вентиль открывается, за счет чего и исполняется стабилизация давления.

Защитные вентили в пневматических механизмах могут ставиться и на аппараты, например, на трубах. В этом случае назначение подобных вентилей заключается в том, чтобы не допустить понижения давления атмосферного воздуха, закаченного в трубу.

Механизмы, функционирующие по принципу обратного клапана, то есть отрубающие поток функционирующей субстанции при его беге в противоположную сторону, применяются в разных областях.

Обратные клапаны, используемые в механизмах по перевозке жидких субстанций, рассчитаны на то, чтобы не позволить попасть данным субстанциям в установку, которая может от этого прийти в неисправность. При перевозке горячих газов эти станции также применяются для того, чтобы не допустить попадания газов к другим деталям механизма.

Обратные клапаны, которые ставятся в вентиляционные системы, решают две основные задачи:

гарантируют целенаправленный путь хладагента;
предупреждают создание обратной конденсации.

Основные виды

Обратные клапанные механизмы подразделяются на:

прямого вида;
угловые;
пружинные;
шариковые;
ставящиеся при помощи фланцев;
створчатые;
устанавливаемые при помощи пайки;
произведенные под разбортовку.

Все-таки существует один главный недостаток: подобный воздушный клапан ставится на поглощающий резервуар и весьма отрицательно воздействует на совместную холодопроизводительность.

В любом случае, независимо от разновидности и целевого предназначения механизма, надо тщательно следить за тем, чтобы на зазорную деталь не попадали инородные частицы. В противном случае, даже находясь в затворенном положении, запорный вентиль не сможет целиком гарантировать свою работоспособность.

Для того чтобы смонтировать любой из них (имеется в виду разновидность вентиля), надлежит брать в расчет настройку и конфигурацию системы.

Помимо этого, эти установки выделяются исходя из специфики своей формы, (квадратные и круглые) и изделия, из которого они произведены. Любое из используемых изделий обладает своей спецификой.

Исходя из этого многие механизмы оснащаются агрегатами, исполненными с употреблением пластика, а некоторые — установками из металла.

Сейчас самым популярным видом считается пластиковый клапан. Пропускная возможность этого механизма составляет до 6 м/с. Подобное значение складывается благодаря бесшумности во время включения и выключения рабочих составляющих.

Подобная модификация агрегата может действовать как при помощи клапана, поставленного для вытяжки, так и самостоятельно. Необходимо заметить, что подобная разновидность не пользуется большой известностью среди покупателей из-за вытеснения более экономичными аналогами.

На сегодняшний день можно приобрести самый популярный вид вентиля для компрессоров — это так называемая «бабочка».

Данные аппараты изготавливаются с использованием металла, а сверху обрабатываются тонким оцинкованным слоем. Механизм оснащен двумя вертящимися лопастями, которые укрепляются на центральную ось. При отсоединении вытяжного коллектора детали замыкаются. Вентиль “бабочка” продается в нескольких вариантах, габариты которых составляют от 31 см.

На что обратить внимание

Перед тем как приобрести вентиль, для начала берут в расчет такое обстоятельство, как интенсивность действующего воздухопотока. В других системах это может быть жидкость или газ. Это обстоятельство напрямую воздействует на запуск и безошибочную деятельность установленного вентиля.

Помимо этого, нужно брать в расчет, что коэффициенты производительности воздухоочистительного агрегата взаимосвязаны с данными мощности аппарата выкачки, будь то помпа или вентилятор. При выборе вентиля берут в расчет температурный режим в комнате и среде, в которой устройство будет поставлено.

Существенное значение также имеет и уровень загрязнения окружающей среды. К примеру, агрегат разновидности «бабочка» при влиянии на него струи холодного воздуха начинает значительно сбрасывать обороты. Это может привести к плохому слиянию воздуховода и механизма в целом.

Стоимость вентиля может ничтожно колебаться и непосредственно зависит от технических параметров и компании-разработчика механизма.

Обратный клапан для компрессора: виды, как выбрать, установка

Существует ряд ситуаций, когда по ряду причин нарушается корректная работа компрессора, что приводит к периодическим сбоям при функционировании устройства.

Обратный клапан для воздушного компрессора защищает устройство от несанкционированных поломок.

Назначение устройства

Обратный предохранительный клапан для воздушного компрессора выполняет свою главную и первостепенную функцию – предотвращает возврат транспортируемого продукта на рабочее пространство самого компрессора.

Это может происходить во время пуска устройства или при любом другом вмешательстве в режим работы агрегата.

Обратный предохранительный клапан для воздушного компрессора аквариума очень необходим как раз тогда, когда осуществляется транспортировка некоторого количества водных ресурсов.

Те компрессоры, которые обеспечивают транспортировку водных ресурсов, довольно часто начинают некорректно работать.

В тех случаях, когда внутри шланга остается вода, а сам агрегат находится ниже водного уровня, вода начинает просачиваться в обратном направлении.

Она, согласно законам физики, проникает во внутренности компрессора, что зачастую приводит к поломке устройства.

В такие моменты высока вероятность короткого замыкания, что ведет за собой выход из строя агрегата.

Область применения

Предохранительный воздушный клапан широко используется во многих отраслях промышленности. Часто это:

Всасывающие жидкостные линии;
Трубопроводы для горячих газов;
Трубопроводы холодильных установок;
Системы кондиционирования воздуха.

Благодаря наличию специальных увеличенных штуцеров, возможности и сфера применения воздушного обратного клапана заметно расширяются, их также можно монтировать своими руками.

Предохранительный клапан минимального давления для компрессора способствует формированию целенаправленного прохода хладагента от теплых испарителей к холодным.

Воздушный предохранительный клапан

Кроме того представленный предохранительный агрегат эффективно предотвращает образование обратной конденсации.

Эффективность этих действий обусловлена наличием специальной пружины, которая может формировать давление внутри системы равное 0,3 бар.

По пути следования линии нагнетания воздушного компрессора, обратный клапан снабжается демпфирующим поршнем.

