1.2 Кривошипно-шатунный механизм

Это одно из ключевых узлов компрессора. Он состоит из коленчатого вала, шатуна, ползуна и преобразует вращательное движение двигателя в возвратно-поступательное движение поршня.

Например, коленчатые валы изготавливаются из высокопрочной легированной стали с термообработкой. Шатун производится из качественной кованой стали и точно обрабатывается для надежного соединения с другими элементами.

1.3 Поршень и цилиндр

Поршень совершает возвратно-поступательное движение в цилиндре и непосредственно участвует в сжатии газа. Цилиндр обычно изготавливается из чугуна или литой стали с высокой прочностью. Между поршнем и цилиндром устанавливаются уплотнения для предотвращения утечки газа.

Поверхность поршня может иметь хромовое или никелевое покрытие для повышения износостойкости и коррозионной стойкости. Уплотнительные элементы изготавливаются из высокоэффективных резиновых или металлических материалов.

1.4 Диафрагменный узел

Ключевой элемент, отделяющий сжимаемый газ от смазочного масла и механизма привода, обеспечивая чистоту газа. Состоит из диафрагмы, опорной тарелки и прижимной пластины. Диафрагмы бывают металлическими (нержавеющая сталь, титановые сплавы) и резиновыми (из специальной синтетической резины), обладающими высокой эластичностью и стойкостью к агрессивным средам.

1.5 Газовые клапаны и система охлаждения

Газовые клапаны контролируют впуск и выпуск газа. Бывают автоматические (на пружинах или мембранах) и принудительные (с внешним приводом: электромагнитным, пневматическим и др.). Система охлаждения (воздушная или водяная) отводит тепло и обеспечивает стабильную работу.

2. Принцип работы диафрагменного компрессора

Работа компрессора делится на три стадии: всасывание, сжатие и выпуск.

2.1 Стадия всасывания

Когда поршень движется вправо, давление в цилиндре падает, впускной клапан открывается, и газ поступает в цилиндр. Под действием давления диафрагма изгибается влево, объем камеры увеличивается — происходит всасывание.

2.2 Стадия сжатия

При движении поршня влево впускной клапан закрывается, начинается сжатие газа. Диафрагма изгибается вправо, уменьшая объем камеры и повышая давление. Когда давление достигает установленного уровня, начинается следующий этап.

2.3 Стадия выпуска

Как только давление достигло заданного значения, открывается выпускной клапан, и газ выходит через выпускную трубу. Диафрагма снова изгибается влево, камера готова к новому циклу.

3. Особенности и применение диафрагменных компрессоров

3.1 Основные особенности

• Высокая чистота газа: отсутствует контакт с маслом и механическими частями, поэтому газ не загрязняется.
• Высокая герметичность: исключается утечка газа, повышается безопасность.
• Плавная работа: низкая скорость движения поршня и отсутствие трения металла об металл снижают шум и вибрации.
• Широкая применяемость: могут использоваться для различных типов газов, включая токсичные, взрывоопасные и высокочистые.

3.2 Сферы применения

• Нефтехимическая промышленность: компрессия водорода, азота, природного газа и др.
• Пищевая и фармацевтическая промышленность: подача чистого воздуха или азота.
• Электронная и полупроводниковая промышленность: работа с высокочистыми газами — водородом, азотом, гелием.
• Научные исследования: использование в лабораториях и научных установках для работы с редкими и специальными газами.

Заключение

Диафрагменные компрессоры, благодаря своей уникальной конструкции и принципу действия, находят применение во множестве отраслей. Понимание их устройства и принципа работы позволяет повысить эффективность эксплуатации, снизить риски и продлить срок службы оборудования.