Sprężarki
Konrad Rzążewska KL. 3 Tm
Sprężarka – maszyna energetyczna, której zadaniem jest podwyższenie ciśnienia gazu[1] lub wymuszenie jego przepływu (nadanie energii kinetycznej).
W sprężarce ciśnienie ssawne - ps jest nieznacznie niższe od ciśnienia atmosferycznego (na tyle tylko by zachować zdolność ssania), zaś ciśnienie tłoczne pt znacznie wyższe od atmosferycznego, jak na to wskazuje parametr π.
Sprężarki, w których ps jest znacznie niższe, a pt tylko nieznacznie wyższe od ciśnienia otoczenia, nazywane są pompami próżniowymi.
Sprężarki w czasie pracy wydzielają dużą ilość ciepła, które musi być odprowadzone. Układy chłodzenia sprężarek są podobne do układów chłodzenia silników spalinowych. Dla mniejszych jednostek stosuje się chłodzenie bezpośrednie, dla większych pośrednie z chłodnicą. Sam sprężany gaz w wielu przypadkach jest również chłodzony poprzez chłodzenie międzystopniowe (intercooler).
Spis treści
1 Zastosowanie
2 Parametry pracy maszyn sprężających
3 Rodzaje sprężarek
3.1 Podział ze względu na stosunek sprężania
3.2 Podział ze względu na budowę
3.3 Podział ze względu na rodzaj sprężanego czynnika
3.4 Podział ze względu na ilość stopni
3.5 Podział ze względu na mobilność
4 Sprężarki w przemyśle i technice
5 Przypisy
1.
Zastosowanie
* zwiększenie gęstości czynnika gazowego,
* podniesienie ciśnienia tego czynnika,
* wymuszenie przepływu,
* podwyższenie temperatury czynnika gazowego,
* wywołanie dodatniego efektu Joule'a-Thomsona
2.
Parametry pracy maszyn sprężających
* ps - ciśnienie ssawne na wlocie do sprężarki
* pt - ciśnienie tłoczne na wylocie ze sprężarki
* π = pt/ps - stosunek sprężania (spręż)
* Δp = pt - ps spiętrzenie statyczne lub całkowite
3.
Rodzaje sprężarek
3.1
Podział ze względu na stosunek sprężania
* wentylatory dla π < 1.13 (przyrost ciśnienia nie przekraczający 10 kPa)
* dmuchawy dla 1.13 < π < 3
* kompresory[1] dla π > 3
3.2
Podział ze względu na budowę
* wyporowe
* sprężarka tłokowa
* sprężarka śrubowa
* sprężarka membranowa
* sprężarka spiralna
* sprężarka Roots
* sprężarka łopatkowa
* przepływowe
* sprężarka promieniowa
* sprężarka diagonalna
* sprężarka osiowa
* sprężarka wirowa
* sprężarka Comprex
* inne
* sprężarka chemiczna (termiczna)
3.3
Podział ze względu na rodzaj sprężanego czynnika
* maszyny sprężające powietrzne
* maszyny sprężające gazowe
3.4
Podział ze względu na ilość stopni
* jednostopniowe,
* wielostopniowe.
3.5
Podział ze względu na mobilność
* sprężarka stacjonarna
* sprężarka przewoźna
4.
Sprężarki w przemyśle i technice
Sprężarki są szeroko stosowane zarówno w przemyśle (napęd różnego rodzaju narzędzi - kluczy pneumatycznych, szlifierek, wiertarek, młotów, piaskowanie, malowanie natryskowe, dystrybucja gazów technicznych, pompowanie opon samochodowych, przetłaczanie gazu ziemnego, podnoszenie ciśnienia w układach turbin gazowych, turbodoładowanie silnika spalinowego) , transport materiałów sypkich, jak i w gospodarstwie domowym (chłodziarka, wentylator, odkurzacz, suszarka do włosów, i inne).
