компрессор для автосервиса какой выбрать
Компрессор для автосервиса: чем руководствоваться при выборе
Компрессоры являются универсальными источниками сжатого воздуха, используемыми на СТО, автомойках, в покрасочных центрах и других мастерских. Подкачка колес, подготовка поверхности металла под окраску, продувка узлов и элементов топливной магистрали — превмопривод имеет широкое применение, поэтому покупать его нужно качественным, долговечным и от проверенного производителя.
Эти аппараты имеют одно важное преимущество — в отличие от электрического аналогического инструмента они гораздо мощнее, легче и надежнее, их покупка является более целесообразной, нежели специального электроинструмента.
Выбираем компрессор по его характеристикам
Как выбрать компрессор для автосервиса, чтобы он выполнял требуемые функции и имел широкий спектр применения? Нужно обратить внимание на его основные характеристики.
В первую очередь нужно сказать, что компрессоры бывают общего назначения, химические, энергетические и другие. Разделяют их и по роду используемого газа на азотные, гелиевые, хлорные, кислородные, воздушные и прочие. Есть разница и в конструктивных решениях — они бывают мембранные, роторные (а также винтовые) и поршневые.
Основные характеристики этих устройств можно назвать следующие:
Как можно видеть, основных характеристик немало и для СТО важно взять такой компрессор, который будет оптимально сочетать их все для реализации конкретных целей.
Особенности поршневых компрессоров
Поршневые модели — одни из самых распространенных. В подавляющем большинстве мастерских стоят именно они. Такой поршневой компрессор для автосервиса имеет отличные технические показатели, выгоден в использовании и обслуживании. При грамотном уходе сможет прослужить очень много лет без особых проблем.
В стандартную поршневую модель обычно входит непосредственно поршень и рабочий цилиндр, нагнетательные клапаны и КШМ (кривошатунный механизм) с коленвалом. Всё это работает от электропривода, а также оснащается компрессорной головкой, прессостатом и ресивером. У компрессора такого типа достаточно простой принцип работы — за счет КШМ поршень делает одинаковые движения, чем вызывает разреженное давление и нагнетает воздух во внутрь камеры. При обратном ходе поршня воздух выталкивается в специальное отверстие и поступает в нужное место.
Поршневые компрессоры бывают как 1-поршневые, так и многопоршневые. Цилиндры в них могут располагаться по-разному — вертикально, горизонтально, под углом (V-образный тип, W-образный и даже L-образный). Если компрессор небольшой, зачастую в нем используется V-образная схема расположения поршней, а если это крупный стационарный аппарат, то чаще всего это будет L-образная схема.
Также нужно отличать устройства поршневого типа одинарного и двойного действия — в первых поршень нагнетает воздух только при движении вперед, а во вторых — в обе стороны.
Также различаются поршневые компрессоры и по степени сжатия — оно может быть 1-ступенчатым и многоступенчатым.
Еще один важный элемент в этом типе аппаратов — система привода. Как правило, встречаются поршневые компрессоры с ременным приводом, но бывают и с прямым. Последние чуть надежнее, но найти их непросто.
При выборе нужно обращать внимание и на КВИ — коэффициент внутрисменного использования. Этот параметр отвечает за то время, какое устройство сможет работать без необходимости отдыха. На данный момент принято выделять три различных стандарта, отвечающих за поршневые компрессоры — КВИ-0,15, КВИ-0,5 и КВИ-0,75 — время работы кратковременное, непродолжительное и продолжительное соответственно.
Воздушный компрессор для автосервиса должен отвечать и определенным требованиям по развиваемому давлению. Оно обозначается как Pmax и непосредственно связано с параметром подачи — Q. Тут нужно просто помнить, что для простых покрасочных пистолетов давление будет до 4 бар, для пневматического инструмента — до 6,5 бар, а для шиномонтажных станков порядка 10 бар.
