воздушные компрессоры для чего нужны
Компрессор в доме и гараже
Стандартный набор насадок к бытовому компрессору
Перечислим наиболее распространенные варианты использования компрессора в быту.
Виды компрессоров
По конструкции все компрессоры можно поделить на поршневые, центробежные, винтовые и роторные. По виду двигателя компрессоры могут быть с такими «приводами»: внутреннего сгорания, газовый или электродвигатель. По габаритам и условиям эксплуатации компрессоры могут быть переносными, передвижными или стационарными.
Компрессоры различных типов
В свою очередь, поршневые компрессоры разделяются по количеству цилиндров (одно-, двух- и многоцилиндровые), по количеству ступеней сжатия (одно- и двухступенчатые), по расположению цилиндров (рядные, V- и W-образные).
Еще одной особенностью бытовых компрессоров является наличие или отсутствие смазочного масла в конструкции. Безмасляные компрессоры подходят для аэрографии и прочих «чистых» работ, так как гарантируют отсутствие даже мелких капель масла в струе воздуха, но ресурс работы таких аппаратов в целом ниже, чем у их масляных собратьев (обычное моторное масло служит для смазки цилиндро-поршневой группы).
Ресиверы различной емкости
Штатное оснащение бытового компрессора включает также ручки и колеса для удобства транспортировки, а группа защиты состоит из реле и защитного клапана. По достижении максимально разрешенного рабочего давления в ресивере реле (прессостат) размыкает электрическую цепь и останавливает электродвигатель компрессора, что приводит к прекращению нагнетания воздуха. При падении рабочего давления до нижнего порога реле повторно включает двигатель до тех пор, пока не будет достигнуто верхнее рабочее давление. Защитный клапан необходим для предотвращения взрыва устройства, он не дает давлению воздуха превысить опасный предел.
Бытовые модели компрессоров не оснащаются практически никакими системами шумозащиты и шумоподавления, поэтому они довольно громко работают («тарахтение» работающего компрессора достигает уровня в 60-70 дБ).
Советы по работе с компрессором
Работа с перерывами. Бытовые модели не рассчитаны на длительное, а тем более непрерывное использование, поэтому у них есть максимально допустимая продолжительность непрерывной работы. Для большинства недорогих моделей она составляет 15-20 минут, после чего аппарату необходимо дать «остыть» и «отдохнуть». Использование ресивера большей емкости частично может решить проблему увеличения непрерывной работы (чем больше ресивер, тем реже будут включаться мотор и насос), однако для рационального и бережного использования компрессора стоит прислушиваться к рекомендациям производителей и не работать с компрессором непрерывно свыше указанных в паспортной документации периодов.
Техника безопасности. Конечно же, нельзя не вспомнить о правилах безопасного использования бытовых инструментов. Из основных правил для компрессора можно выделить такие:
Пневмо или электро?
Набор инструментальных пневмонасадок для компрессора
Выгода вторая: надежность. Простота конструкции и отсутствие электродвигателя значительно повышают надежность «пневмиков». Так, перфоратор или отбойный молоток с воздушным приводом имеют в разы больший ресурс, чем аналогичные электрические инструменты.
Выгода третья: безопасность. Отсутствие электродвигателя приводит к минимизации искрообразования. При работе с пневмоинструментом и использовании достаточно длинных шлангов подачи воздуха можно не опасаться случайного возгорания от искры или поражения электротоком.
Выгода четвертая: уникальность некоторых насадок. Как мы уже говорили, окраску, забивание скоб и дюбелей, накачку шин и некоторые другие работы просто невозможно осуществлять электричеством при отсутствии сжатого воздуха.
Ценовой диапазон и советы по выбору
Бытовые компрессоры для домашнего использования представлены на рынке в достаточно широком ассортименте, при этом цены на них колеблются от 3-4 тыс. руб. за бюджетные модели (марки «Калибр», FUBAG, Etalon) до полупрофессиональных компрессоров известных фирм за 30-50 тыс. руб. (Metabo, F.I.A.C., Newco).
