Новости Инструменты Все для сада Тесты Мастер-классы Обзоры Мероприятия О журнале
Внимание: работает воздух!

Внимание: работает воздух!

03.04.2018

Мы применяем компрессоры в быту от случая к случаю – для наполнения воздухом надувных конструкций (бассейна, матраса и проч.), для окрашивания садовой изгороди, для очистки от пыли и грязи металлических и деревянных поверхностей, для подкачки спустивших колес (велосипеда, автомобиля) и др. В профессиональных целях компрессоры используют гораздо чаще (как правило, ежедневно) – для приведения в действие разнообразного пневматического инструмента, в шиномонтажных мастерских, для продувки от грязи двигателей автомобилей, на автомойках, для перекачки жидкостей и т.д. какие компрессоры представлены сегодня на рынке и как выбрать подходящий агрегат? Об этом и пойдет сегодня речь.

Чем уникален компрессор?

Компрессор является источником сжатого воздуха, который можно использовать тем или иным образом, в частности, приводить с его помощью в действие разнообразный пневмоинструмент – пневмонасос, краскопульт, продувочный пистолет, моющий пистолет, пневмогайковерт, пневмошуруповерт, пневмодрель, пневмогвоздезабиватель, пневмостеплер, пневмошлифовальную машину, пневмомолоток, пневмошприц, пневмонож и многое другое.

Трудно найти вид работы, с которой не справился бы компрессор. Но возникает естественный вопрос: зачем дополнительно применять сжатый воздух, когда все перечисленные инструменты имеют аналоги с электрическим или бензиновым приводом, то есть способны выполнять механическую работу без помощников?

Тем более что всякое дополнительное преобразование энергии снижает КПД инструмента. Есть ли очевидные преимущества у пневматической техники, работающей от компрессора?

Безусловно. Вопервых, компрессор уникален: только с его помощью можно выполнить такие операции, как продувка воздухом, накачивание надувного изделия, реализация и поддержание парокомпрессионных холодильных циклов в холодильнике или кондиционере и т.д. Во-вторых, компрессор универсален, поскольку способен привести в действие инструменты более широкого диапазона мощностей по сравнению с электро- или бензоприводом, при этом почти все они оказываются значительно легче, меньше и не потребляют электроэнергии или бензинового топлива – ведь подобного привода они фактически не содержат. В-третьих, инструмент становится электробезопасным и почти не требует обслуживания.

Подчеркнем, что если в электроинструменте энергия передается вращающему, ударному (правильнее – возвратно-поступательному) или осциллирующему приводу, то в пневмоинструменте – к штуцеру, находящемуся на рукоятке, присоединяют шланг для подачи сжатого воздуха от компрессора. При создании последним достаточного давления пользователю нужно лишь нажать спусковой курок. В результате сила подаваемого сжатого воздуха приводит в действие пневматический механизм, который передает энергию шпинделю привода. Как и электроинструмент, пневматический по типу совершаемого действия бывает вращательным, ударным, струйным. Поэтому применяется для выполнения тех же задач.

Основные параметры

Все вышесказанное делает компрессор поистине уникальным оборудованием. Каковы основные параметры, на которые следует обратить внимание при его выборе? Это тип агрегата, а также его производительность, максимальное давление, мощность, объем ресивера, вес, размеры и напряжение питания.

Под производительностью понимают расход воздуха на входе компрессора и измеряют ее в литрах или кубических метрах в минуту.

Так, у бытовых компрессоров поршневого типа обычно эта величина не превышает 250 л/мин., которой чаще всего бывает достаточно для работы пневмоинструмента, а для подкачки камерных шин автомобиля – меньше 70 л/мин. Максимальное давление – то, с какой силой агрегат может сжимать воздух. Обычно силу сжатия у компрессоров измеряют в барах, причем один бар примерно равен одной атмосфере. Чем выше величина этого давления, тем разнообразнее ассортимент пневмоинструментов, которые компрессор сможет приводить в действие.