При выборе также нужно обращать внимание на такой параметр, как производительность. А он напрямую связан с повышенной подачей воздуха. Если воздуха подается чуть больше, чем необходимо, это дает возможность компрессору отдыхать и работать не на износ. Чем больше эта характеристика — тем лучше. Как правило, запасной воздух хранится в ресивере, но не стоит брать модель с данным компонентом крупного размера. Оптимальным считается такой размер, который аппарат может наполнить буквально за 3-3,5 минут.
Особенности винтовых компрессоров
Винтовые компрессоры до 2010 года были не очень распространены ввиду своей дороговизны, но теперь их всё чаще применяют в автосервисах и мастерских. Принцип их работы прост — есть цилиндрический корпус, в котором находится два ротора с сопрягающимися профилями спиральной формы. Эти профили при вращении засасывают воздух, обращаясь в масленой среде, что обеспечивает как охлаждение, так и повышенную герметичность. Лопасти ротора выступают аналогом поршней, обеспечивая сжатие воздуха. Важная характеристика винтовых компрессоров — степень сжатия.
Такие аппараты признаны более серьезными, нежели чем поршневые, поэтому целесообразно применять их на средних и крупных производственных мощностях. Но, что интересно, небольшие модели винтовых компрессоров имеют меньшую производительность, чем аналоги поршневого типа. В то же время, крупные винтовые агрегаты развивают мощность гораздо более серьезную, чем даже у турбокомпрессоров.
Винтовые компрессоры лишены недостатков поршневых аналогов и имеют принципиально другую схему работы. Их особенности:
Встречаются винтовые устройства с 2-ступенчатой структурой и изменяемой частотой вращения двигателя, позволяющие экономить на потреблении электроэнергии около 30%.
А вот из существенных недостатков такого типа компрессоров можно выделить их высокую стоимость — в среднем цена на них выше, чем на поршневые, примерно на 50-70%. При этом, они гораздо более надежны и долговечны, поэтому окупаемость винтовых компрессоров обычно не представляет особых проблем.
Рейтинг компрессоров для автосервиса: ТОП-5 компрессоров с отзывами работников автосервисов
Портал Авторешение провел опрос среди наиболее посещаемых автосервисов на сайте и составил рейтинг наиболее популярных компрессоров. Вы можете смело приобрести одну из таких моделей будучи полностью увереными в своём правильном выборе:
Вы можете отдать предпочтение одной из приведенных моделей компрессоров — это будет правильный выбор, о котором мастерская не пожалеет.
Как правильно выбрать компрессор для СТО
Если делать вывод из вышеизложенной информации, то можно отметить — сначала желательно просчитать количество того сжатого воздуха, который обычно используется в мастерской. Нужно определить оптимальное требуемое давление, номинальный расход и режимы работы. Это важные параметры, по которым можно смело выбирать винтовой или поршневой компрессор, благо, почти все они указываются в паспортах к конкретным моделям.
После номинальных показателей нужно рассчитать средние. Пневматический инструмент используется не бесконечно, а с определенной периодичностью — этот период и нужно посчитать. Важно учесть при выборе и то, сколько устройств нужно будет одновременно подключать к одному компрессору.
Если же нужно взять новый аппарат поршневого или винтового типа на замену старому, то нужно выписать технически характеристики вышедшей из строя модели и при выборе скорректировать своё решение в пользу более оптимального варианта соразмерно со своей нагрузкой и соотношением цены и качества.
Кроме того, можно ориентироваться и на наши рекомендации — приведенные в ТОП-5 компрессоры действительно хороши и замечательно себя зарекомендовали на многих автосервисах. Если брать проверенные модели, то можно оградить себя от проблем с ними в будущем и рассчитывать на быструю окупаемость.
Материалы рубрики «Промо» публикуются на правах рекламы.
ТОП 12 Лучших воздушных компрессоров для гаража и мастерской
На рынке полно компрессоров для решения спектра бытовых и промышленных задач. Для гаража, бытовки, домашней мастерской и мелкого производства актуальны электрические поршневые компрессоры как наиболее оптимальные по соотношению цена-производительность. Агрегат производить сжатый воздух, который накачает колёса, бассейн, лодку, матрас, продует топливную систему, уберёт мусор из труднодоступных мест, например, между плитками во дворе. С различными насадками превратится в миниатюрную мойку, пескоструйный аппарат, краскораспылитель и пневмоинструмент.
