Применение поршневых компрессоров на современных предприятиях. Что такое компрессор и где они применяются? Плюсы поршневых приборов

Статья рассказывает о том, что такое компрессор , для чего и где их используют и какова их роль в промышленном мире в целом.

Итак, приступим!

Сразу стоит написать что, компрессор - это такое устройство, предназначенное главным образом для сжатия и передачи сжатого газа под давлением, и для лучшего осознания функции компрессоров, могу сказать, что ближайший "брат" компрессора - насос. Датой изобретения первого компрессора считают конец 19 века. Некоторые патриотические нотки начинают играют, когда узнаешь, что основные теории подобных машин были сформулированы российскими учеными - Эйлером, Чаплыгином, Жуковским.

За тот век, что они существуют, появилось большое количество разновидностей компрессоров, и для их классифицикации уже приходится использовать несколько категорий. Например, классификация по конструктивным особенностям и по принципу действия: поршневые компрессоры, ротационные, струйные, осевые, центробежные. Также компрессоры классифицирует и по уровню создаваемого давления: низкого(0.3 - 1 Мн/м2), среднего(1 - 10 Мн/м2), высокого(свыше 10 Мн/м2); по роду сжимаемого газа (воздушные компрессоры, кислородные, азотные и др.) и по некоторым другим параметрам.

Нет особого смысла описывать принцип действия каждого типа компрессора - это долго и, возможно, окажется не всем интересным - гораздо интереснее посмотреть, где сами компрессоры могут использоваться.
Первое что приходит на ум - использование компрессоров в различных сферах промышленности. Действительно, такая функция компрессоров, как возможность подачи воздуха или другого газа на привод пневматического оборудования, очень востребована на любом предприятии! А ведь они также используются ещё и для других нужд, например, в холодильных установках (их особенность в том, что они работают с парами холодильных агентов и в основном это винтовые компрессоры); для дутья в некоторых металлургических печах (для этого используют так называемый ротационный тип компрессора); в доменных и сталелитейных заводах; и даже в авиационных реактивных двигателях (в них используются многоступенчатые осевые компрессоры, увеличивающие эффективность процесса сжатия воздуха).

Что уж говорить об их применении в нефтяном секторе промышленности, где на компрессоры ложатся обязанности по транспортировке природного газа, его закачки в резервуары и хранилища, перегонке нефти и так далее.

Чтобы оценить всю необходимость компрессоров в современной промышленности, на мой взгляд, достаточно привести всего лишь одну цифру из статистики - современные предприятия, занимающиеся машиностроением тратят до 30%(!!) расходуемой мощности на выработку сжатого воздуха, т.Е. Около 30% всей потребляемой энергии идет на компрессоры!

Стоить заметить, справедливости ради, что кроме промышленного применения, они также используются и в быту - как правило это недорогие и небольшие компрессоры, которые неплохо было бы иметь в гараже и использовать для покраски, поддувке, подкачке шин и так далее. Иметь его в хозяйстве - очень практично и совсем недорого, да и к тому же хорошая продукция практически не требует ремонт компрессоров.

Редко какое предприятие обходится без использования сжатого воздуха. На одних предприятиях его применяют для нанесения покрытий на различные поверхности, на других для обеспечения работы штамповочного оборудования. Для получения сжатого воздуха используют компрессор.

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.

Виды компрессоров

На рынке промышленного оборудования существует множество предложений по поставкам этих устройств. Его можно разделить на те, которые применяют в промышленности, и которые используют в быту, например, для накачивания автомобильных колес. Все эти устройства могут работать от разных типов привода. Компрессор воздушный электрический 220 В, как понятно из названия работает от электрического силового агрегата с напряжением 220 В. Но, существуют и устройства, работающие от напряжения 380 В.

