Диафрагменият компресор е специален тип компресор, който играе важна роля в много области със своята уникална структура и принцип на работа.
1. Структурен състав на диафрагмения компресор
Диафрагменият компресор се състои основно от следните части:
1.1 Задвижващ механизъм
Обикновено задвижван от електродвигател или двигател с вътрешно горене, мощността се предава към коляновия вал на компресора чрез ремъчна трансмисия, зъбна предавка или директна връзка. Функцията на задвижващия механизъм е да осигури стабилен източник на енергия за компресора, като гарантира, че компресорът може да работи нормално.
Например, в някои малки диафрагмени компресори, като задвижващ механизъм може да се използва еднофазен двигател, докато в големи промишлени диафрагмени компресори могат да се използват трифазни двигатели с висока мощност или двигатели с вътрешно горене.
1.2 Механизъм на свързващия прът на коляновия вал
Механизмът на мотовилката на коляновия вал е един от основните компоненти на диафрагмения компресор. Той се състои от колянов вал, мотовилка, траверса и др., които преобразуват въртеливото движение на задвижващия механизъм във възвратно-постъпателно линейно движение на буталото. Въртенето на коляновия вал кара мотовилката да се люлее, като по този начин избутва траверсата, за да извърши възвратно-постъпателно движение в плъзгача.
Например, при проектирането на колянови валове обикновено се използват високоякостни легирани стоманени материали, които се подлагат на прецизна машинна обработка и термична обработка, за да се гарантира достатъчна здравина и твърдост. Мотовилката е изработена от отличен кован стоманен материал и чрез прецизна обработка и сглобяване осигурява надеждна връзка с коляновия вал и напречната глава.
1.3 Бутало и тяло на цилиндъра
Буталото е компонентът, който е в директен контакт с газ в диафрагмен компресор и извършва възвратно-постъпателно движение вътре в цилиндъра, за да постигне компресия на газ. Корпусът на цилиндъра обикновено е изработен от високоякостен чугун или лята стомана, които имат добра устойчивост на налягане. Между буталото и цилиндъра се използват уплътнения, за да се предотврати изтичане на газ.
Например, повърхността на буталото обикновено се обработва със специални обработки, като хромиране, никелиране и др., за да се подобри износоустойчивостта и устойчивостта на корозия. Изборът на уплътнителни компоненти също е от решаващо значение, като обикновено се използват високоефективни гумени или метални уплътнения, за да се осигури добър уплътнителен ефект.
1.4 Компоненти на диафрагмата
Диафрагменият компонент е ключов компонент на диафрагмения компресор, който изолира сгъстения газ от смазочното масло и задвижващия механизъм, осигурявайки чистотата на сгъстения газ. Диафрагмените компоненти обикновено са съставени от диафрагмени листове, диафрагмени тави, диафрагмени притискателни плочи и др. Диафрагмените листове обикновено са изработени от високоякостни метални или гумени материали, които имат добра еластичност и устойчивост на корозия.
Например, металните диафрагмени пластини обикновено са изработени от материали като неръждаема стомана и титаниева сплав и се обработват чрез специални техники, за да имат висока якост и устойчивост на корозия. Гумената диафрагма е изработена от специален синтетичен каучуков материал, който има добри еластични и уплътнителни свойства. Тавата на диафрагмата и притискащата плоча на диафрагмата се използват за фиксиране на диафрагмата, като се гарантира, че тя няма да се деформира или счупи по време на работа.
1.5 Газов клапан и охладителна система
Газовият клапан е компонент в диафрагмения компресор, който контролира входящия и изходящия поток на газ, а неговата работа пряко влияе върху ефективността и надеждността на компресора. Въздушният клапан обикновено е автоматичен или принудителен и се избира според изискванията за работно налягане и поток на компресора. Охлаждащата система се използва за намаляване на топлината, генерирана от компресора по време на работа, осигурявайки нормалната му работа.
Например, автоматичните клапани обикновено използват пружина или диафрагма като сърцевина на клапана, която автоматично се отваря и затваря при промени в налягането на газа. Принудителният клапан трябва да се управлява чрез външни задвижващи механизми, като електромагнитно задвижване, пневматично задвижване и др. Охлаждащата система може да бъде с въздушно или водно охлаждане, в зависимост от работната среда и изискванията на компресора.
