Sprężarki (inaczej znane jako kompresory) to maszyny stworzone do sprężania gazów i pary. Kompresory tłokowe są stosowane do wytwarzania wyższych ciśnień, a sprężarki odśrodkowe są wykorzystywane do niskich i średnich ciśnień.
Sprężarki tłokowe (inaczej kompresory tłokowe) to prawdopodobnie najbardziej popularny rodzaj sprężarek. Głównie używane są:
- w gospodarstwach domowych,
- przez małe warsztaty samochodowe,
- przez małe i średnie firmy
- w naprawach samochodów i innych branżach usługowych, gdzie jest małe zużycie sprężonego powietrza.
Główne zalety sprężarek tłokowych, w porównaniu z innymi rodzajami kompresorów to między innymi ich niska cena, prostota konstrukcji, łatwa konserwacja, zdolność do pracy w trudnych warunkach eksploatacyjnych. Jeszcze jedną ważną i wartą wspomnienia zaletą sprężarek tłokowych jest ich dobra umiejętność pracy pod powtarzalnych krótkoterminowych obciążeniach.
Z czego się składa i jak to działa?
Wał korbowy jest napędzany za pomocą odpowiedniego źródła napędu. Korbowód między wałem korbowym i tłokiem przekształca ruch obrotowy w ruchu tłoka w cylindrze. Zawory są sprężynowe i reagują na zmiany ciśnienia wytwarzane przez ruch, jakie tworzy kompresor tłokowy. Przy ssaniu tłoka zaczyna się obniżenie ciśnienia w cylindrze, dzięki czemu zawór wlotowy otwiera się przed ciśnieniem ograniczającym jego sprężyny i umożliwia przepływ gazu do cylindra.
Następnie, gdy kompresor tłokowy zaczyna tworzyć ruch powrotny, wlot zostaje zamknięty ze względu na wzrost ciśnienia w cylindrze. Później ciśnienie sprężonego gazu w cylindrze jest tak wysokie, że zawór wlotowy otwiera się przed ciśnieniem ograniczającym jego skok, a to pozwala na przepływ gazu w przewodzie ciśnieniowym. Sprężyna zaworu nie musi być tak potężna, jak to początkowo przypuszczano. Ponadto, warto zwrócić uwagę na ciśnienie w przewodzie ciśnieniowym, który utrzymuje zawór zamknięty podczas ssania. Zazwyczaj sprężarka zasilana jest za pomocą sprężonego gazu aż do pośredniego zbiornika zwanego odbiornikiem w przypadku tych form sprężarek powietrza, które są dostarczane do urządzeń konsumenckich.
Cykl roboczy kompresora
Cykl roboczy sprężarki charakteryzuje się tak zwanym wykresem wskaźnika. Pokazuje to zależność pomiędzy ciśnieniem a objętością podczas jednego obrotu wału korbowego. Dopiero wtedy, gdy zawór wlotowy otwiera się, tylko część ssania jest naprawdę wykorzystywana do przekazywania gazu do cylindra. Jeżeli w trakcie pracy z kompresora tłokowego wytwarzane jest wysokie ciśnienie, kompresja będzie musiała zostać osiągnięta w kilku etapach – tj miejsce gdzie gaz przechodzi z jednej butli do następnej. Gazy zyskują większą temperaturę, gdy są kompresowane, dlatego konieczne jest ich chłodzenie pomiędzy kolejnymi etapami. Należy także nadmienić, że istnieją także sprężarki wielostopniowe o podwójnym działaniu – to znaczy, gdy tłok porusza się w jednym kierunku, sprężony gaz jest z jednej strony, ale zasysania wytwarzane jest już na drugiej stronie tłoka. Warto pozyskać jak najwięcej informacji na temat sprężarek i sprężonego gazu, aby móc z tych rozwiązań uzyskać jak najwięcej.