Дизельный компрессор, работает от двигателя внутреннего сгорания, работающего на дизельном топливе. Использование такого оборудования довольно популярно среди строителей, оно используется тогда, когда отсутствует возможность подключения установок на электроприводе. Установки, работающие на дизельном топливе, обеспечивают эксплуатацию на удаленных строительных площадках.

Атмосферный воздух подается в головку блока цилиндров, в котором установлены поршни. Силовая установка, в свою очередь передаёт крутящий момента на вал, обеспечивающий движение поршней в цилиндре. Именно там и происходит сжатие воздуха до необходимых параметров. После сжатия он направляется в воздушную систему предприятия. Поршневые компрессоры различают на масляные и безмасляные. Масляный отличается тем, что для его эффективной работы в него заливают специальное масло, снижающее силу трения между трущимися деталями и узлами устройства. Это повышает его эксплуатационный ресурс.

Существует множество способов передачи крутящего момента от двигателя на исполнительный механизм. При изготовлении компрессоров чаще все применяют муфты или ременные передачи. Устройство, на котором установлен последний тип, называют ременный компрессор.

Перечисленные виды оборудования, применяют практически во всех отраслях промышленности, они отличаются друг от друга производительностью, размерами и рядом других параметров. Но, конечно, главная характеристика - это размер давления, которое может создать компрессор.

Это довольно сложное устройство, в его конструкции предусмотрены маслосъемные кольца, фильтры для очистки масла и воздуха, управляющая автоматика и это обуславливает то, что для поддержания этого устройства в работоспособном состоянии требуется квалифицированный персонал и специальный инструмент и приспособления.

Мембранный компрессор

Газ сжимается в таком устройстве под действием мембраны, которая выполняет возвратно — поступательное движение. Мембрану приводит в движение шток, который закреплён на коленвале.

Мембранная пластина фиксируется к рабочей камере и таким образом отпадает необходимость использования дополнительных деталей, например, поршневых колец, уплотнительных устройств и пр.

Воздушный компрессор мембранного типа отличается следующими параметрами:

• герметичностью;
• стойкостью к действию коррозии;
• высоким уровнем компрессии;
• надежностью конструкция;
• безопасностью в эксплуатации и простотой обслуживания.

Компрессор с ременным приводом мембранного типа отличается тем, что рабочая среда вступает в контакт только с мембраной и внутренними полостями камеры. При этом она не вступает в контакт с атмосферой. Такое устройство применяют для перекачки вредных и токсичных веществ.

Еще одно достоинство мембранного изделия заключается в том, его нет необходимости смазывать, это снижает риск загрязнения транспортируемой рабочей среды.

Объемные компрессоры

Устройство, в котором процесс получения сжатого воздуха происходит путем уменьшения его объема, называют объемным компрессором. К ним относят следующие типы оборудования:

• безмасляные винтовые компрессоры;
• дизельные поршневые компрессоры;
• воздушные компрессоры бытовые.

Винтовые компрессоры

История этого оборудования началась в 1934 году. Винтовые компрессоры отличает высокая надежность, небольшие габариты, низкая металлоемкость обусловили высокий потребительский спрос на оборудование этого класса. Применение этого оборудования позволяет снизить расходы на электрическую энергию до 30%. Установки этого типа устанавливают на мобильных компрессорных станциях, судовых и других холодильных установках.

В качестве рабочего органа использованы винтовые роторы, на которых нанесены впадины. Их устанавливают в корпус, который может быть разобран по нескольким плоскостям. В нем проделаны отверстия и выточки для установки и подшипников. Кроме того, в корпусе сформированы камеры всасывания и нагнетания воздуха. Насосы этого типа отличаются производительностью.

Эти изделия могут развивать давление от 8 и до 13 атм., при этом расход воздуха может быть от 220 до 12400 литров в минуту.

Довольно часто одна единица такого оборудования, может заменить собой несколько единиц компрессоров, устанавливаемых в производственных цехах.

