компрессор что это и для чего он нужен
Как выбрать компрессор
Содержание
Содержание
Работа любого пневматического устройства основана на принципе подачи сжатого газа. В большинстве таких механизмов используется обычный воздух, нагнетаемый в специальные емкости, именуемые ресиверами. А нагнетается он туда с помощью компрессора. В данном гайде подробно разберем устройство компрессоров, какие они бывают и на что обращать внимание при выборе такого агрегата.
Вид компрессора
Конструктивно компрессоры делятся на три вида:
Основа конструкции винтовых компрессоров заключается в установленных параллельно двух роторах (винтах). Нагнетание начинается с ведущего ротора, который, в свою очередь, подает воздух на ведомый ротор и далее, по его каналам, газ попадает через всю конструкцию в ресивер.
Они являются наиболее эффективным видом компрессоров, но необходимое для работы пневмоинструмента давление создается только при работе большими роторами, приводимыми в действие мощными трехфазными двигателями. Поэтому винтовые компрессоры чаще используются только на крупных промышленных предприятиях.
В поршневых масляных компрессорах сжатие воздуха производится, как следует из названия, поршнями, приводимыми в движение с помощью кривошипно-шатунного механизма. Эффективность таких компрессоров ниже, за счет того, что большая часть энергии расходуется на преодоление трения между поршнем и цилиндром. В таких компрессорах для снижения трения используется масло. Масляные агрегаты служат в несколько раз дольше безмасляных, но имеют одну особенность, которая часто оборачивается недостатком: в сжатом воздухе на выходе присутствуют частицы масла.
Специальные маслоотделители и фильтры частично справляются с этой проблемой, но не до конца, и, если требуется чистый воздух, масляный компрессор не подойдет. Например, при тонкой работе краскопультом (когда краскопульт используется, допустим, для аэрографии), при продувке деталей от пыли, при использовании плазменного резака — наличие масла в сжатом воздухе недопустимо.
А вот при работе прочего пневмоинструмента — дрелей, гайковертов, граверов и т.п. — наличие масла в воздухе даже полезно: оно обеспечивает смазку вращающихся частей инструмента.
Производители по-разному реализуют поршни и цилиндры безмасляных поршневых моделей в гонке за более длительным сроком их эксплуатации: ставят гарфито-тефлоновые кольца, покрывают стенки цилиндра анодированными смесями и т.д.
Поршневая группа изготавливается с использованием специальных материалов, которые уменьшают трение между цилиндром, поршнями и клапанами. Такие компрессоры дешевле и проще в эксплуатации, но менее эффективны по сравнению с вышеописанными видами.
Еще один весомый плюс данного вида компрессоров — они, в большинстве своем, компактнее и легче всех остальных своих собратьев, но только если конструкция не подразумевает ресивер — бытовые безмасляные поршневые компрессоры часто идут без ресивера.
Объем ресивера
Ресивер — металлический резервуар, служащий для хранения запаса сжатого воздуха.
Чем больше объем ресивера, тем реже будет включаться компрессор, т.е. увеличение объема ресивера снижает нагрузку на компрессор и двигатель.
Обратной стороной большого ресивера является то, что компрессору нужно некоторое время для создания в нем рабочего давления. Если мощность компрессора невысока, да еще идет отбор давления каким-либо работающим инструментом, давление в большом ресивере (следовательно, и на выходе компрессора) может набираться очень долго. Поэтому большой объем ресивера должен сопровождаться соответственно большей производительностью и мощностью.
Исключение составляют те случаи, когда от компрессора периодически требуется непродолжительная, но высокая производительность. Например, при использовании ударного гайковерта — он требует производительность от 300 л/м, но если подключить его к компрессору, производительности в 200 л/м с большим (50л) ресивером будет достаточно, чтобы гайковерт запустился и работал некоторое время.
Тип привода
В коаксиальных моделях коленвал компрессора жестко соединен с валом двигателя. Простота этой конструкции обеспечивает ее дешевизну, чего не скажешь о надежности: такой вариант чреват частыми пиковыми нагрузками на двигатель, что плохо сказывается на его долговечности.
