Воздушные компрессоры

Особенности эксплуатации

Штатная работа компрессора прежде зависит от работы всех его узлов и деталей. В частности, впускных и выпускных клапанов. Внутри компрессора, где происходит распределение воздуха, устанавливается определенное количество золотников, распределителей и клапанов. В компрессорах устанавливают клапана следующих типов – тарельчатые, пластинчатые, шпиндельные и пр.

Для того чтобы оборудование не снижало показатели мощности и не расходовал лишнюю мощность, клапаны, которые установлены в компрессоре, должны быть притерты и не должны пропускать воздух. При их выработке клапанов их необходимо срочно заменить. Повышенный расход воздуха может рано или поздно привести к сокращению срока эксплуатации оборудования.

Запаздывание срабатывания клапана приводит к появлению стуков, стук говорит о том, что происходит износ посадочного места. Ко всему прочему, стук может говорить о том, что произошло защемление верхней его части в корпусе.

Бесшумность работы компрессора – это, своего рода показатель качества настройки и соответственно работы устройства в целом.

Критерии выбора компрессора

Конструктивные особенности

. Безмасляные компрессоры отличаются друг от друга своей конструкцией.

1. Спиральные модели представляют собой простое устройство, где главную скрипку играют две спирали. Одна из них находится в статичном положении, а другая – постоянно вращается. Так происходит нагнетание воздуха.
2. Винтовой компрессор состоит из двух камер. В одной из них происходит всасывание воздуха из атмосферы. В другой камере навстречу друг другу вращаются два винта, нагнетая воздух.
3. Поршневой прибор напоминает работу двигателя внутреннего сгорания. Только поршень приводится в действие благодаря крутящему моменту, который передается через коленвал от электромотора.

Мощность и производительность.

Ключевыми характеристиками безмасляного компрессора являются мощность электродвигателя и производительность агрегата.

1. Для работ с аэрографами или чистки компьютерной техники подойдут небольшие модели мощностью 0,3-1 кВт, производящие за минуту до 180 л сжатого воздуха.
2. Если требуется работать с пневмоинструментом или проводить малярные работы, то предпочтительнее взять более мощный (1,1-1,5 кВт) и производительный (200-250 л/мин) агрегат.

Ресивер.

В зависимости от типа выполняемых работ подбирается и величина ресивера. Чем меньше объем резервуара, тем быстрее уходит сжатый воздух и чаще приходится включаться компрессору. Но большой ресивер делает прибор тяжелым и габаритным, что неудобно при перевозке или домашнем использовании. Поэтому при небольшом расходе сжатого воздуха подойдут компрессоры с ресивером до 10 л, а для объемных работ лучше взять модель с резервуаром 20-50 л.

Удобство перемещения.

Когда компрессор часто приходится перемещать с места на место или перевозить, то пользователь обращает внимание на такие моменты, как вес и габаритные размеры

1. Легкие модели (до 20 кг) обычно оснащаются ножками и ручкой для переноски.
2. Более тяжелые компрессоры комплектуются колесиками, что упрощает перемещение по мастерской или гаражу.

Комплектация

. Отличаются компрессоры и богатством комплектации.

1. Начинающим мастерам стоит присмотреться к приборам, вместе с которыми идет воздушный шланг, краскораспылитель, пистолеты для продувки и накачивания, всевозможные насадки.
2. У профессионалов уже есть необходимый набор дополнительных аксессуаров. Поэтому для них предпочтительнее выглядит покупка только самого компрессора.

Мы отобрали в обзор 7 лучших воздушных компрессоров безмасляного типа. Приобрести их в магазинах России не составит труда. При распределении мест редакция журнала expertology взяла за основу выводы экспертов, не забывая об отзывах отечественных потребителей.