Это устройство обеспечивает корректную установку клапана на линии пульсации давления. Такие поршни имеют большое количество вариативных конструкций.

Применяются они на холодильных установках, которые снабжены компрессорами, работающими при параллельном режиме.

Данное устройство крепится только на горизонтальном участке трубопровода. С помощью этого агрегата можно проводить зачистку всей магистрали и сосудов, которые работают под давлением.

Благодаря применению данного устройства существенно снижается течь и уровень потерь рабочей среды из системы.

Агрегат нашел широкое применение на системах вентиляции, водоснабжения и отопления. Для вентиляционных систем агрегат является крайне необходимым элементом, и может функционировать не только как запорное, но и как регулирующие устройство.

Обратный клапан монтируется к трубопроводу посредством фланцевого крепления. Снаружи он практически незаметен.

Часто присутствие обратного клапана для компрессора ощущается в зимнее время года, в вентиляционных системах.

Это устройство способствует эффективному предотвращению попадания холодного воздуха, снега и прочих осадков внутрь системы.

Данное устройство рекомендуется устанавливать на системах аварийно противопожарной вентиляции и в сопутствующих коммуникациях.

Виды и особенности

На сегодняшний день имеется масса разновидностей обратных клапанов для компрессоров. Они могут быть:

Прямыми;
Угловыми;
Пружинными;
Шариковыми;
Створчатыми;
С фланцевыми соединениями;
Под спайку;
Под разбортовку.

Те устройства, установка которых предусматривает монтаж в системах, перекачивающих аммиак, в большинстве случаев выполнены с применением стали.

Некоторые разновидности снабжаются демпфирующим поршнем. Это позволяет применять агрегаты в рамках рабочей среды нагнетательных трубопроводов.

В ряде случаев такие клапаны могут быть задействованы в тех ситуациях, когда важно в своевременное и быстрое перекрытие проходного отверстия.

Такие требования к агрегату сопряжены с высокими перепадами внутреннего давления в механизме. Иногда оно может достигать 0,1 бар, наряду с этим в обычных устройствах оно может составлять от 0,03 до 0,06 бар.

Предохранительное устройство для аквариума

Однако есть один существенный недостаток – такой обратный клапан, установленный на всасывающем трубопроводе очень негативно влияет на общую холодопроизводительность.

Вне зависимости от модификации и целевого предназначения устройства, необходимо внимательно наблюдать за тем, чтобы на зазорный элемент (седло) не попадали посторонние частицы.

В противном случае, даже находясь в закрытом положении, запорный клапан не сможет полностью обеспечить свою работоспособность.

К слову, те клапаны, которые снабжены запорным элементом в виде шара, не столь чувствительны к загрязнениям.

Это объясняется широким углом зазора между углом седла и шара. Агрегат повсеместно используется в области компрессоростроения для таких отраслей как металлургия, химическая и нефтехимическая промышленность.

Для того, чтобы установить каждый из них следует внимательно учитывать параметры и конфигурацию системы.

Кроме того, эти агрегаты отличаются исходя из особенностей своей формы, (квадратные и круглые), и материала, из которого они изготовлены.

Каждый из применяемых материалов обладает своими особенностями. Исходя из этого, многие системы оборудуются устройствами, выполненными с применение пластмассы, а некоторые – агрегатами из металла.

Сейчас наиболее распространенной разновидностью является пластмассовый клапан. Пропускная способность данного устройства составляет 4-6 м/с.

Такое значение формируется исходя из полного отсутствия шума во время открытия и закрытия рабочих лопастей.

Такая разновидность агрегата способна функционировать как при содействии вентиля, установленного для вытяжки, так и автономно.

Стоит отметить, что такая модификация, как электромагнитный клапан не пользуется большой популярностью среди потребителей ввиду вытеснения более дешевыми аналогами.

Сейчас можно купить наиболее распространенный вид клапанов для компрессоров – это так называемая «бабочка».

Обратный клапан

Данные агрегаты производятся с применением стали, а сверху покрываются тонким слоем оцинкованного покрытия.

Устройство оборудовано двумя вращающимися лопастями, которые крепятся на центральную ось. При выключении вытяжного канала лопасти смыкаются. Клапан бабочка выпускается в нескольких модификациях, размеры которых составляют 10-30,5 см.

Как выбрать?

Перед тем, как купить обратный клапан нужно в первую очередь учитывать такой не малозначимый фактор, как интенсивность рабочего воздухопотока.

В альтернативных системах это может быть жидкость или газ. Данный фактор напрямую влияет на запуск и корректную работу установленного клапана.

Кроме того, следует учитывать, что показатели производительности воздухообменного устройства плотно коррелируют с показателями мощности устройства выкачки, будь то насос или вентилятор.

При подборе клапана следует учитывать температурный режим в помещении и среде, в которой агрегат будет установлен.

Немаловажное значение также имеет и степень загрязнения окружающей среды. Например, устройство типа «бабочка» при воздействии на него потока охлажденного воздуха начинает существенно сбавлять обороты.

Это может привести к нежелательному объединению воздуховода и устройства в целом. Цена на обратный клапан может незначительно колебаться, и напрямую зависит от технических характеристик и фирмы-производителя устройства.

Обратный клапан для компрессора с ресивером, Valuetex:

Допустимое максимально давление: 16 бар;
Материал корпуса: латунь;
Интервал рабочей температуры: от -15 до +90 °С;
Внутренняя резьба: ¼ дюйма;
Цена: 4-5 $.

Малый обратный клапан для компрессора

Клапан, обратный, прямой, Airway:

Допустимое максимально давление: 14 бар;
Материал корпуса: сталь;
Интервал рабочей температуры: от -20 до +100 °С;
Внутренняя резьба: ½ дюйма;
Цена: 5-6 $.

Клапан обратный, угловой, Viton:

Допустимое максимально давление: 12 бар;
Материал корпуса: латунь;
Интервал рабочей температуры: от -10 до +70 °С;
Внутренняя резьба: ¾ дюйма;
Цена: 3-4 $.