Данная величина должна быть не меньше, чем указано в паспорте подключаемого инструмента. Во время работы давление воздуха может падать, например, от максимального 10 бар до 6 бар, и при достижении им величины, равной паспортному значению для пневмоинструмента, последний может либо работать с перебоями, либо вообще не запустится. Сжатый воздух нагнетается в ресивер компрессора поршневым блоком, который приводится в движение двигателем, чаще – электрическим мощностью до 3 кВт при электросети на 220 В. Более мощные двигатели устанавливают на оборудование, предназначенное для производственных цехов и промышленного строительства.

В бытовых моделях воздух от компрессора обычно подается в баллон емкостью до 100 л, называемый еще ресивером, который выполняет две функции – равномерно поставляет сжатый воздух к инструменту и создает запас воздуха на случай внезапного отключения электричества. Автомобильные компрессоры ресивером не снабжаются. Вес и габариты компрессора определяют степень его мобильности и возможность управления одним пользователем. Они могут составлять от 2,5 кг и 20 см у автокомпрессора до 50 кг и 1 м у стационарного бытового. Наконец, напряжение питания чаще всего используется переменное сетевое – однофазное (220 В и 50 Гц) или трехфазное (на 380 В), а у автомобильных компрессоров – постоянное 12 В бортовой сети.

В последнее время появились аккумуляторные компрессоры, например, на напряжение 40 В при емкости 2 А·ч или 4 А·ч (Greenworks).

Отметим, что при изготовлении компрессора используют такие металлы, как высококачественный алюминиевый сплав, закаленную конструкционную сталь и чугун. Их качественная обработка снижает опасность образования ржавчины, но не исключает шум (например, классические поршневые компрессоры издают до 87 дБА). Добавим, что вибрация самого пневмоинструмента зависит от принципа его воздействия на обрабатываемую поверхность, а также от качества изготовления деталей и количества зубчатых передач в его конструкции.

Более качественный и дорогой пневмоинструмент работает с очень малой вибрацией, поскольку там полностью отсутствуют зубчатые передачи.

tab1.jpg

Типы компрессоров

По принципу создания давления сжатого воздуха различают компрессоры поршневые, винтовые, спиральные, мембранные, роторные и ряд других, но наиболее популярными являются агрегаты первых трех типов, которые далее и рассмотрим.

Поршневые компрессоры являются наиболее распространенным типом воздушных компрессоров и, несмотря на появление более технологичных аналогов, продолжают пользоваться большой популярностью. В них сжатие воздуха происходит в замкнутом пространстве цилиндра в результате возвратно-поступательного движения поршня при помощи электропривода. Иногда электрический двигатель заменяют на двигатель внутреннего сгорания – бензиновый или дизельный. Поршневые компрессоры просты в эксплуатации, а возникающие неполадки могут быть устранены с минимальными финансовыми и временными затратами. Они также относятся к категории энергосберегающего оборудования, хотя заметно уступают по этому показателю винтовым компрессорам. Вместе с тем они – самые доступные на рынке. Для малых и средних предприятий с незначительным и/или периодическим потреблением сжатого воздуха (автосервисы, ремонтные мастерские, небольшие сборочные и окрасочные цеха, строительно-монтажные бригады и т.п.) поршневые компрессоры – безальтернативное решение.

Они бывают масляные и безмасляные, с коаксиальным и ременным приводом, однои многоступенчатого действия. При безмасляном приводе не требуется периодическая замена масла, хотя при этом повышается трение, что значительно снижает ресурс изделия. Поэтому безмасляное устройство компрессора получило широкое распространение среди небольших бытовых моделей, а также моделей специального назначения, например, для медицинского оборудования.

В масляных компрессорах смазка цилиндро-поршневой группы при вращении коленчатого вала происходит разбрызгиванием залитого предварительно в картер масла.

Хотя агрегаты этого типа отличает простота конструкции и ремонтопригодность, но пары масла будут содержаться в производимом сжатом воздухе.

