Для чего нужны промышленные компрессоры. Воздушный компрессор

Где используются воздушные компрессоры?

Воздушные компрессоры - это механические устройства, которые используются для сжатия атмосферного воздуха уменьшением его объема. Сжатый воздух нагнетается в емкость для хранения или выпускается в систему давления - для работы.
Процедура сжатия воздуха заставляет молекулы воздуха двигаться быстрее в меньшем объеме, и разница давлений по сравнению в внешним заставит воздух быстро выходить наружу.
Поэтом считается, что - это источник энергии.
Наиболее распространенный вид компрессоров - поршневой компрессор. Он использует или очень маленькую, или очень высокую мощность.

Компрессоры имеют два элемента: сжимающий механизм и источник энергии для сжимающего механизма.
Энергия сжатия может быть взята от газа, от электродвигателя или от коробки отбора мощностей.
В воздушном компрессоре фактическую работу сжатия делают поршни, лопасти и рабочие колеса. Храня и сжимая воздух, преобразовывают механическую энергию в пневматическую. Производители воздушных компрессоров даже делают некоторые продукты, управляемые природным газом, который здорово уменьшает потребление энергии и стоимость.

Производители воздушных компрессоров предоставляют эффективный вид генератора энергии для различных пневматических энергосистем и производственных процессов. К примеру, в индустриальных установках компрессоры обеспечивают необходимым воздухом системы очистки воздуха, системы воздушных пробок, воздуходувки и системы для контроля темперетуры.

Процессы уборки становятся легче благодаря воздушным брандспойтам (воздушным компрессорам) или другим системам очистки. Воздушные брандспойты - также эффективный и быстрый и способ накачать шины велосипеда, автомобиля как дома дома, так и на газовых станциях.
На газовых станциях компрессоры используются для газовых насосов (бензонасосов).

В аэрографии (распылителях краски) также используют воздушные компрессоры - в автосалонах, частной и коммерческой аэрографии.

Воздушные компрессоры могут обеспечивать воздухом машины, различные инструменты и самые разные производственные процессы. Воздушные используют строительные компании, когда нужно дать энергию устройствам: отбойным молоткам, воздушным долотам, молотам и скальным дрелям.

Пескоструйные машины работают на сжатом воздухе. А так же различные инструменты, которые его используют, это - гвоздевые пистолеты, ленточно-шлифовальные станки, дрели, степлеры и пистолеты-распылители.
Эти довольно мощные приборы не имеют больших двигателей, и благодаря компрессорам, с ними легко работать и они мало весят.

Переведено с: aircompressors.bz

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:

Давлению на выходе, те, которые обеспечивают давление в пределах 0,015 МПа, называют вентиляторами или воздуходувками.
По количеству ступеней сжатия.
По ходу движения воздуха. Если он двигается вдоль оси ротора, то это центробежные, если поперёк, то осевые. Существуют устройства, где воздух движется по диагонали.
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:

На компрессоре должны быть установлены устройства, работающие в автоматическом режиме, которые предотвращают превышение допустимого рабочего предела.
Предусмотрено наличие разгрузочного клапана, предназначенного для быстрого стравливания излишнего давления.
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.
Наличие установленных манометров обеспечивают контроль над параметрами давления, создаваемые компрессором.
Между компрессорной установкой и ресивером должен быть установлен маслоотделительный фильтр.
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:

Расход воздуха (производительность).
Рабочее давление.
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:

Расчёт количества воздуха при непрерывной эксплуатации.
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.

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.

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. 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 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.

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.

Устройство воздушного компрессора

Для того чтобы верно понять устройство компрессора, нужно разобраться с устройством и назначением всех составляющих его элементов и систем. Все детали компрессора можно разделить на группы в зависимости от назначения:

Цилиндровая группа — цилиндры, втулки цилиндров, крышки, уплотнения штока;

Группа механизма движения — картер, рама, коренные подшипники, шатуны, коленчатый вал, маховик, крейцкопфы;

Поршневая группа — поршневые кольца, поршни, штоки;

Группа по распределению — клапаны;

Система регулирования — элементы регулирования производительности (вспомогательные клапаны, цилиндры "мертвых" пространств, трубопроводы);

Система охлаждения — трубопроводы, концевой и промежуточный холодильники для сжимаемого газа;

Система смазки — фильтры, масляные насосы, маслопроводы, маслоотделители, холодильники для масла;

Группа установки оборудования — привод, щит управления, газопроводы, ресиверы, ограждение, воздушные фильтры.