Коаксиальные компрессоры могут быть реализованы также двумя видами:
Плюсы: производительность, простота в управлении и обслуживании
Минусы: требуют регулярного долива масла, не предназначены для частого использования
Плюсы: производят на выходе чистый сжатый воздух, недорогие
Минусы: не рассчитаны на долгую работу под нагрузкой, шумные, небольшой ресурс
В ременных компрессорах двигатель раскручивает маховик с помощью ременной передачи, на оси которого закреплен коленвал. Такая конструкция обеспечивает более мягкую работу двигателя, продлевая срок его службы.
Плюсы: повышенный ресурс, высокий КПД
Минусы: высокий уровень шума, требуется следить за уровнем масла.
Ступени
В компрессоре двухступенчатого сжатия всасываемый воздух сжимается дважды: вначале до определенного давления в цилиндре I ступени, затем, пройдя систему охлаждения, под давлением поступает в цилиндр II ступени, где сжимается до конечного давления.
С точки зрения производительности, безусловно, двухступенчатое сжатие газа всегда эффективнее. Но, здесь есть и свои нюансы. Например, чтобы компрессору двухступенчатого сжатия выдавать ту производительность, на которую он рассчитан, требуется и двигатель с более высокими показателями мощности.
Мощность
Как подобрать мощность? По требуемой производительности и максимальному давлению. Эти же параметры подбираются исходя из того, какие инструменты и в каком количестве будут одновременно использоваться с компрессором.
Чем выше мощность мотора, тем выше производительность, и, соответственно, тем больше потребителей можно подключать к компрессору.
Пневмоинструмент и необходимые ему параметры компрессора:
Инструмент
Давление (бар)
Производительность (л/мин)
Производительность
Производительность компрессора — это объем воздуха, выдаваемый им в минуту. Для определения необходимого значения этого параметра нужно просуммировать требуемую производительность всех одновременно работающих инструментов (потребителей). При подборе компрессора надо иметь в виду, что в паспорте обычно указывается объем всасываемого воздуха в идеальных (20 °C) условиях.
На выходе, из-за потерь воздуха в компрессоре и из-за отличающихся условий эксплуатации, производительность может быть на 20–30% ниже заявленной. Поэтому производительность выбранного компрессора должна быть на 30% выше необходимой для работы имеющихся инструментов.
Рабочее давление
Рабочее давление компрессора также подбирается исходя из требований используемого инструмента. Неважно, сколько инструментов будет использоваться одновременно — выбирайте максимальное требуемое давление. Это и будет рабочее давление компрессора.
Для некоторых инструментов (например, краскопультов, продувочных пистолетов, для накачки шин) избыточное давление противопоказано. Если предполагается использование такого инструмента, будет необходима функция регулировки давления.
Особенности
Наличие на компрессоре защиты от перегрева также крайне желательно. Принудительная система воздушного охлаждения с помощью специальной направляющей позволяет уменьшить температуру компрессорной головки, избежать перегрева и, как следствие, повышенного износа.
При сжатии воздух сильно нагревается, поэтому во многих моделях трубки высокого давления оснащаются специальными ребрами охлаждения, также и корпус цилиндра, по схожему с мотоциклетными цилиндрами принципу, оснащается дополнительными ребрами.
Все это увеличивает ресурс компрессоров и дает возможность использовать их при высоких нагрузках.
Никакой поршневой компрессор не может работать непрерывно в течение долгого времени. Наличие ресивера соответствующего объема дает компрессору возможность периодического «отдыха» для охлаждения, но если отбор воздуха близок к производительности компрессора, то перерывы между включениями становятся слишком короткими и компрессор не успевает остыть. Если же отбор воздуха превышает производительность компрессора, двигатель вообще не будет выключаться. Это может привести к перегреву компрессора и выходу его из строя. Именно поэтому компрессор должен иметь запас по производительности и защиту от перегрева.
Манометр. Наличие манометра будет нелишним в любом случае — он позволит убедиться, что компрессор действительно работает и создает требуемое давление.