В рейтинге подобраны небольшие поршневые универсальные компрессоры на 25-50 литров, подходящие для автомастерской, гаража или проведения ремонтных работ. Разбираемся какой компрессор лучше выбрать масляный или безмасляный, достоинства и недостатки каждого.
Как выбрать хороший воздушный компрессор
Бытовые воздушные компрессоры отличаются конструкцией, мощностью, производительностью, объемом нагнетаемого воздуха и иными характеристиками.
Масляные компрессоры требуют заливки масла в картер, которое участвует в процессе нагнетания воздуха. Они производительные, долговечные, могут подолгу работать без перерыва. Из минусов: нуждаются в периодической замене и доливке смазочного материала, в накачанном воздухе присутствуют частицы масла, поэтому он годится не везде.
Безмасляный поршневой компрессор не нуждается в смазке, а значит проще и дешевле в обслуживании. Эти агрегаты компактнее масляных, обеспечивают потребителя чистым воздухом без примесей. С охлаждением, долговечностью и надёжностью в таких аппаратов не всё однозначно. Несмотря на применение тефлона с низким коэффициентом трения, механика изнашивается быстрее, чем в масляных моделях. Их рабочее время редко превышает 15-20 минут в час.
Масляный компрессор, как правило, мощнее аналогов и живет гораздо дольше. Их целесообразно применять там, где нужно продолжительное функционирование аппарата (мелкое производство). Он хорош для покраски – в отличие от безмасляного, краска в нём не пузырится, обеспечивая равномерные и красивые слои.
Безмасляный агрегат хорош для гаража и мастерской: для подкачки шин, подключения пневматического инструмента, в том числе чувствительного к чистоте газа. Он прост в обслуживании – не нуждается в доливке масла.
Ранее мы рассматривали:
Рабочее давление
Указывается в барах или атмосферах – единицы измерения давления идентичны. Характеристика важна для пневматического инструмента и разнообразных насадок и должна превышать указанные на них значения. Данные ниже приведены для ориентира, приобретая компрессор для работы с каким-то инструментов интересуйтесь необходимым для его функционирования давлением и добавляйте 1-2 атмосферы на перспективу.
Инструмент | Давление, атм |
Краскопульт | 3-6 |
Шлифмашина | 6-7 |
Продувочный пистолет | 4 |
Пескоструйный пистолет | 8 |
Пистолет для накачки шин | 4 |
Ударный гайковерт | 6-7 |
Гвоздезабивной и заклёпочный пистолет | 6-7 |
Инструмент | Расход воздуха, л/мин |
Краскопульт | 150-450 |
Шлифмашина | 180-450 |
Продувочный пистолет | 150-250 |
Пескоструйный пистолет | 250 |
Пистолет для накачки шин | 50 |
Ударный гайковерт | 400-450 |
Гвоздезабивной и заклёпочный пистолет | 150-400 |
Ресивер – металлический баллон, куда накачивается воздух. От объема ресивера зависит продолжительность работы между накачками и время подготовки устройства к работе – заполнение ресивера с нуля.
Производительность инструмента. Производительность воздушного компрессора – объём воздуха, который тот способен прокачать за 60 секунд. Указывается для работы в нормальных условиях, выбирается устройство, исходя из нужного максимума плюс 30-50% про запас.
Инструмент | Объём ресивера, л |
Краскопульт | 150-400 |
Шлифмашина | 200-450 |
Продувочный пистолет | 150-250 |
Пескоструйный пистолет | От 250 |
Пистолет для накачки шин | 50 |
Ударный гайковерт | От 400 |
Гвоздезабивной и заклёпочный пистолет | 100-350 |
Какой компрессор выбрать для пневмоинструмента?