Системы управления компрессорного оборудования

Для обеспечения того, чтобы воздух находился под постоянным давлением в компрессорных системах, устанавливают регулирующее оборудование. Самая простая система состоит из датчика давления и простейшей системы настройки. Она позволяет поддерживать в ресивере постоянное давление. При превышении заданных параметров происходит отключение компрессора, а после того, как давление упало до определенного минимума, срабатывает автоматика и включает компрессор. Такие, или почти такие системы, устанавливают практически на всех компрессорных установках. Их наличие обеспечивает безопасную эксплуатацию оборудования.

Правила безопасности

На строительных площадках и производстве широко применяют компрессорные установки различного принципа действия и назначения. Компрессоры могут быть стационарно установлены на бетонные фундаменты или мобильными, то есть, установленными на шасси.

Штатное использование компрессорного оборудование допустимо при соблюдении ряда условий:

1. На компрессоре должны быть установлены устройства, работающие в автоматическом режиме, которые предотвращают превышение допустимого рабочего предела.
2. Предусмотрено наличие разгрузочного клапана, предназначенного для быстрого стравливания излишнего давления.
3. На этом оборудовании должны быть установлены на вход и выход, фильтрационные устройства, которые обеспечивают чистоту воздуха, направляемый на обработку в компрессор и создающих препятствие его поступление в помещение.
4. Наличие установленных манометров обеспечивают контроль над параметрами давления, создаваемые компрессором.
5. Между компрессорной установкой и ресивером должен быть установлен маслоотделительный фильтр.
6. Кроме этого, в компрессорную остановку нельзя подавать воздух, который содержит в себе токсичные или вредные вещества.

За установленным оборудованием, должен быть установлен соответствующий надзор и техническое обслуживание. При этом надо помнить, что обслуживание и регламентные работы должен проводить подготовленный персонал. То оборудование, которое стоит на гарантии поставщика, должны обслуживать специалисты из соответствующих сервисных центров.

В частности, при промывке узлов и деталей компрессора, должны быть использованы только те жидкости и составы, которые рекомендованы производителем этого оборудования. Емкости для хранения, сжатого воздуха должны быть установлены предохранительные клапаны, сливной кран, манометр. В соответствии с требованиями эксплуатационной документацией, эти емкости (ресиверы) должны проходить регламентное обслуживание и испытания. Об их результатах должны быть сделаны записи в журнале обслуживания.

При организации эксплуатации компрессорного и сопутствующего оборудования необходимо пользоваться руководящими и другими нормативными документами, обнародованными контрольными органами, например, Ростехнадзора.

Производительность компрессоров

Под этим термином подразумевается тот объем газа, который нагнетается за определенную единицу времени. Единица измерения производительности – м3 в минуту. Этот параметр может быть указан или на входе, или на выходе, разумеется, это будут разные числа. Все дело в том, что при изменении давления, происходит изменение объема. Эта характеристика говорит о производительности при температуре рабочей среды равной 20 градусам Цельсия.

В зависимости от величины этой характеристики различают следующие группы – большой производительности (свыше 100 кубометров воздуха в минуту), средней (до 100 кубометров воздуха в минуту) и малой до (10 кубометров).

Динамические устройства обладают некоторыми преимуществами в сравнении с поршневыми. Они отличаются простотой конструкции и эксплуатации. Они обладают малыми габаритно-весовыми параметрами. Плавностью подачи воздуха и они не требуют дополнительной смазки. Для их установки не требуется изготовление массивных фундаментов. Но, вместе с этим, у них КПД, несколько ниже, чем у поршневых.

Эти компрессоры нашли свое применение во многих отраслях. Например, химической и нефтегазовой промышленности, в металлургии, горнодобывающей и многих других отраслях. Одна из разновидностей динамических компрессоров – турбокомпрессорные, устанавливают в газоперекачивающие трубопроводы.

а многие годы эксплуатации подобного оборудования спроектировано и введено в эксплуатацию множество устройств с различными характеристиками, в частности современные машины способны обеспечить производительность до 200 м3 в минуту, при скорости вращения колеса 250 оборотов в секунду. И все это при малых габаритно-весовых параметрах.

