что нужно знать о компрессоре
Советы по выбору гаражного компрессора
На основе своего опыта и знаний расскажу о компрессорах и как сделать правильный выбор при их покупке. В основном конечно эти советы помогут тем кому они нужны для мастерской или гаража. И сразу уточню речь будет идти только о маслосмазываемых компрессорах способных создавать давление выше 6 атмосфер.
По типу способа сжатия они делятся, на: поршневые, винтовые и турбокомпрессоры.
При их одинаковой производительности поршневые самые дешевые и экономичные как по производительности воздуха в пересчете на киловатт энергии, так и по цене ремонта и покупки. Они также наименее требовательны к чистоте воздуха на всасе. Турбокомпрессоры самые малогабаритные, но при этом намного дороже поршневых. Используются только в виде крупных промышленных установок. Винтовые обычно советуют для замены поршневому они дешевле турбо- и меньше поршневых, но экономичность у них хуже поршневых примерно на 20%.
По типу привода: прямой, через муфту и ременный.
Самые дешевые (до 25тыс. рублей)
и дорогие (от 100 тыс. рублей)
компрессоры используют прямой тип привода. Для дешевых это упрощение конструкции за счет отказа от ремня, шкивов, шпонок, упрощение конструкции вала и т.д. Для дорогих более высокий механический К.П.Д. по сравнению с остальными из за отсутствия шкивов и муфт. Думаю в дальнейшем компрессоры с прямым приводом вытяснят компрессоры с ременным. За ними будушее, но не сейчас.
Недостатком этого типа привода является более высокие требования к качеству изготовления конструкции, к балансировке ротора электродвигателя. Требуется наличие тихоходных электродвигателей или при несоблюдении их (недорогие модели) более быстрый износ деталей и т.д. При включении такой компрессор не оснащенный системой мягкого пуска испытывает ударные нагрузки на свои механизмы. Поэтому желательно наличие защитных механизмов от перегрузки в виде пусковых, предохранительных и противопомпажных клапанов, систем частотного регулирования с мягким пуском. Что значительно поднимает стоимость компрессора с таким приводом.
На дешевых вариантах нет тихоходных двигателей и защитных систем даже у именитых производителей. За счет чего они быстрее выходят из строя чем комрессоры с ременной передачей.
Ременный привод является наиболее оптимальным типом привода по соотношению цена/качество для частных мастерских и гаражного использования.
К его достоинствам можно отнести:
Защита от перегрузки. В случае ее превышения ремень провернется или его порвет.
Качество балансировки ротора электродвигателя не сказывается на долговечности работы головки компрессора. Гибкий ремень сглаживает вибрации.
Не требуется наличия тихоходного двигателя. Скорость вращения можно уменьшить за счет подбора размеров шкивов. Что положительно сказывается на долговечности работы деталей компрессора.
Имеются и недостатки:
Более низкий механический К.П.Д. потери до 30% мощности. Ремень имеет свойство проскальзывать плюс трение о реборды шкива.
Требутся периодическая подтяжка и замена ремня.
Дополнительная нагрузка на подшипники от натяжения ремня (требует более дорогих подшипников).
Привод через муфту. По своим качествам стоит посередине между прямым(дорогим) и ременным. Как по механическому К.П.Д., защите от перегрузок так и по стоимости покупки и эксплуатации. Все зависит от типа установленной муфты: зубчатая, прямая, цепная, кулачковая, фрикционная, комбинированная и т.д
По типу охлаждения: воздушные, жидкостного охлаждения, комбинированные.
Воздушное охлаждение самое простое и дешевое, но при нем невозможно обеспечить равномерный отвод тепла от всех деталей. Поэтому у компрессора с ним будет самая маленькая массогабаритная производительность.
Жидкостное охлаждение за счет более быстрого и равномерного отъема тепла помогает достичь максимальных характеристик массо/габаритной производительности. Но при этом оно намного сложнее воздушного, требует жидкостного насоса, радиатора и т.д. Обычно используется только в промышленности.
Комбинированное охлаждение. Это когда наиболее теплонагруженные детали охлаждаются жидкостью, а наименее воздушным потоком. В качестве примера воздушные компрессоры тормозной системы грузовиков. Являются компромиссом между двумя предыдущими системами охлаждения.
