1,Le principe de fonctionnementLe compresseur à piston est constitué d'un cylindre, d'une soupape et, grâce au mouvement alternatif du piston, d'un volume de travail en constante variation. Si l'on néglige les pertes de volume et d'énergie (fonctionnement idéal), le fonctionnement du compresseur à piston, par rotation du vilebrequin, peut être divisé en trois phases : aspiration, compression et échappement.
Processus de compression :Le piston remonte depuis sa butée inférieure, les soupapes d'aspiration et de refoulement étant fermées. Le gaz contenu dans le cylindre fermé est comprimé ; à mesure que le volume du cylindre diminue, la pression et la température augmentent progressivement jusqu'à ce que la pression du gaz dans le cylindre et la pression d'échappement s'égalisent. Ce processus de compression est généralement considéré comme isentropique.
Processus d'échappement : Le piston continue sa course ascendante, ce qui entraîne une pression des gaz dans le cylindre supérieure à la pression d'échappement. La soupape d'échappement s'ouvre alors, et les gaz contenus dans le cylindre sont expulsés par le piston vers le tuyau d'échappement, jusqu'à ce que le piston atteigne sa butée supérieure. À ce moment, sous l'effet de la force du ressort de la soupape d'échappement et de son propre poids, celle-ci se referme, interrompant ainsi le processus d'échappement.
2. Applications des compresseurs à piston
Principales applications : le marché du stockage frigorifique, de la congélation et de la réfrigération utilise davantage de compresseurs à piston semi-hermétiques ; applications secondaires : climatisation et réfrigération commerciale.
Le compresseur à piston semi-hermétique pour chambres froides est généralement entraîné par un moteur à quatre pôles et sa puissance nominale se situe généralement entre 60 et 600 kW. Il comporte de 2 à 8 cylindres, voire jusqu'à 12. Applications des compresseurs à piston
Principales applications : le marché du stockage frigorifique, de la réfrigération et de la congélation utilise davantage de compresseurs à piston semi-hermétiques ; applications secondaires : climatisation et réfrigération commerciale.
Compresseur à piston semi-hermétiquepourchambre froideIl est généralement entraîné par un moteur à quatre pôles et sa puissance nominale se situe généralement entre 60 et 600 kW. Le nombre de cylindres est de 2 à 8, voire jusqu'à 12.
3. Les avantages des compresseurs à piston
(1) La pression requise peut être obtenue indépendamment du débit, avec une large gamme de pressions de refoulement jusqu'à 320 MPa (applications industrielles) et même 700 MPa (en laboratoire).
(2) Capacité d'une seule machine pour tout débit jusqu'à 500 m3/min.
(3) Faibles exigences en matière de matériaux dans la plage de pression générale, principalement fabriqués à partir de matériaux en acier courants, plus faciles à traiter et moins chers à construire.
(4) Un rendement thermique plus élevé, généralement les unités de grande et moyenne taille peuvent atteindre un rendement adiabatique d'environ 0,7 à 0,85.
(5) Forte adaptabilité lors du réglage du volume de gaz, c'est-à-dire que la plage d'échappement est plus large et n'est pas affectée par la haute ou la basse pression, et elle peut s'adapter à une plage de pression et à des exigences de volume de réfrigération plus larges.
(6) La densité et les caractéristiques du gaz ont peu d'influence sur les performances de fonctionnement du compresseur, et le même compresseur peut être utilisé pour différents gaz.
(7) La machine d'entraînement est relativement simple, utilisant principalement des moteurs électriques, généralement sans régulation de vitesse, et est très facile à entretenir.
(8) la technologie des compresseurs à piston est plus mature, la production utilise l'expérience accumulée.
4. Les inconvénients des compresseurs à piston
(1) structure complexe et volumineuse, pièces d'usure, grande surface au sol, investissement élevé, charge de travail d'entretien, cycle d'utilisation plus court, mais après efforts, peut atteindre plus de 8000 heures.
(2) La vitesse n'est pas élevée, la machine est grande et lourde, et le volume d'échappement d'une seule machine est généralement inférieur à 500 m3/min.
(3) Vibrations lors du fonctionnement de la machine.
(4) Les gaz d'échappement ne sont pas continus, le flux d'air présente des pulsations, ce qui provoque facilement des vibrations du tuyau, causant souvent des dommages au réseau de tuyaux ou aux pièces de la machine en raison des pulsations et de la résonance du flux d'air dans les cas graves.
(5) La régulation du débit à l'aide de vannes de volume subventionné ou de dérivation, bien que simple, pratique et fiable, entraîne des pertes de puissance importantes et une efficacité réduite lors d'un fonctionnement à charge partielle.
(6) Compresseurs lubrifiés à l'huile avec de l'huile dans le gaz qui doit être éliminée.
(7) Grandes installations utilisant plusieurs groupes de compresseurs lorsqu'il y a de nombreux opérateurs ou que l'intensité du travail est élevée.
Date de publication : 3 août 2022