Обратный клапан своими руками (видео)

Особенности установки

При монтаже своими руками применяется стандартная последовательность действий. Перед началом монтажа своими руками, следует выбрать место для установки устройства.

Монтаж своими руками (на примере системы водоснабжения аквариума) осуществляется с ориентировкой на следующий алгоритм:

Шланг подсоединяется к распылителю.

В аквариуме располагается распылитель.

Шланг укладывается вдоль стенки.

Обратный клапан вставляется с учетом направления стрелки на корпусе.

Второй конец шланга присоединяется к компрессору.

Производится тестовый запуск компрессора.

В большинстве случаев это место располагается между насосной станцией и ресивером, а агрегат подсоединяется при помощи сгона.

Устройство, правила и принцип работы поршневого компрессора

Этот тип компрессора берет за основу своей работы использование механического прибора поршневого типа с целью увеличения давления газа или жидкости посредством компрессии, то есть – уменьшения объема. Такие компрессоры используются чуть ли не во всех сферах жизни: химическая промышленность, медицина, автомобилестроение, холодильной технике, а также для бытовых и полупрофессиональных нужд.

Иногда при помощи поршневых компрессоров осушают воздух. Это связано с технологическими особенностями сжатия воздуха. Они отличаются:

Недорогой ценой по сравнению с остальными типами компрессоров;
Простым технологическим процессом их производства;
Легкостью в ремонте и доступностью деталей.

Поршневые компрессоры бывают нескольких типов, опишем их ниже.

Воздушный

Едва ли не номер один в мире компрессорных установок, которые начал использовать человек – поршневой воздушный компрессор. Его популярность обусловлена простотой строения как механизма, так и принципа действия. Работа с ним также проста и не требует особых навыков. Его официальное название – компрессорная установка объемного сжатия.

За многие десятилетия его базовая конструкция не претерпела особых изменений. Это корпус из чугуна, а внутри него находится цилиндр. В механизме также есть собственно поршень, сделанный таким образом, чтобы оставался маленький зазор и два клапана. Каждый из них имеет свое назначение: один из них всасывающий, второй предназначен для питания.

Судовой

Компрессоры с поршневой системой нередко применяются на больших двухтактных дизелях на судах. Их используют для наддува и продувки. Дело в том, что двухтактный дизель сам по себе не способен завестись и функционировать. Для полноценной работы ему нужна дополнительная подача воздуха, под давлением больше, чем атмосфера.

Присоединенный к мотору и работающий в такт с ним, поршневой компрессор подает дополнительные объемы воздуха.

Безмасляный

Этот вид компрессора используют там, где необходима подача чистого, без примеси смазочных материалов, воздуха или другого газа. Этот воздух будет без следов масляной эмульсии.

Это не означает, что устройство поршневого компрессора работает совсем без смазки, просто масло не пересекается с воздушными потоками. Под них обычно берут двигатель мощностью 1,1 кВт.

Он имеет дополнительные позитивные характеристики:

Малый размер;
Не нуждается в частом обслуживании;
Возможна транспортировка и перемещение в любом положении.

Читайте так же: Рассмотрим сварочные аппараты для оптоволокна

Также на таких компрессорах устанавливают дополнительную очистку для лучшего качества воздуха.

Винтовой

Винтовой компрессор используют для снижения давления путем вращательных движений роторов. Это устройство изобрели в 30х годах. Отличается способностью работать в автоматическом режиме и экономичностью.

По сути своей, это устройство призвано преобразовывать электрическую энергию в энергию газа или простого воздуха. Это происходит посредством электродвигателя.

Винтовой блок имеет конструкцию, состоящую из корпуса и двух больших винтов. Винты между собой не соприкасаются – между ними есть небольшой зазор, который просто уплотняется пленкой из масла.

Собственно, принцип устройства состоит в том, что никакие узлы между собой не трутся.

Это также означает, что мелкий сор, если даже и попадет вовнутрь устройства, не повредит его, так как элементов, которые терлись бы, нет. Максимум, придется заменить масло. Еще один плюс – винтовой компрессор в разных скоростных режимах, то есть, существует возможность регулировать его производительность и тем самым экономить электроэнергию.

Как он работает

Вышеперечисленные виды компрессоров с поршневой системой имеют несколько разные принципы работы.

Воздушный

Принцип работы прост. Цикл его работы состоит всего на всего из двух движений поршня. Когда происходит поступательное движение, газ всасывается в рабочий цилиндр. Когда поршень совершает движение назад, газ сжимается, и происходит это в цилиндре. Таким образом, сила давления нарастает.

Пока это все совершается, всасывающий клапан закрывается, и к работе подключается клапан нагнетания. Он выталкивает сжатый газ в магистраль. Вот весь цикл работы воздушного поршневого компрессора. Как видно, схема действия несложная.

Судовой

Поршень компрессора имеет такой механизм привода, что движение компрессорного поршня синхронно к движению поршня дизеля. У судовых дизелей с таким приспособлением вращаются с совсем небольшой частотой. Как правило, она не превышает 180-200 об/мин. По этой причине компрессор достигает высокого значения КПД.

Читайте так же: Вся информация про передвижные электростанции

Интересно, что зачастую размеры обоих аппаратов схожи. Получается, что верхняя часть всего устройства направлена на работу двигателя внутреннего сгорания, а нижняя часть сжимает и нагнетает заряд в цилиндр и в мотор.

Безмасляный

Основные особенности безмасляного поршневого компрессора – чистота газа на выходе и немного меньший ресурс работы, чем у его собратьев. Название не означает, что узлы устройства без смазки. Просто она находится отдельно и в картер не заливается. Плюс, установлена дополнительная система очистки.

Винтовой

Воздух попадает в роторный механизм посредством клапана, проходя предварительную очистку. Потом воздух смешивается с маслом. Смесь направляется в емкость, где сжимается. Параллельно выполняются такие цели, как устранение зазоров между винтами и стенками корпуса.