Уровень шума. Компрессоры — одни из самых шумных видов электрического оборудования. Даже если ваш компрессор будет использоваться на производстве, помните о том, что продолжительное воздействие на человека шума уровнем выше 80 дБ — вредно. Если же компрессор предполагается использовать возле жилья, тем более следует озаботиться подбором модели с меньшим уровнем шума.
Напряжение сети. Бытовые приборы часто оснащаются напряжением 12 В, которого достаточно для подключения к автомобильному прикуривателю. Более мощные модели оборудованы напряжением 220 В или 280 В.
Колеса. Вес компрессора бывает довольно значительным — до 100 килограмм! Если компрессор будет установлен стационарно и подключен к магистрали (например, в гараже) то здесь переживать не о чем. А вот если компрессор предполагается использовать в разных местах, и необходима его мобильность, стоит сделать выбор в сторону модели, обязательно оснащенной колесами.
Советы по выбору
Кому нужен компрессор? Всем, кому нужен в работе тот или иной пневмоинструмент:
Если у вас есть гараж и вы сами проводите кое-какие работы с автомобилем, то либо компрессор и пневмоинструмент у вас уже есть, либо вы еще просто не знаете, насколько их наличие облегчит вам работу.
Когда нужен дешевый простой компрессор для периодической непродолжительной работы краскопультом и продувочным пистолетом, стоит выбирать среди безмасляных моделей с коаксиальным приводом.
Если нужен компрессор для работ с использованием гайковертов, дрелей, заклепочных и гвоздезабивных пистолетов, рекомендуется обращать внимание на ременные масляные компрессоры средней мощности с хорошим объемом ресивера.
Если предполагается работа в автомастерской или одновременное использование 2–3 гайковертов, вам потребуется масляный компрессор с большой производительностью и немаленьким объемом ресивера.
Винтовые компрессоры рекомендуются к приобретению большим предприятиям и промышленным организациям, которые пользуются пневматическим оборудованием, требующим большого расхода кубометров воздуха в минуту.
Обновлено пользователем bobrbobro
Что такое компрессор и для чего он нужен — описание компрессорного оборудования
Все большее применение находит оборудование, подающее воздух под давлением. Учитывая его актуальность, предлагаем рассмотреть, что такое компрессор, для чего нужен, каких видов бывает и как он функционирует. С удовольствием предоставим вам максимум полезной информации об агрегатах, широко используемых как в профессиональной сфере, так и в быту, чтобы вы могли выбрать модель, производительность и другие характеристики, которые идеально подходят для решения ваших задач.
Сразу скажем о сферах применения. Практически любое современное промышленное предприятие, так или иначе, использует компрессоры в своем технологическом процессе.
Назначение компрессора и принцип его действия
Можно дать сразу несколько определений этому оборудованию. Например, с технической точки зрения это сложный агрегат, состоящий из определенного количества элементов механической рабочей группы. Сложно для восприятия? Картину прояснит алгоритм функционирования – он предельно прост.
Любая такая установка:
В процессе могут быть использованы самые разные методы, а также смазки и/или охлаждающие жидкости, суть от этого не меняется. Таким образом, компрессор – это машина, предназначенная для повышения давления и перекачивания газов. Роль компрессора в технологическом процессе имеет важное значение, поэтому к его эксплуатационным характеристикам предъявляются достаточно жесткие требования: он должен быть надежным, высокопроизводительным, с крайне низким процентом отказов.
Конструкция и схема
Конфигурация может различаться в зависимости от видов модели (о которых ниже), но каждый вариант состоит из следующих функциональных групп:
Напомним, это в самом общем случае, а конкретика уже зависит от оборудования, к рассмотрению вариантов которого мы и переходим.
Виды компрессоров: описание
Объемные
Это тип компрессоров, в которых сжатие происходит за счет уменьшения объема камеры. К ним относятся: поршневые, винтовые, мембранные, жидкостно-кольцевые, роторно-пластинчатые и спиральные.
