Оппозитные компрессоры – вид поршневых установок, в которых цилиндры и поршни расположены горизонтально друг относительно друга. Такая конструкция позволяет обеспечить лучшую балансировку подвижных элементов, за счет чего снижаются вибрации и увеличивается срок службы оборудования. Оппозитные компрессоры используют там, где необходима стабильность работы, низкий шум, долговечность, а также компактность.
Сферы применения устройств:
- Нефтегазовая промышленность – для сжатия природного газа, транспортировки углеводородов по трубопроводам, а также в системах подземного хранения газа. Оппозитные установки подходят для работы с большими объемами газа под высоким давлением.
- Промышленные холодильные системы – на пищевых производствах, в логистических центрах для хранения скоропортящихся продуктов. Позволяют обеспечить стабильную работу при эксплуатации совместно с хладагентами.
- Химическая промышленность – для сжатия агрессивных газов, когда недопустимо нарушение герметичности во время перекачивания опасных веществ.
- Металлургия, машиностроение и другие отрасли, где требуется нагнетать сжатый воздух под высоким давлением – свыше 100 атмосфер.
Преимущества оппозитных компрессоров
Встречное движение поршней во время работы пневмосистемы компенсирует инерционные силы, что снижает вибрации и шум. Это особенно важно при эксплуатации компрессора совместно с чувствительным к вибрационным нагрузкам оборудованием. Хорошая балансировка элементов уменьшает износ подшипников и кривошипно-шатунного механизма, продлевая срок их службы.
Горизонтальное расположение цилиндров пневмоустановки позволяет создавать компрессоры с меньшими габаритами по сравнению с вертикальными или V-образными аналогами. Агрегаты можно размещать в контейнерах или помещениях с низкими потолками.
Устройство оппозитных компрессорных установок
Оппозитный поршневой компрессор состоит из горизонтального блока цилиндров, межступенчатой и концевой аппаратуры, трубопроводов, систем смазки, охлаждения контрольно-измерительной аппаратуры (манометры, информационные дисплеи), ЭБУ. Крутящий момент на коленчатый вал передается от электродвигателя или ДВС.
Моторы могут быть соединены с коленвалом пневмокомпрессора двумя способами:
- ротор двигателя соединен с консольной частью коленчатого вала напрямую;
- один конец вала мотора при помощи фланца жестко крепится к коленвалу, второй – опирается на подшипник.
Оппозитный блок цилиндров состоит из картера, коленчатого вала, шатунов, крейцкопфов с направляющими, механизма проворачивания коленвала, системы смазки кривошипно-шатунной группы. Агрегат установлен на жесткой раме, для амортизации в процессе эксплуатации крепление к основанию выполняется через эластичные подушки.
Картер – элемент из литого чугуна прямоугольной формы, коробчатого сечения. В оппозитных компрессорах нижняя полость картера является маслосборником.
В стенках картера находятся постели коренных подшипников – вкладышей с антифрикционным баббитовым покрытием внутренних частей. Каждый вкладыш состоит из двух половинок с замками для их соединения в кольцо. Второй коренной подшипник со стороны электромотора – опорно-упорный, необходим для предотвращения смещения вала по горизонтальной оси. Шатуны – стальные кованые или штампованные, с открытой кривошипной и закрытой крейцкопфной головками. Поршни выполнены из углеродистой стали, если компрессор предназначен для работы с агрессивными газами, то детали отливают из нержавейки.
Принцип работы оппозитного компрессора
При вращении коленвала один поршень движется к верхней мертвой точке – момент сжатия газа, а противоположный – к нижней, выполняя всасывание порции воздуха. Циклы в рабочих камерах смещены, это позволяет обеспечить равномерную подачу сжатого воздуха и минимизировать пульсации давления. На 1-м этапе первый поршень выталкивает сжатый воздух через выпускной клапан в ресивер или к потребителям, а второй продолжает наполнять рабочую камеру. На втором этапе 2-й поршень выдавливает газ, а 1-й начинает забор воздуха.
Существуют многоцилиндровые дожимающие оппозитные компрессоры высокого и сверхвысокого давления – бустеры. В них газ из первого цилиндра поступает во второй, где 2-й поршень продолжает увеличивать давление воздуха. В многоступенчатых пневмоустановках дожатие происходит несколько раз, что позволяет получить на выходе давление до 150 бар и выше.
Виды оппозитных компрессоров
По типу привода компрессоры бывают с электромоторами, а также с дизельными или бензиновыми двигателями. Электрические пневмоустановки потребуют питания 220 В или 380 В. Если агрегат работает на объекте без электросети, то для его эксплуатации понадобится передвижной генератор.
По количеству цилиндров оппозитные компрессоры бывают:
- двухцилиндровые – применяются для подключения пневмооборудования малой и средней мощности: небольших прессов, холодильников;
- многоцилиндровые – эксплуатируют совместно с мощными агрегатами буровых станций, насосами нефтеперегонных заводов.
Какие параметры учитывают при выборе оппозитной пневмоустановки
Производительность компрессора измеряется в м3/мин и зависит от суммарного объема воздуха, потребляемого инструментами или станками в минуту. При выборе пневмоустановок нужно учитывать, что для стабильной работы агрегата требуется запас – около 15-20% от максимального расхода воздуха. Пример: потребителям нужно 100 куб. м/мин., тогда необходима оппозитная компрессорная установка производительностью 115-120 куб. м/мин.
Предельное давление на выходе указывают в барах. Если пневмооборудование работает при номинальном давлении 50 бар, то потребуется компрессор, выдающий 55-60 бар на выходе.
Мощность силовой установки обозначают в кВт или л. с. – зависит от ее типа: электромотор либо двигатель внутреннего сгорания. Чем больше параметр, тем меньше будет нагрузка на агрегат в процессе работы.
Уровень шума измеряют в дБ. Оппозитные модели обычно тише рядных и V-образных моделей, рекомендуемое значение шумности – 65-75 дБ или менее.
Если совместно с компрессором поставляется ресивер, рекомендуется выбирать агрегаты с крупными резервуарами. Чем больше объем, тем реже будет включаться двигатель для заполнения ресивера.
