Základní informace o tlaku vzduchu: Objemová komprese a dynamická komprese
16 March, 2023
Existují dva obecné principy stlačování vzduchu (nebo plynu): objemová komprese a dynamická komprese. Tento průvodce se věnuje oběma těmto typům.
Když potřebujete vysoký výkon, je ideální volbou dynamický kompresor. Jsou k dispozici v axiálních i radiálních provedeních a často se nazývají turbokompresory. Ty s radiálním designem se nazývají odstředivé kompresory.
Dynamický kompresor pracuje při konstantním tlaku, na rozdíl od kompresoru zdvihového objemu, který pracuje s konstantním průtokem. Výkon dynamického kompresoru je ovlivněn vnějšími podmínkami. Například změna vstupní teploty má za následek změnu kapacity.
Odstředivý kompresor je charakterizován radiálním výtokem. Vzduch je nasáván do středu rotujícího oběžného kola s radiálními lopatkami. Je vytlačován odstředivými silami směrem k obvodu rotoru. Radiální pohyb vzduchu vede současně ke zvýšení tlaku a generování kinetické energie. Před přivedením vzduchu do středu oběžného kola dalšího stupně kompresoru prochází difuzérem a spirální. To je místo, kde se kinetická energie přeměňuje na tlak.
Každý stupeň se podílí na celkovém nárůstu tlaku jednotky kompresoru. U průmyslových strojů není maximální poměr tlaku u stupně odstředivého kompresoru často větší než 3. Vyšší poměry tlaku snižují účinnost stupně. Vícestupňové aplikace umožňují vzájemné chlazení, aby se snížil požadavek na výkon. Několik stupňů lze uspořádat v sérii na jednom, low-speed hřídeli. Tento koncept se často používá v ropném a plynárenském nebo zpracovatelském průmyslu.
Vzhledem k tomu, že poměr tlaku na stupeň je nízký, k dosažení požadovaného tlaku se používá velký počet stupňů a/nebo více sad kompresorů. Pro aplikace s kompresí vzduchu je vysokorychlostní převodovka integrována s kompresorovými stupni, aby se oběžná kola otáčejí na kolech s vysokými otáčkami. Oběžné kolo může mít otevřenou nebo uzavřenou konstrukci.
Nejčastěji se používají pro vysokorychlostní vzduchové aplikace jsou oběžná kola s otevřeným designem. Díky tomu je oběžné kolo obvykle vyrobeno ze speciální slitiny nerezové oceli nebo hliníku. Otáčky hřídele rotoru jsou velmi vysoké ve srovnání s jinými typy kompresoru. Otáčky 15,000-100,000 ot./min jsou společné. To znamená, že se žurnálování na hřídeli nebo pastorku vysokorychlostního kompresoru provádí pomocí ložisek s tenkou vrstvou oleje namísto valivých ložisek.
Alternativně lze pro zcela bezmazný stroj použít ložiska se vzduchovou fólií nebo aktivní magnetická ložiska. Na každém konci stejné hřídele jsou namontována dvě oběžná kola, která působí proti axiálním zatížením způsobeným rozdíly tlaku. Pro standardní aplikace stlačeného vzduchu se obvykle používá 2 nebo 3 stupně s mezichladiči.
V moderní konfiguraci odstředivého vzduchového kompresoru se k přímému pohonu oběžných kol používají vysokorychlostní elektrické motory. Tato technologie vytváří kompaktní kompresor bez převodovky a přidruženého systému mazání olejem, což z něj činí zcela bezmazný kompresor .
Každý odstředivý kompresor musí být vhodným způsobem utěsněn, aby se omezil únik na hřídeli, kde prochází skříní kompresoru. Používá se mnoho typů těsnění a nejpokročilejší lze nalézt u vysokorychlostních kompresorů určených pro vysoké tlaky. Nejběžnější typy jsou labyrintová těsnění, těsnicí kroužky nebo řízená těsnění mezer (obvykle grafitová těsnění) a mechanická těsnění.
Axiální kompresor má axiální průtok, kdy vzduch nebo plyn prochází kolem hřídele kompresoru řadou rotujících a stacionárních lopatek. Tímto způsobem se rychlost vzduchu postupně zvyšuje současně stacionární lopatky převádějí kinetickou energii na tlak. Vyvažovací buben je obvykle zabudován do kompresoru, aby vyvažoval axiální tah.
Axiální kompresory jsou obecně menší a lehčí než jejich ekvivalentní odstředivé kompresory a normálně pracují při vyšších otáčkách. Používají se pro konstantní a vysoké průtoky při relativně mírném tlaku, například ve ventilačních systémech. Vzhledem k jejich vysoké rychlosti otáčení jsou ideálně spojeny s plynovými turbínami pro výrobu elektřiny a pohon letadel.
16 March, 2023
Existují dva obecné principy stlačování vzduchu (nebo plynu): objemová komprese a dynamická komprese. Tento průvodce se věnuje oběma těmto typům.
30 June, 2022
Existuje mnoho věcí, které musíte vzít v úvahu při výběru kompresoru vzduchu pro vaše podnikání. V tomto článku vysvětlíme, který kompresor je pro vás nejvhodnější, na základě vaší aplikace a potřeb.
22 April, 2022
Learn more about some other kinds of compressors: the vacuum pump, booster compressor and pressure intensifier.