Princip rada dijafragmalnog kompresora

Membranski kompresor je posebna vrsta kompresora koja igra važnu ulogu u mnogim oblastima sa svojom jedinstvenom strukturom i principom rada.

1. Strukturni sastav dijafragmalnog kompresora

Membranski kompresor se uglavnom sastoji od sljedećih dijelova:

1.1 Pogonski mehanizam

Obično ga pokreće elektromotor ili motor sa unutrašnjim sagorijevanjem, a snaga se prenosi na radilicu kompresora putem remenskog prijenosa, zupčastog prijenosa ili direktne veze. Funkcija pogonskog mehanizma je da obezbijedi stabilan izvor napajanja za kompresor, osiguravajući da kompresor može normalno raditi.

Na primjer, kod nekih malih dijafragmalnih kompresora, kao pogonski mehanizam može se koristiti jednofazni motor, dok se kod velikih industrijskih dijafragmalnih kompresora mogu koristiti trofazni motori velike snage ili motori s unutrašnjim sagorijevanjem.

1.2 Mehanizam klipnjače radilice

Mehanizam klipnjače radilice je jedna od glavnih komponenti dijafragmalnog kompresora. Sastoji se od radilice, klipnjače, traverze itd., koje pretvaraju rotaciono kretanje pogonskog mehanizma u klipno linearno kretanje klipa. Rotacija radilice pokreće klipnjaču, čime se traverza pomiče u klizaču i vrši klipno kretanje.

Na primjer, dizajn radilica obično koristi visokočvrste legirane čelične materijale koji se podvrgavaju preciznoj mašinskoj obradi i termičkoj obradi kako bi se osigurala dovoljna čvrstoća i krutost. Klipnjača je izrađena od odličnog kovanog čeličnog materijala, a preciznom obradom i montažom osigurava pouzdanu vezu s radilicom i ukrštenom glavom.

1.3 Tijelo klipa i cilindra

Klip je komponenta koja je u direktnom kontaktu s plinom u dijafragmnom kompresoru, koja vrši povratno kretanje unutar cilindra kako bi se postigla kompresija plina. Tijelo cilindra je obično izrađeno od visokočvrstog lijevanog željeza ili lijevanog čelika, koji ima dobru otpornost na pritisak. Zaptivke se koriste između klipa i cilindra kako bi se spriječilo curenje plina.

Na primjer, površina klipa se obično tretira posebnim tretmanima kao što su hromiranje, niklovanje itd. kako bi se poboljšala otpornost na habanje i koroziju. Izbor zaptivnih komponenti je također ključan, obično se koriste visokoučinkovite gumene ili metalne zaptivke kako bi se osigurao dobar učinak zaptivanja.

1.4 Komponente dijafragme

Dijafragmalna komponenta je ključna komponenta dijafragmalnog kompresora, koja izoluje komprimirani plin od ulja za podmazivanje i pogonskog mehanizma, osiguravajući čistoću komprimiranog plina. Dijafragmalne komponente se obično sastoje od dijafragmalnih ploča, dijafragmalnih posuda, dijafragmalnih tlačnih ploča itd. Dijafragmalne ploče su uglavnom izrađene od visokočvrstih metalnih ili gumenih materijala, koji imaju dobru elastičnost i otpornost na koroziju.

Na primjer, metalne dijafragmalne ploče obično su izrađene od materijala kao što su nehrđajući čelik i legura titana, te se obrađuju posebnim tehnikama kako bi imale visoku čvrstoću i otpornost na koroziju. Gumena dijafragma je izrađena od posebnog sintetičkog gumenog materijala, koji ima dobru elastičnost i svojstva zaptivanja. Posuda dijafragme i tlačna ploča dijafragme koriste se za fiksiranje dijafragme, osiguravajući da se dijafragma neće deformirati ili slomiti tokom rada.

1.5 Plinski ventil i sistem za hlađenje

Plinski ventil je komponenta u dijafragmnom kompresoru koja kontroliše dovod i odvod gasa, a njegove performanse direktno utiču na efikasnost i pouzdanost kompresora. Zračni ventil obično usvaja automatski ventil ili prisilni ventil i bira se prema radnom pritisku i zahtjevima protoka kompresora. Sistem hlađenja se koristi za smanjenje toplote koju kompresor generiše tokom rada, osiguravajući normalan rad kompresora.

Na primjer, automatski ventili obično koriste oprugu ili dijafragmu kao jezgro ventila, koje se automatski otvaraju i zatvaraju u zavisnosti od promjena pritiska gasa. Prisilni ventil treba kontrolisati putem vanjskih pogonskih mehanizama, kao što su elektromagnetni pogon, pneumatski pogon itd. Sistem za hlađenje može biti hlađen zrakom ili vodom, u zavisnosti od radnog okruženja i zahtjeva kompresora.