По типу смазки.
Смазка окунанием с разбрызгиванием наиболее простая и поэтому дешевая и смазка под давлением.
Смазка под давлением помогает значительно увеличить срок службы подшипников скольжения за счет создания более устойчивой и толстой маслянной пленки и лучшего отвода тепла от трущихся деталей, но требует наличия маслонасоса.
По количеству цилиндров на каждую ступень сжатия: одно-, двух- и многоцилиндровые компрессоры. Увеличение количества цилиндров помогает сгладить пульсации(скачки) давления компрессора. Чем больше тем лучше.
По количеству ступеней сжатия: увеличение количества ступеней сжатия компрессора помогает повысить производительность более эффективно чем увеличение количества цилиндров. Поэтому при выборе не стоит путать эти два понятия.
По объему ресивера. Тут принцип простой чем больше тем лучше. Увеличение объема ресивера помогает увеличить расход воздуха на величину большую чем производительность компрессора, уменьшить и сгладить пульсации(скачки) давления. Но существует одно но. Есть опасность выхода компрессора из строя при заполнении ресивера, поэтому компрессор должен быть способен критически не перегреваться хотя бы на время нужное для накачки ресивера.
Другими словами увеличение объем ресивера не решения проблемы производительности воздушной системы без соответствующего компрессора.
По способу изготовления, на самодельные и заводские.
Более подробно о самодельных.
Вариант №1 за основу берется голова компрессора заводского производства к ней электродвигатель, газовый баллон и собирается все вместе. Способ хорош только если у вас по какой то причине есть компрессорная голова или электродвигатель. Иначе дешевле будет купить заводской.
Вариант №2 за основу берется 4-х тактный двигатель внутреннего сгорания и переделывается под компрессор. На выходе получается компрессор с жидкостной системой охлаждения и принудительной системой смазки и хорошим ресурсом. Для гаража могут подойти двигатели от мотоцикла Урал (воздушное охлаждение) или двигатель от автомобиля Ока (жидкостное охлаждение).Такие компрессора могут работать непрерывно. С ними уже можно использовать ресивер любого объема.
Вариант №3. Использовать компрессоры от тормозных систем грузовиков+ масло- и жидкостные насосы + вентилятор и радиатор к нему. Получается компрессор с комбинированной системой охлаждения и принудительной системой смазки с возможностью непрерывной работы. И вытекающими отсюда плюсами.
Полезные опции для гаражных компрессоров.
При первоначальном пуске компрессора, стартовый клапан открыт, избыточное давление в воздухопроводе от узла насоса до обратного клапана нарастает более медленно (часть сжатого воздуха стравливается через открытый стартовый клапан), что позволяет запуститься электродвигателю и набирать обороты без дополнительной нагрузки (аналог режима холостого хода). После запуска двигателя давление в воздухопроводе нарастает и при его достижении определенной величины пусковой клапан закрывается. При остановке компрессора, когда компрессор работает в автоматическом режиме или, когда компрессор выключается выключателем на реле давления (прессостате), через выпускной клапан, расположенный на реле давления, происходит сброс воздуха с нагнетательного воздухопровода, пусковой клапан открывается. При включении компрессора цикл повторяется.
Более простой способ разгрузить двигатель при пуске, сделать маленькое дросельное отверстие в воздуховоде между компрессором и обратным клапаном. Но при этом придется смирится с потерями воздуха. Размер которых напрямую зависит от размера отверстия.
Наличие у ресивера, дополнительного выхода. Это позволит без проблем подключить еще один ресивер.
Рейтинг фирм производящих компрессоры.
На рынке огромное количество фирм занимающихся компрессорным оборудованием. И качество их изделий сильно разнится. Для себя я составил рейтинг нескольких из них, расположенных по убыванию качества и цены.
Высшая лига. Отличаются высоким качеством и ценой. Аtlas Copco
Выше среднего. Хорошее качество. Хватающего в большинстве с лихвой не только для СТО. Abac, Бежецкий компрессорный завод
Средняя лига. Качественные компрессора которых вполне достаточно для СТО, гаражей, мастерских и домашнего использования. Фирма: Remeza/Fiac/AirCast, NORDBERG и похуже Metabo, Интерскол.
