Воздушный компрессор — назначение, принцип работы, виды

Компрессор (от латинского слова compressio — сжатие) — энергетическая машина или устройство для повышения давления (сжатия) и перемещения газообразных веществ.

Компрессорная установка — это совокупность компрессора, привода и вспомогательного оборудования (газоохладителя, осушителя сжатого воздуха и т. д.).

Общепринятая классификация механических компрессоров по принципу действия, под принципом действия понимают основную особенность процесса повышения давления, зависящую от конструкции компрессора. По принципу действия все компрессоры можно разделить на две большие группы: динамические и объёмные.

Назначение и принцип действия компрессора

Компрессор – это устройство для перемещения газов, а также повышения их давления.

В большинстве случаев речь идет о воздушных компрессорах, однако, существуют варианты, созданные для работы с вполне конкретными газами и их смесями.

В быту компрессоры активно используют для накачки надувных изделий воздухом, например, игровых мячей, пневматических матрасов, плавательных кругов, резиновых лодок.

Этот список можно продлевать бесконечно.

В профессиональной деятельности аппарат служит источником энергии для пневмоиструмента, используется автомобилистами и шиномонтажниками для накачки автомобильных шин, мотористами для очистки двигателя от грязи мощной воздушной струей (так называемое продувание).

Для опрессовки систем отполения в жилых помещениях, для септиков, для работы пескоструем, краскопультом, аэраторами и другими устройствами.

Некоторые виды этих устройств используют даже в медицине, например, в стоматологических кабинетах, где они потоком сжатого воздуха приводят в движение зубоврачебные приборы.

Воздушный компрессор

Воздушные компрессоры – это специальные устройства, которые используются для подачи и сжатия газов под давлением (паров хладагента, воздуха и т. д.). Воздушные компрессоры имеют широкий спектр применения. В большинстве случаев их используют при ремонтных, монтажных работах, строительстве, то есть, и используют там, где нужно применение пневмооборудования и пневмоинструмента. Также воздушные компрессоры используются в промышленности, где нужно применять сжатый воздух высокого давления. В данном случае, для более качественной и эффективной работы, компрессоры используются в составе буровых установок угольной и горнорудной индустрии, и нефтегазовой сфере. Также интенсивно их используют в металлургической, пищевой промышленности, электрохимической сфере, медицине и других областях. Компрессоры можно использовать при любых погодных условиях, и при этом они всегда сохраняют высокий уровень качества.

Еще одна отрасль использования компрессора – одно из направлений живописи — аэрография. Чтобы проявить себя в данной области, необходим определенный вкус, талант, аэрограф, ну и, безусловно, устройство, используемое для втягивания воздуха в аэрограф — компрессор. Таким образом, для чего бы вам ни потребовалось компрессорное оборудование, к выбору компрессора нужно подойти со всей серьезностью, чтобы потом результат вас не разочаровал.

Винтовые компрессоры

Конструкция винтового блока состоит из двух массивных винтов и корпуса. При этом винты во время работы находятся на некотором расстоянии друг от друга, и этот зазор уплотняется масляной пленкой. Трущихся элементов нет.

Таким образом, ресурс винтового блока практически неограничен и достигает более чем 200-300 тысяч часов. Регламентной замене подлежат лишь подшипники винтового блока.

Типы воздушных компрессоров

Компрессоры бывают нескольких видов: винтовые, с ременным приводом или с прямой передачей, также к этой категории можно отнести ресиверы и осушители. Работа винтовых компрессоров осуществляется с помощью двух винтовых роторов, которые вращаются в масляной ванне. Они имеют линию контакта, которая, выполняя движение поступательного характера в направлении к нагнетательному окну, ведет к усилению давления воздуха в камерах. Данный вид компрессоров характеризуется такими параметрами: экономичность потребления электрики, надёжность, высокая степень коэффициента полезного действия, который обеспечивается малым трением рабочих элементов и хорошим отводом тепла. Компрессоры с ременным приводом – это разновидность поршневых компрессоров, они оборудованы двумя цилиндрами, в которых воздух прессуется друг за другом последовательно. В конце концов, на выходе получается воздух с очень высоким уровнем сжатия. Эти компрессоры долговечны, высокопроизводительны и активно используются в разнообразных профессиональных сферах.