Это делает появление протечек практически невозможным даже при том, что оба ротора не соприкасаются и, плюс ко всему, отводит тепло, появившееся при сжатии.

Смесь, уже сжатая, направляется в маслоотделитель, где, собственно, и разделяется на смазочный материал и воздух. Масло, после прохождения сквозь фильтр и охлаждения, течет обратно в блок.

Воздух тоже охлаждается и выводится из компрессора.

Принцип работы поршневых компрессоров показан на видео

За и против

Аппараты имеют несколько заметных минусов:

Принцип работы вышеописанных устройств, кроме винтового, таит в себе один минус. Сжатый воздух или другой газ выходят из аппарата в виде импульсов, а не ровным потоком. Чтобы предотвратить это ненужное явление, используют дополнительный компонент, который называется ресивер. Ресивер сглаживает пульсацию, а также выравнивает давление газа.

При работе поршневой компрессор создает много шума. Это происходит из-за особенностей его строения. Не шумят только установки, где положение цилиндров оппозитное.

Также аппараты сильно вибрируют. Если у них большие габариты, приходится помещать их на прочный фундамент из бетона.

Но существует и множество положительных моментов:

Легко ремонтируются.

Просты в использовании.

Могут иметь совсем небольшие габариты.

Многофункциональны – используются практически во всех сферах жизни.

Читайте так же: Рассказываем про устройство сварочного трансформатора

Самые важные из правил безопасности при работе с поршневыми компрессорами. Нужно проводить постоянное наблюдение за тем, чтобы герметичность сборочных единиц была соблюдена, при том абсолютно всех единиц. Особенное внимание следует уделять тем сборочным элементам, которые вынуждены переносить сильное давление.

Каждую смену необходимо осматривать предохранительные клапаны, и приборы, с помощью которых проводят замеры, а также и автоматику на предмет дефектов и неисправностей. Это важный принцип безопасности персонала и техники.

Вспоминать чистить фильтры для масла в системе смазочной циркуляции, равно как и приемную стенку насоса. Для этого нужно установить сроки, руководствуясь предписаниями в инструкции, но как минимум раз в 50 дней.

В видео рассказывается про эксплуатацию поршневого компрессора

Что делать при поломке?

Разорвался маслопровод – придется попотеть и исправить маслопровод.
Произошло повреждение перепускного клапана масляного насоса – чинить его нет смысла, надо купить новый.
Отсутствует масло – влить фильтрованное масло обязательно той же марки, что уже есть в картере.
Засорилась сетка, в функционал которой входит прием смазки в масляном насосе – как только компрессор остановится, приемную сетку нужно снять, почистить и установить назад.
При засорении фильтра для смазочных материалов его достаточно просто почистить.
Износились шатунные е подшипники – их надо подтянуть, если не получается, то заменить вкладыши. Нужно помнить, что их следует подогнать по валу.
В масло попала вода – придется заменить масло, затем в обязательном порядке просушить систему.

На видео показан один из случаев ремонта

Принцип работы поршневого компрессора достаточно прост даже для того, что бы его оператором был человек без специальной технической подготовки. Легко поддающиеся ремонту, они при этом имеют большой рабочий ресурс. Устройства используются повсеместно – начиная от научных лабораторий и медицины, заканчивая полупрофессиональным строительством.

И пока не придумано ничего лучшего

Компрессоры: устройство и принцип работы

Воздушный компрессор представляет собой установку, действие которой основано на сжатии воздуха и подачи его под определенным давлением в пневматическое оборудование. Выбирая компрессорное оборудование для выполнения различных видов работ, необходимо учитывать устройство компрессора, его конструктивные особенности, а также технические и рабочие характеристики установки.

Конструктивные особенности, принцип действия и устройство воздушного компрессора зависят от типа установки. Современные компрессоры имеют несколько классификаций, главной из которых является различие компрессоров по принципу действия.

Сегодня производители компрессорного и пневматического оборудования предлагают большое количество данных установок различного типа, наиболее распространенными среди которых являются винтовые и поршневые установки. Все виды компрессоров имеют, как общие элементы, так и различия в конструкции.

Кроме того, в зависимости от типа оборудования могут быть использованы различные материалы при изготовлении тех или иных составляющих компрессоров.

Устройство компрессоров винтового типа

В промышленных отраслях наиболее распространено использование винтовых воздушных компрессоров, которым характерны высокие технические характеристики.

Устройство компрессора воздушного винтового отличается от аналогичных установок наличием винтового блока, в состав которого входят два ротора с ведущим и ведомым типом.

Винтовой блок является основным рабочим элементом данного оборудования.

В момент работы данного компрессора, воздух, который проходит через систему фильтрации и клапан, поступает блок с винтами, где происходит смешивание воздуха с маслом. Использование масла необходимо для устранения пузырей воздуха и уплотнения пространства.

Далее воздушно-масляная смесь нагнетается винтовым блоком в пневматическую систему. На следующем этапе смесь поступает в сепаратор, где воздух отделяется от масел и, через систему радиатора, подается в ресивер или же на пневматическое оборудование.

Так как блок, в котором расположены винты, является главным рабочим элементом компрессора, принцип его работы необходимо рассмотреть отдельно. Зубья роторов – ведущего и ведомого, находятся в зацепленном состоянии.

Корпус винтового блока и открытые полости роторов создают объем, в который, при вращении винтов, поступает воздух. Вращение роторов имеет противоположные направления.

При этом происходит закрытие открытых полостей, что приводит к уменьшению объема между ними и увеличению давления нагнетания.

Подобное устройство винтового компрессора и его принцип действия обеспечивает высокую эффективность работы всей установки, бесперебойную подачу сжатого воздуха на пневмооборудование и возможность интенсивной эксплуатации данной системы на протяжении длительного времени.