Перед покупкой определитесь с подключаемыми инструментами. Их суммарный расход должен быть ниже производительности устройства на
25%, иначе оно будет работать близко к пределу возможностей и быстро выйдет из строя. Изрядный запас на уровне 50-80% тоже не нужен. Для бытовых и большинства профессиональных инструментов (гайко-, шуруповёрты, дрели) достаточно давления в 6-8 бар, а значит агрегат должен накачивать 8-10 бар. Объём ресивера зависит от личных предпочтений и конкретных случаев. При большом баке мотор включается реже и работает дольше, перед эксплуатацией продолжительное время нагнетает рабочее давление.
Как выбрать компрессор для покраски автомобиля?
Для аэрографа и пульверизатора нужен безмасляный компрессор, при эксплуатации масляного обязательны фильтры и маслоуловители. Остальные параметры зависят от характеристик краскопульта, и к ним необходимо прибавить 20-30%. С покрасочными работами справится бытовой аппарат с давлением до 5-6 бар.
Лучший масляный компрессор цена/качество 50-25 литров
Устройства с малым ресивером подойдут как для автосервисов, так и для большинства бытовых нужд.
Metabo Mega 350-50 W, 50 л, 2.2 кВт
Средняя цена: 45 099 руб
Надёжный масляный компрессор для питания пневмоинструментов воздухом под высоким давлением – до 10 бар. Сгодится для маломощного производства и любых бытовых нужд: работает с пескоструйным пистолетом, гвоздезабивательным, дрелью и маломощными отбойными молотками. Клиноременная передача снижает нагрузку на двигатель и гарантирует уверенный ход. Редуктор со встроенным манометром позволяют подобрать рабочее давление в соответствии с текущей задачей: накачка шип при 3-4 атмосферах или пескоструйная обработка металла при 8. Плавный холодный пуск обеспечивается манометрическим переключателем с клапаном сброса давления.
Aurora GALE-50, 50 л, 2.2 кВт
Средняя цена: 19 900 руб
Мощнейший однофазный воздушный компрессор, рассчитанный на обеспечение любого бытового пневмоинструмента сжатым до 8 атмосфер воздухом. Быстросъёмные соединения позволят заменять рабочие инструменты за пару секунд. Один выход оснащён редуктором с регулятором давления, второй – без него – применяется для целей, где нужен максимально сжатый воздух. Легкоочищаемые фильтры предотвратят проникновение частиц пыли в цилиндр. С влагомаслоотделителем удачно применяется для покраски. Транспортировочные колеса и рукоятки упрощают самостоятельное перемещение агрегата.
PATRIOT PTR 50-450A, 50 л, 2.2 кВт
Средняя цена: 24 490 руб
Ременной компрессор для бытовых нужд и небольшого автомобильного сервиса. 50-литровый ресивер гарантирует долгие рабочие циклы без включения, а мощный мотор с нагнетателем воздуха способны перекачать до 450 л/мин и поднять давление газа до 7,9 атмосфер. Этого достаточно для выполнения практически всех задач по дому, ремонту и в мастерской: подключение пневмоинструмента, пульверизатора, пескоструйки. Манометры показывают давление внутри бачка и подаваемое на инструмент, причём последнее регулируется. Кожух защищает электромотор от мелких частиц и механического воздействия. Резиновые ножки поглощают распространяющуюся от него вибрацию.
ВИХРЬ КМП-400/50, 50 л, 2.5 кВт
Средняя цена: 17 350 руб
Хороший компрессор для мастерской, дачи и автосервиса. Оснащён электромеханическим регулятором давления на выходе, которое контролируется благодаря манометру. Регулярный слив конденсата через специальное отверстие гарантирует высокое качество сжатого воздуха. Колёса с рукоятками упрощают перемещение агрегата. Резиновые ножки поглощают часть исходящих от механических узлов вибраций. Компрессорная головка из алюминия эффективно охлаждается и понижает температуру сжатого воздуха.
Fubag Air Master Kit, 24 л, 1.5 кВт
Средняя цена: 13 530 руб
Надёжный германский компрессор с набором инструментов для гаража и маленькой автомастерской. Его высокооборотистый двигатель на 1,5 кВт нагнетает до 8 атмосфер воздуха в миниатюрный бачок на 24 л. Термозащита предотвращает повторный пуск при нагретом двигателе. Основной манометр визуализирует давление в ресивере, дополнительный – подающегося на выход. Аварийный клапан стравливает давление для предотвращения его превышения. Поставляется с пистолетом для продувки, тремя наконечниками, пистолетом для подкачки шин, пневмопистолетом для вязких веществ, краскопультом и длинным закрученным шлангом с быстросъёмным соединением.
