Õhukompressorid (lühendatult "õhukompressorid") on seadmed, mis muudavad mehaanilise energia gaasirõhu energiaks. Neid kasutatakse laialdaselt tööstuslikus tootmises, ehituses, tervishoius, toiduainete töötlemises ja muudes valdkondades. Nende klassifitseerimiseks on erinevaid viise ning eri tüüpi õhukompressoreid erinevad oluliselt oma tööpõhimõtete, rakendatavate stsenaariumide ja jõudluse poolest. Järgnevalt kirjeldatakse õhukompressorite põhiklassifikatsiooni ja peamisi eeliseid.
1. Õhukompressorite põhiklassifikatsioon
Õhukompressoreid klassifitseeritakse üldiselt nende tööpõhimõtte alusel. Need võib jagada kahte põhikategooriasse: töömahuga õhukompressorid ja dünaamilised õhukompressorid, millest igaüks sisaldab mitut alamkategooriat. Lisaks saab teha täiendavaid klassifikatsioone selliste tegurite alusel nagu rõhu tase, nihe ja määrimismeetod:
1. Klassifikatsioon tööpõhimõtte järgi (põhiklassifikatsioon)
See on kõige sagedamini kasutatav klassifitseerimismeetod. Peamine erinevus seisneb selles, kuidas õhku kokku surutakse: nihkega õhukompressorid suurendavad rõhku, vähendades gaasi mahtu, samas kui dünaamilised õhukompressorid suurendavad rõhku, rakendades gaasile tööd suurel kiirusel{1}}pöörleva tiiviku kaudu.
| Peamised kategooriad|Alam-tüübid|Tööpõhimõte|Kohaldatavad stsenaariumid |
|---------------|----------------------|----------------------------------------------------------------------------|--------------------------------------------------------------------------|
| **Positiivse nihkega õhukompressor** (kõige laialdasemalt kasutatav)|Kolb-kolb õhukompressor|Kolb-kolb-õhukompressor tugineb kolvi edasi-tagasi liikumisele silindris, vähendades perioodiliselt silindri mahtu õhu kokkusurumiseks ja väljutamiseks.|Sobib väikese kuni keskmise töömahuga, keskmise kuni kõrge rõhuga rakendusteks (nt õhupumpamine autoremonditöökodades ja pneumaatilised tööriistad väikestes tehastes), pakkudes kõrget kulutasuvust. |
||Kruviga õhukompressor (kaksik{0}}kruvi)|Paar omavahel põimuvat sise- ja emakruvi pöörlevad suurel kiirusel, moodustades korpuse sees suletud kambri, mis vähendab järk-järgult mahtu, et saavutada kokkusurumine.|Sobib keskmise kuni suure töömahuga pidevaks tööks (nt tootmisliinid ja tsentraliseeritud õhuvarustus suurtes tehastes), pakkudes suurt stabiilsust. |
||Laba õhukompressor|Rootor on ekstsentriliselt paigaldatud silindrisse. Rootori labad ulatuvad välja ja tõmbuvad sisse, kui see pöörleb, luues muutuva -mahuga kambri õhu kokkusurumiseks. Sobib väikese ja keskmise suurusega-nihkega, madala-müratasemega rakendustele (nt laborid, meditsiiniseadmed ja toiduainete töötlemine) ning lihtsa hooldusega. |
||Kerige õhukompressor|Staatiline kerimine on fikseeritud, samal ajal kui orbiidil liikuv kerimine pöörleb ümber staatilise kerimise keskpunkti, moodustades järk-järgult kahaneva survekambri ja surudes õhku pidevalt kokku.|Sobib väikese nihkega, suure-täpsete rakenduste jaoks (nt hambaraviseadmed ja pneumaatilised komponendid elektroonikatehastes), energiasäästlik-ja väga madal müratase. |
| **Power Air Compressor** (tuntud ka kui "Velocity Air Compressor")|Tsentrifugaalõhukompressor|Kiiresti{0}}pöörlev tiivik avaldab õhule tsentrifugaaljõudu, mille tulemusena omandab see kineetilist energiat, mis seejärel hajuti kaudu rõhuenergiaks muudetakse.|Sobib üli-suure veeväljasurvega ja madala rõhuga |
||Aksiaalvoolu õhukompressor|Õhk liigub mööda tiiviku telge ja gaasi rõhku suurendatakse järk-järgult mitme tiiviku ja juhtlabade koordineerimise kaudu.|Sobib üli-suure töömahuga, madala-rõhuga rakendustele (nagu lennukimootori kompressorid ja suured tuuletunneliseadmed) äärmiselt suure voolukiirusega. |
2. Abiklassifikatsioon muude mõõtmete järgi
- Määrimismeetodi järgi:
- Õli-õhukompressorid: nõuavad määrdeõli kompressiooniprotsessi ajal jahutamiseks ja tihendamiseks (nt kolvi- ja kruvitüübid). Heitgaas sisaldab vähesel määral õli ja vajab järel{5}}töötlust.
- Õlivabad Sobib õlitundlikele -rakendustele, nagu meditsiin ja toiduainete töötlemine.
- Survetaseme järgi:
- Madala rõhuga õhukompressorid- (0,7–1,0 MPa): enamik tööstuslikke pneumaatilisi seadmeid (nt silindrid ja pneumaatilised tööriistad).