Группа механизма движения включает элементы, которые свойственны и другим воздушным компрессорам, и насосам, и двигателям внутреннего сгорания, и паровым машинам. Цилиндры компрессоров для давлений не более 6 Мн/м2, создаются из чугуна, для давлений не более 15 Мн/м2 —из стали литыми, для высоких давлений — из стали коваными. Цилиндры из чугуна отливают с водяной рубашкой, цилиндры из стали имеют съемный кожух. Рабочую поверхность цилиндра хонингуют и шлифуют. Часто в цилиндры вставляют специальные чугунные втулки для того, чтобы улучшить качество поверхности и чтобы снизить требования к отливке цилиндров. Клапаны располагают в крышке цилиндра или внутри. Подвод воды производится к рубашкам цилиндров внизу, а отвод в наиболее верхней точке, чтобы избежать воздушных мешков. Если случилось воздушное охлаждение, то на внешней поверхности цилиндра делают ребра.

Сальники в воздушных компрессорах используются металлические, самоуплотняющиеся, с коническими и плоскими уплотняющими элементами. Как плоский уплотняющий элемент используют 2 кольца из чугуна — уплотняющее и замыкающее. Все кольца обвиты пружиной, которая уплотняет пространство между поршнем и кольцами. Количество колец зависит от давления в цилиндре. Конические уплотняющие элементы изготавливаются из антифрикционного сплава и со специальным гидравлическим затвором, который осуществляется подачей масла в кольцевые камеры сальника. Часто для изготовления уплотняющих элементов сальников используют фторопласт.

Существует несколько видов поршней: тронковые (открытые), ступенчатые (дифференциальные) и дисковые. Они могут быть сплошными и составными. Поршневые кольца создаются из перлитного чугуна высокого качества или фактуры.

Воздушные компрессоры незаменимы в современных условиях развития промышленного производства, поэтому распространенны повсеместно.

Выполняет довольно специфические задачи, связанные с подачей воздуха под высоким давлением. Несмотря на узкую специализацию таких агрегатов, они широко используются и в профессиональной сфере, и в частных хозяйствах. Разнообразие характеристик, эксплуатационных и функциональных особенностей позволяет для любых целей найти подходящий компрессор. Это устройство, которое можно рассматривать и в качестве универсального приспособления для пневматического оборудования - главное, выбрать модель с подходящими техническими параметрами.

Общие сведения о компрессорах

Для понимания сущности компрессорных аппаратов следует определиться с принципом их работы. Такие устройства выполняют две основные задачи - сжатие и подачу воздуха или газовой смеси. При этом способ выполнения этих задач определяется конструкцией. Например, лопастный компрессор - это агрегат, который сжимает воздух в результате его контакта с лопатками конструкции. В сущности, это разновидность динамического оборудования, которое устраняет вибрации воздушных потоков.

Есть и другой подход к реализации главных задач компрессора, который применяется в моделях объемного типа. Подобные устройства часто используют в решении бытовых задач, а также на деревообрабатывающих и мебельных производствах. Это компрессор воздушный, в котором повышение давления происходит по мере снижения уровня запасенного газа.

Основные характеристики агрегата

Отправной точкой в выборе по характеристикам должно стать назначение. Существуют бытовые и промышленные модели, рабочие показатели которых довольно сильно расходятся. Одним из ключевых разделяющих параметров является напряжение, под которым работает компрессор, - 220 В или 380 В. Как правило, бытовые устройства питаются от сети на 220 В, а промышленные модели требуют 380 В. Следующий важный показатель работоспособности компрессора - это максимальное давление, при котором будет подаваться воздух. Данная величина обычно составляет 10 Бар. Но это вовсе не значит, что использовать устройство можно будет только с пиковым потенциалом. Как правило, в процессе эксплуатации рабочее давление понижается от 10 до 6 Бар.

Следующая характеристика представлена мощностью. Для бытовых моделей стандартом является диапазон силового потенциала от 1 до 2 кВт. Но при этом не стоит забывать, что компрессор - это динамическое оборудование, работа которого предполагает затраты энергии на трение деталей. Соответственно, к минимальному показателю требуемой мощности следует прибавлять около 30%, чтобы обеспечить необходимый запас силового потенциала.