Особенность безмасляных приборов

Эти устройства нашли свое применения там, где необходимо обеспечить высокие требования к чистоте воздуха. Их устанавливают в медицинских учреждениях, предприятиях фармацевтической и химической промышленности. Справедливости ради надо сказать, что эти устройства относят к наиболее доступным устройствам в части их стоимости. Эти компрессоры отличаются простотой в эксплуатации и обслуживании. Это говорит о том, что нет необходимости в подготовленном персонале, и при установке их на рабочее место не предъявляются какие-то особые требования.

Но безмасляные компрессоры обладают некоторыми недостатками, например, излишним шумом, который возникает во время работы. Но, производители смогли решить эту проблему, устанавливая на эти изделия звукозащитные кожухи.

Выбирая безмаслянный компрессор необходимо обратить внимание на мощность устройства, их производительность и параметры рабочего давления, которые показывают приборы, устанавливаемые на компрессор. Нельзя забывать и об объеме ресивера

Как правило, в устройство компрессора устанавливают емкости объемом 50 литров.

Виды динамических компрессоров

Аппараты с динамическим принципом действия разделяют на осевые, центробежные и струйные. Различаются они между собой типом рабочего колеса и направлением движения потока воздуха.

Осевые аппараты

В осевых компрессорах поток газа движется вдоль оси вращения вала через неподвижные направляющие и подвижные рабочие колеса. Скорость потока воздуха в осевом аппарате набирается постепенно, а преобразование энергии происходит в направляющих.

Для осевых компрессоров характерны:

• высокая скорость работы;
• высокий КПД;
• высокая подача потока воздуха;
• компактные размеры.

Центробежные агрегаты

Центробежные компрессоры имеют конструкцию, обеспечивающую радиальный выходной поток воздуха. Поток воздуха, попадая на вращающееся рабочее колесо с радиально расположенными крыльчатками, за счет центробежных сил выбрасывается к стенкам корпуса. Далее, воздух перемещается в диффузор, где и происходит процесс его сжатия.

Центробежные аппараты не имеют узлов с возвратно-поступательными движениями, поэтому обеспечивают равномерный поток воздуха, силу которого можно регулировать. Также данный тип агрегатов отличается долговечностью и экономичностью.

Струйные компрессоры

В аппаратах струйного принципа действия для увеличения давления газа (пассивного) используется энергия активного газа.

Для этого к устройству подводится 2 потока газа: один с низким давлением (пассивный), а второй – с высоким (активный). На выходе из устройства образуется газовый поток с давлением выше пассивного, но меньшим, чем у активного газа.

Бытовой компрессор – назначение

Для того чтобы правильно выбрать компрессор для дома, дачи или гаража, в первую очередь нужно понять, для каких целей он будет применяться. Обозначу следующие сферы его использования в быту:

• Накачка шин транспортного средства. В отличие от обычного автокомпрессора данный вид прибора выполняет процедуру за 10-20 сек. 
• Надув бассейна, мячей, матрацев, велосипедных шин и проч. 
• Проверка давления в камерах с помощью подсоединяемого пистолета. 
• Прочистка моторного отсека и других агрегатов воздуходувкой. 
• Продувка радиатора. 
• Организация мини-мойки. 
• Эксплуатация пневмоинструментов – краскопульта, гайковерта, шлифовальной машинки, домкрата и проч. 
• Покраска, побелка, грунтование поверхностей сооружения с помощью подсоединенного распылителя. 
• Проделывание канавок в стенах пневматическим молотком для укладки коммуникаций. 
• Демонтаж ранее монтированной отделки с помощью отрезной машинки. 
• Создание отверстий пневмодрелью. 
• Закручивание метизов. 
• Обработка садовых деревьев на участке пневмоножницами.

• Забивка гвоздей, скоб, шпилек автоматическим пневмомолотком во время ремонта, строительства и отделки. 
• Распиливание строительных материалов пневматической пилой.