При установке и запуске в промышленную эксплуатацию подобных компрессоров целесообразно на входе установить устройство для очистки воздуха от излишней влаги. Некоторые производители комплектуют свои изделия такими фильтрами.

Пластинчато-роторные компрессоры

Компрессоры этого класса работают на том же, что и поршневые, то есть, на вытеснении. Передача энергии осуществляется во время сжатия. Рабочая среда во время засасывания попадает в рабочую камеру, ею объем уменьшается при перемещении ротора. Это сжатие и приводит к увеличению давления и уходу сжатого воздуха через патрубок.

Компрессоры этого типа могут создавать давление до 0,3 МПа, носят название воздуходувками, и те, которые нагнетают более высокое давление, называют компрессорами.

Устройства этого типа отличают следующие достоинства:

Более стабильный, уравновешенный ход, обеспечивает отсутствие возвратно — поступательного движения. Конструкция этого оборудование предусматривает возможность прямого соединения в электрическим силовым агрегатом. Вес ротационного компрессора будет ниже, чем поршневого с аналогичными характеристиками. В конструкции не предусмотрено использование клапанов. То есть уменьшается количество деталей трущихся друг о друга.

Динамические компрессоры

Компрессоры этой группы подразделяют на два типа — центробежные и осевые. У первых, воздух под воздействие центробежной силы отбрасывается к внешней части рабочего колеса. Таким образом, с всасывающей стороны образуется разреженное пространство. Газ постоянно попадает в рабочую камеру, после прохождения колеса, воздух направляется в диффузор (устройство гашения скорости потока), где, собственно, и повышается его давление.

У оборудования осевого типа воздух продвигается вдоль ротора, а сжатие осуществляется в результате изменения скорости его продвижения между лопатками ротора и направляющего устройства.

Эти компрессоры можно классифицировать по следующим свойствам:

1. Давлению на выходе, те, которые обеспечивают давление в пределах 0,015 МПа, называют вентиляторами или воздуходувками.
2. По количеству ступеней сжатия.
3. По ходу движения воздуха. Если он двигается вдоль оси ротора, то это центробежные, если поперёк, то осевые. Существуют устройства, где воздух движется по диагонали.
4. По типу привода — он может быть электрическим, паровым или газотурбинным.

Роторные компрессоры применяют в авиационных двигателях. С его помощью нагнетают воздух для подачи в камеру сгорания.

Производительность компрессоров

Под этим термином подразумевается тот объем газа, который нагнетается за определенную единицу времени. Единица измерения производительности — м 3 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.

За многие годы эксплуатации подобного оборудования спроектировано и введено в эксплуатацию множество устройств с различными характеристиками, в частности современные машины способны обеспечить производительность до 200 м 3 в минуту, при скорости вращения колеса 250 оборотов в секунду. И все это при малых габаритно-весовых параметрах.

Агрегатирование компрессоров

Процесс монтажа компрессора и силовой установки на раму, называют агрегатирование. В связи с тем, что устройства поршневого типа обладают вибрацией, необходимо проектировать и изготавливать фундамент с учетом этих характеристик.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Бытовые устройства

Для выполнения определенных работ, которые выполняют дома или в гараже применяют бытовые компрессоры. Как правило, это небольшие по размеру поршневые компрессоры с электроприводом. Мощность такого изделия составляет 2,2 кВт. Такие компрессоры в состоянии нагнетать воздух до 8 атм.

По большей части они могут спокойно обеспечивать давление 10 атм. Для хранения сжатого воздуха используют ресиверы емкостью до 100 литров.

Как правило, их используют при выполнении окрасочных работ, внутренних и наружных.

Компрессор – оборудование, которое служит для сжатия воздуха и подачи его для дальнейшего использования. Такая техника используется практически во всех отраслях промышленности и народного хозяйства. Появление компактных и мобильных устройств, позволило применять их в быту, и сейчас такой агрегат есть в хозяйстве у большинства домашних мастеров.