Устройство поршневого компрессора и принцип его действия

Другим видом компрессорных систем, широко используемых в быту и на небольших предприятиях, является оборудование поршневого типа. Главным отличием такой установки от винтового и других типов оборудование является достаточно простое устройство поршневого компрессора и принцип его работы. Основные элементы данной установки можно разделить на группы в зависимости от выполняемых функций:

цилиндровая группа;
поршневая группа;
механизмы движения;
системы регулирования, представляющие собой элементы, регулирующие производительность оборудования – трубопроводы, вспомогательные клапаны;
системы смазки;
элементы охлаждения;
детали для установки оборудования.

Конструктивно поршневой компрессор представляет собой корпус, выполненный из чугуна, алюминия или же другого материала и оснащенный цилиндром, расположение которого может быть как вертикальным, так и горизонтальным. Основную подвижную и рабочую часть компрессора составляет сам поршень и два клапана, выполняющие всасывающие и нагнетательные функции.

Основу работы данного оборудования составляет движение поршня – поступательные движения приводят к всасыванию воздуха в цилиндр, а при возвратном действии воздух сжимается. Данный процесс и приводит к увеличению силы давления.

В этот момент происходит закрытие клапана всасывающего действия, а нагнетательный клапан подает в магистраль сжатый воздух. Данный цикл повторяется на протяжении всего периода работы оборудования, обеспечивая пневмоинструменты воздухом под давлением необходимого уровня.

Устройство компрессора воздушного поршневого отличается своей сравнительной простотой в сочетании с высокими рабочими и эксплуатационными характеристиками.

Учитывая устройство компрессоров поршневых и винтовых, их конструктивные, технические и эксплуатационные особенности, можно легко выбрать наиболее подходящий тип оборудования в соответствии с предъявляемыми к ним требованиями и для использования с различными пневмоинструментами при проведении как промышленных, так и бытовых работ.

Конструкция винтового компрессора | НПП Ковинт

В данной статье мы расскажем об основных элементах конструкции винтового компрессора и о его устройстве.

В настоящее время производством винтовых компрессоров занимается достаточно большое количество компаний по всему миру. Однако, как автомобиль состоит из кузова, двигателя и трансмиссии, так и винтовой компрессор разных производителей состоит из компонентов, имеющих различия в конструкции, но выполняющих одну и ту же задачу при работе агрегата.

Любой винтовой компрессор может быть схематично представлен следующим образом:

Основные элементы винтового компрессора

1 – входной фильтр

2 – всасывающий клапан

3 – винтовой блок

4 – электродвигатель

5 – масляный резервуар

6 – сепаратор

7 – клапан минимального давления

8 – термостат

9 – масляный фильтр

10 – воздушный радиатор

11 – масляный радиатор

12 – вентилятор

13 – обратный клапан

14 – сетчатый фильтр

15 – выход сжатого воздуха

Входной фильтр

На входе винтового компрессора обязательно устанавливается фильтр, задачей которого является предотвращение проникновения в компрессор вместе с засасываемым воздухом пыли и твердых механических частиц.

Он представляет собой, как правило, цилиндрический патрон из гофрированной бумаги и может устанавливаться как открыто, так и в корпусе.

Воздушный фильтр винтового компрессора

Размер ячейки входного фильтра в большинстве случаев составляет 10 мкм, а площадь его поверхности соответствует производительности компрессора.

Всасывающий клапан

Наличие на входе винтового компрессора всасывающего клапана (иногда его еще называют регулятором всасывания) является отличительной особенностью компрессоров данного типа. Закрытие и открытие всасывающего клапана позволяет легко переводить компрессор в режим холостого хода и работы под нагрузкой соответственно.

Запорный элемент всасывающего клапана имеет вид поворотного (заслонки) или поступательно двигающегося диска с уплотнением. Положение запорного элемента изменяется под действием сжатого воздуха, подаваемого во внутренний или внешний пневмоцилиндр из масляного резервуара через управляющий электромагнитный клапан.

Всасывающий клапан винтового компрессора

Запуск винтового компрессора всегда происходит при закрытом всасывающем клапане. Но для того, чтобы в масляном резервуаре произошло накопление сжатого воздуха с давлением, достаточным для последующего воздействия на поршень управляющего пневмоцилиндра, всасывающий клапан имеет канал небольшого сечения с обратным клапаном.

Обратный клапан

Винтовой блок

Основным рабочим элементом компрессора является винтовой блок, в котором собственно и происходит процесс сжатия всасываемого через входной фильтр воздуха.

Винтовой блок

В корпусе винтового блока расположены два вращающихся ротора – ведущий и ведомый. При их вращении происходит движение воздуха от всасывающей стороны к нагнетающей с одновременным уменьшением объема межроторных полостей, т.е. сжатие.

Принцип сжатия воздуха в винтовом блоке

Зазор между роторами уплотняется находящимся в корпусе винтового блока маслом. Масло также служит для смазывания подшипников и отвода тепла, образующегося при сжатии воздуха.

Также существуют безмасляные винтовые компрессоры классического исполнения (без уплотняющей жидкости) и с водяным впрыском в камеру сжатия вместо масла.

Электродвигатель

Для передачи вращения ведущему ротору винтового блока, как правило, используется обычный трехфазный асинхронный электродвигатель.

Электродвигатель

Исключение составляют мобильные винтовые компрессоры, в которых в качестве источника вращения используется дизельный двигатель.

Дизельный компрессор

Вращение от вала двигателя ведущему ротору винтового блока может передаваться как при помощи клиноременной передачи:

Ременной привод

или через муфту с эластичным элементом (так называемый «прямой привод»).

Муфта эластичная

В некоторых случаях применяется шестеренчатый привод (в компрессорах большой производительности).

Нередко бывает необходимо регулировать производительность винтового компрессора, изменяя частоту вращения вала двигателя. В этом случае электропитание двигателя осуществляют при помощи специального устройства – частотного преобразователя.

Частотный преобразователь

Применение частотного преобразователя позволяет в широких пределах регулировать производительность винтового компрессора в зависимости от реальной потребности в сжатом воздухе, не прибегая к переводу агрегата в режим холостого хода закрытием всасывающего клапана.

