Prinsip pengoperasian kompresor diafragma

Kompresor diafragma adalah jenis kompresor khusus yang memainkan peran penting di banyak bidang dengan struktur dan prinsip kerjanya yang unik.

1、Komposisi struktural kompresor diafragma

Kompresor diafragma terutama terdiri dari bagian-bagian berikut:

1.1 Mekanisme penggerak

Biasanya digerakkan oleh motor listrik atau mesin pembakaran internal, daya disalurkan ke poros engkol kompresor melalui transmisi sabuk, transmisi roda gigi, atau koneksi langsung. Fungsi mekanisme penggerak adalah menyediakan sumber daya yang stabil bagi kompresor, memastikan kompresor dapat beroperasi secara normal.

Misalnya, pada beberapa kompresor diafragma kecil, motor satu fase dapat digunakan sebagai mekanisme penggerak, sementara pada kompresor diafragma industri besar, motor tiga fase berdaya tinggi atau mesin pembakaran internal dapat digunakan.

1.2 Mekanisme batang penghubung poros engkol

Mekanisme batang penghubung poros engkol merupakan salah satu komponen inti kompresor diafragma. Mekanisme ini terdiri dari poros engkol, batang penghubung, crosshead, dll., yang mengubah gerakan rotasi mekanisme penggerak menjadi gerakan linier bolak-balik piston. Rotasi poros engkol menggerakkan batang penghubung untuk berayun, sehingga mendorong crosshead untuk melakukan gerakan bolak-balik di slide.

Misalnya, desain poros engkol biasanya menggunakan material baja paduan berkekuatan tinggi yang menjalani pemesinan presisi dan perlakuan panas untuk memastikannya memiliki kekuatan dan kekakuan yang memadai. Batang penghubung terbuat dari material baja tempa yang sangat baik, dan melalui pemrosesan dan perakitan yang akurat, ia memastikan sambungan yang andal dengan poros engkol dan kepala silinder.

1.3 Piston dan badan silinder

Piston merupakan komponen yang bersentuhan langsung dengan gas dalam kompresor diafragma, yang melakukan gerakan bolak-balik di dalam silinder untuk mencapai kompresi gas. Badan silinder biasanya terbuat dari bahan besi cor atau baja cor berkekuatan tinggi, yang memiliki ketahanan tekanan yang baik. Segel digunakan antara piston dan silinder untuk mencegah kebocoran gas.

Misalnya, permukaan piston biasanya diberi perlakuan khusus seperti pelapisan krom, pelapisan nikel, dll. untuk meningkatkan ketahanan aus dan ketahanan korosi. Pemilihan komponen penyegel juga penting, biasanya menggunakan karet atau segel logam berkinerja tinggi untuk memastikan efek penyegelan yang baik.

1.4 Komponen diafragma

Komponen diafragma merupakan komponen utama kompresor diafragma, yang mengisolasi gas terkompresi dari oli pelumas dan mekanisme penggerak, sehingga memastikan kemurnian gas terkompresi. Komponen diafragma biasanya terdiri dari lembaran diafragma, baki diafragma, pelat tekanan diafragma, dll. Lembaran diafragma umumnya terbuat dari bahan logam atau karet berkekuatan tinggi, yang memiliki elastisitas dan ketahanan korosi yang baik.

Misalnya, pelat diafragma logam biasanya terbuat dari bahan seperti baja tahan karat dan paduan titanium, dan diproses melalui teknik khusus agar memiliki kekuatan tinggi dan ketahanan korosi. Diafragma karet terbuat dari bahan karet sintetis khusus, yang memiliki elastisitas dan sifat penyegelan yang baik. Baki diafragma dan pelat tekanan diafragma digunakan untuk memperbaiki diafragma, memastikan bahwa diafragma tidak akan berubah bentuk atau pecah selama pengoperasian.

1.5 Katup gas dan sistem pendingin

Katup gas merupakan komponen dalam kompresor diafragma yang mengontrol aliran masuk dan keluar gas, dan kinerjanya secara langsung memengaruhi efisiensi dan keandalan kompresor. Katup udara biasanya menggunakan katup otomatis atau katup paksa, dan dipilih sesuai dengan tekanan kerja dan kebutuhan aliran kompresor. Sistem pendingin digunakan untuk mengurangi panas yang dihasilkan oleh kompresor selama pengoperasian, memastikan pengoperasian kompresor yang normal.

Misalnya, katup otomatis biasanya menggunakan pegas atau diafragma sebagai inti katup, yang secara otomatis membuka dan menutup melalui perubahan tekanan gas. Katup paksa perlu dikontrol melalui mekanisme penggerak eksternal, seperti penggerak elektromagnetik, penggerak pneumatik, dll. Sistem pendingin dapat berupa pendingin udara atau pendingin air, tergantung pada lingkungan operasi dan persyaratan kompresor.