В сравнении с электрическими аналогами пневматические приборы, работающие за счет энергии сжатого воздуха, безопаснее, дешевле в расходе и надежнее. Кроме того, в некоторых видах работ компрессор применяется напрямую – это продувка, накачка, покраска распылением.

Преимущества масляных агрегатов

Самый распространенный метод снижения трения, возникающего при работе различных деталей и узлов, является их смазывание. Это позволяет снизить нагрузку на изделие в целом, в частности, на его ключевую деталь – двигатель.

Для решения, этой задачи применяют специальные, компрессорные масла, которые можно использовать в различных условиях эксплуатации.

Компрессоры такого типа в производстве обходятся дешевле. Поэтому, стоимость такого оборудования существенно дешевле, чем безмасляные аналоги. Но в эксплуатации, они обходятся дороже. Это вызвано тем, что в процессе эксплуатации вместе удалением воздуха из рабочей зоны, происходит выброс масла. Кстати, его необходимо заменять через каждые 2 000–3 000 часов эксплуатации.

Так как в сжатом воздухе присутствуют микрочастицы масла, в систему приходится устанавливать маслоулавливающие элементы, например, фильтры. Через определенное количество времени их так же необходимо заменять, а это усложняет обслуживание, и требует дополнительных расходов на приобретение заменяемых фильтров.

Тем не менее, несмотря на принимаемые меры, воздух, прошедший через масляный компрессор полностью очистить не представляется возможным. Например, после обработки воздуха на винтовом устройстве его загрязнение равно 3 мг на один кубометр. Чистота воздуха после его обработки на поршневом компрессоре, напрямую зависит от уровня износа его деталей и узлов.

Это привело к тому, что в отдельных технологических процессах использование масляных компрессоров запрещено.

Принцип работы

Физический принцип создания рабочего давления для всех видов компрессоров един. Воздух (или другая рабочая среда при атмосферном давлении попадает через входной патрубок в рабочую камеру. Объем ее тем или иным способом уменьшается, давление при этом повышается. Рабочая среда при повышенном давлении покидает рабочую камеру через выходной патрубок. В камеру снова запускается порция воздуха при нормальном давлении, цикл повторяется. В зависимости от типа нагнетателя конструктивно этот принцип реализуется со следующими различиями:

• Поршневой. Входной и выходной патрубки перекрываются клапанами, изолирующими рабочую камеру. Входной открывается при запуске новой порции воздуха, выходной- в конце цикла сжатия для выпуска сжатой рабочей среды в магистраль. Сжатие происходит за счет поступательного движения поршня, уменьшающего объем цилиндра.
• Мембранный. Также имеет патрубки, действующие аналогично. Изменение объема камеры происходит за счет прогиба эластичной мембраны, сделанной из прорезиненной синтетической ткани или из полимерной пленки. В центр мембраны упирается вращающийся эксцентрик, который ее периодически деформирует. Обратно мембрана возвращается под действием собственной упругости.
• Роторный. Рабочая камера не имеет постоянной конфигурации. Это сужающиеся проходы между быстро вращающимися навстречу друг другу шнеками спиральной или винтовой формы. Шнеки захватывают воздух и проталкивают его дальше между собой подобно тому, как винт передвигает мясо в мясорубке от горловины к ножам и решетке. Клапанов как таковых нет, воздух удерживается постоянным движением шнеков.

Для создания малошумных и бесшумных поршневых компрессоров применяют ряд подходом. Это:

• применение специальных материалов, поглощающих шумы и вибрации;
• более точная обработка сопрягающихся деталей;
• тщательный акустический расчет конструкции, устранение шумов обтекания и возможных резонансных явлений;
• увеличение числа цилиндров одновременно со снижением их размеров;
• замена шумящих чугунных поршневых колец на фторопластовые, не нуждающиеся в смазке.

