คอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบทำงานโดยใช้ลูกสูบภายในกระบอกสูบเพื่ออัดแก๊สและเพิ่มแรงดัน คอมเพรสเซอร์ชนิดนี้นิยมใช้ในงานอุตสาหกรรมต่างๆ เนื่องจากสามารถผลิตก๊าซแรงดันสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ต่อไปนี้เป็นคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับวิธีการทำงานของคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบ:
ส่วนประกอบพื้นฐาน
กระบอกสูบ: ห้องที่เกิดการบีบอัดแก๊ส
ลูกสูบ: เคลื่อนที่ไปมาภายในกระบอกสูบเพื่ออัดแก๊ส
เพลาข้อเหวี่ยง: แปลงการเคลื่อนที่แบบหมุนเป็นการเคลื่อนที่แบบลูกสูบของลูกสูบ
ก้านสูบ: เชื่อมโยงลูกสูบเข้ากับ เพลาข้อเหวี่ยง.
วาล์ว: ควบคุมการไหลของก๊าซเข้าและออก กระบอก- ซึ่งรวมถึงวาล์วดูด (ทางเข้า) และวาล์วระบาย (ทางออก)
ครอสเฮด: นำทางแกนลูกสูบและลดภาระด้านข้างของลูกสูบ
มู่เล่: ช่วยรักษาการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง
รอบการทำงาน
การทำงานของคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบประกอบด้วยสี่ขั้นตอนหลัก ได้แก่ การไหลเข้า การบีบอัด การระบาย และไอเสีย แบ่งแต่ละขั้นตอน:
จังหวะไอดี (ดูด):
- ลูกสูบเคลื่อนตัวลงทำให้เกิดสุญญากาศในกระบอกสูบ
- ที่ วาล์วดูด เปิดออกเพื่อให้ก๊าซไหลเข้ากระบอกสูบจากท่อร่วมไอดี
- วาล์วระบายยังคงปิดอยู่
จังหวะการบีบอัด:
- ลูกสูบเคลื่อนตัวขึ้นเพื่ออัดก๊าซภายในกระบอกสูบ
- วาล์วดูดปิดเพื่อป้องกันไม่ให้ก๊าซไหลกลับเข้าไปในท่อร่วมไอดี
- ความดันของก๊าซจะเพิ่มขึ้นเมื่อปริมาตรลดลง
จังหวะการปลดปล่อย:
- เมื่อลูกสูบถึงจุดสูงสุดของระยะชัก แรงดันภายในกระบอกสูบจะเกินแรงดันที่ด้านจ่าย
- วาล์วระบายจะเปิดขึ้น เพื่อให้ก๊าซที่ถูกบีบอัดไหลออกจากกระบอกสูบไปยังท่อร่วมไอดี
- วาล์วดูดยังคงปิดอยู่ในระหว่างขั้นตอนนี้
จังหวะไอเสีย:
- ลูกสูบเคลื่อนลงอีกครั้ง และวาล์วระบายปิด
- ก๊าซที่เหลืออยู่ในกระบอกสูบจะถูกไล่ออก เพื่อเตรียมกระบอกสูบสำหรับจังหวะไอดีครั้งถัดไป
คุณสมบัติหลักและข้อควรพิจารณา
อัตราการบีบอัด:
อัตราส่วนของปริมาตรของก๊าซก่อนอัดต่อปริมาตรหลังอัด อัตราส่วนการอัดที่สูงขึ้นส่งผลให้ก๊าซมีความดันสูงขึ้น
คูลลิ่ง:
การบีบอัดทำให้เกิดความร้อน ดังนั้นคอมเพรสเซอร์มักจะมีระบบทำความเย็น (ระบายความร้อนด้วยน้ำหรืออากาศ) เพื่อกระจายความร้อนและป้องกันความร้อนสูงเกินไป
การหล่อลื่น:
การหล่อลื่นที่เหมาะสมเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อลดแรงเสียดทานและการสึกหรอระหว่างชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว ระบบหล่อลื่นช่วยให้มั่นใจได้ว่าส่วนประกอบต่างๆ เช่น ลูกสูบ ก้านสูบ และครอสเฮดทำงานได้อย่างราบรื่น
จัดฉาก:
คอมเพรสเซอร์แบบหลายขั้นตอนใช้กระบอกสูบหลายตัวที่มีขนาดต่างกันเพื่อให้ได้แรงดันที่สูงขึ้น ในแต่ละขั้นตอน ก๊าซจะถูกบีบอัดบางส่วน จากนั้นทำให้เย็นลง และบีบอัดเพิ่มเติมในขั้นตอนต่อไป
กลไกการขนถ่าย:
เพื่อควบคุมโหลดของคอมเพรสเซอร์ คุณสามารถใช้กลไกการขนถ่าย เช่น ตัวถอดวาล์วดูด วาล์วบายพาส หรือตัวขับเคลื่อนความเร็วแบบแปรผันได้ กลไกเหล่านี้ช่วยลดการใช้พลังงานและการสึกหรอของคอมเพรสเซอร์ในช่วงที่มีความต้องการต่ำ
ข้อดีและการใช้งาน
ข้อดี:
- ความสามารถในการบรรลุแรงกดดันสูง
- เหมาะสำหรับก๊าซหลายชนิด
- เทคโนโลยีที่เชื่อถือได้และเป็นที่เข้าใจกันดี
- ปรับขนาดได้ตั้งแต่ความจุขนาดเล็กไปจนถึงขนาดใหญ่มาก
การใช้งาน:
- กระบวนการทางอุตสาหกรรม (โรงงานเคมี โรงกลั่น)
- การแปรรูปและขนส่งก๊าซธรรมชาติ
- ระบบทำความเย็นและปรับอากาศ
- โรงไฟฟ้า.
- เครื่องมือและระบบนิวแมติก
บทสรุป
คอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบทำงานโดยใช้การเคลื่อนที่แบบลูกสูบของลูกสูบเพื่ออัดก๊าซภายในกระบอกสูบ กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับขั้นตอนไอดี การบีบอัด การปล่อย และไอเสีย ซึ่งอำนวยความสะดวกโดยการทำงานร่วมกันของลูกสูบ วาล์ว เพลาข้อเหวี่ยง และก้านสูบ ด้วยความสามารถในการรับแรงดันสูงและความสามารถรอบด้านในการใช้งานที่หลากหลาย คอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบยังคงเป็นองค์ประกอบพื้นฐานในกระบวนการทางอุตสาหกรรมหลายประเภท การจัดการการระบายความร้อน การหล่อลื่น และโหลดที่เหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้