Принципиальная схема поршневого воздушного компрессора показана на рисунке 1.

1 – выпускной клапан 2 – цилиндр 3 – поршень 4 – шток поршня

фигура 1

фигура 1

5 – ползунок 6 – шатун 7 – кривошип 8 – всасывающий клапан

9 – пружина клапана

При возвратно-поступательном движении поршня в цилиндре вправо давление в левой полости поршня в цилиндре становится ниже атмосферного давления РА, всасывающий клапан открывается, и наружный воздух засасывается в цилиндр.Этот процесс называется процессом сжатия.Когда давление в цилиндре выше, чем давление Р в выходном патрубке, выпускной клапан открывается.Сжатый воздух направляется в газопровод.Этот процесс называется процессом выхлопа.Возвратно-поступательное движение поршня создается кривошипно-ползунковым механизмом, приводимым в движение двигателем.Вращательное движение кривошипа преобразуется в скользящее – возвратно-поступательное движение поршня.

Компрессор с такой конструкцией всегда имеет остаточный объем в конце процесса выпуска.При следующем всасывании сжатый воздух в оставшемся объеме расширится, чтобы уменьшить количество вдыхаемого воздуха, снизить эффективность и увеличить работу сжатия.Из-за наличия остаточного объема температура резко возрастает при увеличении степени сжатия.Поэтому, когда выходное давление высокое, следует применять ступенчатое сжатие.Ступенчатое сжатие может снизить температуру выхлопных газов, сэкономить работу сжатия, улучшить объемный КПД и увеличить объем выхлопных газов сжатого газа.

На рис. 1 показан одноступенчатый поршневой воздушный компрессор, который обычно используется для 0 3 — 0 .Система с диапазоном давления 7 МПа.Если давление одноступенчатого поршневого воздушного компрессора превышает 0,6 МПа, различные показатели производительности резко падают, поэтому для повышения выходного давления часто используется многоступенчатое сжатие.Для повышения эффективности и снижения температуры воздуха требуется промежуточное охлаждение.Для поршневого воздушного компрессорного оборудования с двухступенчатым сжатием давление воздуха после прохождения через ЦНД увеличивается от Р1 до Р2, а температура увеличивается от TL до Т2;Затем она поступает в интеркулер, отдает тепло охлаждающей воде под постоянным давлением, и температура падает до TL;Затем сжимается до необходимого давления Р 3 через цилиндр высокого давления.Температуры TL и T2 воздуха, поступающего в ЦНД и ЦВД, расположены на одной изотерме 12' 3', а два процесса сжатия 12 и 2' 3 отклоняются от изотермы недалеко.Процесс одноступенчатого сжатия при той же степени сжатия p 3 /P 1 составляет 123″, что значительно дальше от изотермы 12′ 3′, чем при двухступенчатом сжатии, т. е. температура значительно выше.Работа расхода одноступенчатого сжатия эквивалентна площади 613″ 46, работа расхода двухступенчатого сжатия эквивалентна сумме площадей 61256 и 52′ 345, а сохраненная работа эквивалентна 2′ 23″ 32′. .Видно, что ступенчатое сжатие может снизить температуру выхлопных газов, сэкономить работу сжатия и повысить эффективность.

Поршневые воздушные компрессоры имеют множество конструктивных форм.В соответствии с режимом конфигурации цилиндра его можно разделить на вертикальный тип, горизонтальный тип, угловой тип, тип с симметричным балансом и противоположный тип.По серии сжатия его можно разделить на одноступенчатый, двухступенчатый и многоступенчатый.В соответствии с режимом настройки его можно разделить на мобильный тип и фиксированный тип.В зависимости от режима управления его можно разделить на тип разгрузки и тип реле давления.Среди них режим управления разгрузкой означает, что когда давление в резервуаре для хранения воздуха достигает заданного значения, воздушный компрессор не прекращает работу, а выполняет работу без сжатия, открывая предохранительный клапан.Это состояние холостого хода называется операцией разгрузки.Режим управления реле давления означает, что когда давление в резервуаре для хранения воздуха достигает заданного значения, воздушный компрессор автоматически останавливается.