В результате удается довести уровень воздушного излучения до приемлемых значений в 35-40 дБ. Такой поршневой нагнетатель можно считать практически бесшумным

Назначение и принцип действия

Что такое компрессор? Официальное определение звучит следующим образом – устройство, предназначенное для сжатия газов и перекачивания их к потребителям, называют воздушным компрессором. Как он работает? Принцип действия устройства довольно прост, атмосферный воздух поступает в механизм, который выполняет его сжатие. Для этого могут быть использованы разные методы, о них речь пойдёт ниже. Механизм, сжимающий воздух, определяет устройство и принципы работы компрессора. Для эффективной работы оборудования его необходимо подключить к электрической сети и воздушной сети, по которой будет передаваться сжатый воздух. Схема подключения электродвигателя, как правило, указывается в инструкции по эксплуатации.

Критерии выбора компрессорного оборудования

Чем должен руководствоваться потребитель, выбирая воздушный компрессор. Самое главное он должен понимать, для каких целей будет использовано приобретаемое оборудование. Сразу надо оговориться, что существуют отдельные отрасли, и технологические операции могут быть использованы только компрессоры, работающие без масла.

Ключевыми параметрами компрессорного оборудования являются:

1. Расход воздуха (производительность).
2. Рабочее давление.
3. Требования к чистоте воздуха.

Как правило, эти параметры должны быть определены инженерами – технологами, которые разрабатывают технологические процессы с участием компрессорного оборудования.

Например, расход воздуха, может быть рассчитан по следующей схеме:

1. Расчёт количества воздуха при непрерывной эксплуатации.
2. Внесение коррективов в полученное значение с учетом времени работы оборудования в смену или сутки.

При подборе оборудования необходимо учитывать рост числа потребителей сжатого воздуха.

Советы по выбору типа компрессора для работы в гараже

Среди множества вариантов компрессоров самыми распространенными считаются винтовые и поршневые агрегаты. Винтовые аппараты являются дорогими установками, которые больше подойдут для больших автосервисных мастерских с высоким уровнем воздухопотребления. Благодаря применению винтового компрессора можно делать сразу несколько точек потребления сжатого воздуха, например, для превмоинструмента, приспособления для подкачки шин, шиномонтажной станции и т.д.

Для среднего или небольшого автосервиса, а также для гаража лучше купить поршневой компрессор. Агрегаты поршневого типа являются самыми популярными благодаря приемлемым ценам на них, простоте использования и надежности. При небольших габаритах данного оборудования к нему можно подключать несколько независимых воздуховодов. Поршневые компрессоры бывают двух типов.

1. С прямым приводом, когда вал двигателя расположен на одной оси с коленчатым валом компрессионного блока. Аппараты с прямым приводом (коаксиальные) часто используют и в гараже, и при выездных работах. Но следует знать, что данный тип компрессоров имеет ограниченный ресурс, около 6000 моточасов.
2. С ременным приводом: валы блока и двигателя имеют шкивы и соединяются между собой посредством ременной передачи. Срок службы компрессора с ременным приводом значительно выше, поскольку шкивы на валу двигателя и на коленчатом валу блока имеют разные размеры. За счет этого вращательный момент двигателя немного гасится, снижаются обороты коленвала, он получает меньшую нагрузку, и детали компрессионного блока изнашиваются меньше.

Совет! Лучше покупать передвижной аппарат, оснащенный шасси, поскольку любой компрессор имеет немалый вес. С помощью шасси оборудование будет легче перемещать в пределах мастерской или на выезде.

При выборе конкретной модели компрессора следует поинтересоваться у продавца, к какому классу оборудования она относится — бытовому или профессиональному. Бытовые агрегаты изготовлены из простых, недорогих и порой не очень качественных материалов, требуют перерывов в работе. Профессиональные аппараты – это аналоги бытовых компрессоров, но при их изготовлении применяются качественные, износостойкие детали. К тому же профессиональное оборудование способно работать без перегрева продолжительное время.