Компрессоры с прямой передачей (поршневые) – наиболее распространённый вид компрессорного оборудования. Принцип работы довольно простой – электрический двигатель передает энергию, которая вызывает перемещение поршня, а тот, в свою очередь, сжимает воздух, который имеется в цилиндре, и осуществляет необходимую работу. Необходимо различать основные виды поршневых компрессоров – масляные и безмасляные. Масляные поршневые компрессоры отличаются низкой ценой и высокой производительностью, а это дает возможность применять их широко в производственной сфере и в быту. Но также они имеют и значительные недостатки: они работают с масляными фильтрами, которые необходимо постоянно контролировать, проверять на уровень масла и чистить. Безмасляные компрессоры — маломощные (менее 1,5 кВт), но так как воздух, который они выдают, не содержит примесей, а само оборудование не нуждается в специальном внимании и сложном техобслуживания, безмасляные компрессоры являются идеальным вариантом для покраски, особенно в мебельной отрасли.

Поршневые компрессоры – наиболее распространенные устройства в странах СНГ. Эта технология применяется для сжатия воздуха уже в течение двух столетий, благодаря простоте её технической реализации. По такой же причине поршневые компрессоры были главным, и даже единственным видом воздушных компрессоров (за исключением центробежных компрессоров), которые производились в СССР. Основные преимущества поршневых компрессоров — их дешевизна, высокая ремонтопригодность, простота производства. Если поршневой компрессор обслуживать вовремя, то он может прослужить не один год. Поршневые компрессоры имеют такие преимущества перед другими видами компрессоров:

— Приемлемые показатели массы;

— Абсолютная пригодность к ремонту;

— Отлично работают и при высоких перепадах в потреблении сжатого воздуха

— Низкая стоимость;

— Простота в обслуживании и эксплуатации;

— Обеспечивают более длительный срок службы при неблагоприятных условиях эксплуатации. При средней и малой производительности поршневые компрессоры являются лучше винтовых компрессоров. В наше время рынок поршневых компрессоров представляет кроме широкого разнообразия моделей, ещё и большое количеством компаний — производителей: от китайских малоизвестных заводов до огромных мировых лидеров. В Китае собирают очень много компрессоров, которые разработаны известными американскими и европейскими компаниями. Ассортимент продукции так велик, что наиболее простым способом их систематизации является разделение по стоимости. Модельный ряд очень широк: современные компрессоры могут быть бытового и промышленного назначения, и иногда настолько разнообразен, что бывает сложно отдать предпочтение конкретной модели даже в рамках одной компании. Стоимость компрессоров зависит от места продажи, страны производства, имени изготовителя, времени выпуска модели, её конструктивных особенностей.

Классификация компрессоров по другим параметрам

Кроме классификации компрессоров по принципу сжатия, принято разделять данные агрегаты по следующим параметрам:

1. Тип привода. Компрессоры могут работать как с электродвигателями, так и с двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Соответственно, аппараты бывают с прямой передачей (коаксиальные) и с ременным приводом. Как правило, компрессор с прямым приводом – это агрегат бытового назначения. Коаксиальный компрессор привлекает потребителя доступной ценой и широко используются на дачах в гаражах и т.д., поскольку давление воздуха, выдаваемое аппаратом, не превышает 0,8 МПа. Если сравнивать бензиновый и дизельный компрессор, то последний является более надежным в эксплуатации. Также дизель имеет более простое устройство и легок в обслуживании.
2. Система охлаждения. Аппараты бывают с жидкостным и воздушным охлаждением или вообще без него.
3. Условия эксплуатации. Аппараты могут быть стационарными, работающими только в помещении от электросети, и передвижными (переносными), работа которых допускается на открытом воздухе и при низких температурах. Например, передвижные компрессоры с двигателем внутреннего сгорания широко используются в местах, где нет централизованного электроснабжения.
4. Конечное давление. По данному параметру аппараты подразделяют на четыре группы. Агрегаты низкого давления (0,15-1,2 МПа) используются в составе установок для сжатия газов (воздуха). Устройства среднего давления (1,2-10 МПа) применяются для разделения, транспортировки и сжижения газов в нефтеперерабатывающей, газовой и химической промышленности. Аппараты высокого давления (10-100 МПа) и сверхвысокого давления (свыше 100 МПа) используются в установках для синтеза газов.
5. Производительность. Указывается в единицах объема за определенных промежуток времени (м3/мин). Производительность агрегата напрямую зависит от таких параметров, как скорость вращения вала, диаметр цилиндра, длина хода поршня. По производительности принято разделять аппараты на 3 малая – до 10 м3/мин; средняя – от 10 до 100 м3/мин; большая – свыше 100 м3/мин.

Кроме всего, компрессоры подразделяются в зависимости от области применения на агрегаты общего назначения, нефтехимические, химические, энергетические и т.д.

ГОСТ

Термины, определения и общие понятия, связанные со стандартными компрессорами, указаны в ГОСТ 28567-90.

Кроме того, для стационарных воздушных поршневых агрегатов общего назначения введен еще в 1982 году ГОСТ 20073-81, а для гаражных компрессоров существует ГОСТ 18517-84.