С момента изобретения первого компрессора в 1650 году было изобретено большое количество разных типов моделей, используемых в той или иной ситуации. Обратим внимание на те из них, которые продолжают оставаться актуальными.
Поршневые
Классически распространены, хотя сегодня во многих сферах их уже активно вытесняют более перспективные винтовые. Могут быть как стационарными, с электродвигателем, так и мобильными, с мотором внутреннего сгорания и колесным/гусеничным шасси.
Главное, что нагнетание и подачу осуществляют поршни, передвигающиеся в гильзах, и это позволяет обеспечивать следующие эксплуатационные характеристики:
По конструкции они сравнительно сложны, поэтому в процессе работы требуют квалифицированного обслуживания.
Мембранные
Что делает компрессор такого типа, так это сжимает газ специальной пластиной, совершающей возвратно-поступательные движения благодаря штоку, зафиксированному на коленвале. В свою очередь, сама прокладка тоже закреплена – на камере, – и поэтому ей не нужны всевозможные уплотнители или кольца.
Данному виду присущи следующие преимущества:
Винтовые
Главным органом у них является роторная пара, вращающаяся и всасывающая воздух в корпус, состоящий из нескольких отделов. Проходя через систему резервуаров, клапанов и труб, рабочая среда охлаждается, очищается, нагнетается, после чего поступает к конечным потребителям.
Постепенно вытесняют собой поршневые модели – в силу следующих своих преимуществ:
Пластинчато-роторные
Характер их действия – на вытеснение, с передачей толчкового импульса в процессе нагнетания. В их случае газ засасывается за счет увеличения объема камеры между пластинами, вставленными в ротор. Давление создается за счет того, что, когда ротор поворачивается, объем камеры потом уменьшается. Процесс повторяется циклически, с каждым оборотом ротора. Это приводит к созданию нужного давления (от 3 до 6 бар), вывод же осуществляется через патрубок.
Возвратно-поступательное движение отсутствует, и это залог стабильного хода. Подключение к электрическому мотору может осуществляться напрямую, что снижает потери энергии.
Динамические
Данное компрессорное оборудование – это установки либо центробежного, или же осевого типа. В первом случае газ попадает на рабочее колесо под действием центробежной силы и создает разреженное пространство со стороны всасывания. Давление повышается в диффузоре, гасящем поток. Во второй же ситуации рабочая среда перемещается между лопатками ротора, постепенно меняя свою скорость и сжимаясь.
Их эксплуатационные характеристики – это:
Производительность компрессоров: определение и сравнение
На уровне терминологии это объем воздуха (чаще всего, хотя в принципе – любой среды), нагнетаемого в минуту (в нашем случае, но вообще могут быть приняты и другие единицы времени). Может указываться на всасе или на выходе (актуально для поршневых компрессоров), и два этих показателя, естественно, должны отличаться друг от друга. Производительность компрессора указывается для разных условий по всасыванию.
Если указана единица измерения Nm3/min (N — нормальные условия), то условия следующие — температура 0°С, абсолютное давление 101325 Па (760 мм рт. ст.), относительная влажность 0%.
Но чаще всего, производительность указывается по FAD (Free Air Delivery). В этом случае, она замерена в соответствии с ISO 1217 приложение C (чаще всего именно это приложение), и условия на входе в компрессор принимаются такие — температура 20°С, давление 1 бар, относительная влажность 0%.
Казалось бы, разница не большая. В одном случае температура на всасе 0°С, в другом — 20°С. Но на практике же, производительность компрессора при 0°С на 8 % меньше, чем производительность того же компрессора при 20°С.
Это может быть критичным для оборудования, потребляющего сжатый воздух. Поэтому, при выборе компрессора для оборудования, нужно учитывать условия, при которых указано потребление сжатого воздуха этим оборудованием.
По данному показателю все модели классифицируются на:
Естественно, нужно ориентироваться не только на этот показатель. Простота конфигурации тоже важна, ведь от нее зависит общая надежность и количество отказов. Легкий вес и компактные размеры дают больше вариантов монтажа. Плавность подачи предотвращает преждевременный выход из строя отдельных клапанов или других элементов. Например, возможность монтажа без заливки мощного фундамента, которая упрощает и удешевляет ввод в эксплуатацию.