2、 Prinsip kerja kompresor diafragma

Proses kerja kompresor diafragma dapat dibagi menjadi tiga tahap: hisap, kompresi, dan pembuangan:

2.1 Tahap inhalasi

Ketika piston bergerak ke kanan, tekanan di dalam silinder berkurang, katup masuk terbuka, dan gas eksternal memasuki badan silinder melalui pipa masuk. Pada saat ini, pelat diafragma membengkok ke kiri di bawah aksi tekanan di dalam silinder dan tekanan di ruang diafragma, dan volume ruang diafragma meningkat, membentuk proses penghisapan.

Misalnya, selama proses penghisapan, pembukaan dan penutupan katup masuk dikontrol oleh perbedaan tekanan di dalam dan di luar blok silinder. Ketika tekanan di dalam silinder lebih rendah daripada tekanan eksternal, katup masuk otomatis terbuka dan gas eksternal memasuki badan silinder; Ketika tekanan di dalam silinder sama dengan tekanan eksternal, katup masuk otomatis tertutup dan proses penghisapan berakhir.

2.2 Tahap kompresi

Saat piston bergerak ke kiri, tekanan di dalam silinder meningkat secara bertahap, katup masuk tertutup, dan katup buang tetap tertutup. Pada titik ini, pelat diafragma membengkok ke kanan di bawah tekanan di dalam silinder, mengurangi volume ruang diafragma dan mengompresi gas. Saat piston terus bergerak, tekanan di dalam silinder meningkat terus-menerus hingga mencapai tekanan kompresi yang ditetapkan.

Misalnya, selama kompresi, deformasi tekukan diafragma ditentukan oleh perbedaan antara tekanan di dalam silinder dan tekanan di ruang diafragma. Ketika tekanan di dalam silinder lebih tinggi daripada tekanan di ruang diafragma, pelat diafragma membengkok ke kanan, sehingga gas terkompresi; Ketika tekanan di dalam silinder sama dengan tekanan di ruang diafragma, diafragma berada dalam keseimbangan dan proses kompresi berakhir.

3.3 Tahap pembuangan

Ketika tekanan di dalam silinder mencapai tekanan kompresi yang ditetapkan, katup buang terbuka dan gas terkompresi dikeluarkan dari silinder melalui pipa buang. Pada titik ini, pelat diafragma membengkok ke kiri di bawah tekanan di dalam silinder dan ruang diafragma, meningkatkan volume ruang diafragma dan mempersiapkan proses penghisapan berikutnya.

Misalnya, selama proses pembuangan, pembukaan dan penutupan katup pembuangan dikontrol oleh perbedaan antara tekanan di dalam silinder dan tekanan di dalam pipa pembuangan. Ketika tekanan di dalam silinder lebih tinggi daripada tekanan di dalam pipa pembuangan, katup pembuangan secara otomatis terbuka dan gas terkompresi dikeluarkan dari badan silinder; Ketika tekanan di dalam silinder sama dengan tekanan di dalam pipa pembuangan, katup pembuangan secara otomatis menutup dan proses pembuangan berakhir.

3、 Karakteristik dan Aplikasi Kompresor Diafragma

3.1 Karakteristik

Kemurnian tinggi dari gas terkompresi: Karena diafragma memisahkan gas terkompresi dari oli pelumas dan mekanisme penggerak, gas terkompresi tidak terkontaminasi oleh oli pelumas dan kotoran, sehingga menghasilkan kemurnian tinggi.

Penyegelan yang baik: Kompresor diafragma mengadopsi struktur penyegelan khusus, yang secara efektif dapat mencegah kebocoran gas, memastikan efisiensi dan keamanan kompresi.

Pengoperasian yang lancar: Selama proses kerja kompresor diafragma, kecepatan gerakan piston relatif rendah, dan tidak ada kontak langsung antara bagian logam, sehingga pengoperasiannya lancar dan kebisingannya rendah.

Kemampuan beradaptasi yang kuat: Kompresor diafragma dapat beradaptasi dengan berbagai persyaratan kompresi gas, termasuk gas khusus bertekanan tinggi, kemurnian tinggi, mudah terbakar, dan meledak.

3.2 Aplikasi

Industri petrokimia: digunakan untuk memampatkan gas seperti hidrogen, nitrogen, gas alam, dll., menyediakan bahan baku dan tenaga untuk produksi kimia.

Industri makanan dan farmasi: digunakan untuk mengompresi gas seperti udara dan nitrogen, menyediakan lingkungan gas bersih untuk pengolahan makanan dan produksi farmasi.

Industri semikonduktor elektronik: digunakan untuk mengompresi gas dengan kemurnian tinggi seperti nitrogen, hidrogen, helium, dll., menyediakan lingkungan gas dengan kemurnian tinggi untuk pembuatan chip elektronik dan produksi semikonduktor.

Di bidang eksperimen penelitian ilmiah, digunakan untuk mengompresi berbagai gas khusus dan menyediakan pasokan gas yang stabil untuk eksperimen penelitian ilmiah.

Singkatnya, kompresor diafragma memainkan peran penting dalam banyak bidang karena struktur dan prinsip kerjanya yang unik. Memahami prinsip pengoperasian kompresor diafragma dapat membantu penggunaan dan perawatan peralatan ini dengan lebih baik, meningkatkan efisiensi dan keandalannya.