Виды компрессоров

Существует классификация такого оборудования по нескольким признакам.

По типу рабочей среды они могут быть:

• Воздушные . Самый распространенный вид. Такое оборудование сжимает воздух, после чего он применяется для разных целей, например для работы пневмоинстурмента и другого оборудования.

• Газовые . В этом случае, агрегаты используются для сжатия газов и их смесей, чаще всего они применяются для сжатия водорода и кислорода.

• Циркуляционные . С их помощью воздух или газ сжимаются, после чего циркулируют по замкнутому контуру.

• Аппараты многослужебного типа . Они способны одновременно сжимать несколько видов газов.
• Многоцелевые . Используются для сжатия газов по переменной схеме.

По типу конструкции:

• Поршневые . Это самая старая модификация, но она до сих пор является популярной и востребованной. Такое оборудование имеет двигатель внутреннего сгорания, в котором есть поршневая группа, и сжатие воздуха выполняется поршнем. Компрессор может приводиться в действие и при помощи электродвигателя. Самыми доступными являются аппараты небольшой мощности с одним поршнем.

• Мембранные . Они похожи на предыдущий тип, но здесь рабочим элементом является поршневая мембрана. Во время работы агрегата она колеблется и нагнетает воздух. Мембраны делают многослойными, чтобы увеличить их срок службы. Хотя такие приборы имеют производительность меньше, чем поршневые, но на выходе получается воздух без примесей.

• Роторно-винтовые . В таких конструкциях нет клапанов, поэтому винт имеет максимальные обороты. Чтобы обеспечить необходимое давление, рабочая камера должна быть большой. Мощность таких приборов может быть от 4 до 250 кВт, и они создают давление от 5 до 13 бар.

• Роторно-пластинчатые . Они имеют прямой приводной механизм, поэтому у них высокая производительность, надежность и большой срок службы. Ротор вращается со сравнительно небольшой частотой, поэтому мощность таких агрегатов в пределах 1-75 кВт, и они могут создавать давление до 10 бар.

Особенности устройства

Самым распространенным является поршневой компрессор:

Винтовые агрегаты имеют немного другое устройство:

• Основным рабочим элементом является винтовая пара.
• Всасывающий клапан.
• Фильтр.
• Электромотор.

Для того чтобы оборудование меньше нагревалось во время работы, на любых его типах дополнительно устанавливаются охлаждающие радиаторы. Для накопления сжатого воздуха, могут быть встроенные ресиверы или они устанавливаются отдельно.

Принцип действия

Независимо от типа конструкции, любой компрессор имеет одинаковый принцип действия: воздух засасывается в рабочую камеру, где он сжимается до определенного давления, после чего открывается выпускной клапан и сжатый воздух подается напрямую к потребителю или накапливается в ресивере.

В зависимости от типа устройства компрессора, воздух может нагнетаться поршнем, мембраной или винтовой парой. Лопастные приборы будут подавать сжимаемый воздух в непрерывном режиме, так как увеличивают скорость потока за счет вращения лопастей. В объемных агрегатах воздух подается в пульсирующем режиме. Есть большой выбор видов, поэтому всегда можно подобрать тот, который соответствует предъявляемым требованиям.

Область применения

Сжатый воздух необходим для многих технологических процессов, поэтому такое оборудование используется на разных предприятиях. В зависимости от того, для чего используется воздух, к его качеству предъявляются разные требования. Приборы, применяемые в медицине, электронной промышленности, должны подавать воздух без примесей.

Области применения компрессоров:

• Нефтехимическое производство, часто наличие примесей в сжатом воздухе может быть опасным, поэтому к его качеству высокие требования.
• Пищевая промышленность.
• Медицина.
• Строительство.
• Металлургия.
• Машиностроение.
• Сельское хозяйство.