2. Princip rada dijafragmalnog kompresora

Radni proces dijafragmalnog kompresora može se podijeliti u tri faze: usisavanje, kompresiju i ispuh:

2.1 Faza udisanja

Kada se klip pomiče udesno, pritisak unutar cilindra se smanjuje, usisni ventil se otvara i vanjski plin ulazi u tijelo cilindra kroz usisnu cijev. U ovom trenutku, dijafragmalna ploča se savija ulijevo pod djelovanjem pritiska unutar cilindra i pritiska u dijafragmalnoj komori, a volumen dijafragmalne komore se povećava, formirajući proces usisavanja.

Na primjer, tokom procesa udisanja, otvaranje i zatvaranje usisnog ventila kontroliše razlika pritiska unutar i izvan bloka cilindra. Kada je pritisak unutar cilindra niži od vanjskog pritiska, usisni ventil se automatski otvara i vanjski gas ulazi u tijelo cilindra; kada je pritisak unutar cilindra jednak vanjskom pritisku, usisni ventil se automatski zatvara i proces usisavanja se završava.

2.2 Faza kompresije

Kada se klip pomiče ulijevo, pritisak unutar cilindra se postepeno povećava, usisni ventil se zatvara, a ispušni ventil ostaje zatvoren. U ovom trenutku, dijafragmalna ploča se savija udesno pod pritiskom unutar cilindra, smanjujući volumen dijafragmalne komore i komprimirajući plin. Kako se klip nastavlja kretati, pritisak unutar cilindra se kontinuirano povećava sve dok ne dostigne postavljeni pritisak kompresije.

Na primjer, tokom kompresije, deformacija savijanja dijafragme određena je razlikom između pritiska unutar cilindra i pritiska u komori dijafragme. Kada je pritisak unutar cilindra veći od pritiska u komori dijafragme, ploča dijafragme se savija udesno, komprimirajući plin; kada je pritisak unutar cilindra jednak pritisku u komori dijafragme, dijafragma je u ravnoteži i proces kompresije završava.

3.3 Faza ispuha

Kada pritisak unutar cilindra dostigne podešeni pritisak kompresije, izduvni ventil se otvara i komprimovani gas se ispušta iz cilindra kroz izduvnu cijev. U ovom trenutku, dijafragmalna ploča se savija ulijevo pod pritiskom unutar cilindra i dijafragmalne komore, povećavajući volumen dijafragmalne komore i pripremajući je za sljedeći proces usisavanja.

Na primjer, tokom procesa izduvavanja, otvaranje i zatvaranje izduvnog ventila kontroliše razlika između pritiska unutar cilindra i pritiska u izduvnoj cijevi. Kada je pritisak unutar cilindra veći od pritiska u izduvnoj cijevi, izduvni ventil se automatski otvara i komprimovani gas se ispušta iz tijela cilindra; kada je pritisak unutar cilindra jednak pritisku u izduvnoj cijevi, izduvni ventil se automatski zatvara i proces izduvavanja se završava.

3. Karakteristike i primjena membranskih kompresora

3.1 Karakteristike

Visoka čistoća komprimiranog plina: Zbog dijafragme koja odvaja komprimirani plin od ulja za podmazivanje i pogonskog mehanizma, komprimirani plin nije kontaminiran uljem za podmazivanje i nečistoćama, što rezultira visokom čistoćom.

Dobro zaptivanje: Dijafragmalni kompresor ima posebnu strukturu zaptivanja koja može efikasno spriječiti curenje plina, osigurati efikasnost i sigurnost kompresije.

Glatki rad: Tokom radnog procesa dijafragmalnog kompresora, brzina kretanja klipa je relativno mala i nema direktnog kontakta između metalnih dijelova, tako da je rad gladak, a buka niska.

Snažna prilagodljivost: Membranski kompresori mogu se prilagoditi različitim zahtjevima kompresije plina, uključujući visoki pritisak, visoku čistoću, zapaljive i eksplozivne specijalne plinove.

3.2 Primjena

Petrohemijska industrija: koristi se za kompresiju gasova kao što su vodonik, azot, prirodni gas itd., obezbeđujući sirovine i energiju za hemijsku proizvodnju.

Prehrambena i farmaceutska industrija: koristi se za komprimiranje plinova poput zraka i dušika, osiguravajući čisto plinsko okruženje za preradu hrane i farmaceutsku proizvodnju.

Industrija elektronskih poluprovodnika: koristi se za kompresiju visokočistoćih gasova kao što su azot, vodonik, helij itd., pružajući visokočisto gasno okruženje za proizvodnju elektronskih čipova i poluprovodnika.

U oblasti naučnih istraživanja, koristi se za kompresiju različitih specijalnih gasova i obezbjeđivanje stabilnog snabdijevanja gasom za naučno-istraživačke eksperimente.

Ukratko, dijafragmalni kompresori igraju važnu ulogu u mnogim oblastima zbog svoje jedinstvene strukture i principa rada. Razumijevanje principa rada dijafragmalnih kompresora može pomoći u boljem korištenju i održavanju ove opreme, poboljšanju njene efikasnosti i pouzdanosti.