Компрессоры поршневого типа. Конструктивные схемы. Основные параметры компрессора.

Поршневой компрессор — это машина объемного действия, у которой всасывание, сжатие и вытеснение газа производятся поршнем, перемещающимся в цилиндре возвратно-поступательно.

Конструктивные схемы поршневого компрессора приведены на рис. 18.9. Наиболее распространены поршневые компрессоры с приводом от электродвигателя. В этом случае преобразование вращательного движения вала двигателя в возвратно-поступательное движение поршня 7 происходит при помощи кривошипно-шатунного механизма. В ряде конструкций шатун 2 соединяется шарнирно со штоком 9 поршня в крейцкопфе 10 (ползуне), который движется в направляющих 11 (рис. 18.9, а). В других конструкциях крейцкопф отсутствует и шатун 2 соединяется шарнирно непосредственно с поршнем 7 удлиненной формы (рис. 18.9, б). Поэтому различают два конструктивных типа поршневых компрессоров - крейцкопфные и бескрейцкопфные. Поршневые компрессоры делятся на компрессоры одностороннего (рис. 18.9, б) и двухстороннего (рис. 18.9, а) действия. Крейцкопфные компрессоры могут быть как одностороннего, так и двухстороннего действия, а бескрейцкопфные - только одностороннего действия. Индикаторная диаграмма – графическая зависимость давления газа в цилиндре компрессора от объёма, проходимого поршнем за один оборот вала.

4-1 – всасывание

1-2 – сжатие

2-3 – нагнетание

3-4 – расширение оставшегося в цилиндре газа

Условно ход поршня, соответствующий мёртвому пространству h₀=V₀/S_П, где V₀ – объём вредного пространства, S_П – площадь поршня.

Вредное пространство выражается в долях хода поршня: m=h₀/h, где h – рабочий ход поршня.

При наличии вредного пространства всасывание воздуха начинается лишь тогда, когда давление во вредном пространстве понизится до давления всасывания. Вследствие этого объём воздуха, всасываемого в цилиндр за каждый ход поршня V’₁, будет меньше, чем объём, описываемый поршнем V₁. Отношение этих объёмов называется объёмным коэффициентом подачи или объёмным КПД: η ₀= V’₁/ V₁.

Т.к. V₁=S * h, а V’₁=S * h₁, где h₁ – ход поршня, на протяжении которого происходит всасывание, то η ₀= h₁/ h. Объём сжатого воздуха в конце хода нагнетания во вредном пространстве составит объём этого же газа, отнесённый к давлению всасывания P₁: V’₀=(h₀+h - h₁) * s.