Широкое применение такое оборудование нашло и в быту:

• Для накачивания шин автомобиля, мячей, матрасов, лодок, бассейнов и т.д.
• Подключив продувочный пистолет, можно убрать в машине, очистить двигатель или радиатор.
• При помощи моющего пистолета, можно мыть не только автомобиль, но и любые другие предметы.
• Во время ремонта, с помощью можно красить, белить.
• Для работы пневмоинструментов: отбойный молоток, шуруповерт, дрель, гвоздезабивной пистолет, пневмопила.
• С помощью специальной насадки, можно прочищать канализационные, водосточные трубы.
• На даче пневматическими ножницами можно легко стричь кусты и обрезать деревья.

Как выбрать компрессор

Несмотря на большое разнообразие моделей компрессоров, при совершении выбора, нужно обращать внимание на:

• Давление воздуха, оно может указываться в барах или атмосферах, для бытового использования достаточно 4-12 атмосфер.
• Производительность, этот параметр измеряют в литрах за минуту, для использования в быту достаточно 350 л/мин.
• Мощность силовой установки, этот показатель характеризует мощность двигателя, для бытовой техники достаточно его показателей в пределах 0,8-2,5 кВт.
• Вес и габариты, в зависимости от мощности, производительности и размеров, такие устройства могут иметь вес от нескольких килограмм, до нескольких сотен килограмм, чем больше агрегат, тем он менее мобильный.
• Объем ресивера, бак для накопления сжатого воздуха у бытовых приборов обычно не превышает 50 литров, а у профессиональных, он оставляет 100 и более литров.

Чем больше будет размер и объем ресивера, тем стабильнее будет давление воздуха на выходе, особенно это касается поршневых аппаратов, так как они работают в пульсирующем режиме. Выбирая компрессор, надо покупать тот, мощность и производительность которого будет минимум на 30% больше, чем требуется для выполнения работ.

Плюсы и минусы

Так как существует два основных типа компрессоров: винтовые и поршневые, рассмотрим преимущества и недостатки каждого вида.

Плюсы поршневых приборов:

• Удобны для кратковременной подачи сжатого воздуха.
• Могут работать в сложных условиях, поэтому используются в таких загрязненных помещениях как угольные, фасовочные склады, места помола зерна и другие сферы.
• Эффективно используется при необходимости сжатия агрессивных газов.
• Является оптимальным вариантом, когда надо производительность не более 200 л/мин.
• В промышленности его выгоднее использовать, чем винтовые аналоги.
• Доступная стоимость.

Недостатки таких устройств:

• Высокие энергозатраты.
• Необходимо часто проводить техническое обслуживание, обычно это делают не реже, чем через 500 часов работы.
• Во время работы создается много шума и вибрация.

Винтовые устройства являются более современным оборудованием, среди их преимуществ надо отметить следующие:

• Низкий уровень шума и вибрации.
• Сравнительно небольшой вес и размеры.
• Мобильность.
• Получается более чистый воздух.
• Могут работать в непрерывном режиме длительное время.
• Небольшое энергопотребление.
• Есть возможность плавно регулировать производительность.

Имеет винтовой компрессор и некоторые недостатки:

• Более сложное устройство.
• Высокая стоимость.

• В документации к отечественному и зарубежному оборудованию, часто производительность указывается по-разному. В зарубежных моделях указывают объем забираемого воздуха, а он на 30% больше, чем на выходе. Приобретая зарубежные аппараты, надо добавлять эту величину, чтобы получить необходимую производительность.
• Если оборудование должно работать длительный период времени, то лучше покупать винтовые устройства, но включать и выключать их часто нельзя. Для кратковременной подачи сжатого воздуха, лучше установить поршневые компрессорные агрегаты.
• Учитывайте, к какой сети будет подключаться прибор: одно- или трехфазной и в соответствии с этим, делайте его выбор.
• Для автосервиса или мебельного производства, лучше приобретать поршневые аппараты с ременной передачей, хотя они и более шумные, но имеют больший срок службы и высокую надежность.

