Kompresori i vrste kompresora

Kompresorjepneumatskistrojkoji slui za pretvorbumehanike energijeuenergijustlaenog zraka, dok se upneumatskim motorimaobavlja pretvorba energije u suprotnom smjeru. U kompresorima se vri pretvorba mehanike energije u energiju stlaenog zraka, dok se u pneumatskim motorima obavlja transformacija energije u suprotnom smjeru. Kompresori i pneumatski motori principijelno se bitno ne razlikuju a konstrukcijski se razlikuju samo u detaljima. Ako se npr. punjenje i pranjenje cilindra klipnog motora ili kompresora vri preko usisnih i ispunih ventila, motor mora imati mehanizam za prisilno otvaranje/zatvaranje ventila (bregasto vratilo), dok je kod kompresora mogue samoradno pokretanje ventila (pomou samog tlaka zraka u cilindru). esto isti stroj moe raditi kao kompresor ili motor, zavisno od ugradnje odn. povezivanja u sustav. Kompresori zraka i pneumatski motori se bitno ne razlikuju, akonstrukcijskise razlikuju samo u detaljima. Ako se npr. punjenje i pranjenje cilindraklipnogmotora ili kompresora vri preko usisnih i ispunih ventila,motormora imati mehanizam za prisilno otvaranje/zatvaranje ventila (koljenasto ili bregasto vratilo), dok je kod kompresora mogue samoradno pokretanje ventila (pomou samog tlaka zraka u cilindru). esto isti stroj moe raditi kao kompresor ili motor, zavisno od ugradnje, odnosno povezivanja u sustav. Slika 1:Prikaz kompresori

Vrste kompresoraPodjela kompresora Volumetrijski kompresori poveavaju tlak odreenom volumenu plina cikliki na nain da mu smanje volumen, pretvaraju mehaniku energiju u energiju tlaka izravno.

Dinamiki kompresori poveavaju tlak struji plina kontinuirano na nain da ubrzavaju strujanje ime se pretvara mehanika energija u kinetiku, i potom usporavaju strujanje ime se kinetika energija pretvara u energiju tlaka.

Osnovna podjela kompresora zraka je podjela na volumetrike kompresore i turbokompresore. Upneumaticise gotovo iskljuivo koriste volumetriki kompresori. Njihov nain rada zasniva se na radnoj komori promjenljivogobujma(npr. cilindar s klipom). Smanjenjem obujma radne komore smanjuje se i volumen zraka u njoj, to uzrokuje odgovarajui prirasttlakazraka.

Podjela volumetrikih kompresora:Klipni kompresori: mehanizam: koljeniasti, radijalni, aksijalni ili kulisni, jednostupanjski ili viestupanjski jednoradni ili dvoradni vertikalni ili vodoravni mobilni ili stacionarni (za vee kapacitete)Rotacijski kompresori: krilni, vijani, zupasti, Membranski kompresori.

Podjela kompresora

Slika 2:Podijela kompresora prikazana je na slici

Centrifugalkompresori koristi rotirajui disk ili rotor u obliku slova U kuitu prisiliti plin da oboda rotora, poveanjem brzine plina. Difuzor (divergentni kanal) poglavlje pretvara brzine energiju u energiju tlaka. Oni se prvenstveno koristi za kontinuirano, stacionarni slubu u industrijama kao to su rafinerije nafte, kemijska i petrokemijska postrojenja i preradu prirodnog plina postrojenja. Njihova primjena moe biti od 100 konjskih snaga (75 kW) na tisue konjskih snaga , S vie skele, oni mogu postii visoku izlazne tlakovima veim od 10.000 psi (69 MPa).Mnoge velike snowmaking operacije (poput skijalita) koristiti ovu vrstu kompresora. Takoer se koriste u motorima s unutarnjim izgaranjem to superpunjaima i turbopunjaa. Centrifugalni kompresori koriste u malim plinske turbine motora ili zavrnoj fazi kompresije srednjih plinskih turbina.

Slika 3.Centrifugalni kompresori

Aksijalni Kompresori Su dinamini rotirajui kompresor koji koriste nizove fan-kao to su zrane folije postupno stisnuti radnog fluida. Oni se koriste u kojima postoji potreba za visokim protokom ili kompaktnom dizajnu.Su zrane folije su postavljene u redovima, obino kao parovima: jedan rotirajuu i jedan stacionarni. Rotirajui krilo, takoer poznat kao otrica ili rotora, ubrzati tekuine. Stacionarne krilo, takoer poznat kao statora ili lopatice, usporavanje i preusmjeriti smjer protoka tekuine, to priprema za otrice rotora na sljedeu fazu. Aksijalni kompresori su gotovo uvijek vie organizirali, s povrinom poprenog presjeka prolaza plina opadajuoj uz kompresor za odravanje optimalne aksijalnu Mach broj. Iza oko 5 stupnjeva ili na 4: dizajn omjer tlaka 1, promjenjive geometrije obino se koristi za poboljanje rada.Aksijalni kompresori mogu imati visoke uinkovitosti; oko 90% politropna na svojim projektnim uvjetima. Meutim, oni su relativno skupi, zahtijevaju veliki broj komponenti, uske tolerancije i visoke kvalitete materijala. Kompresori Axial-flow moe se nai u srednje i velike plinske turbine motora, u crpnim stanicama prirodnog plina, te u odreenim kemijskim postrojenjima