Где применяется компрессор воздушный?

Сфера использования компрессоров охватывает практически все области, где применяется пневматическое оборудование, всевозможные распылители и краскопульты. Такие агрегаты дополняются аппаратами для подачи с целью равномерного нанесения лакокрасочных, масляных и абразивных смесей. В частности компрессор электрический довольно популярен у сотрудников автомастерских. Причем его используют не только для нанесения лакокрасочных и защитных покрытий, но и в операциях по накачиванию шин, для охлаждения, заправки баллонов, при выполнении чистки, мойки и т. д.

Также компрессоры используют в сферах промышленности и на производствах. В таких случаях оборудование может выступать не просто вспомогательным приспособлением, но и полноценным компонентом на конвейерах, в составе линий сборки или переработки.

Виды компрессоров

Уже отмечалось, что компрессоры классифицируются по принципу работы, но основное разделение предполагает более существенные конструкционные отличия. На сегодняшний день выделяют ременные, поршневые, винтовые и автомобильные модели. Первая категория агрегатов работает за счет а также предусматривает наличие системы охлаждения и специальной защиты от перегрева. Поршневой компрессор - это бытовой аппарат, который сжимает воздушные массы благодаря работе поршня в цилиндре. Автомобильные модели отличаются компактными размерами и предназначены специально для накачивания шин, матрасов, лодок, бассейнов и других резиновых изделий. типа ориентирован на длительные сеансы работы. Как правило, это профессиональные агрегаты, работающие под высоким давлением.

Расходные материалы

Покупая компрессор, стоит заранее продумать нюансы его будущей эксплуатации. Наверняка потребуется и дополнительный материал вместе с аксессуарами. В частности это могут быть крепежи, шланги и переходники. Чтобы не приходилось выполнять ремонт компрессоров уже в первое время применения, разработчики рекомендуют использовать и специальное масло для смазки трущихся деталей. Производители также предлагают и немало современных решений, которые заменяют традиционные подходы к технической организации рабочего процесса. Например, в кругах специалистов становятся все популярнее быстроразъемные соединения, которые приходят на смену байонетным системам. С помощью такого механизма пользователь может выполнить подключение пневмоинструмента к компрессору одним щелчком.

Производители и цены

Компрессоры представлены на рынке крупнейшими компаниями-изготовителями строительной техники. Стоит отметить такие марки, как Fubag, Daewoo и Metabo, которые формируют основу сегмента. Компания Remeza предлагает высокопроизводительные модели с широким набором функций. Это компрессор, цена которого может достигать 100 тыс. руб. В нижнем ценовом сегменте представлены аппараты отечественных производителей «Интерскол» и «Зубр». Преимущественно это бытовые устройства, стоимость которых составляет 5-10 тыс. руб.

Эксплуатация и техобслуживание компрессоров

Многое в сохранении рабочего ресурса таких агрегатов зависит от эксплуатационных условий. Использовать компрессор можно только для работы с чистым воздухом, поскольку проникновение пыли и мусора может повредить элементы технической начинки. Стоит отметить, что именно контакты с инородными телами под высоким давлением приводят к факторам, которые делают ремонт компрессоров неизбежностью. Это же относится и к стабильной подаче электроэнергии, причем нарушения в работе агрегата могут быть вызваны не только перебоями в сети, но также и неправильным расчетом мощности устройства. Что касается техобслуживания, то в обязательном порядке следует проверять масло перед каждым сеансом эксплуатации и чистить воздушный фильтр после использования аппарата.

Заключение

Уникальность данного оборудования заключается в том, что не существует аналогов, способных полностью воспроизвести его функцию. Другое дело, что существуют разные конструкционные вариации, в которых выпускается современный компрессор. Цена, к слову, напрямую зависит от технического исполнения и может варьироваться от 3-4 до 150 тыс. руб. Насколько оправданы такие затраты - этот вопрос решается индивидуально. Но, как показывает практика, использование автомобиля обходится дешевле, чем оплата аналогичных услуг в специализированных мастерских. Конечно, есть и другие способы применения такого оборудования, которые позволят сэкономить на услугах специалистов.