Denzel PC 2/50-350, 50 л, 2.2 кВт
Средняя цена: 20 050 руб
Пневматический компрессор для обеспечения потоком сжатого воздуха инструментов и оборудования, используемого в быту, на мелких производствах и сервисах. Его высокоскоростной электродвигатель накачивает 8 атмосфер воздуха в 50-литровый ресивер. Оснащён средствами для визуального контроля уровня масла в системе и давления в бачке, реле для управления давлением выходящего газа, защитным клапаном для стравливания воздуха. Термодатчик предотвратит перегрев электродвигателя, а массивные рёбра улучшают теплообмен.
Eco AE-502-3, 50 л, 2.2 кВт
Средняя цена: 14 390 руб
Недорогой агрегат для нагнетания сжатого воздуха в пневматические инструменты и прочее оборудование для проведения ремонтно-строительных работ по дому. При большой производительности 440 л/мин оснащается полноценным ресивером для сжатого воздуха. Быстросъёмные соединения позволяют за пару секунд сменять рабочие органы. Манометры служат контроллерами давления в баке и на выходе. Транспортировочная ручка и колёса делают возможным перемещение агрегата в одиночку. Дренажный клапан сливает накапливающийся конденсат.
Рейтинг безмасляных воздушных компрессоров 50-25 литров
Устройства для требовательных к чистоте воздуха инструментов.
Hyundai HYC 3050S, 50 л, 2 кВт
Средняя цена: 20 690 руб
Качественный южнокорейский компрессор для промышленного цеха или автосервиса. Его мощные 2-киловаттные двигатели обеспечивают перекачку 300 л воздуха в минуту. Четыре компрессора сжимают газ до 8 бар, чего достаточно для параллельной работы нескольких пневматических инструментов или аппаратов. 50-литровый ресивер оснащён парой выходных патрубков с быстросъёмными соединениями. Манометры показывают подаваемое на выходы и рабочее давление в ресивере. Автоматика запускает двигатели при падении давления до 6 бар и отключает их по достижении 8 бар, разгружая поршни.
PATRIOT WO 24-220, 24 л, 1.25 кВт
Средняя цена: 10 190 руб
Агрегат для бытовых целей с небольшим резервуаром для сжатого воздуха. Отличается низким уровнем шума благодаря безмасляной конструкции и маломощному двигателю – годится для эксплуатации в жилых помещениях. Пара манометров предназначена для контроля давления в бачке и подаваемого на выход из него. Термопредохранитель срабатывает при перегреве электромотора и автоматически запускает его после остывания до приемлемого уровня. Алюминиевые компоненты конструкции улучшают теплообмен с внешней средой. WO 24-220 один из самых надёжных ресиверов в рейтинге – он прошел проверку при нагнетании 14 атмосфер воздуха при рабочем давлении 8 атмосфер.
Metabo Basic 250-50 W OF, 50 л, 1.5 кВт
Средняя цена: 14 670 руб
Надёжный помощник для работ с краскопультами и аэрографами, где нужен исключительно чистый воздух. Оснащается выходом для быстрого подключения пневмоинструментов без потери давления – травления. Манометр и электромеханический регулятор позволяют управлять напором выходящего газа. Термодатчик отключит двигатель, не допустив перегрева, а после опускания температуры повторно запустит мотор. Обратный клапан стравит лишний воздух для предотвращения превышения давления в ресивере. Резиновые ножки поглощают вибрации и надёжно удерживают устройство на неровных и наклонных поверхностях.