Компрессор является таким оборудованием, которое используется в самых различных промышленных сферах и в народном хозяйстве.

Что такое компрессор мы узнали благодаря изобретению насоса с поршнем ставшего прототипом современного устройства. Изобрел компрессор немецкий физик Отто фон Герике проживавший еще в 17 веке. В 18 и 19 веках прототип современной энергетической машины для повышения давления способствовал развитию металлургии и горнорудной промышленности.

Основная задача тогда еще называемых воздуходувных машин в металлургии состояла в подаче воздуха в доменные печи, позже мартены или же конвертеры чтобы обеспечить полноценный процесс горения.

Сейчас, что такое компрессор – устройство создающее давление на выходе выше атмосферного.

Виды компрессоров по принципу действия

По принципу действия или особенностью процесса повышения давления виды компрессоров зависят от конструкции устройства и делятся на две большие группы: объёмные и динамические.

• Объёмного принципа действия рабочий процесс осуществляется в результате изменения объёма камеры и подразделяются на поршневые, винтовые, роторно-шестерёнчатые, мембранные, катящимся ротором, жидкостно-кольцевые, спиральные и т.п.
• Принцип динамического действия заключается во взаимодействии вращающихся лопаток с подводимым газом, и делятся на центробежные и осевые.

Интересно применение вида компрессоров в двигателях внутреннего сгорания, где они уже стали составляющей самолетов. Известно, что самолеты летают на больших высотах, где значительно меньше кислорода доступно для сгорания. Внедрение энергетических машин для повышения давления в качестве нагнетателей воздуха позволило самолетам летать на большой высоте без снижения мощности двигателей.

По такому же принципу работают и аналогичные устройства на некоторых современных автомобилях. Они получают энергию непосредственно от вала двигателя и способствуют подаче в камеру сгорания топлива для увеличения мощности.

Понятно, чтобы увеличить мощность мотора автомобиля необходимо либо увеличить объем камеры сгорания, либо количества сгораемого топлива. Увеличение объема камеры сгорания и в целом двигателя не всегда целесообразно. Легче увеличить количество топлива, однако для сгорания топлива необходимо определенное количество кислорода, которого недостаточно при обычном давлении. И вот здесь на помощь приходит вид компрессора, который сжимая, вводит под давлением большее количество воздуха с кислородом и, таким образом, мощность двигателя резко увеличивается.

Применятся различные виды компрессоров в разнотипных установках: химических, холодильных, энергетических, автомастерских, для пневмоинструмента, установки для стоматологических кабинетов, общего и домашнего назначения, например, при заваривании кофе даже в кофемашине.

В такого типа устройствах нуждается и оборудование для производства пищевых продуктов и упаковок.
Применяются такие энергетические машины для повышения давления на промышленных предприятиях начиная от мощных автоматов дожимных типов компрессоров, станций, состоящих из многих блоков низкого и высокого давления, систем для осушения, очищения и охлаждения воздуха, имеющих единое управление и контроль до автоматических установок выдува с устройствами низкого давления.

В последнее время всё больше и больше людей открывают для себя такой инструмент как компрессор. Компрессор существенно упрощает ежедневные бытовые и профессиональные задачи, становясь верным и надёжным помощников дома, в гараже, на даче. С помощью компрессора можно быстро, легко и непринужденно:

• Накачать мяч, колесо или воздушные конструкции (минибассейн)
• Полить и опрыскать цветы;
• Прочистить трубы от засора;
• Выполнить аэрографию;
• Починить мебель;
• Провести покрасочные работы любой сложности;
• Провести замену колеса;
• Продуть двигатель автомобиля;

Это далеко не полный перечень работ, которые можно сделать с помощью компрессора. Ведь сам по себе компрессор является источником сжатого воздуха и приводит в действие большое количество пневмоинструмена, такого как: продувочный пистолет; моющий пистолет, краскораспылитель, пневмогайковерт, пневмодрель, пневмошуруповерт, пневмостеплер, пневмошлифавальная машинка, пневмомолоток, пневмошприц, пневмонож и многие другие. Пожалуй, трудно найти рабочую задачу, с которой бы не справился компрессор. Но и это ещё не всё.