Slika 4.Prikaz aksijalnog kompresora

Klipni kompresori koriste klipove upravljan od strane radilice. Oni mogu biti stacionarni ili prijenosni, moe biti jedna ili vie stupili, a moe biti potaknut elektromotora ili motora s unutarnjim izgaranjem. Mali klipni kompresori od 5 do 30 konjskih snaga (KS) su najee vidjeti u automobilske aplikacije i obino za isprekidano dunosti. Vee klipni kompresori i vie od 1.000 KS (750 kW) obino nalaze u velikim industrijskim i naftnih aplikacija. Pranjenja pritisci mogu biti u rasponu od niskog tlaka do vrlo visokog tlaka (> 18000 psi ili 180 MPa). U nekim aplikacijama, kao to su kompresija zraka, multi-stage dvostrukog djelovanja kompresora, rekao je da se najuinkovitiji kompresori raspolaganju, te su obino vei i skuplji od usporedivih rotacijskim jedinica. Druga vrsta klipni kompresor je pljuskati ploa kompresor, koji koristi klipova potaknut ljiskati ploom montiran na osovini (vidi aksijalna klipna pumpa).Cilindar jednoradnog klipnog kompresora puni se i prazni samo s jedne strane klipa. Pri hoduklipaprema dolje, cilindar se puni kroz usisni ventil (takt usisa), dok se pri kretanju u suprotnom smjeruzraktlai kroztlani ventil(takt tlaenja). Klipni kompresor obino pretvara pravocrtnog gibanje klipa u kruno gibanje pomou mehanizma s koljenastimvratilom. Dvoradni cilindri usisavaju i tlae zrak s obje strane klipa.U viestupanjskim kompresorima zrak se uzastopno tlai u veem broju cilindara kroz koje prolazi (serijski spoj). Jednostupanjski kompresori koriste se za poveanje tlaka do 4bar, dvostupanjski do 15 bar, a viestupanjski za vee tlakove. Zbog mogunosti zapaljenja kompresorskogulja, izlaznatemperaturazraka ne smije prelaziti 200C.

Slika 5:Prikaz i dijelovi klipnog kompresoraKrilni kompresor

Kod krilnih kompresora zrak zarobljen uvolumenuizmeu krila, statora i rotora tlai se smanjenjem tog volumena prilikomrotacijerotora postavljenogekscentrinou odnosu na os statora. Promjenom ekscentriciteta mogue je reguliratiprotok.

Zupasti kompresor zraka

imaju slian nain rada kao i vijani. Radni mehanizam je jedan parzupanikakoji su u zahvatu, pa se okreu u meusobno suprotnim smjerovima. I ovdje se radne komore stvaraju izmeu rotora i statora, na strani na kojoj zubi izlaze iz zahvata otvara se i puni uvijek nova radna komora (usis), a na suprotnoj strani, ulaskom zuba u zahvat, komora nestaje. Slika 6:Zupasti kompresori prikaz

Vijani kompresori koriste dva umreena rotirajui istiskivanje spiralne vijaka prisiliti plin u manjem prostoru. To se obino koristi za kontinuirani rad na komercijalnim i industrijskim aplikacijama, a mogu biti stacionarni ili prijenosni. Njihova primjena moe biti od 3 KS (2.2 kW) od preko 1200 KS (890 kW) i s niskim tlakom do umjereno visokim tlakom (> 1200 psi i 8,3 MPa).Vijani kompresori komercijalno proizvode u ulje Poplavljena, voda Poplavljena i Suhi tip. Uinkovitost rotacijskih kompresora ovisi o zrakom i izbor zrakom uvijek 1,5 puta volumetrijska isporuka kompresora.Vijani kompresori zraka neto su skuplji i imaju loijistupanj korisnog djelovanja, a prednost im je dugi vijek trajanja i mali trokovi odravanja. Tlani mehanizam je spregnutivijanipar koji se okree u meusobno suprotnim smjerovima. Radne komore stvaraju se izmeu vijaka i statora. Zrak se kontinuirano usisava na jednoj strani vijka (komore se otvaraju) i tlai na suprotnoj strani (komore nestaju).

Slika 7:Primjer Vijani kompresori

Princip rada Vijani kompresoriNa sljedeim slikama je ukratko objanjen pricip rada vijanog kompresora.

USIS:Zrak prolazi kroz prolaz na usisu u rotoru(vijana jednica) koji su otvoreni sa usisne strane.

KOMPRESIJA:Kako se vijci okreu usisna strana se zatvara. Volumen se u komorama smanjuje i pritisak poinje rasti. Tokom tog procesa, ulje u kompresoru nauljuje leajeve rotora, zatvara rotor te raspruje nakupljenu temperaturu kompresora.

RASTEREENJE:Proces stlaivanja zraka je zavren, krajnji pritisak je postignut i proces rastereenja zapoinje.

Literaturahttps://www.fsb.unizg.hr/usb_frontend/files/1382366949-0-kompresorizraka.pdfhttps://www.google.ba/search?q=zup%C4%8Dasti+kompresor&biw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwibqr6f54HKAhUGnXIKHY1QD0oQ_AUIBigB#imgrc=RiBzRCMvXKRL7M%3Ahttp://www.ref-wiki.com/hr/technical-information/145-compressors/31774-compressors.htmlhttp://www.mag-commerce.com/vijcani-kompresori/index.phphttp://pubhtml5.com/bdxz/dcwt/basichttps://www.vuka.hr/fileadmin/user_upload/knjiznica/on_line_izdanja/Pneumatika_i_hidraulika_-_skripta.pdfhttp://titan.fsb.hr/~mcipek/base/novosti/hidrpneu-pred1.pdf

1