Требуемый на производстве сжатый воздух производится компрессорной установкой. Компрессор может быть передвижным или стационарным. В зависимости от способа производства сжатого воздуха в основном различают поршневые и ротационные компрессоры, последние чаще всего сконструированы в виде винтовых компрессоров.
В поршневых компрессорах (рис. 7.2) воздух засасывается и сжимается с помощью возвратно-поступательных движений поршня. Сжатый воздух накапливается в резервуаре со сжатым воздухом. Компрессор должен производить как можно более холодный воздух, не содержащий пыли. Загрязненный воздух должен быть отфильтрован. Компрессор приводится в действие чаще всего электродвигателем, но в особых случаях посредством дизельного двигателя. Электродвигатель, как правило, управляется прерывистым регулированием. Оно отключает двигатель при достижении максимального давления в резервуаре со сжатым воздухом и вновь включает при соответствующем падении давления.
В мембранном компрессоре воздух засасывается подвижной мембраной и сжимается (рис. 7.2). При этом сжатый воздух не загрязняется маслом и поэтому не нуждается в очистке.
Всасывающий Нагнетательный Всасывающий Нагнета- вентиль клапан вентиль тельный |
Ji — Поршень |
Поршневой компрессор |
Мембрана |
Мембранный компрессор |
Сторона всасывания Напорная сторона |
Рис. 7.2. Компрессоры |
В винтовом компрессоре захват воздуха происходит за счет двух встречно вращающихся валов винтовой формы, имеющих разные диаметры и, соответственно, разные частоты вращения. При вращении рабочего вала всасываемый воздух сжимается благодаря тому, что воздушные камеры вокруг валов уменьшаются в сторону напорной стороны или выходного отверстия (рис. 7.2). Сжатие отдельной камеры происходит посредством масляной пленки. Поэтому сжатый воздух после компрессии очищается маслоуловителем. При использовании винтового компрессора сосуд для сжатого воздуха не нужен, так как с помощью регулятора автоматически поставляется требуемое количество сжатого воздуха с постоянным давлением. Преимуществами такого компрессора являются маленькая шумовая нагрузка и спокойное движение. В роли недостатка выступает то, что винтовой компрессор работает экономически выгодно только начиная с производительности 1000 л/мин.
Применяемые на деревообрабатывающих предприятиях компрессоры в зависимости от расхода и давления сжатого воздуха могут быть построены одно — и двухступенчато. Вторая компрессионная ступень используется тогда, когда требуется более высокое давление. При этом предварительно сжатый на первой ступени воздух на второй ступени сжимается еще больше. Обычное рабочее давление для поршневых одноступенчатых компрессоров составляет до 10 бар, двухступенчатых — до 15 бар; для винтовых одноступенчатых компрессоров — до 15 бар, двухступенчатых — до 22 бар.
При сжатии воздуха выделяется тепло. Это тепло должно быть отведено из воздуха посредством воздушно — или водоохлаждаемых ребер охлаждения корпуса компрессора или с помощью дополнительного охладителя. Резервуар или накопитель для сжатого воздуха располагается чаще всего в непосредственной близости от компрессора. Наряду с накоплением воздуха он также выполняет задачу выравнивания отдельных толчков насоса, так что после него сжатый воздух поступает с равномерным давлением.
Всасываемый компрессором воздух всегда имеет определенное количество водяных паров, которое соответствует относительной влажности воздуха. Так как один кубометр сжатого воздуха может принять только такое же количество влаги, что и кубометр несжатого атмосферного воздуха, то при сжатии и последующем охлаждении сжатого воздуха избыток водяного пара отделяется из воздуха в виде конденсата. Для того чтобы этот конденсат не мог попасть к месту использования воздуха, после дополнительного охладителя радом с резервуаром со сжатым воздухом и в самой низкой точке системы необходимо установить сборные резервуары для конденсата и дренажные вентили. Перед сливом конденсата в канализацию содержащееся в нем масло необходимо отделить от воды и утилизировать соответствующим образом (рис. 7.1).
Содержащаяся в сжатом воздухе влага может быть отделена с помощью осушителя сжатого воздуха, который встраивается до или после резервуара со сжатым воздухом. Осушенный таким способом воздух предотвращает ржавление трубопроводов, делает возможной бесперебойную работу пневматических инструментов и наилучшим образом подходит для распыления лакокрасочных материалов.