Компрессоры могут иметь разное количество цилиндров и ступеней сжатия.

Последовательное сжатие воздуха в нескольких ступенях (цилиндрах) обусловлено необходимостью ограничить его температуру, поскольку при высокой температуре в цилиндровой группе смазочные масла разлагаются, теряют эксплуатационные качества, образуют нагар, наличие которого может привести к воспламенению и взрыву. Воздух после сжатия в цилиндре ступени 1 с температурой нагнетания 150–200 °С поступает в межступенчатый охладитель, где охлаждается до температуры всасывания в цилиндр ступени 2, и так далее до требуемого конечного давления. Отношение начального давления к конечному в одном цилиндре (степень сжатия) обычно составляет от 1:2 до 1:4.

В винтовом компрессоре сжатие воздуха осуществляется за счет одновременного вращения с помощью привода двух расположенных друг напротив друга роторов в противоположные стороны.

В зависимости от целей эксплуатации можно выбрать аппарат с прямым либо ременным приводом (об особенностях типа привода мы расскажем позже). Своей практичностью винтовой компрессор обязан также наличию автоматической системы контроля, управления и защиты, которая позволяет программировать работу устройства на неделю вперед, обеспечить бесперебойность подачи воздуха к оборудованию и заметно уменьшить число обслуживающих его работников. Замена деталей винтового компрессора производится просто и быстро, однако они дороже поршневых.

При частом использовании компрессоры этого типа – наиболее экономичное решение. Так, в шиномонтажных мастерских деньги, затраченные на покупку подобного компрессора, многократно окупятся на экономии потребляемой электроэнергии (около 30%), масла и сервисных работ.

Благодаря низкому уровню шума во время эксплуатации винтовой компрессор можно без проблем установить в помещении рядом с оборудованием, потребляющим сжатый воздух. По сравнению с размещением агрегата вне помещения такое решение не только снижает риск коррозии, попадания влаги и переохлаждения компрессора, но и позволяет экономить за счет уменьшения длины и упрощения обслуживания воздухопровода.

Кроме того, винтовой компрессор переживет не одно поколение конкурентов других типов при одинаковой с ними загрузке.

Спиральные компрессоры в основе своей конструкции имеют два коаксиально расположенных спиральных профиля – неподвижного и вращающегося с частотой до 10 000 мин-1.

Сжатие воздуха происходит за счет их взаимодействия: длительное вращение подвижной спирали обеспечивает попадание сжатого воздуха в центр камеры сжатия и вытеснение его в воздушную магистраль.

Этот постоянно повторяющийся процесс обеспечивает равномерный поток сжатого воздуха. Спиральные агрегаты способны производить сжатый воздух высокого качества, поскольку обеспечивают полное отсутствие в нем масла. Конструкция спирального безмасляного компрессора отличается высоким уровнем надежности и позволяет равномерно распределять нагрузку на спиральные элементы компрессора, поэтому чаще всего их устанавливают в кондиционеры. Благодаря особенностям конструкции спирали и высокой звукоизоляции, оборудование обладает самым низким уровнем шума по сравнению с безмасляными компрессорами поршневого и винтового типов. Однако их высокая стоимость ограничивает использование в быту и небольших мастерских. Их используют довольно ограниченно, например, при покраске или в медицинских целях. С развитием технологий производства эти компрессоры могут стать более массовыми, а значит, и более дешевыми и в отдельных нишах занять место винтовых компрессоров. Их основное преимущество – это отсутствие масла в сжатом воздухе, чем не могут похвастаться классические винтовые компрессоры.

tab2.jpg

Прямой или ременный привод?

Прямой привод непосредственно от двигателя предоставляет компрессору определенные преимущества по сравнению с ременным: экономится энергопотребление, которое затрачивается на сжатие воздуха, снижаются шум и вибрация. Основное преимущество прямого привода заключается в его эффективности и простоте: так как вал поршня одновременно является и валом электродвигателя, то возможность поломки практически исключена. Это же преимущество обусловливает и простоту обслуживания. Во втором случае вращающий момент от шкива электродвигателя передается на шкив компрессора посредством приводного ремня.