Новый этап развития в строительстве и производственной сфере переживает компрессорное оборудование. Современная генерация агрегатов данного типа характеризуется высокой мощностью, большими объемами подачи сжатого воздуха и долговечностью. Также наблюдается и процесс активного внедрения компрессоров в бытовую сферу. Рядовому домашнему пользователю сжатый воздух может помочь в работе с краскопультом и строительным инструментом, требуя минимальных усилий. В то же время компрессор бытовой имеет небольшие размеры и не требует особого внимания в процессе технического обслуживания. Но в любом случае для правильного выбора такого помощника необходимо подробнее разобраться с его устройством и рабочими параметрами.

Что такое компрессор?

Под компрессорными установками понимается широкий спектр агрегатов, нагнетающих сжатый воздух. В некотором смысле это генераторы воздушных потоков, которые используются как усилие для выполнения определенных рабочих действий. К примеру, сжатый воздух является рабочей средой для пневматических строительных инструментов. Станция направляет его к оборудованию, в результате чего выполняется конечная функция. В техническом отношении компрессор - это сложная машина, построенная на механической рабочей группе. В процессе работы оператор должен учитывать параметры состояния установки, в некоторых случаях регулируя давление подачи воздуха. Также существуют модели, которые в постоянном режиме работают без участия пользователя - ими управляет автоматика. Обычно это производственные компрессоры, которые входят в конвейерные линии обработки разных материалов.

Конструкция агрегата

Устройство компрессоров определяется типом конструкции. Наиболее распространены поршневые воздушные модели. Они могут быть масляными и безмасляными. В обоих случаях непосредственную выработку сжатого воздуха обеспечивает поршень за счет возвратно-поступательных движений. Но и сама поршневая группа нуждается в энергетической поддержке. Функцию привода могут выполнять двигатели разных типов. В частности, компрессор электрический работает на электромоторе. Такие станции выгодны своей бесшумностью, но они же зависимы от сети, что не всегда допустимо при организации рабочего процесса. Существуют и другие варианты энергоснабжения, которые будут рассмотрены отдельно. В обязательный состав практически всех компрессоров входит и емкость с воздухом. Это ресивер, от объема которого напрямую зависит производительность компрессорной установки.

Принцип работы

В поршневых агрегатах работа осуществляется за счет возвратно-поступательного действия в цилиндре. В целях обеспечения максимального эффекта компрессии небольшой промежуток от наружной поверхности поршня до внутренней стены цилиндра уплотняют демпфирующими кольцами. Циркуляция принимаемых и выпускаемых воздушных масс происходит в цилиндре между клапанами. Действие поршня реализуется за счет работы шатуна, работающего от кривошипного механизма, который активизируется двигателем. Но также распространен и винтовой компрессор. Устройство и принцип работы данного агрегата можно описать через группу валов, которые вращаются друг другу навстречу. Получается эффект динамической машины. На разных этапах рабочего цикла нарезы и кромки валов могут формировать замкнутое или открытое пространство, управляя, таким образом, потоками воздуха. В обоих механизмах могут использоваться средства для смазки - это касается масляных моделей. Техническая жидкость обволакивает механические элементы, оберегая их от разрушающего воздействия трения. Для винтовых и для поршневых механизмов применяются разные типы масел, в основном отличающиеся тепловой стойкостью.

Характеристики компрессоров

В выборе опытные пользователи компрессорного оборудования учитывают такие параметры, как давление, мощность с производительностью и объем ресивера. Давление в данном случае измеряется в Барах - единица, которая соответствует одному атмосферу. Обычно компрессоры располагают давлением на уровне 10 Бар и это довольно существенная величина, поэтому важно учитывать, что этот же параметр у обслуживаемого инструмента должен быть ниже. Мощность определяет, насколько интенсивным будет вращение тех же винтов, роторов или поршня - соответственно, обусловит и уровень производительности. Силовой потенциал в среднем составляет 1,5-2 кВт. При таких значениях производительность соответствует примерно 150-200 л/мин. Максимально современный компрессорный агрегат способен обеспечивать порядка 500 л/мин. В случае с мощностью, и в расчетах производительности должен быть остаток в 15-20% на случай перегрузок. Емкость ресивера может составлять и 10-20 л в случае с бытовым компрессором, и 500-700 л, если речь идет о промышленном агрегате.

