Бастион

Люди работают с компрессорами тысячелетия. Современные воздушные компрессоры имеют мало общего с теми устройствами, которые использовали древние люди для сжатия воздуха. Тем не менее, основной принцип работы остался тем же самым и, без примитивного древнего компрессора вряд ли человеческая цивилизация развивалась бы до современного уровня.
Одно из основных функций древнего компрессора было повышение температуры горения в печи. С помощью кузнечных мехов сжатый воздух подавали в печь и повышали температуры горения. Это позволяло людям выковывать более прочный и крепкий металл для инструментов и оружия. Большинство современных людей скажут, что кузнечные меха не имеют ничего общего с компрессорами, но это именно то, чем они являются. Кузнец раздвигал ручки мехов, открывая запорный клапан и впуская окружающий воздух в камеру мехов, затем с помощью мускульной силы, кузнец сжимал ручки мехов и сжимаемый воздух подавался в печь через маленькое отверстие на конце мехов, создавая высокую температуру и плавя руду меди, олова, свинца или железа. Меха и до сих пор используются в различных сферах деятельности. Так, например, многие церковные органы работают с помощью мехов, который практически остается неизменным, как и тысячу лет назад. Или в медицине – аппарат для искусственной вентиляции легких.
В середине семнадцатого века появился первый воздушный поршневой нагнетатель, состоящий из поршня и цилиндра – прототип современных компрессоров с одной ступенью сжатия – его изобретателем считается немецкий физик Отто фон Герике (Otto von Guericke). С его помощью он экспериментировал над сжатым воздухом и вакуумом.
Позже стало возможно сжимать воздух, используя механические методы. До этого, использование метода сжатия с помощью мускульной энергии человека или животного сильно ограничивало применение компрессоров. С началом промышленной революции родился механический воздушный компрессор. Его спроектировал и построил англичанин Джордж Медхерст (George Medhurst)в 1799 году. Этот компрессор приводился в действие двигателями, которые работали с помощью энергии пара и он использовался в угледобывающей промышленности. Также одним из самых первых применений паровых воздушных компрессоров было в подводном снаряжении для ныряния. Это открыло новые возможности и новые методы для подводного исследования и подводного строительства. Сжатый воздух закачивался водолазу и позволял долго находиться под водой. В 1852 году Джордж Медхерст спроектировал и построил кессон - непроницаемую для воды большую камеру, которая опускается на дно реки или моря для подводных работ. Поступление воды в рабочую камеру предотвращалось нагнетанием в нее сжатого воздуха. Данная конструкция была использовании при строительстве знаменитого в Англии железнодорожного моста Изамбарда Брюнела (Isambard Kingdom Brunel) в городе Чепстоу (Chepstow).
Кроме этого, сжатый воздух стал использоваться как безопасный источник энергии для первых пневматических инструментов. В 1857 году англичанин Томас Кокран (Thomas Cochrane), запатентовал перфоратор, работающий на сжатом воздухе. Изначально самые первые перфораторы были паровыми, но горячий пар был намного опаснее сжатого воздуха, разрыв трубы с паром мог убить или серьезно ранить рабочего, в то время как сжатый воздух был относительно безопаснее. Поэтому паровые перфораторы, в конечном счете, уступили перфораторам, работающим от сжатого воздуха.
В марте 1878 года немец Генрих Кригар (Heinrich Krigar) из Ганновера первым запатентовал идею винтовых компрессоров. Это был один из самых первых патентов в области компрессоров, но из-за производственных возможностей того времени, они не были разработаны.
С ростом применения двигателя внутреннего сгорания, они начали использоваться как источник энергии для сжатия воздуха в компрессорах. Бензиновые двигатели и сегодня, как правило, используются в поршневых компрессорах. Такие компрессоры можно часто увидеть в гаражах или в автомобильных сервисах. Бензиновый двигатель приводит в движение коленчатый вал и поршень. Когда поршень находится в движении вниз, воздух всасывается в камеру сжатия, впускное отверстие которой закрывается. Затем поршень двигается наверх, объем камеры уменьшается и воздух сжимается. Это принцип объемного сжатия.
В сфере промышленного производства, где требуется большое количество сжатого воздуха, используется динамическое сжатие воздуха. При динамическом сжатии воздух засасывается в быстро вращающееся рабочее колесо компрессора и разгоняется до большой скорости. Затем он выпускается через диффузор, где его кинетическая энергия преобразуется в статическое давление.