ЗУБР ЗКП-230-24-2.5, 24 л, 2.5 кВт
Средняя цена: 11 385 руб
Агрегат для аэрографа, краскораспылителя, подкачки шин и продувки. Прямой привод снижает габариты устройства и его стоимость. Манометры позволяют следить за давлением в ресивере и на выходе из него. Резиновые колеса и рукоятка упрощают перемещение аппарата по двору или мастерской и поглощают исходящую от мотора вибрацию. Простой доступ до сливающего конденсат клапана и воздушного фильтра упрощают обслуживание устройства. Пластиковый корпус защищает мотор, крыльчатку и электронику от внешних механических воздействий.
С воздушным компрессором быстро накачаете детский бассейн, колёса авто и трактора, покрасите забор и дом, очистите металл при помощи пескоструйного пистолета. Он продует топливную систему двигателей внутреннего сгорания, упростит сборку мелких столярных изделий благодаря шуруповёрту, пневматическому гвоздезабивному или скобозабивному пистолету.
Видео: Как выбрать хороший воздушный компрессор
Выбираем компрессор для гаража/автосервиса
Статья скаченная из интернета, которая опубликована на многих порталах и потому автор уже не известен, но надеюсь вам такая информация пригодится.
Представить гараж или автосервис без использования сжатого воздуха, наверное, невозможно. Это и понятно. Весь пневмоиструмент почти в два раза превосходит своих электрических собратьев по удельной мощности, он легче и гораздо безопаснее. Возможностей же у него не меньше: дрели, гайковерты, ножницы, зубила, молотки… А такие работы как подготовка и покраска автомобилей без сжатого воздуха вообще не мыслимы. Как же правильно выбрать источник сжатого воздуха — компрессор? Ведь изделие это дорогостоящее, приобретающееся на длительный срок. И будет особенно обидно, если его выбор оказался неправильным. Сегодня вы узнаете:
1 С чего начать
2 Гаражный компрессор. Поршневой или винтовой?
2.1 Поршневой
2.2 Винтовой
3 Выбираем поршневой компрессор
3.1 Давление
3.2 Режим работы поршневого компрессора
3.3 Коэффициент внутрисменного использования
3.4 Миф о ресивере
3.5 Производительность компрессора: на входе или на выходе?
4 Считаем
4.1 Шаг 1. Расчет воздухопотребления
4.1.1 Пример расчета
4.2 Шаг 2. Расчет теоретической производительности компрессора
(на входе)
4.2.1 Пример расчета
4.3 Шаг 3. Определение объема ресивера
4.3.1 Пример расчета
4.4 Если у вас уже есть компрессор, но он не удовлетворяет вашим
потребностям
С ЧЕГО НАЧАТЬ
Из чего нужно исходить, делая выбор компрессора? Выскажем не очень оригинальную, но справедливую мысль: исходить нужно из потребностей. Причем, касается это не только компрессора, но и любого другого оборудования. Ведь наверняка вам знакомы ситуации, когда покупают инструмент или оборудование, которое не справляется с решением поставленных задач, либо, наоборот, берут чересчур «хорошее» оборудование, необходимости в котором нет и в ближайшие годы не будет. Поэтому начните с постановки задачи: для каких целей вам нужен компрессор сейчас, для каких работ он может понадобиться в дальнейшем. Отправной точкой при выборе компрессора является требование производителей пневмоинструмента по минимально допустимым величинам параметров потребления сжатого воздуха. Поэтому перед тем, как посетить магазин компрессорного оборудования, начинаем вспоминать арифметику, и по возможности более точно подсчитаем количество потребителей сжатого воздуха и определим их рабочие параметры — номинальный расход воздуха и давление. Данные эти, как правило, указываются в документации к тому или иному пневмоинструменту. Если по каким-либо причинам вы не владеете этой информацией, можете выяснить характеристики подобных устройств у своих коллег по цеху или любого продавца пневмооборудования. Если и допустите небольшую погрешность, ничего страшного — как правило, она не будет роковой. Также можете воспользоваться ориентировочными значениями, которые приведены в таблице (ближе к концу статьи). Понятно, что пневмоинструмент используется в работе не постоянно, а время от времени, поэтому подсчитав количество пневмоинструментов и просто сложив значения расходов, мы допустим довольно грубую ошибку. Правильнее было бы ориентироваться на некоторое усредненное значение потребности в сжатом воздухе. Рассчитывать ее мы сегодня научимся, в этом нам помогут специальные коэффициенты. Но если формулы и расчеты — это не для вас, попробуйте хотя бы просто предположить, возможна ли одновременная работа нескольких инструментов и каких, какими будут продолжительность и периодичность между их включением. Если у вас нет желания глубоко погружаться в проблему выбора компрессора, в принципе, этих знаний для вас должно быть достаточно. Можете смело отправляться в хороший магазин компрессорной техники, где опытные менеджеры, на основании полученных вами данных, помогут подобрать оптимальную покупку. Если же вы любознательны и хотите подойти к вопросу приобретения компрессора более осознанно, — приглашаем вас продолжить чтение.