Разновидности поршневых моделей

Принципиальным отличием между разными поршневыми моделями можно назвать потребность в смазке. Масляный компрессор - это агрегат, который требует регулярного и обильного снабжения техническими жидкостями, минимизирующими эффект трения. Своего рода антифрикционная добавка, увеличивающая срок службы элементов.

Безмасляные модели выигрывают за счет небольших размеров и возможности подачи чистого воздуха. Но нельзя сказать, что механизмы таких компрессоров полностью избавляются от смазки. Она присутствует, но распространяется по другим каналам, не контактируя с ресивером, в котором циркулирует воздух. Более того, снабжение маслом обеспечивается в автоматическом режиме специальными раздатчиками. И масляные, и безмасляные виды компрессоров находят свое место в разных сферах. Для понимания практической разницы между двумя устройствами можно сказать, что первые лучше работают в условиях интенсивного производства, а вторые скорее годятся для обслуживания малогабаритного пневматического инструмента.

Разновидности приводных систем

Тип привода в данном случае - это разновидность двигателя, благодаря которому механическая начинка выполняет свою функцию генерации воздуха. Уже говорилось, что существует электрический компрессор, который выигрывает у конкурентных моделей за счет тихой работы, но его подключение к сети накладывает определенные ограничения. К плюсам таких агрегатов относят также экологическую чистоту и скромные размеры.

Если же требуется высокая производительность, то отдавать предпочтение стоит компрессорам на жидком топливе. Как правило, это наиболее мощные генераторы сжатого воздуха, которые можно использовать на производствах. Промышленные виды компрессоров практически все формируются бензиновыми и дизельными станциями. Но, важно не забывать, что наличие традиционных ДВС увеличивает габариты компрессора и повышает ответственность техобслуживания.

Расходные материалы и аксессуары

В процессе своей работы компрессор взаимодействует с пневматическим оборудованием посредством специальных каналов, передающих сжатый воздух. Простейший бытовой компрессор комплектуется адаптерами, переходниками и фитингами, которые позволяют организовать соединение и с небольшим краскопультом, и с массивной распылительной установкой.

Также в качестве обязательного компонента выступает измерительный прибор - манометр. Он может быть стрелочным, электронным или автоматическим, и его присутствие как таковое крайне рекомендуется специалистами. Также следует не забывать, что компрессор - это машина, работающая при высоком давлении и напряжении. Причем некоторые модели вместе с воздушной струей могут распылять и абразивные частицы. Поэтому работать с такими установками желательно в специальной экипировке с очками и рукавицами.

Производители компрессоров

Крупнейшие изготовители промышленного оборудования выпускают компрессоры разных видов. Среди лидеров сегмента можно назвать Fubag, Abac, Metabo и Fini. Это передовики сегмента, предлагающие, кроме повышенных рабочих характеристик, также и эффективные защитные системы с эргономическими достоинствами конструкции. Именно фирмы Abac и Fubag предлагают высокомощный 500-литровый компрессор. Промышленный агрегат данного производства, по словам пользователей, приятно удивляет не только эксплуатационными возможностями, но и современным технологичным управлением.

Сферы применения

Простейшие задачи, которые выполняют воздушные компрессоры, охватывают весь спектр функций пневматического инструмента. Шлифмашины, гайковерты, долото, пескоструйные аппараты функционально обеспечивает компрессор. Это универсальный источник сжатого воздуха для малогабаритной пневматики как минимум.

Если говорить о более серьезных задачах, то к ним можно отнести накачку надувных изделий, покрасочные работы, а также абразивную зачистку. Опять же, за счет сжатого воздуха можно формировать довольно активную струю, способную на высокой скорости доставлять инородные частицы. Этой возможностью можно объяснить производственное назначение компрессора, благодаря которому обслуживаются станочные механизмы, распыляющие песок.

Заключение

Принцип работы компрессорного оборудования давно применяется в самых разных сферах. На данном же этапе развития в погоне за потребителем производители стремятся пересматривать и конструкции, и технико-эксплуатационные возможности таких агрегатов. В итоге появляется компрессор промышленный, в перечень задач которого входит обеспечение сложных операций гидроабразивной резки. Это мощные дизельные установки, которые внешне напоминают небольшие электростанции. С другой стороны, не теряет актуальности и малогабаритный компрессор, точечно обслуживающий малогабаритные инструменты - такие модели добавляют в функциональности, эргономике и степени автономности.