Масляный резервуар

Масляный резервуар играет очень важную роль в работе винтового компрессора:

выполняет роль первичного аккумулятора сжатого воздуха;
увеличивает объем масляной системы компрессора и, соответственно, количества масла, необходимого для эффективного отвода тепла, образовывающегося при сжатии воздуха;
работает, как отделитель основной массы масла от сжатого воздуха, т.к. масло-воздушный поток попадает в резервуар из винтового блока по касательной к его цилиндрической поверхности – как бы «закручивается».

Масляный резервуар

Сепаратор

Для того, чтобы выходящий из винтового компрессора сжатый воздух содержал минимальное количество масла, в его конструкции обязательно применяется сепаратор.

Сепаратор может быть внешним (в компрессорах небольшой мощности) и встроенным в масляный резервуар.

Внешний вид встроенного сепаратора:

Сепаратор встроенный

Сепаратор внешний:

Сепаратор внешний

Сепаратор в разрезе с указанием потока масла и воздуха:

Сепаратор в разрезе

Благодаря наличию в конструкции винтового компрессора сепаратора содержание масла в сжатом воздухе на выходе не превышает 3 мг/м3.

Клапан минимального давления

Для нормальной циркуляции масла при работе винтового компрессора необходимо, чтобы давление в масляном резервуаре не опускалось ниже определенного минимально необходимого уровня.

Когда в магистрали, на которую работает винтовой компрессор, уже присутствует давление, это условие выполняется. А вот в случае, когда компрессор используется для заполнения пустого воздухосборника, для создания в масляном резервуаре повышенного давления используется клапан минимального давления.

Клапан минимального давления

Клапан минимального давления в разрезе:

Клапан минимального давления в разрезе

Этот клапан открывается при давлении на его входе, превышающем определенное значение, которое задается регулировкой сжатия закрывающей клапан пружины. Типичным для винтовых компрессоров давлением открытия клапана является значение 4÷4,5 бар.

Термостат

В винтовом компрессоре, как и в двигателе автомобиля, существует два круга системы охлаждения – малый и большой.

Сразу после запуска компрессора масло в нем циркулирует по малому кругу, что обеспечивает довольно быстрый рост температуры. Это необходимо, чтобы при сжатии воздуха не происходило выпадение конденсата и смешивание его с маслом, значительно ухудшающее его эксплуатационные свойства.

Малый круг охлаждения

После достижения определенного значения температуры масла термостат открывается, направляя поток циркуляции по большому кругу – через охлаждаемый вентилятором радиатор.

Большой круг охлаждения

Как правило, открытие термостата начинается при температуре масла +55°С и полностью завершается при температуре +70°С.

Масляный фильтр

В процессе работы винтового компрессора в масле могут присутствовать механические примеси – продукты износа движущихся частей и частицы пыли, размер которых меньше размера ячейки входного фильтра.

Для очистки масла от этих примесей в циркуляционный контур компрессора включается масляный фильтр.

Масляный фильтр в разрезе

Воздушный радиатор / Масляный радиатор / Вентилятор

Для охлаждения сжимаемого винтовым компрессором воздуха его пропускают через радиатор, который обдувается вентилятором. Температура сжатого воздуха на выходе компрессора, как правило, превышает температуру окружающей среды не более, чем на 20÷30 °С.

Для охлаждения циркулирующего в компрессоре масла служит масляный радиатор. Обычно воздушный и масляный радиаторы объединены в единый блок и обдуваются одним вентилятором (двумя в компрессорах большой мощности).

Обычно вентилятор приводится в действие отдельным электродвигателем.

Вентиляторы охлаждения

В небольших компрессорах зачастую для обдува радиаторов используется вентилятор, входящий в состав приводного двигателя.

Вентилятор охлаждения на двигателе

Обратный клапан / Сетчатый фильтр

Масло, отделяемое от сжатого воздуха в сепараторе, требуется вернуть в циркуляционный контур компрессора. Для этого используется специальная масловозвратная линия, имеющая в своем составе обратный клапан и сетчатый фильтр.

Масловозвратная линия

Для того, чтобы процесс возврата масла можно было наблюдать в реальном времени (это необходимо в диагностических целях), некоторые детали масловозвратной линии выполняют прозрачными.

Масловозвратная линия

Выход сжатого воздуха

На выходной патрубок винтового компрессора необходимо установить запорный кран, позволяющий отключить компрессор от магистрали сжатого воздуха на время проведения технического обслуживания или ремонта.

Также для соединения выхода компрессора с магистралью рекомендуется использовать гибкое соединение (металлорукав) для устранения влияния температурных и вибрационных деформаций трубопровода на соединение.

Шаровый кран и металлорукав

На этом все.

Мы рассмотрели основные компоненты конструкции винтового компрессора и их назначение. В следующих статьях мы рассмотрим устройство данных узлов более подробно.

Все возникшие вопросы вы можете задать в форме ниже. Мы ответим в течение 1-2 рабочих дней.

С уважением,

Константин Широких & Сергей Борисюк

Вернуться в раздел Полезная информация

Еще по теме:

Винтовые компрессоры. Общая информация

Принцип работы винтового компрессора

Конструкция/устройство винтового компрессора

Конструкция винтового газового компрессора. Видео

Конструкция винтового блока компрессора

Конструкция всасывающего клапана (регулятора всасывания) винтового компрессора

Конструкция термостата. Назначение термостата в винтовом компрессоре

Конструкция клапана минимального давления (КМД). Назначение КМД в винтовом компрессоре

Конструкция масляного резервуара. Назначение и принцип действия

Конструкция сепаратора тонкой очистки. Назначение и функции в винтовом компрессоре

Схема управления работой винтового компрессора. Общая информация

Силовая часть схемы управления винтового компрессора

Устройство и принцип действия компрессора

Сжатый воздух широко используется в промышленности, строительстве, а также в быту. Например, владельцу небольшого производства, где используется штамповочное оборудование, не обойтись без сжатого воздуха, при помощи которого действуют системы включения прессов.

