Компрессор – специализированый механизм, используемый для сжатия и транспортировки газов под давлением.
Распространенный вид такого механизма – поршневой. Этот компрессор в своем составе имеет цилиндр или несколько цилиндров, где движутся поршни. Для движения поршня предусмотрен кривошипно-шатунный механизм. Конструкционное деление таково:

• По числу цилиндров – одно-, двух- и многоцилиндровые.
• V- и W- образные, угловые (расположение цилиндров).
• Одно- и несколькоступенчатые (число ступеней сжатия).

Какой же компрессор лучше?

Одноцилиндровый компрессор

На крышке цилиндра размещены клапаны всасывания и нагнетания, а в середине – поршень, который с помощью шатунно-шарнирного механизма сопряжен с коленвалом.
Во время работы обращение коленвала заставляет поршень двигаться вниз-вверх. Увеличение объема газа в цилиндре приводит к разрежению. Газ, благодаря более высокому давлению за пределами цилиндрической части, раскрывает клапан всасывания и по патрубку, снабженному фильтром, попадает в середину.
При опускании поршня газ уплотняется, что приводит к увеличению давления. Газ под давлением раскрывает клапан нагнетания и перетекает в патрубок.
Важной характеристикой компрессора является его производительность. В паспорте механизма обычно проставляется теоретическая производительность, так как фактическая находится в зависимости от условий работы – величины температуры и давления газа. Теоретическая производительность определяется объемом, который поршень описывает за единицу времени. Обычно эта производительность разнится с фактической производительностью. Разницу в величинах производительности определяет зазор между поршнем, находящемся в предельном верхнем положении, и клапанами компрессора. Этот зазор называют «вредным пространством», потому что в этом зазоре в цилиндре находятся остатки сжатого газа. При возвращении поршня в нижнюю позицию газ расширяется, и давление падает. Но пока оно не уменьшится до величины, не превышающей давление вне цилиндра, всасывающий клапан не откроется.
Максимальное и минимальное давление отличаются, обычно, на 2 бара. Этот показатель обозначают греческой буквой Δ. Если величина Δ очень невелика, то компрессор будет работать неустойчиво, «дергаться» – часто включаться или отключаться. Это дополнительно нагружает электродвигатель и поршневую группу. Не лучше и ситуация, когда величине Δ увеличена. При этом может наблюдаться перегрев компрессора, какой вызывается тем, что компрессор дольше функционирует в нагнетательном режиме.

Двухцилиндровый компрессор

Компрессор с одной ступенью оборудован двумя цилиндрами равного размера, которые функционируют в противоположных фазах.
Если размеры двух цилиндров различны, то такой компрессор называют двухступенчатым. Здесь сжатие газа сначала производится в цилиндре первой ступени. Давление достигает переходной величины, газ перекачивается в охладитель, откуда перетекает в цилиндр второй ступени. Здесь и происходит доведение давления до требуемого значения.
Наличие охладителя в двухцилиндровом компрессоре помогает избежать образования взрывоопасной смеси. Сжимание газов в подобных механизмах приводит к повышению температуры газа до 190°С и больше. Это близко к значениям температуры вспышки масла (210…240°С), используемого для смазки. Такие температуры приводят к разложению масла, что сопровождается выделением газов и твердых частиц. В смеси с воздухом, газы формируют опасные по взрывам смеси. Охлаждение газа препятствует этому процессу.
В качестве охладителя используют медную трубку. Проходя через нее, сжимаемый газ охлаждается до необходимых температур. Благодаря этому, повышается КПД поршневой группы.
Для того чтобы при сжатии газа на каждой ступени совершалась одинаковая работа, размеры двух цилиндров специально рассчитывают.
Устройства двухступенчатого сжатия позволяет добиться следующих преимуществ:

• При таком сжатии требуется электродвигатель меньшей мощности.
• Производительность увеличивается на 20%.
• Повышается надежность из-за снижения температура газа при сжатии.

Трехцилиндровый компрессор

Механизм оборудован группой, состоящей из трех цилиндров. Два из цилиндров называются цилиндрами низкого давления и третий – цилиндром высокого давления, они объединены в единую систему шатунно-шарнирным механизмом. В случае если расположение цилиндров W- образное, то по бокам располагаются цилиндры низкого давления. Центральное расположение цилиндра высокого давления обусловлено особенностями функционирования. Цилиндры низкого давления работают в противофазе, попеременно подавая газ промежуточного давления в общий охладитель. Цилиндр высокого давления, отбирая газ из охладителя и сжимая его до требуемого давления, перекачивает его в трубопровод, ведущий к потребителю. То есть увеличение числа цилиндров низкого давления позволяет добиться повышения производительности компрессора.

Трехцилиндровый механизм входит в группу многоцилиндровых компрессоров. Так при использовании в конструкции компрессора двухопорных коленвалов число цилиндров может достигать значения 9, а при трехопорных коленвалах число цилиндров может быть и 16.
Выбирая компрессор, следует учитывать его назначение, производительность, конструкционные особенности. Не во всех случаях лучше использовать многоцилиндровый компрессор. Так, например, динамическая уравновешенность двухступенчатого компрессора с двумя цилиндрами, рядно расположенными, лучше, чем этот же показатель у одноступенчатого компрессора с тремя цилиндрами, расположение которых W-образное. Таким образом, при выборе компрессора следует принимать во внимание все факторы, влияющие на его работу.