PRODUCEREA AERULUI COMPRIMAT – COMPRESORUL CU PISTON

COMPRESORUL CU PISTON

Acest tip de compresor este prezentat principal în figura 2.2. Pistonul p culisează în interiorul cilindrului c, mişcarea acestuia fiind obţinută prin intermediul unui mecanism format din manivela m şi biela b. La partea superioară a cilindrului există două supape, una de aspiraţie A şi una de refulare R; aceste două supape controlează admisia şi respectiv evacuarea în şi din camera activă a compresorului, cameră delimitată de suprefaţa superioară a pistonului, suprafaţa interioară a cilindrului şi capacul superior, în care sunt amplasate cele două supape. Manivela este pusă în mişcare de rotaţie de motorul de antrenare (nefigurat), mecanismul bielă-manivelă transformând această mişcare într-o mişcare rectilinie alternativă a pistonului p.

Fazele succesive ale unui ciclu de lucru al compresorului sunt prezentate în figura 2.3. Curbele din componenţa acestei figuri au în ordonată presiunea absolută P din camera activă a compresorului şi în abcisă volumul V al acestei camere, volum ce se modifică continuu în timpul funcţionării. Când pistonul se găseşte în poziţia 1 camera activă este umplută cu aer la presiunea atmosferică P0; punctul 1 corespunde poziţiei cele de mai jos a pistonului, când volumul camerei active este maxim (fig. 2.3 a). Prin deplasarea pistonului din punctul 1 în punctul 2 (fig. 2.3 b), deoarece cele două supape de admisie A şi de refulare R sunt închise, aerul din volumul V este comprimat până la presiunea Pr. În punctul 2 supapa de evacuare R se deschide (fig. 2.3 c) şi aerul comprimat este
expulzat către consumatori la presiunea Pr. Deplasarea are loc până în punctul 3, punctul cel mai de sus, căruia îi corespunde valoarea minimă a volumului V0.
Din acest moment pistonul inversează mişcarea, iar supapa de refulare R se închide. Aerul reţinut în camera activă în urma coborârii pistonului se destinde.
În punctul 4 (fig. 2.3 d) supapa de aspiraţie A se deschide şi în continuare aerul
pătrunde în cilindru (fig. 2.3 e) până când pistonul revine în punctul 1. Din acest
moment ciclul se reia.
Ciclul real însă este diferit de cel teoretic din cauza pierderilor de debit prin etanşarea pistonului şi a pierderilor de presiune pe cele două supape. De exemplu, considerând supapa de refulare, pentru a furniza consumatorilor aer la presiunea Pr este necesar ca comprimarea aerului să se facă la o presiune mai mare pentru a compensa pierderile de presiune pe această supapă. În ceea ce priveşte supapa de admisie, curgerea prin ea este posibilă numai dacă presiunea în camera activă este mai mică decât presiunea atmosferică P0. La acest tip de compresor etanşarea camerei active se face cu segmeţi metalici sau din teflon grafitat amplasaţi pe piston. Compresoarele cu segmenţi metalici necesită o ungere abundentă, mai pronunţată în perioada de rodaj şi în stadiul de uzură avansată. Ungerea se asigură prin introducerea mecanismului bielă-manivelă într-o baie de ulei, prevăzută la partea inferioară a carcasei compresorului. O mare cantitate din uleiul de ungere ajunge în camera activă a compresorului şi de aici odată cu aerul refulat în întregul sistem deservit de compresor. Aşa cum s-a arătat, prezenţa uleiului în exces este de nedorit, motiv pentru care se impune folosirea unor mijloace speciale pentru reţinerea unei părţi însemnate din acest ulei. Odată cu creşterea presiunii de refulare Pr are loc şi o creştere a temperaturii, ceea ce favorizează formarea vaporilor de ulei, existând pericolul ca la un moment dat aceşti vapori să se autoaprindă. Pentru presiuni mai mari de 10 [bar], pentru a da posibilitatea unei răciri intermediare a aerului, compresoarele se construiesc cu mai multe trepte de compresie. La această construcţie, pe traseul de legătură dintre cele două trepte se amplasează un schimbător de căldură. La ieşirea din compresor aerul poate avea temperaturi de până la 200 °C.  Alimentarea sistemelor de acţionare cu aer la această temperatură poate avea efecte negative cum sunt: deformarea sau topirea elementelor constructive ale echipamentelor sistemului şi a conductelor confecţionate din plastic, degradarea elementelor de etanşare nemetalice, griparea unor elemente mobile în urma modificării jocurilor funcţionale datorită dilatărilor. Iată de ce este necesar ca la consumator aerul să ajungă la o temperatură apropiată de temperatura mediului ambiant. Pentru aceasta se impune o răcire cu apă care îmbracă cilindrul (ca la motoarele termice). O altă posibilitate constă în suflarea de aer asupra cilindrului, acesta din urmă fiind prevăzut cu aripioare, care au rolul de a mări suprafaţa de schimb de căldură cu mediul înconjurător.
De cele mai multe ori răcirea aerului făcută la nivelul compresorului nu este suficientă, motiv pentru care staţiile de compresoare sunt prevăzute cu agregate de răcire (fig. 2.1, schimbătorul de căldură Sc). La variantele de compresoare cu o singură treaptă de compresie mecanismul bielă-manivelă este neechilibrat, motiv pentru care în timpul funcţionării, datorită forţelor mari de inerţie, apar solicitări importante. Pentru diminuarea acestor solicitări s-au realizat compresoare cu mai mulţi cilindri, dispuşi în linie, V, W sau I.

222

Link-uri utile:

Distribuitoare actionate pneumatic 5/2 5/3 Seria 4A200

Distribuitoare pneumatice comanda electrica 3/2 seria 3V200

Distribuitoare pneumatice comanda electrica 5/2 5/3 seria 4V200

Amortizoare de soc seria ACA reglabile

Cilindri patrati ISO6431-ISO15552 seria SE

Distribuitoare actionate pneumatic 5/2 5/3 Seria 4A200

Distribuitoare pneumatice comanda electrica 3/2 seria 3V200

Vane trecere 2/2

Pedala pneumatica 5/2

Fitinguri pneumatice

Cilindru patrat standard SI ISO15552 (original ISO6431) 

Cilindrii pneumatici rotunzi ISO6432 seria MI 

Cilindri pneumatici compacti ACQ

Vane, actuatori, robineti

Filtre Y

Supape

 

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

× Contact rapid WhatsApp Available from 08:00 to 18:00