При выполнении разнообразных дорожно-строительных работ широко применяются пневматические отбойные молотки, пульверизаторы, шуруповёрты.

Для работы всех этих агрегатов необходим воздух под давлением не менее 5…7 ат, которое и обеспечивает широкий класс машин, называемых компрессорами.

Классификация основных видов компрессоров

В зависимости от особенностей своей конструкции, а также по принципу действия всё многообразие компрессорных установок может быть сведено к двум видам: лопастным и объёмным.

В компрессорах лопастного типа необходимое давление воздуха создаётся за счёт взаимодействия воздушного потока с решётками лопастей – подвижной и неподвижной. Конструктивно такие компрессоры бывают осевыми, радиально-осевыми и центробежными.

Схема лопастного компрессора последнего типа представлена на рис. 1.

Рис. 1

Она применяется, например, в установках для кондиционирования воздуха. Эксцентрично установленный на валу ротор 1 снабжён лопастями 3, отбрасываемыми возникающими при вращении центробежными силами от корпуса 4. В результате уменьшается площадь поперечного сечения рабочей камеры 2, что, при постоянном расходе хладагента обеспечивает необходимое повышение его давления.

Более распространены компрессорные установки второго типа – объёмного. Здесь избыточное давление воздуха создаётся в специальных камерах. Объём и порядок соединения этих камер в ходе одного рабочего цикла сжатия постоянно изменяются, что вызывает соответствующее изменение рабочего давления воздуха. Компрессоры указанного типа подразделяются на роторные и поршневые.

Поршневые компрессоры благодаря своим положительным особенностям – надёжности и удобству в эксплуатации, стабильности рабочих характеристик, компактности и пр. – получили повсеместное применение. Пользователей в самых различных сферах хозяйственной деятельности вполне устраивают универсальность и широкие технические возможности поршневых компрессоров.

Устройство поршневого компрессора представлено рис. 2. Компрессор состоит из цилиндра 1, поршня 2, двигателя 3, вращающего приводной вал, впускного 4 и нагнетательного 5 клапанов, фильтра 6 и ресивера 7.

Рис. 2

Принцип работы поршневого компрессора заключается в следующем. Вращающийся от двигателя приводной вал (кривошипно-коленчатого или эксцентрикового исполнения) преобразует вращательное движение в возвратно-поступательное перемещение поршня, которым обеспечивается подача сжатого воздуха в полость ресивера.

Очистка отбираемого внешнего воздуха производится фильтром, который одновременно представляет собой и осушитель воздуха для компрессора.

Цикличность поступления воздуха в рабочую полость цилиндра осуществляется синхронным действием клапанов: при обратном ходе поршня открывается впускной клапан (соответственно, закрывается нагнетательный), а при прямом – наоборот – впускной клапан закрывается, а нагнетательный открывается.

Ресивер для компрессора позволяет накапливать сжатый воздух , после чего он далее по трубопроводам передаётся для своего дальнейшего использования.

Компрессор с ресивером позволяет обеспечивать более надёжную работу пневматических устройств, поскольку снижает колебания давления сжатого воздуха и создаёт необходимый его объём при продолжительной работе таких устройств.

Компрессоры поршневого типа классифицируются на установки:

— простого и двойного действия;

— с различной компоновкой рабочего цилиндра: вертикальной, горизонтальной, угловой;

— с различным количеством рабочих цилиндров.

Комплектация поршневых компрессоров

Определяется мощностью и предназначением компрессора.

Например, при длительной работе компрессора необходима установка системы автоматического контроля за его функционированием, которая включает в себя реле давления воздуха для компрессора.

Это обеспечивает управление производительностью компрессора при изменениях величины расхода сжатого воздуха, что приводит к постоянству значений рабочего давления.

Например, с уменьшением давления в ресивере такой компрессор включается, а при повышении давления в ресивере до максимально допустимого значения – выключается. Наличие реле давления компрессора, цена на которое зависит от мощности привода и диапазона регулирования давления, снижает износ поршней и соответственно повышает долговечность компрессора.

Требуемый объём ресивера компрессора зависит от его производительности и допустимых колебаний давления. Он рассчитывается по формуле

V=(Q/8*Δр) (м3),

где:

Q – требуемая производительность компрессора, м3/мин;

Δр – допустимое колебание рабочего давления сжатого воздуха, ат.

Поршневые компрессоры небольшой производительности изготовляются в передвижном исполнении (см. рис.3), что позволяет оперативно перемещать агрегат к новому месту его применения.

Рис. 3

Такие компрессоры могут приводиться в действие и от двигателя внутреннего сгорания.

Недостатки поршневых компрессоров:

1. Ограниченная, по сравнению с другими типами, производительность агрегата.

2. Довольно высокий уровень вибраций и шума в процессе работы.

3. Необходимость частого технического обслуживания и ремонта.

4. Необходимость в тщательной очистке воздуха.

Ремонт поршневых компрессоров

Длительная и надёжная эксплуатация поршневых компрессоров возможна лишь при своевременном и качественном проведении регламентных работ. В частности, ремонт поршневых компрессоров требуется в следующих случаях:

— в случае снижения производительности агрегата;

— при повышенном (против паспортных значений) нагреве компрессорного блока;

— при подтекании масла из картера;

— в случае самопроизвольного падения давления;

— при разгерметизации пневмореле;

— при механических стуках в рабочей полости цилиндра;

— при повышенном нагаре на рабочих деталях компрессора.

Обратный клапан для вентиляции: назначение, виды, установка. Как сделать своими руками

Система вентиляции помещения предназначена для того, чтобы обеспечивать приток свежего воздуха, при этом удаляя отработанный, неприятный запах и пыль.

Часто случается так, что установленная в многоэтажном доме вентиляция не справляется со своими задачами, и вместо чистого воздуха в квартиру попадают посторонние запахи от соседей.

Чтобы этого не происходило, рекомендуется установить обратный клапан для вентиляции.