Голимый китай. Качество на троечку. Fubag, Зубр, Aurora, Inforce, Concorde и многое другое.
В результате напрашиваеться вывод оптимальным выбором гаражного компрессора на данный момент является поршневой компрессор, смазка окунанием с разбрызгиванием и принудительным воздушным охлаждением. Если есть сеть с 380 вольт лучше выбрать двигатель с этим напряжением.
С прямым приводом (дешевые модели) для накачки колес, покраски стен, продувки небольших деталей и редкого использования.
С ременным приводом и расходом на выходе 300-500 литров в минуту для работ с гайковертами, покраски кузовных элементов. Расходом выше 500 литров в минуту покраски, работой пневмоболгаркой и пескоструйки. Хотя для пескоструйки лучше 1000 литров в минуту.
Для тех у кого много денег и мало места в гараже можно присмотреться к винтовым.
Модели для гаражного использования в будущем думаю будут с прямым приводом и частотным электродвигателем.
Для себя я выбрал компрессор фирмы Remeza с ременным приводом, пусковым клапаном, рессивером 50 литров и электродвигателем 220 вольт. Присматривался к Бежецкому, но они идут только с электродвигателями на 380 вольт.
Полезные советы по устройству пневмосистемы.
Для работы можно использовать кислородные шланги. Они обойдутся дешевле хороших воздушных.
Елочку для кислородных шлангов нужно брать на 1 мм больше чем диаметр его отверстия.
Червячные хомуты желательно чтобы были изготовлены методом накатки, а не просечки. Они меньше повредят шланг.
Вместо компрессорного масла можно использовать масло для двигателей внутреннего сгорания. Их характеристики очень схожи. Благодаря такой замене компрессор можно будет без проблем запускать при минусовых температурах. Индекс вязкости (температурный диапазон в котором масло остается с одинаковой вязкостью) моторных масел выше компрессорных. Такой показатель как температура вспышки обычно тоже. Да и цена из-за более массового распространения ниже.На работе сервисные специалисты по компрессорам лили в свои Жигули компрессорное масло.
Конечно то что я описал далеко не в полной мере отражает многочисленные конструкции компрессоров и устройств используемых в них. Например байпастный клапан и регулирование им производительности компрессора, синхронные двигатели, оппозитники, дроссельное регулирование, крейцкопфные компрессоры, зачем нужен противопомпажный клапан, прямоточный клапан и т.д. Так как не вижу смысла описывать их здесь.
Как выбрать компрессор
Содержание
Содержание
Работа любого пневматического устройства основана на принципе подачи сжатого газа. В большинстве таких механизмов используется обычный воздух, нагнетаемый в специальные емкости, именуемые ресиверами. А нагнетается он туда с помощью компрессора. В данном гайде подробно разберем устройство компрессоров, какие они бывают и на что обращать внимание при выборе такого агрегата.
Вид компрессора
Конструктивно компрессоры делятся на три вида:
Основа конструкции винтовых компрессоров заключается в установленных параллельно двух роторах (винтах). Нагнетание начинается с ведущего ротора, который, в свою очередь, подает воздух на ведомый ротор и далее, по его каналам, газ попадает через всю конструкцию в ресивер.
Они являются наиболее эффективным видом компрессоров, но необходимое для работы пневмоинструмента давление создается только при работе большими роторами, приводимыми в действие мощными трехфазными двигателями. Поэтому винтовые компрессоры чаще используются только на крупных промышленных предприятиях.
В поршневых масляных компрессорах сжатие воздуха производится, как следует из названия, поршнями, приводимыми в движение с помощью кривошипно-шатунного механизма. Эффективность таких компрессоров ниже, за счет того, что большая часть энергии расходуется на преодоление трения между поршнем и цилиндром. В таких компрессорах для снижения трения используется масло. Масляные агрегаты служат в несколько раз дольше безмасляных, но имеют одну особенность, которая часто оборачивается недостатком: в сжатом воздухе на выходе присутствуют частицы масла.
