Diagrama de princípio de funcionamento do compressor de ar de pistão mostrado na Figura 1

1 – válvula de escape 2 – cilindro 3 – pistão 4 – haste do pistão

figura 1

figura 1

5 – cursor 6 – biela 7 – manivela 8 – válvula de sucção

9 – mola da válvula

Quando o pistão alternativo no cilindro se move para a direita, a pressão na câmara esquerda do pistão no cilindro é menor que a pressão atmosférica PA, a válvula de sucção é aberta e o ar externo é sugado para dentro do cilindro.Este processo é chamado de processo de compressão.Quando a pressão no cilindro é superior à pressão P no tubo de saída de ar, a válvula de escape abre.O ar comprimido é enviado para o tubo de transmissão de gás.Este processo é chamado de processo de exaustão.O movimento alternativo do pistão é formado pelo mecanismo deslizante da manivela acionado pelo motor.O movimento rotativo da manivela é convertido em deslizamento – o movimento alternativo do pistão.

O compressor com esta estrutura sempre possui volume residual ao final do processo de exaustão.Na próxima sucção, o ar comprimido no volume restante se expandirá, de modo a reduzir a quantidade de ar inalado, diminuir a eficiência e aumentar o trabalho de compressão.Devido à existência de volume residual, a temperatura aumenta acentuadamente quando a taxa de compressão aumenta.Portanto, quando a pressão de saída for alta, a compressão escalonada deve ser adotada.A compressão encenada pode reduzir a temperatura de exaustão, economizar trabalho de compressão, melhorar a eficiência volumétrica e aumentar o volume de exaustão do gás comprimido.

A Figura 1 mostra um compressor de ar de pistão de estágio único, que é comumente usado para 0 3 — 0 .Sistema de faixa de pressão de 7 MPa.Se a pressão do compressor de ar de pistão de estágio único exceder 0 6Mpa, vários índices de desempenho cairão drasticamente, portanto, a compressão de vários estágios é frequentemente usada para melhorar a pressão de saída.Para melhorar a eficiência e reduzir a temperatura do ar, é necessário um resfriamento intermediário.Para o equipamento de compressor de ar de pistão com compressão de dois estágios, a pressão do ar aumenta de P1 para P2 após passar pelo cilindro de baixa pressão e a temperatura aumenta de TL para T2;Em seguida, ele flui para o intercooler, libera calor para a água de resfriamento sob pressão constante e a temperatura cai para TL;Em seguida, é comprimido até a pressão P 3 necessária através do cilindro de alta pressão.As temperaturas do ar TL e T2 que entram no cilindro de baixa pressão e no cilindro de alta pressão estão localizadas na mesma isotérmica 12 ' 3 ', e os dois processos de compressão 12 e 2 ' 3 se desviam da isotérmica não muito distante.O processo de compressão de estágio único da mesma razão de compressão p 3 / P 1 é de 123”, que está muito mais distante da isotérmica 12 ' 3 ' do que a compressão de dois estágios, ou seja, a temperatura é muito maior.O trabalho de consumo de compressão de estágio único é equivalente à área 613 ″ 46, o trabalho de consumo de compressão de dois estágios é equivalente à soma das áreas 61256 e 52 ′ 345, e o trabalho economizado é equivalente a 2 ′ 23 ″ 32 ' .Pode-se ver que a compressão encenada pode reduzir a temperatura de exaustão, economizar trabalho de compressão e melhorar a eficiência.

Os compressores de ar de pistão têm muitas formas estruturais.De acordo com o modo de configuração do cilindro, ele pode ser dividido em tipo vertical, tipo horizontal, tipo angular, tipo de equilíbrio simétrico e tipo oposto.De acordo com a série de compressão, pode ser dividido em tipo de estágio único, tipo de estágio duplo e tipo de estágio múltiplo.De acordo com o modo de configuração, pode ser dividido em tipo móvel e tipo fixo.De acordo com o modo de controle, pode ser dividido em tipo de descarga e tipo de pressostato.Entre eles, o modo de controle de descarga significa que quando a pressão no tanque de armazenamento de ar atinge o valor definido, o compressor de ar não para de funcionar, mas realiza operação descomprimida abrindo a válvula de segurança.Este estado ocioso é chamado de operação de descarga.O modo de controle do pressostato significa que quando a pressão no tanque de armazenamento de ar atingir o valor definido, o compressor de ar parará automaticamente de funcionar.