2. Принцип на работа на диафрагмения компресор
Работният процес на диафрагмения компресор може да бъде разделен на три етапа: засмукване, компресия и изпускане:
2.1 Фаза на вдишване
Когато буталото се премести надясно, налягането в цилиндъра намалява, всмукателният клапан се отваря и външен газ навлиза в тялото на цилиндъра през всмукателната тръба. В този момент диафрагмената плоча се огъва наляво под действието на налягането в цилиндъра и налягането в диафрагмената камера, а обемът на диафрагмената камера се увеличава, образувайки процес на засмукване.
Например, по време на процеса на вдишване, отварянето и затварянето на всмукателния клапан се контролира от разликата в налягането вътре и извън блока на цилиндъра. Когато налягането в цилиндъра е по-ниско от външното налягане, всмукателният клапан се отваря автоматично и външният газ навлиза в тялото на цилиндъра; когато налягането в цилиндъра е равно на външното налягане, всмукателният клапан се затваря автоматично и процесът на засмукване приключва.
2.2 Етап на компресия
Когато буталото се движи наляво, налягането в цилиндъра постепенно се увеличава, всмукателният клапан се затваря, а изпускателният клапан остава затворен. В този момент диафрагмената плоча се огъва надясно под налягането в цилиндъра, намалявайки обема на диафрагмената камера и компресирайки газа. Докато буталото продължава да се движи, налягането в цилиндъра се увеличава непрекъснато, докато достигне зададеното налягане на компресия.
Например, по време на компресия, деформацията на огъване на диафрагмата се определя от разликата между налягането вътре в цилиндъра и налягането в диафрагмената камера. Когато налягането вътре в цилиндъра е по-високо от налягането в диафрагмената камера, диафрагмената плоча се огъва надясно, компресирайки газа; когато налягането вътре в цилиндъра е равно на налягането в диафрагмената камера, диафрагмата е в равновесие и процесът на компресия приключва.
3.3 Етап на изпускане
Когато налягането в цилиндъра достигне зададеното налягане на компресия, изпускателният клапан се отваря и сгъстеният газ се изпуска от цилиндъра през изпускателната тръба. В този момент диафрагмената плоча се огъва наляво под налягането в цилиндъра и диафрагмената камера, увеличавайки обема на диафрагмената камера и подготвяйки я за следващия процес на засмукване.
Например, по време на процеса на изпускане, отварянето и затварянето на изпускателния клапан се контролира от разликата между налягането в цилиндъра и налягането в изпускателната тръба. Когато налягането в цилиндъра е по-високо от налягането в изпускателната тръба, изпускателният клапан автоматично се отваря и сгъстеният газ се изпуска от тялото на цилиндъра; когато налягането в цилиндъра е равно на налягането в изпускателната тръба, изпускателният клапан автоматично се затваря и процесът на изпускане приключва.
3. Характеристики и приложения на диафрагмените компресори
3.1 Характеристики
Висока чистота на сгъстения газ: Благодарение на диафрагмата, отделяща сгъстения газ от смазочното масло и задвижващия механизъм, сгъстеният газ не се замърсява със смазочно масло и примеси, което води до висока чистота.
Добро уплътнение: Диафрагменият компресор използва специална уплътнителна структура, която може ефективно да предотврати изтичане на газ, да осигури ефективност и безопасност на компресията.
Плавна работа: По време на работния процес на диафрагмения компресор скоростта на движение на буталото е сравнително ниска и няма директен контакт между металните части, така че работата е плавна, а шумът е нисък.
Силна адаптивност: Диафрагмените компресори могат да се адаптират към различни изисквания за компресиране на газ, включително високо налягане, висока чистота, запалими и експлозивни специални газове.
3.2 Приложение
Нефтохимическа промишленост: използва се за компресиране на газове като водород, азот, природен газ и др., осигурявайки суровини и енергия за химическо производство.
Хранително-вкусова и фармацевтична промишленост: използва се за компресиране на газове като въздух и азот, осигурявайки чиста газова среда за преработка на храни и фармацевтично производство.
Електронна полупроводникова промишленост: използва се за компресиране на високочисти газове като азот, водород, хелий и др., осигурявайки високочиста газова среда за производство на електронни чипове и полупроводници.
В областта на научноизследователските експерименти се използва за компресиране на различни специални газове и осигуряване на стабилно газоснабдяване за научноизследователски експерименти.
Накратко, диафрагмените компресори играят важна роля в много области поради уникалната си структура и принцип на работа. Разбирането на принципа на работа на диафрагмените компресори може да помогне за по-доброто използване и поддръжка на това оборудване, както и за подобряване на неговата ефективност и надеждност.
Време на публикуване: 12 септември 2024 г.