Специальные маслоотделители и фильтры частично справляются с этой проблемой, но не до конца, и, если требуется чистый воздух, масляный компрессор не подойдет. Например, при тонкой работе краскопультом (когда краскопульт используется, допустим, для аэрографии), при продувке деталей от пыли, при использовании плазменного резака — наличие масла в сжатом воздухе недопустимо.
А вот при работе прочего пневмоинструмента — дрелей, гайковертов, граверов и т.п. — наличие масла в воздухе даже полезно: оно обеспечивает смазку вращающихся частей инструмента.
Производители по-разному реализуют поршни и цилиндры безмасляных поршневых моделей в гонке за более длительным сроком их эксплуатации: ставят гарфито-тефлоновые кольца, покрывают стенки цилиндра анодированными смесями и т.д.
Поршневая группа изготавливается с использованием специальных материалов, которые уменьшают трение между цилиндром, поршнями и клапанами. Такие компрессоры дешевле и проще в эксплуатации, но менее эффективны по сравнению с вышеописанными видами.
Еще один весомый плюс данного вида компрессоров — они, в большинстве своем, компактнее и легче всех остальных своих собратьев, но только если конструкция не подразумевает ресивер — бытовые безмасляные поршневые компрессоры часто идут без ресивера.
Объем ресивера
Ресивер — металлический резервуар, служащий для хранения запаса сжатого воздуха.
Чем больше объем ресивера, тем реже будет включаться компрессор, т.е. увеличение объема ресивера снижает нагрузку на компрессор и двигатель.
Обратной стороной большого ресивера является то, что компрессору нужно некоторое время для создания в нем рабочего давления. Если мощность компрессора невысока, да еще идет отбор давления каким-либо работающим инструментом, давление в большом ресивере (следовательно, и на выходе компрессора) может набираться очень долго. Поэтому большой объем ресивера должен сопровождаться соответственно большей производительностью и мощностью.
Исключение составляют те случаи, когда от компрессора периодически требуется непродолжительная, но высокая производительность. Например, при использовании ударного гайковерта — он требует производительность от 300 л/м, но если подключить его к компрессору, производительности в 200 л/м с большим (50л) ресивером будет достаточно, чтобы гайковерт запустился и работал некоторое время.
Тип привода
В коаксиальных моделях коленвал компрессора жестко соединен с валом двигателя. Простота этой конструкции обеспечивает ее дешевизну, чего не скажешь о надежности: такой вариант чреват частыми пиковыми нагрузками на двигатель, что плохо сказывается на его долговечности.
Коаксиальные компрессоры могут быть реализованы также двумя видами:
Плюсы: производительность, простота в управлении и обслуживании
Минусы: требуют регулярного долива масла, не предназначены для частого использования
Плюсы: производят на выходе чистый сжатый воздух, недорогие
Минусы: не рассчитаны на долгую работу под нагрузкой, шумные, небольшой ресурс
В ременных компрессорах двигатель раскручивает маховик с помощью ременной передачи, на оси которого закреплен коленвал. Такая конструкция обеспечивает более мягкую работу двигателя, продлевая срок его службы.
Плюсы: повышенный ресурс, высокий КПД
Минусы: высокий уровень шума, требуется следить за уровнем масла.
Ступени
В компрессоре двухступенчатого сжатия всасываемый воздух сжимается дважды: вначале до определенного давления в цилиндре I ступени, затем, пройдя систему охлаждения, под давлением поступает в цилиндр II ступени, где сжимается до конечного давления.
С точки зрения производительности, безусловно, двухступенчатое сжатие газа всегда эффективнее. Но, здесь есть и свои нюансы. Например, чтобы компрессору двухступенчатого сжатия выдавать ту производительность, на которую он рассчитан, требуется и двигатель с более высокими показателями мощности.
Мощность
Как подобрать мощность? По требуемой производительности и максимальному давлению. Эти же параметры подбираются исходя из того, какие инструменты и в каком количестве будут одновременно использоваться с компрессором.
Чем выше мощность мотора, тем выше производительность, и, соответственно, тем больше потребителей можно подключать к компрессору.
Пневмоинструмент и необходимые ему параметры компрессора:
Инструмент
Давление (бар)
Производительность (л/мин)
Производительность
Производительность компрессора — это объем воздуха, выдаваемый им в минуту. Для определения необходимого значения этого параметра нужно просуммировать требуемую производительность всех одновременно работающих инструментов (потребителей). При подборе компрессора надо иметь в виду, что в паспорте обычно указывается объем всасываемого воздуха в идеальных (20 °C) условиях.