Маркировка

Каждый производитель поршневых компрессоров маркирует свои изделия согласно собственных стандартов и технических условий.

Единую стандартизацию маркировки получили винтовые приборы.

Она состоит из буквенно-цифровой последовательности, например, ВК20Е-8-500Д, где:

• ВК – тип прибора (винтовой в данном случае).
• 20 – мощность в киловаттах.
• Е – приставка, информирующая о наличии электронной панели управления.
• 8 – значение нормального рабочего давления в барах. Если оборудование имеет 3 варианта значений (переключаются между собой), то другие 2 указываются в скобочках.
• 500Д – объем встроенного ресивера в литрах.

Наличие в маркировке сочетания “ВС” свидетельствует об установленном частотно-регулируемом приводе, а обозначение “А”, которое встречается крайне редко, говорит об отсутствии внешнего кожуха.

Ресиверы и осушители воздушных компрессоров

Назначение ресиверов — хранение воздуха в период пиковой нагрузки, что помогает сглаживать его перепады. Распределение воздуха между потребителями становится равномерным. Максимальный объём – пятьсот литров. Нужно отметить, что большей популярностью пользуются вертикальные модели ресиверов. Их используют как дополнительные ёмкости для удаления масла и влаги из буферной ёмкости, или для хранения сжатого воздуха. Осушители решают важную проблему: высокая влажность воздуха в комнате ведете к ускорению процесса его разрушения. А если речь идет о складах, то изделия и материалы, которые там хранятся, начинают портиться намного быстрее, чем без этой влажности, или меняют форму и некоторые свойства. Чтобы этого не было, и применяют осушители, которые предназначены для сушки воздуха в комнате.

Очень часто компрессор покупается для покрасочных работ. Если Вы решили выбрать компрессор для покраски, то необходимо ориентироваться на поставленные задачи. Если красить планируется малые поверхности, без повышенных требований к результату, то можно использовать недорогие поршневые компрессоры (60-90 л/мин.), а если устройство покупается для профессионального использования, то нужно задуматься о серьезных моделях. Вам может подойти винтовой компрессор с малой мощностью, который будет более надежным и экономичным вариантом.

Производительность

Производительность компрессоров обычно выражают в единицах объёма газа сжатого в единицу времени (м³/мин, м³/час). Производительность обычно считают по показателям приведённым к нормальным условиям. При этом различают производительность по входу и по выходу, эти величины практически равны при маленькой разнице давлений между входом и выходом, но при большой разнице, например, у поршневых компрессоров, выходная производительность может при тех же оборотах падать более чем в два раза по сравнению с входной производительностью, измеренной при нулевом перепаде давления между входом и выходом. Компрессоры называются дожимающими, если давление всасываемого газа существенно превышает атмосферное.

Что нужно знать о компрессорах?

Компрессор, как и любое другое пневматическое оборудование, требует несложного ухода, который способен значительно продлить срок его работы:

• Воздух необходимо после завершения работы обязательно полностью стравливать. Это убережет прокладки и краны от повреждения.
• Ресивер требует периодического слива конденсата посредством специального сливного отверстия. Особенно это касается холодного времени года.
• Работу компрессора необходимо организовывать с перерывами во избежание перегрева рабочих элементов. Дело в том, что части поршневой конструкции трутся друг о друга, сильно разогреваясь, а их чрезмерный нагрев может стать критическим и привести к поломкам агрегата.

Внимание!

Шнековые и мембранные компрессоры не переносят работу при минусовой температуре, поэтому зимой на улице их лучше не использовать.

Производители компрессоров

Ниже приведены наиболее популярные производители бытовых и профессиональных аппаратов:

• Отечественные: Калибр, УДАРНИК, Качек, Спец, Кратон, Вихрь, Орион.
• Зарубежные: Metabo, Abac, Inforce, Brima, FUBAG, Ryobi, Remeza, Fiac, Garage.

О том как сделать правильный выбор компрессора для автомобиля, для дома, для покраски и др. читайте в одноименной статье тут

Литература

• Оборудование для сжиженных углеводородных газов: справочник, 1-е изд./ под. ред. Е. А. Карякина — Саратов: Газовик, 2015. — 352 с. — ISBN 978-5-9758-1552-1
• Абдурашитов С. А. Насосы и компрессоры. — М.: Недра, 1974.
• Михайлов А. К., Ворошилов В. П. Компрессорные машины. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 288 с. — ISBN 5-283-00090-7.
• Воронецкий А. В. Современные центробежные компрессоры. — М.: Премиум Инжиниринг, 2007. — 140 с.
• Шерстюк А. Н., Компрессоры, М.—Л., 1959

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...