Поршневые стационарные компрессоры с рядным горизонтальным расположением цилиндров применяют редко из-за значительных габаритов и сложности изготовления и монтажа. В настоящее время применяют компрессоры, выпускаемые одним блоком, где цилиндры компрессора крепятся к единой станине. Широко применяют компрессоры унифицированной базы: 2п, Зп, 7п, где цифра указывает усилие на поршне, а буква «п» обозначает прямоугольную базу. Компрессоры этого типа имеют меньшие габариты и хорошо уравновешены динамически.
Поршневые компрессорные установки устройство
Первая ступень компрессора, имеющая большую массу, расположена вертикально, благодаря чему динамические усилия от нее действуют также вертикально на фундамент и меньше его разрушают. Вторая ступень расположена под углом 90° к первой.
Компрессор представляет собой поршневую крейцкопфовую машину. При движении поршня в одной из полостей цилиндра первой ступени создается разрежение, под действием которого открываются всасывающие клапаны и воздух заполняет цилиндр. При обратном ходе поршня всасывающие клапаны закрываются, воздух в цилиндре сжимается, а затем подается через нагнетательные клапаны. При сжатии воздух нагревается, в каждой ступени сжатие ограничивается его нагревом до 150° С. Из этих соображений для сжатия газа до 0,8 МПа на поршневых компрессорах применяют две ступени с охлаждением воздуха в промежуточном холодильнике между ступенями и в концевом холодильнике. Использование промежуточных холодильников также увеличивают КПД компрессора.
Компрессор приводится в движение от синхронного электродвигателя, ротор которого непосредственно насажен на коленчатый вал.
Основными деталями компрессора (рис. 83) являются станина, коленчатый вал, шатуны, крейцкопфы, цилиндры, поршни, штоки и клапаны.
Станина
Станина представляет собой чугунную отливку угловой коробчатой формы и является основной деталью, на которой монтируются узлы компрессора. В кривошипной камере вращается коленчатый вал. Вертикально и горизонтально расположены направляющие крейцкопфов. Нижняя часть станины служит резервуаром для масла. В станине имеются указатели уровня масла.
Коленчатый вал
Коленчатый вал стальной однокривошипный, устанавливается на подшипниках качения. На коленчатом валу установлены противовесы для уравновешивания масс. В теле коленчатого вала имеются сверления для подводки масла к шатунному подшипнику. Один конец коленчатого вала соединен с двигателем, другой используется для привода смазочных устройств.
Шатуны
Шатуны компрессоров стальные, двутаврового сечения. Нижняя головка шатуна с крышкой формирует мотылевый (шатунный) подшипник. Подшипник представляет собой вкладыш, залитый баббитом, или сталь-алюминиевый вкладыш. Зазоры (0,1 мм на 100 м диаметра) и подгонка подшипника на баббитовом вкладыше такие же, как на гидравлических плунжерных насосах. Сталь-алюминиевый вкладыш устанавливают с зазором 0,2 – 0,4 мм на 100 м диаметра вала.
Рис. 83. Поршневой стационарный компрессор 1 – корпус; 2 – коленчатый вал; 3 – шатун; 4 – крейцкопфа; 5 – шток; 6 – поршень; 7 – клапаны; 8 – лубликатор; 9 – маслонасос; 10 – холодильник: 11 – роликовая опора
Верхней головкой шатун соединяется с крейцкопфом пальцем, установленным на игольчатых подшипниках или бронзовых подшипниках. Крейцкопфа служит для восприятия боковых усилий от шатуна. Рабочие поверхности башмаков залиты баббитом или алюминиевым сплавом. Зазор регулируется набором пластин между башмаком и корпусом крейцкопфа. Другой стороной крейцкопф соединяется со штоком. На штоке имеются грани, при вращении за которые шток смещается, регулируя мертвые пространства поршня.
Цилиндры
Цилиндры воздушных компрессоров представляют собой чугунные отливки с водяными или газовыми полостями. В цилиндре имеются проточки для установки всасывающих и нагнетательных клапанов.
Клапаны
Клапаны (рис. 84) состоят из седла и розетки, являющейся ограничителем подъема клапанных пластин.
Рнс. 84. Компрессорные клапаны
А – клапан всасывающий; б – клапан нагнетательный; 1 – седло; 2 – розетка; 3, 4 – клапанные пластины; 5 – шпилька; 6 – пружина
Розетки и седло стягиваются шпилькой. Клапанные пластины поджимаются к седлу пружинами. Нагнетательный клапан отличается от всасывающего способом сборки, обеспечивающим необходимое движение воздуха. Поршни компрессоров, чугунные или стальные, уплотняются чугунными кольцами.