По сравнению с электроинструментом компрессор имеет очевидные преимущества:

• Безопасность работы, так как в составе пневмоинструмента нет электродвигателя;
• Универсальность - компрессор это настоящий «комбайн инструментов»;
• Востребованность - широчайшая область применения;
• «Безальтернативность» - только с помощью компрессора, возможно, выполнить некоторые работы, такие как продувка воздухом, накачка шин и т.д.

Всё это делает компрессор поистине уникальным оборудованием. Рассмотрим основные виды и типы компрессорного оборудования.

Винтовые компрессоры

Несмотря на впечатляющую цену, для предприятий со значительным и продолжительным потреблением сжатого воздуха - самое экономичное решение. Например, для производственных линий. За годы эксплуатации деньги, затраченные при покупке, многократно окупятся на экономии потребляемой электроэнергии (около 30%), масла и сервисных работ. Кроме того, винтовой компрессор переживет не одно поколение поршневых конкурентов, выполняющих ту же работу.

Благодаря низкому уровню шума во время работы, винтовой компрессор можно без проблем установить в помещении рядом с оборудованием, потребляющим сжатый воздух. Такое решение не только снижает риск коррозии, попадания влаги и переохлаждения агрегата по сравнению с его размещением вне помещения, но опять-таки дает экономию на сокращении линий воздухопровода и их обслуживании.

Сжатие воздуха в винтовом компрессоре осуществляется за счет одновременного вращения двух расположенных друг напротив друга роторов.

Винтовой блок: этапы сжатия масляно воздушной смеси по фазам.

Замена деталей винтового компрессора производится просто и быстро. В зависимости от целей эксплуатации, можно выбрать аппарат с прямым либо ременным приводом. Своей практичностью винтовой компрессор обязан также наличию автоматической системы контроля, управления и защиты, которая позволяет запрограммировать работу устройства на неделю вперед, обеспечить бесперебойность подачи воздуха к оборудованию и заметно уменьшить число обслуживающих его работников.

Компрессоры поршневые

Являются наиболее распространенным типом воздушных компрессоров и, несмотря на появление более технологичных аналогов, продолжают пользоваться наибольшей популярностью на предприятиях постсоветского пространства.

В поршневых компрессорах сжатие воздуха происходит в замкнутом пространстве цилиндра в результате возвратно-поступательного движения поршня.

Принцип работы поршневого компрессора

Поршневые компрессоры просты в эксплуатации, а возникшие неполадки могут быть ликвидированы с минимальными финансовыми и временными затратами. Они также относятся к категории энергосберегающего оборудования, хотя заметно уступают по этому показателю компрессорам винтовым. Зато по цене они куда доступнее. Для малых и средних предприятий с незначительным и/или периодическим потреблением воздуха (автосервисы, ремонтные мастерские, небольшие сборочные и окрасочные цеха, строительные работы и т.п.) поршневые компрессоры - безальтернативное решение.

Сжатие воздуха в поршневых компрессорах осуществляется при помощи электропривода. Иногда электрический двигатель заменяют на двигатель внутреннего сгорания - бензиновый или дизельный. В свою очередь, поршневые компрессоры делятся на масленные и безмасленные, с прямым и ременным приводом (), обычного и специального назначения.

Масляные или безмасляные?

Компрессоры с электрическим приводом не требуют периодической замены масла. Это удобно, но сильно снижает ресурс изделия. Зато помимо удобства, у таких компрессоров есть еще одно преимущество, для некоторых областей применения куда более важное. Это содержание масла в производимом сжатом воздухе. Поэтому безмасляное устройство компрессора получило широкое распространение среди небольших бытовых моделей и среди моделей специального назначения. Например, в компрессорах для медицинского оборудования.