ГАРАЖНЫЙ КОМПРЕССОР. ПОРШНЕВОЙ ИЛИ ВИНТОВОЙ?
Существуют множество различных типов компрессоров, но наибольшее распространение в быту и промышленности получили только два их вида: поршневой; винтовой. Вкратце о каждом из них. ПОРШНЕВОЙ
По своему устройству и принципу работы поршневой компрессор достаточно несложен. Вспомним велосипедный насос: воздух всасывается в цилиндр и сжимается за счет перемещения поршня.
Поршневой компрессор, конечно, более сложен, но в целом принцип его работы тот же. Принцип работы поршневого компрессора: воздух через впускной клапан засасывается в цилиндр, сжимается и через выпускной клапан вытесняется в магистраль.
Конструктивно поршневой компрессор представляет собой агрегат, включающий: поршневую головку, электродвигатель, ресивер, устройство автоматического регулирования давления (так называемое реле давления или прессостат). Главной особенностью поршневых компрессоров является их режим работы — повторно-кратковременный. Это значит, что компрессор не может «молотить» постоянно, время от времени ему нужна остановка для охлаждения, на время которой пневмомагистраль подпитывается только ресивером. Энергетически такая периодическая работа оказывается не очень выгодной, тем более что она приводит к скачкам давления на выходе компрессора. Но эти недостатки чаще всего «прощаются» поршневым компрессорам, поскольку они компенсируются многими достоинствами, среди которых — их невысокая стоимость, простота конструкции, неприхотливость в техническом обслуживании и ремонте. На сегодняшний день, если речь идет об относительно небольшой производительности и непостоянном воздухопотреблении, а также эксплуатации в тяжелых климатических и производственных условиях, поршневые компрессоры гораздо предпочтительнее других технологий сжатия. В таких случаях они служат дольше и дешевле обходятся в эксплуатации. Ведь не нужно забывать, что выбор компрессора определяется не только первоначальными затратами при покупке, но и стоимостью его обслуживания в течение всего срока службы. Конечно, современные поршневые компрессоры сильно отличаются от тех старичков, которые еще из советских времен остались на некоторых предприятиях. Отличаются всем: и энергопотреблением, и техническими характеристиками, и особенностями конструкции. Например, производитель немецких компрессоров BOGE утверждает, что их промышленные поршневые компрессоры одинаково хорошо работают как в повторно-кратковременном режиме, так и при полной постоянной нагрузке. Но, как бы там ни было, для длительной непрерывной эксплуатации все же более выгодны (и потому более популярны) компрессоры иного типа — винтовые. В этом случае уже именно они становятся более экономичными и эффективными.
ВИНТОВОЙ
Винтовой компрессор — более современное и совершенное оборудование. Принцип работы этих компрессоров больше всего напоминает принцип мясорубки.
Два винта (вращающихся с одинаковой частотой и в одном направлении) сжимают между собой воздух и вытесняют его в линию нагнетания. Сжатие воздуха в винтовом компрессоре осуществляется с помощью двух винтов, вращающихся совместно В отличие от поршневого компрессора, в котором фаза сжатия периодически чередуется с фазой впуска, сжатие воздуха в винтовом компрессоре происходит непрерывно.
