O princípio de funcionamento do pistãoCompressores
O compressor é uma máquina que gera energia sob pressão de gás e se tornou um equipamento fundamental indispensável em diversos setores da economia nacional. Atualmente, em aplicações que exigem alta pressão, os compressores de pistão são comumente usados.
Existem muitos tipos de compressores de pistão e suas estruturas são complexas, mas suas estruturas básicas são geralmente semelhantes. Na verdade, um compressor de gás natural pode ter centenas de peças, mas essas peças podem ser basicamente divididas em quatro seções de acordo com suas funções: a seção do cilindro, a seção de transmissão, a seção da carroceria e os equipamentos auxiliares. Durante a operação do compressor, o motor elétrico aciona a rotação do virabrequim e o pistão realiza um movimento alternativo através da biela. À medida que o virabrequim gira uma revolução, o pistão completa um movimento alternativo e o processo de sucção, compressão e exaustão no cilindro é realizado sucessivamente, completando assim um ciclo de trabalho.
Processo de compressão:
(1) Processo de sucção: Quando o pistão se move para a esquerda, o volume de trabalho no cilindro aumenta gradualmente e a pressão diminui gradualmente. Quando a pressão cai ligeiramente abaixo da pressão no tubo de admissão, o gás no tubo de admissão abre a válvula de admissão e entra no cilindro até que o pistão atinja a posição mais à esquerda (também conhecida como ponto morto interno), onde o volume de trabalho é no máximo e a válvula de admissão começa a fechar.
(2) Processo de compressão: Quando o pistão se move para a direita, o volume de trabalho no cilindro diminui e a pressão do gás aumenta gradualmente. Como a válvula de admissão tem uma função de válvula de retenção, o gás no cilindro não pode fluir de volta para o tubo de admissão. Ao mesmo tempo, como a pressão do gás no tubo de escape é maior do que dentro do cilindro, o gás no cilindro não pode fluir através da válvula de escape e o gás no tubo de escape não pode entrar no cilindro devido ao verifique a ação da válvula de escape. Neste momento, a quantidade de gás no cilindro permanece constante e, à medida que o pistão se move para a direita, a pressão do gás continua a aumentar.
(3) Processo de exaustão: Quando o pistão se move para uma determinada posição para a direita, a pressão do gás no cilindro aumenta ligeiramente acima da pressão do gás no tubo de escape, e o gás abre a válvula de escape para o escape tubo até que o pistão atinja a posição mais à direita (também conhecido como ponto morto externo). A válvula de escape fecha e o pistão se move novamente para a esquerda, repetindo o processo acima.
Principais vantagens dos compressores de pistão:
(1) Ampla faixa de pressão: Os compressores de pistão podem ser usados para aplicações de baixa pressão (incluindo vácuo), média pressão, alta pressão e ultra-alta pressão.
(2) Alta Eficiência: Possuem maior eficiência em comparação aos compressores rotativos e compressores centrífugos. A eficiência adiabática de grandes compressores de pistão é normalmente superior a 80%.
(3) Forte adaptabilidade: Os compressores de pistão têm uma ampla gama de capacidades de descarga e podem manter alta eficiência mesmo em capacidades de descarga mais baixas. Além disso, a capacidade de descarga é minimamente afetada pelas flutuações na pressão de descarga. Além disso, o impacto da densidade do gás no desempenho do compressor não é significativo, tornando os compressores de pistão máquinas versáteis.
Desvantagens dos compressores de pistão:
Estrutura Complexa e Alta Vulnerabilidade: Os compressores de pistão possuem uma estrutura complexa com numerosos componentes vulneráveis, levando a dificuldades na manutenção, inspeção e instalação.
(2) Limitação na velocidade de rotação: Devido à força de inércia do movimento alternativo, os compressores de pistão operam em velocidades de rotação mais baixas. Quando é necessária uma grande capacidade de descarga, o corpo do compressor torna-se grande e pesado, exigindo uma grande fundação. Portanto, os compressores de pistão não são adequados para aplicações que exigem altas capacidades de descarga.
(3) Exaustão descontínua: Os compressores de pistão produzem exaustão descontínua, resultando em pulsação do fluxo de ar. A pulsação severa pode levar à ressonância da pulsação do fluxo de ar, causando danos às tubulações ou componentes.
(4) Requisito de lubrificação: O óleo lubrificante é normalmente usado dentro do cilindro para garantir um funcionamento suave. Isso resulta em transporte de óleo no gás comprimido. Se for necessária alta pureza do gás, a tarefa de purificar o gás comprimido torna-se um desafio.
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