Compresoare cu Piston

Maşinile hidraulice care vehiculează fluide compresibile (aer, gaze), în scopul modificării presiunii lor se numesc compresoare.

4.1. Generalităţii

Din punct de vedere energetic, compresorul este o maşină de lucru care ridică energia specifică a gazului care îl parcurge. Diferenţa esenţială între pompă şi compresor constă în faptul că, în timp ce pompa ridică energia lichidelor incompresibile, compresorul, lucrând cu gaze, modifică presiunea şi deci volumul lor (procesul modificării presiunii este legat de modificarea volumului precum şi a energiei interne, fiind astfel un proces termic). Compresorul este deci o maşină hidraulică în care se produce modificarea nu numai a energiei specifice ci şi a energiei termice a gazelor în timp ce în pompă are loc numai modificarea energiei specifice a lichidelor.

Energia cedată gazului în timpul procesului de comprimare, respectiv diferenţa între energia conţinută înainte şi după comprimare, constă într-o anumită creştere a energiei calorice, a energiei cinetice şi a energiei potenţiale a gazului. Din punct de vedere practic prezintă interes numai creşterea energiei potenţiale (creşterea presiunii gazului), deoarece energia calorică se disipează în timpul mişcării prin conducte, iar creşterea energiei cinetice, înainte şi după compresor este neînsemnată.

Unitatea de măsură a creşterii presiunii gazului care a trecut prin compresor este raportul presiunii finale P2 faţă de cea iniţială P1, numit grad sau raport de comprimare.

, - raportul de comprimare.

După raportul de comprimare maşinile pneumatice se împart:

- ventilatoare,

- suflante,

- compresoare,

După principiul de funcţionare compresoarele se împart în două categorii:

compresoare volumice, care pot fi cu piston sau rotative;

compresoare centrifuge, care pot fi turbocompresoare, turbosuflante, ventilatoare, axiale.

Compresoarele industriale cele mai răspândite sunt cele cu aer, care au presiuni de (obişnuit )

Compresoarele din industria petrolieră şi de transport realizează presiuni între , iar cele din industria chimică ajung uneori chiar la .

Compresoarele axiale imprimă energie gazului prin intermediul unor pale profilate; sunt indicate pentru debite foarte mari şi presiuni foarte scăzute ( ).

Compresoarele centrifuge sau turbocompresoarele realizează comprimarea gazelor prin acţiunea forţei centrifuge asupra masei de gaz la trecerea prin rotor; sunt indicate pentru debite medii şi .

Compresoarele volumice rotative realizează comprimarea prin variaţia continuă a spaţiului ocupat de gaz în timpul trecerii prin rotor; sunt indicate pentru debite mici şi .

Compresoarele volumice cu piston se caracterizează prin periodicitatea procesului de comprimare, motiv pentru care necesită supape; sunt indicate pentru debite mici şi presiuni oricât de mari. Gradul de comprimare pentru un cilindru variază între 3,5 şi 6. Se poate ajunge la un grad de comprimare de 1000, aceasta realizându-se prin comprimarea succesivă în mai multe trepte. Aerul comprimat se foloseşte la comenzile pneumatice de la instalaţiile de foraj şi la acţionarea diferitelor scule şi dispozitive cât şi la forajul cu aer.

Compresoarele de gaze se folosesc la:

- erupţia artificială prin gaz-lift;