- Keskmise rõhuga-õhukompressorid (1,0-10 MPa): kõrgsurvepuhastus ja rehvi täitmine (suurte sõidukite jaoks).
- Kõrgsurveõhu-kompressorid (10-100 MPa): sukeldumine ja kõrgsurveballoonide täitmine. **Tihe (väljalaskekoguse) järgi:**
- Mikroõhukompressorid (<1 m³/min): For home use and small appliances;
- Väikesed õhukompressorid (1-10 m³/min): väikestele ja keskmise suurusega tehastele;
- Large air compressors (>10 m³/min): Suurtele tööstusettevõtetele ja elektrijaamadele.
2. Õhukompressorite peamised eelised
Tööstuse "universaalse toiteallikana" on õhukompressorite eelised nende kõrge efektiivsuse, paindlikkuse ja ohutuse tõttu. Neid eeliseid võib eri tüüpi õhukompressorite puhul liigitada **universaalseteks eelisteks** ja **spetsiifilisteks eelisteks**:
1. Universaalsed eelised (ühine igat tüüpi õhukompressoritele)
- **Tõhus ja ohutu energiaülekanne**: suruõhk kui "pneumaatiline jõuallikas" on elektri- ja õlilekkeriskide suhtes vähem altid kui elekter ja hüdraulika, muutes selle niiskes, kergestisüttivas ja plahvatusohtlikus keskkonnas (nt kaevandus- ja keemiatööstus) turvalisemaks. Lisaks pakuvad pneumaatilised komponendid (silindrid ja ventiilid) kiiret reageerimisaega ja minimaalseid energiaülekandekadusid. Laialdaselt kasutatav: sobib paljudele rõhu- ja nihkenõuetele, alates majapidamises kasutatavast õhupumpamisest (mikroõhukompressorid) kuni suurte tehase õhuvarustuseni (tsentrifugaalõhukompressorid), steriilsest meditsiinikeskkonnast (õli-vaba kerimiskompressorid) kuni välisehituseni (mobiilsed kolbkompressorid), mis hõlmab peaaegu kõiki tööstusharusid.
Suhteliselt madal hooldusvajadus: enamikul õhukompressoritel on küpsed struktuurid (nt kolb- ja kruvikompressorid) ja vähe kuluvaid osi. Korrapärane hooldus nõuab ainult filtrite ja määrdeõli regulaarset väljavahetamist (õli-sisaldavate mudelite puhul), mistõttu on pidev hooldus vähem keeruline kui hüdrosüsteemid.
Tsentraliseeritud haldamine ja energiasääst: Suured tehased saavad ühtse õhuvarustuse jaoks kasutada "keskset õhukompressorijaama", mis asendab detsentraliseeritud väikeseid toiteseadmeid. See hõlbustab rõhu ja vooluhulga jälgimist. Koos muutuva sagedusega tehnoloogiaga (näiteks muutuva sagedusega kruvikompressorid) saab energiatarbimist reguleerida vastavalt koormusele, mille tulemuseks on 20–30% energiasääst.
2. Erinevat tüüpi õhukompressorite ainulaadsed eelised
| Õhukompressori tüüp|Unikaalsed eelised |
| Kolbkolb|Lihtne struktuur, odav, kõrge{0}}survekindlus (võib ulatuda üle 10 MPa), sobib vahelduvaks tööks ja kergesti kättesaadavad remondiosad. |
| Kaksikkruvi|Stabiilne töö (ilma edasi-tagasi liikumiseta, madal vibratsioon), pidev väljalaskevõime (impulsse pole), pikk kasutusiga (kruvi eluiga kuni 100 000 tundi), sobib 24/7 pidevaks tootmiseks. |
| Kerige|Äärmiselt madal müratase (tavaliselt<60 dB, similar to everyday conversation), oil-free compression (easy to achieve), small size (easy to install in confined spaces), suitable for applications with high environmental requirements. |
| Tsentrifugaal|Suur töömaht (üks seade võib ulatuda üle 1000 m³/min), kuluvad osad puuduvad (tiiviku väike kulumine), kõrge töötõhusus (eriti täiskoormusel), sobib suuremahuliseks-tsentraliseeritud õhuvarustuseks. |
| Lükandlaba|Lihtne hooldus (pole vaja reguleerida kruvide vahekaugust), madal käivitusvool (minimeerib võre mõju) ja tugev kohanemisvõime koormuse kõikumisega, mistõttu sobib see väikeste ja keskmise suurusega{0}}vahelduvate/pidevate segaoperatsioonide jaoks. |
III. Kokkuvõte
Õhukompressorite kategoriseerimisel tuleks esikohale seada tööpõhimõte (positiivne nihe/dünaamiline), millele järgneb määrdemeetodi, rõhu, nihke ja muude rakendusele vastavate nõuete arvessevõtmine. Nende eelised seisnevad nende ohutuses ja mitmekülgsuses, kuna erinevad tüübid vastavad konstruktsiooni optimeerimise kaudu erinevatele nõuetele (nt kruvikompressorite stabiilsus, rullkompressorite vaiksus ja tsentrifugaalkompressorite suur voolukiirus). Õhukompressori valimisel arvestage tegelike töötingimustega (nt kas on vajalik pidev töö, kas õlivaba töö on nõutav ja rõhu/väljasurve nõuded), et maksimeerida selle jõudluse eeliseid.