На выходе, из-за потерь воздуха в компрессоре и из-за отличающихся условий эксплуатации, производительность может быть на 20–30% ниже заявленной. Поэтому производительность выбранного компрессора должна быть на 30% выше необходимой для работы имеющихся инструментов.
Рабочее давление
Рабочее давление компрессора также подбирается исходя из требований используемого инструмента. Неважно, сколько инструментов будет использоваться одновременно — выбирайте максимальное требуемое давление. Это и будет рабочее давление компрессора.
Для некоторых инструментов (например, краскопультов, продувочных пистолетов, для накачки шин) избыточное давление противопоказано. Если предполагается использование такого инструмента, будет необходима функция регулировки давления.
Особенности
Наличие на компрессоре защиты от перегрева также крайне желательно. Принудительная система воздушного охлаждения с помощью специальной направляющей позволяет уменьшить температуру компрессорной головки, избежать перегрева и, как следствие, повышенного износа.
При сжатии воздух сильно нагревается, поэтому во многих моделях трубки высокого давления оснащаются специальными ребрами охлаждения, также и корпус цилиндра, по схожему с мотоциклетными цилиндрами принципу, оснащается дополнительными ребрами.
Все это увеличивает ресурс компрессоров и дает возможность использовать их при высоких нагрузках.
Никакой поршневой компрессор не может работать непрерывно в течение долгого времени. Наличие ресивера соответствующего объема дает компрессору возможность периодического «отдыха» для охлаждения, но если отбор воздуха близок к производительности компрессора, то перерывы между включениями становятся слишком короткими и компрессор не успевает остыть. Если же отбор воздуха превышает производительность компрессора, двигатель вообще не будет выключаться. Это может привести к перегреву компрессора и выходу его из строя. Именно поэтому компрессор должен иметь запас по производительности и защиту от перегрева.
Манометр. Наличие манометра будет нелишним в любом случае — он позволит убедиться, что компрессор действительно работает и создает требуемое давление.
Уровень шума. Компрессоры — одни из самых шумных видов электрического оборудования. Даже если ваш компрессор будет использоваться на производстве, помните о том, что продолжительное воздействие на человека шума уровнем выше 80 дБ — вредно. Если же компрессор предполагается использовать возле жилья, тем более следует озаботиться подбором модели с меньшим уровнем шума.
Напряжение сети. Бытовые приборы часто оснащаются напряжением 12 В, которого достаточно для подключения к автомобильному прикуривателю. Более мощные модели оборудованы напряжением 220 В или 280 В.
Колеса. Вес компрессора бывает довольно значительным — до 100 килограмм! Если компрессор будет установлен стационарно и подключен к магистрали (например, в гараже) то здесь переживать не о чем. А вот если компрессор предполагается использовать в разных местах, и необходима его мобильность, стоит сделать выбор в сторону модели, обязательно оснащенной колесами.
Советы по выбору
Кому нужен компрессор? Всем, кому нужен в работе тот или иной пневмоинструмент:
Если у вас есть гараж и вы сами проводите кое-какие работы с автомобилем, то либо компрессор и пневмоинструмент у вас уже есть, либо вы еще просто не знаете, насколько их наличие облегчит вам работу.
Когда нужен дешевый простой компрессор для периодической непродолжительной работы краскопультом и продувочным пистолетом, стоит выбирать среди безмасляных моделей с коаксиальным приводом.
Если нужен компрессор для работ с использованием гайковертов, дрелей, заклепочных и гвоздезабивных пистолетов, рекомендуется обращать внимание на ременные масляные компрессоры средней мощности с хорошим объемом ресивера.
Если предполагается работа в автомастерской или одновременное использование 2–3 гайковертов, вам потребуется масляный компрессор с большой производительностью и немаленьким объемом ресивера.
Винтовые компрессоры рекомендуются к приобретению большим предприятиям и промышленным организациям, которые пользуются пневматическим оборудованием, требующим большого расхода кубометров воздуха в минуту.
Обновлено пользователем bobrbobro