В масляных компрессорах в картер заливается масло, смазка цилиндро-поршневой группы происходит разбрызгиванием от вращения коленчатого вала для уменьшения трения. Эти компрессоры отличает простота конструкции и ремонтопригодность.

Прямой или ременной привод?

Отличаются прекрасными характеристиками. Прямой привод снабжает поршневые компрессоры определенными преимуществами: обуславливает существенную экономию энергопотребления, которая затрачивается на компримирование воздуха, по сравнению с ременным, снижает уровень шума и вибрации.

Основное преимущество прямого привода заключается в его эффективности и простоте: так как вал для головки поршня одновременно является и валом электродвигателя, то возможность поломки практически исключена. Это же преимущество обуславливает простоту в обслуживании.

В то же время имеют больший срок службы, частично подходят для работ с высокой нагрузкой. Используется традиционная схема привода от шкива электродвигателя на шкив компрессорной головы посредством приводного ремня. Передаточное отношение подобрано таким образом, чтобы обеспечить минимальную скорость вращения, что позволяет получить оптимальную эффективность, смазку, охлаждение и гарантировать долгий срок службы

Шкив компрессорной головы имеет большой диаметр и специально спрофилированные лопасти, создающие поток воздуха, охлаждающие компрессор во время работы. Компрессоры с ременным приводом имеют гораздо большую эффективность и низкий уровень шума по сравнению с моделями с коаксиальным приводом.

Спиральные компрессоры.

Исходя из их названия работают на основе сжатия воздуха «по спирали». Принцип работы спиральных компрессоров основывается на коаксиально расположенных спиральных профилях. Сжатие воздуха происходит за счет взаимодействия вращающейся спирали с неподвижной (до 10 000 вращательных движений в минуту).

Продолжающееся перемещение подвижной спирали обеспечивает попадание сжатого воздуха в центр камеры сжатия и вытеснения его в воздушную магистраль. Этот постоянно повторяющийся процесс обеспечивает равномерный поток сжатого воздуха.

Спиральные компрессоры обеспечивают полное отсутствие масла в сжатом воздухе и способны производить сжатый воздух высокого качества. Конструкция спирального безмасляного компрессора отличается высоким уровнем надежности и позволяет равномерно распределять нагрузки на спиральные элементы компрессора. При этом благодаря особенностям конструкции спирали и высокой звукоизоляции оборудование обладает самым низким уровнем шума по сравнению с безмасляными компрессорами поршневого и винтового типов.

Выбор компрессора.

Представленные выше виды компрессоров, являются основными на рынке оборудования. Помимо них существуют и другие, мембранные, роторные и т.д. Такое многообразие компрессорной техники связано с многообразием рабочих задач, которые необходимо решать. Если необходимо раз в год подкрашивать забор на даче или надувать резиновый бассейн, нет необходимости покупать профессиональный компрессор. Другое дело если рассматривать компрессор для профессиональных целей, здесь выбор может быть достаточно большой, поэтому надо исходить из целей использования, технических характеристик, понимать какое необходимо качество воздуха на выходе, наконец, принимать во внимание ресурс работы каждого из компрессоров.

На рисунке представлен средний ресурс работы компрессоров в зависимости от их видов, однако это не означает, что именно такой ресурс будет у вашего компрессора. Он может быть больше, может быть меньше, в зависимости от интенсивности работы. Если использовать компрессор раз-два раза в год, то при таком режиме компрессор может прослужить всю жизнь. И совсем другая ситуация будет если компрессор работает ежедневно на производстве. Принимая все эти факторы во внимание надо рационально подходить к выбору компрессора не переплачивая лишние деньги за его производительность, но при этом четко понимать для каких целей он будет использован.

Пневмомагазин.ру