Конечно же, для шиномонтажа в гараже два раза в году, подкачки колес раз в месяц и покраски деталей и стен в период ремонта покупка дорогой модели нецелесообразна. Оптимальным выбором для таких целей может быть одноцилиндровый поршневой компрессор с электроприводом мощностью 2-2,5 кВт и ресивером объемом 50-100 л, оборудованный колесами и ручками, весом 40-80 кг. Этим характеристикам вполне соответствуют модели компрессоров в ценовом диапазоне от 11 до 20 тыс. руб., к примеру: FUBAG Auto Master Kit, Abac D 4 50 NEW, Metabo MEGA 490/50W, Fiac AB-100/360.
Воздушный компрессор
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.
Компрессоры воздушные различают по принципу работы, об этом ниже.
Поршневые агрегаты
Поршневые компрессоры — это один из самых распространённых типов этого оборудования. Как уже отмечалось выше сжатие воздуха, происходит под действием поршней, перемещающихся внутри гильз. Для обеспечения нужд промышленности применяют поршневые компрессоры высокого давления. Они могут работать как от двигателя внутреннего сгорания, так и от электрического двигателя. Промышленный компрессор высокого давления создаёт от 40 до 500 бар. Компрессоры этого типа отличаются высоким КПД и моторесурсом до 2000 часов. Поршневые компрессоры производят как в стационарном, так и в мобильном исполнениях. Для их перемещения используют шасси на колесном или гусеничном ходу.
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:
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:
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:
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:
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:
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:
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.
Воздушный компрессор? В хозяйстве пригодится
Не будем вдаваться в различные технические подробности, а укажем только, что в целом устройство компрессора достаточно просто, не сложнее пылесоса или телевизора. Поэтому использование этого прибора в быту не вызовет у вас особых проблем.
Итак, вы приобрели воздушный компрессор. Нет сомнений, что у вас сразу возникнет желание попробовать сделать что-нибудь с его помощью! Это и понятно, ведь возможности данной машины большие. Но сначала не забудьте внимательно прочитать инструкцию по эксплуатации!
Обратим особое внимание на многообразие применения скобозабивных и гвоздезабивных пистолетов. Имея эти инструменты и компрессор в своем арсенале, вы сможете укладывать паркетные и половые доски, декоративные раскладки и плинтуса, прибивать вагонку и наличники. Скобозабивной инструмент будет незаменим при обшивке каркасов фанерой и гипсокартоном, а также подойдет для устройства и ремонта мягкой кровли и даже металлочерепицы. Если в гвоздезабивном пистолете мы заменим гвозди на специальные шпильки, то сможем заняться отделкой своей бани или сауны. Шпильки не имеют шляпок, как гвозди, и незаметны на деревянной поверхности. Это приятная мелочь, но она лишний раз убедит вас в целесообразности приобретения компрессора.
В последнее время к большому ассортименту пневматических инструментов добавилась пневмопила. С ее помощью вы сможете легко распиливать любые бруски и бревна, не нарушая экологию дачного участка бензиновыми выхлопами! Пневмопила к тому же гораздо меньше шумит, чем бензиновая.
Итак, мы рассмотрели применение компрессора и убедились, что он действительно всегда пригодится в домашнем хозяйстве. Причем, область его использования в быту значительно расширяется, благодаря наличию большого выбора пневмоинструментов. Они могут быть класса «хобби» или профессиональные, поэтому, планируя покупку, определитесь, как часто вы будете их использовать. Для ежедневного применения подходят только профессиональные модели.
В заключении отметим, что купив компрессор, вы получите в свое распоряжение устройство, которое по своим функциональным возможностям во многом превосходит любой известный бытовой прибор. Перефразируя известную поговорку: “Лучше один раз попробовать, чем сто раз услышать”. Попробуйте, и вы поймете, что с компрессором ваша жизнь станет намного удобнее и легче, вы получите настоящее удовольствие от работы с ним и просто не будете представлять, как же вы обходились раньше без этого верного и надежного помощника.