Передаточное отношение подбирают таким, чтобы обеспечить минимальную скорость вращения, что позволяет получить оптимальную эффективность, надежную смазку, охлаждение и гарантировать долгий срок службы.

Шкив компрессора имеет большой диаметр и специально спрофилированные лопасти, создающие поток воздуха, охлаждающий компрессор во время работы. Компрессоры с ременным приводом обладают гораздо большей эффективностью, низким уровнем шума, продолжительным сроком службы. Добавим, что такие агрегаты подходят для работ с высокой нагрузкой по сравнению с моделями, снабженными прямым приводом, поскольку последние имеют ограничение по производительности, быстро нагреваются и могут выйти из строя при интенсивной нагрузке.

Вопрос выбора

Многообразие компрессорной техники связано с разнообразием рабочих задач, которые решают с их использованием. Если необходимо раз в год подкрасить забор на даче или изредка надувать резиновый бассейн, нет необходимости покупать профессиональный компрессор: даже простой поршневой агрегат может прослужить не один десяток лет. При редком использовании и неопределенном времени работы каждый раз практичнее взять модель масляного поршневого компрессора. Другое дело, если необходим компрессор для профессиональных целей.

Здесь учитываемых факторов должно быть значительно больше, поэтому следует исходить из целей использования, технических характеристик, учитывать качество воздуха на выходе, наконец, принимать во внимание ресурс работы агрегата. И совсем иное дело при ежедневном постоянном использовании на производстве. Если в быту максимального давления 8 бар чаще всего бывает достаточно, то производительность и требуемую мощность рекомендуется выбирать по крайней мере с 30%-ным запасом на потери, возникающие, например, при пуске компрессора или в процессе его продолжительной работы.

Выбрать объем ресивера не так просто, но в любом случае полезнее брать верхний расчетный предел, чтобы работа часто не прерывалась для пополнения компрессором этой емкости. При использовании компрессора в сочетании с пневмоинструментом следует предварительно посмотреть в паспорте каждой предполагаемой к подключению модели или на сайте завода-изготовителя рекомендуемый расход воздуха. Затем определить наиболее энергоемкий агрегат, по которому и выбрать тип и характеристики компрессора. Следует также учесть, что размеры компрессора с прямым приводом меньше, чем с ременным приводом, но отключаться он будет значительно чаще из-за перегрева.

Принимая все эти факторы во внимание, надо рационально подходить к выбору компрессора, чтобы не переплачивать лишние деньги за его производительность. В таблице 3 даны диапазоны трех основных показателей поршневых и винтовых компрессоров.

tab3.jpg

Сопутствующие товары и расходные материалы

Компрессор с фильтром для очистки воздуха и со встроенным регулятором давления подключают с помощью фитингов и воздухопровода к потребителю сжатого воздуха.

При использовании масляной модели предусматривают еще и лубрикатор для впрыска масла, которое будет смазывать трущиеся детали пневмоинструмента, например гайковерта.


При нечастом использовании краскопульта, например для ежегодной покраски забора, даже простой поршневой компрессор может прослужить не один десяток лет


Компрессор, который будет обеспечивать работу набора пневмоинструментов, следует выбирать, ориентируясь на наиболее энергоемкий и воздухорасходный инструмент


Емкость ресивера должна иметь достаточный объем, чтобы исключить частые остановки компрессора в процессе непрерывной работы для ее пополнения


Комментарий специалиста

Олег Тюваев, продакт-менеджер интернет-магазина www.pnevmomagazin.ru:

«Необходимо правильно и своевременно проводить техническое обслуживание компрессора для исключения выхода его из строя. О порядке такого обслуживания обычно указано в руководстве по эксплуатации. На первых порах вполне достаточно следить за уровнем масла в компрессоре и проверять плотность соединений воздухопровода. Если агрегат работал продолжительное время (к примеру, равное рабочей смене), то следует после завершения работ слить образовавшийся конденсат, чтобы влага не ухудшила качество сжатого воздуха, а в ресивере со временем не образовалась ржавчина, которая опасна для его эксплуатации под давлением. После первых 100 часов работы следует заменить масло и далее производить его замену через каждые 300 часов работы компрессора. Также рекомендуется время от времени проверять всасывающий воздушный фильтр и при необходимости очищать его или заменять. Снижение пропускной способности воздушного фильтра повышает расход электроэнергии и может привести к выходу из строя всасывающего, нагнетательного или обратного клапанов. Через каждые 300 часов работы следует проверять натяжение ремней и прочность крепления поршневого блока, электродвигателя и, возможно, подтянуть болтовые соединения. Через каждые 600 часов работы следует заменить всасывающий воздушный фильтр. И наконец, через каждые 1200 часов работы нужно проводить обслуживание обратного клапана, порядок работ с которым, как правило, описан в паспорте на компрессор. Если выполнять этот нехитрый порядок действий, поршневой компрессор будет служить вам верой и правдой долгие годы».


Комментарий специалиста

Сергей Немков, руководитель учебно-аналитического центра компании «ИНТЕРСКОЛ»:

«Выбор компрессора, как и любого другого инструмента, подразумевает понимание особенностей применения и различий между типами и моделями. Если говорить про относительно недорогие одноступенчатые компрессоры поршневого типа, то самые доступные из них – коаксиальные масляные, они дешевле, легче, занимают меньший объем и потребляют меньше энергии. Такие компрессоры обычно берутся для эпизодических работ (например, на даче) или при работе на выезде (например, при использовании шпилечников, при монтаже столярных изделий). Если использование будет регулярным и частым, таким как работа в мастерской или на шиномонтаже, – целесообразно обратить внимание на компрессоры с ременным приводом, у них лучше оптимизация наполнения поршней воздухом, вследствие чего выше коэффициент полезного действия, а срок службы превышает срок службы коаксиальных масляных компрессоров в 3–4 раза. При оценке производительности надо обращать внимание на производительность по выходу, потому что многие компании в рекламе приводят цифры по входу – они же больше. И наконец, объем ресивера – его следует выбрать максимальным, это позволит компрессору реже включаться, что уменьшит нагрузку на двигатель. Эти простые правила помогут выбрать компрессор, который будет радовать его владельца долгие годы».

01.jpg 02.jpg03.jpg 04.jpg05.jpg 06.jpg 07.jpg 08.jpg 09.jpg

Редакция благодарит интернет-магазин «Пневмомагазин.ру» и компанию «ИНТЕРСКОЛ» за помощь в подготовке материала

Текст: Александр Чижов


Возврат к списку



 
11.08.2018 Сборная России улучшила результаты на Чемпионате мира среди вальщиков леса 2018 года Со 2 по 5 августа в г. Лиллехаммер, Норвегия, прошло главное состязание лесозаготовительной отрасли – 33-й Чемпионат мира среди вальщиков леса. Компания Husqvarna, мировой производитель профессиональной техники для леса, парка и сада, традиционно выступила главным спонсором мероприятия.
07.07.2018 Увеличенная мощность и улучшенные характеристики самого популярного в линейке портативного генератора Honda обновила свой самый популярный портативный генератор EU20i еще более универсальным EU22i с большей мощностью, улучшенной топливной экономичностью и более тихой работой.
03.07.2018 КНАУФ празднует 25-летие деятельности в России в Кунгуре Сразу две знаменательные даты отметит в Кунгуре Генеральный партнёр фестиваля «Небесная ярмарка – 2018» – компания КНАУФ в дни его проведения. 25 лет назад эта международная фирма пришла в Россию с первыми инвестициями, и ровно 15 лет назад открылось первое собственное производство КНАУФ в Кунгуре. По этому случаю в город съедутся около сотни гостей из разных регионов России, для которых, как и для горожан, подготовлена особая праздничная программа.