Особенности безмасляных приборов
Данный вариант может быть незаменимым в некоторых ситуациях. Почему? Потому что на выходе дают на 100% чистый воздух, без каких-либо примесей, а это актуально для предприятий с высокими требованиями к качеству сжатого воздуха.
Такая техника востребована в фармацевтическом секторе, в медицинских учреждениях, в пищевой промышленности, на определенных химических заводах. Хотя в других сферах, где требуется применение безмасляного сжатого воздуха, она тоже является актуальной – благодаря следующим своим преимуществам, которые мы покажем на примере наших безмасляных компрессоров серии LENTO:
Преимущества масляных агрегатов
Особенности эксплуатации
Назначение компрессора воздушного (да и любого другого тоже) – нагнетать рабочую среду в штатном режиме, а это возможно только в том случае, когда все его узлы и элементы исправны.
Поэтому важную роль в бесперебойной работе играет проведение планового технического обслуживания компрессора. Делать это необходимо своевременно, в соответствии с руководством по эксплуатации. Причем, важно не только проведение непосредственно работ, но и регулярный осмотр оборудования для заблаговременного выявления возможных неисправностей.
Не менее важно, использование оригинальных расходных материалов. От этого напрямую зависит бесперебойность работы и срок службы оборудования.
Правила безопасности во время работы
Каким бы ни был тип используемого оборудования – стационарным или мобильным, поршневым или винтовым, – есть определенные условия, которые необходимо соблюдать в штатном режиме. Следует:
Техника безопасности предполагает надзор и обслуживание. Назначение и устройство компрессора винтового типа подразумевает работу в автоматическом режиме, но не избавляет от решения плановых вопросов.
Уход
Его нужно поручать специалистам, прошедшим подготовку, и они в процессе проведения работ должны использовать только рекомендованные производителем техники расходные материалы и запчасти. Если агрегат находится на гарантии, все работы должны проводится сотрудниками сертифицированного сервисного центра.
Все виды ремонта, испытания, проверки необходимо проводить в соответствии с эксплуатационной документацией, а итоги работ фиксировать в журнале тех. обслуживания.
Критерии выбора компрессорного оборудования
Определяясь, обращайте внимание на следующие параметры:
И сравнивайте их с теми характеристиками, которые нужно обеспечить на вашем объекте.
Системы управления
Контроллеры современных компрессоров обеспечивают работу компрессора полностью в автоматическом режиме. В самом простом случае, система опирается на показания датчика давления на выходе из компрессора. Режимы работы компрессора переключаются в зависимости от потребления газа.
Можно организовать удаленный контроль и управление компрессорным оборудованием.
Как выглядит компрессор бытового типа
Он небольшой по габариту, обычно мобильный (на колесном шасси), с ресивером объемом до 100 л. Несмотря на свою миниатюрность, может обеспечивать:
Сфера применения
Компрессоры небольшой мощности используются для пневматического инструмента: к ним подключаются гайковерты и шуруповерты, шлифмашины и пескоструйные аппараты.
Практически любое промышленное предприятие эксплуатирует те или иные виды компрессорного оборудования.
Сферы применения компрессоров можно условно разбить на три направления:
— для обеспечения работы исполнительных устройств (пневмоцилиндры, роботы, станки, пневмопистолеты и т.д.)
— технологический процесс (барботаж, охлаждение, пескоструй, покраска, плазменная резка и т.д.)
— транспортировка и перекачка газа.
Заключение
Сегодня это актуальная техника, замены которой, на текущий момент, не существует. Важно только грамотно выбрать тип и эксплуатационные характеристики модели под свои требования. Мы поможем вам определиться – обращайтесь в ALMiG и подробно опишите свой случай. В рамках консультации мы посоветуем конкретную модель, расскажем, какими особенностями обладает этот компрессор (для чего предназначен именно этот экземпляр), и предоставим вам его по взаимовыгодной цене.