W technice występuje często konieczność uzyskiwania stosunkowo wysokich ciśnień sprężanego gazu. Ponieważ gaz jest ściśliwy, więc do jego sprężenia potrzebna jest znaczna ilość energii. Zapotrzebowanie energetyczne procesu sprężania można obniżyć poprzez zastosowanie chłodzenia międzystopniowego. Sprężanie przebiega wtedy w dwóch etapach: wstępnie sprężony gaz przepływa przez chłodnicę międzystopniową (będącą wymiennikiem ciepła), po czym jest dalej sprężany w następnej części sprężarki. Liczba chłodnic może być większa. Jeśli byłaby nieskończenie wielka, chłodzenie byłoby izotermiczne. Zwykle w technice stosuje się jedną chłodnicę międzystopniową. Korzyści energetyczne wynikają z mniejszej pracy sprężania gazu o niższej temperaturze. Wstępnie sprężony gaz (po sprężaniu adiabatycznym) posiada temperaturę odpowiednio wyższą od temperatury otoczenia, więc stosunkowo łatwo jest go schłodzić. Po schłodzeniu praca sprężania (praca pobrana przez sprężarkę do uzyskania odpowiedniego ciśnienia) będzie mniejsza.
5.
Przypisy
1. ↑ 1,0 1,1 Jan Szargut, Teoria procesów cieplnych, rozdział: 5. Sprężarki, Warszawa, Wyd. Naukowo-Technicznei, ss. 148, 1973, ISBN n/a
2. ↑ Stanisław Ochęduszko, Teoria Maszyn Cieplnych cz.II, rozdział: XXXV Sprężarki tłokowe, Warszawa, Państwowe Wydawnictwa Techniczne, ss.7-8, 1953, ISBN - n/a.
Przykładowe fotografie:
1. Typowa sprężarka przemysłowa Rootsa
2. Dmuchawa Rootsa - widok od strony wirników
3. Przekrój sprężarki osiowej
4. Kompresor na stacji paliwowej
5. Mała sprężarka tłokowa, w dolnej części znajduje się zbiornik na sprężone powietrze
Przykładowe sprężarki i ich właściwości:
Sprężarki śrubowe powietrza compact, przemysłowe 4 kW .. 7,5 kW - na zbiorniku
Sprężarka śrubowa
typ / zbiornik Wydajność sprężarki
m3/min Moc Hałas Wymiary:
sprężarka
i zbiornik
8 bar 10 bar kW dBA mm
AJUNA4 /270 0,60 0,51 4 62 1640x565x1420
AJUNA4/500 0,60 0,51 4 62 2020x600x1495
AJUNA5/270 0,81 0,72 5,5 63 1640x565x1420
AJUNA5/500 0,81 0,72 5,5 63 2020x600x1495
AJUNA7/270 1,13 0,98 7,5 64 1640x565x1420
AJUNA7/500 1,13 0,98 7,5 64 2020x600x1495
AJUNA11/270 1,65 1,53 11 64 1640x565x1420
AJUNA11/500 1,65 1,53 11 64 2020x600x1495
AJUNA15/270 2,11 1,92 15 65 1640x565x1420
AJUNA15/500 2,11 1,92 15 65 2020x600x1495
Sprężarka śrubowa powietrza olejowa, jednostopniowa na zbiorniku
Sprężarka śrubowa powietrza - olejowa, cicha, na zbiorniku. Sprężarka jednostopniowa, z napędem bezpośrednim sprzęgłowym, chłodzona powietrzem. Zastosowanie do przemysłu, produkcji, malowania, transportu pneumatycznego, warsztatu, laboratorium. Sprężarka zasila również piaskarki ciśnieniowe, narzędzia pneumatyczne, kabiny lakiernicze, malarnie proszkowe.
Sprężarka uniwersalna, jednostopniowa, automatyczna, sterownik elektroniczny. Również wersje z osuszaczem i większym zbiornikiem.
Małe śrubowe sprężarki powietrza, elektryczne, 2 kW .. 4 kW - na zbiorniku
[typ /zbiornik] Wydajność sprężarki
8bar 10bar kW dBA mm
AJUNA2/270 0.31 0,26 2,2 64 1550x560x1230
AJUNA25
/270 0,36 0,3 2,5 64 1550x560x1230
AJUNA3/200 0,42 0,36 3 64 1550x560x1230
Mała sprężarka śrubowa powietrza olejowa - na zbiorniku 200l lub 270l. Sprężarka śrubowa elektryczna, jednostopniowa, automatyczna do prac warsztatowych, indywidualnych maszyn, linii produkcyjnej, narzędzi pneumatycznych
Sprężarki śrubowe powietrza elektryczne na zbiorniku i wolnostojące.
zielony10121