Для чего нужен обратный клапан

Обратный клапан представляет собой конструкцию, при которой лопасти самого клапана расположенные на оси, будут двигаться таким образом, что воздух, попадающий в клапан, не будет поступать в квартиру. Воздушные массы в обратном клапане двигаются только в одном направлении, и если оно резко меняется, то устройство закрывается, что препятствует поступлению воздуха в помещение.

Основными причинами, при наличии которых следует установить обратный клапан, являются:

Отсутствие приточной вентиляции – она может быть сломана или засорена, в связи, с чем приточный воздух просто не поступает в вентиляцию.
Неправильное расположение вытяжной трубы, как следствие попадание в вентиляцию задуваемого воздуха.
В доме установлено печное отопление, и при работе печи, в трубе усиливается тяга горения, что способствует обратному току воздуха в вентиляционной трубе.
В одной из квартир многоэтажного дома установлена мощная вытяжка, и при ее работе нарушается ход воздушных потоков в других квартирах.
Наличие нескольких вытяжек в одной квартире будет способствовать усилению тяги в одной из них, что приведет к нарушению оттока воздуха.

Чтобы проверить наличие тяги в вентиляции, можно воспользоваться свечкой. Поднесите зажженную свечу в вентиляции и откройте окно. Если поток воздуха правильный, то свеча затухнет.

Виды обратных клапанов для вентиляции

Клапаны для вентиляции могут классифицироваться по материалу изготовления, чаще всего их производят из:

Пластика.
Тонкой оцинкованной стали.
Комбинированных материалов – стали и пластмассы.

Вариант, изготовленный из пластмассы, часто устанавливают в квартирах, офисах, коттеджах. Такие обратные клапаны имеют привлекательный внешний вид и подойдут под любой стиль интерьера.

Кроме того, пластмассовые клапаны легко справятся с задачами естественной вентиляции.

Еще одним несомненным их плюсом является доступность – пластиковые обратные клапаны самые дешевые устройства среди других аналогов.

Модели, изготовленные из оцинкованной стали используют на промышленных предприятиях или в административных зданиях бытового назначения.

Такие клапаны обладают прочной конструкцией, что позволяет им функционировать в приточно-вытяжных системах вентилирования.

Кроме того, на предприятиях всегда выдвигаются повышенные требования к пожаробезопасности, а стальные клапаны хорошо справляются с этой задачей.

В зданиях, где присутствует естественная вентиляция, хорошо зарекомендовали себя устройства из комбинированных материалов. Корпус изделия выполнен из оцинкованной стали, а лопасти изготовлены из пластика. Таким образом, клапан реагирует при самом маленьком дуновении ветра и обеспечивает естественный воздухообмен.

В зависимости от конструкции, обратные клапаны для вентиляции бывают:

Лепестковые. Изготавливаются в виде жесткой заслонки, закрепленной на оси, и содержат принцип работы поворотного механизма. При потоке воздушных масс, эта заслонка поворачивается, таким образом, закрывая или открывая вход для воздуха.

С гравитационной решеткой. Внешне напоминают жалюзи, расположенные вертикально или горизонтально. При включении вытяжки, створки открываются и начинают свою работу. Такой тип устанавливается в стенах для защиты коммуникаций.

Мембранные. Выполняют работу по принципу лепестковых клапанов, однако заслонка в таких устройствах гораздо тоньше, и при дуновении ветра мембрана закрывает решетку, тем самым препятствуя поступлению воздуха.

Бабочка.Схожий в строении с лепестковым типом клапана, однако, имеет два лепестка на оси, чем и напоминает известное насекомое. При включении вентиляции, лепестки открываются и, соответственно, при выключении – закрываются.

Кроме того, клапаны бывают горизонтального и вертикального типа, с подогревом и без него, а также прямоугольными или круглыми.

Как правильно выбрать обратный клапан

Выбирая обратный клапан для своей квартиры, необходимо руководствоваться такими критериями:

Прибор должен быть чувствительным даже к небольшому движению воздуха, поэтому лучше установить вытяжной вентилятор с решеткой. Это будет способствовать нормальному воздухообмену и увеличению тяги.
Технические показатели клапана должны соответствовать приобретенному вентилятору: мощность последнего должна обеспечивать полное открытие лепестков клапана. Подбирайте диаметр клапана в точности подходящий по размеру к параметрам вентилятора.
Обратите внимание на рабочую температуру клапана – некоторые приборы могут работать только при средних температурах.
В зависимости от формы воздуховода подбирается подходящий обратный клапан, имеющий такую же форму. Делается это для удобства установки устройства.

Не стоит забывать о том, что при неправильном подборе клапана, воздухообмен в квартире может нарушиться и полностью поменять свое направление.

Как сделать обратный клапан своими руками

Разобравшись с принципом работы обратного клапана, его с легкостью можно изготовить самостоятельно в домашних условиях. Самым простым будет клапан мембранного действия. Для него потребуется готовая решетка, полимерная пленка средней толщины, клей-герметик, крепежи.

Процесс изготовления состоит из последовательного выполнения алгоритма действий:

Измерить размеры вентиляционного отверстия и вырезать решетку таким образом, чтобы ее величины были на 2 см больше самой отдушины.

Если имеется кусок пластика под заготовку, то чтобы сделать решетку воспользуйтесь напильником.

Поверхность решетки должна быть гладкой, чтобы мембраны плотно к ней прилегали.

Прикрепить два квадратика пленки толщиной 0,5 мм с двух сторон от решетки. Сделать это лучше с помощью герметика.

Просверлить в решетке отверстия для крепления к стене.

Установить решетку в отдушину и закрепить.

Самодельное устройство сможет работать как с системой естественной вентиляции, так и с принудительной циркуляцией воздуха.

При наличии проблем с вентиляцией все же рекомендуется установить обратный клапан, таким образом обеспечив себе комфорт и отсутствие неприятных запахов в квартире.

Видео: Воздушный клапан для квартирной вентиляции