Поэтому винтовой компрессор может работать без перерывов уже гораздо дольше (практически круглосуточно). При этом подача воздуха у него равномерная, а не импульсная, как у поршневых. Винтовой компрессор равной производительности компактнее поршневого, на 10-12 дБ меньше шумит. Качество воздуха на выходе — выше, расходы на обслуживание — ниже. По надежности винтовой и поршневой компрессор — небо и земля. Износ винтовой пары по сравнению с износом кривошипно-шатунного механизма в десятки раз меньше, поэтому и энергозатзатраты на выработку сжатого воздуха винтовым компрессором значительно ниже, а ресурс выше. Ресурс «сердца» винтового компрессора — винтовой пары по неофициальным данным составляет 7-8 лет и на много больше, я встречал компрессора которые работают и по 20 лет.
Конструктивно винтовой компрессор сложнее поршневого. Он имеет циркуляционную систему смазки и охлаждения, снабжен автоматической системой управления, некоторые модели оборудованы встроенным осушителем рефрижераторного типа и комплектом микрофильтров. Такие модели еще называют компрессорная станция «все в одном».
Проще говоря, чтобы гарантированно получить на выходе 6 бар, нам необходимо установить компрессор с максимальным давлением 8 бар. Увеличить давление выше значения, указанного в характеристиках компрессора конечно же, не удастся. Заводские регулировки прессостата можно изменить только в сторону уменьшения минимального давления. Иными словами, компрессор с Pmax = 10 бар и Pmin = 8 бар можно перенастроить, например, на Pmax = 9 бар и Pmin = 7,5 бар. Но увлекаться такими настройками не стоит, поскольку прессостаты — устройства не очень надежные. Так что заводские регулировки прессостата лучше не трогать, а для понижения давления устанавливать регуляторы давления непосредственно перед потребителями. Определяя максимальное давление, развиваемое компрессором, нужно также учитывать, что на пути сжатого воздуха от компрессора до потребителя происходит падение давления в линии. И чем длинее пневмомагистраль, чем больше в ее проектировании и монтаже ошибок (использование водопроводных кранов, труб слишком малого диаметра и т. д.), тем падение давления будет больше. Иногда оно может достигать такой величины, что пневмооборудование уже не может нормально работать. Во избежание неприятностей в таких случаях, лучше выбрать компрессор с более высоким максимальным давлением. Таким образом, типичный «портрет» универсального гаражного источника сжатого воздуха — поршневой агрегат с максимальным давлением 8 бар. Если компрессор будет использоваться исключительно для окрасочных работ, можно, на худой конец, обойтись и 6-барным. А для больших разветвленных пневмосетей лучше предпочесть 10-барник. Определенный запас по давлению полезен еще и по другой причине. Чем выше давление, развиваемое компрессором, тем большую массу воздуха он сможет «затолкать» в ресивер. А значит последний будет дольше опустошаться до минимально допустимого уровня давления, обеспечивая тем самым компрессору достаточное время для отдыха. Кстати, об отдыхе: зачем он нужен железному компрессору? Ответив на этот вопрос, мы придем к пониманию особенности рабочих процессов в поршневом компрессоре и сможем определить вторую его важнейшую характеристику — производительность.
РЕЖИМ РАБОТЫ ПОРШНЕВОГО КОМПРЕССОРА
Режим работы компрессора напрямую зависит от теплового режима поршневой головки. Понятное дело, что воздух, сжимаясь в цилиндре компрессора, нагревается. Часть тепла при этом поглощается деталями конструкции головки компрессора, и если не обеспечить теплоотвод, их температура будет возрастать выше допустимой нормы и головка не будет успевать охлаждаться. В «лучшем» случае это приведет к ускоренному износу поршневой группы, в худшем — компрессор заклинит сразу же. Естественно, при проектировании компрессора это учитывается. Но те простые меры, которые принимаются для обеспечения теплосъема (в частности, обдув воздухом и изготовление поршневой головки из сплавов с высокой теплопроводностью), хоть и повышают эффективность охлаждения, но являются недостаточными для того, чтобы компрессор мог работать в непрерывном режиме достаточно долгое время. Поэтому поршневые компрессоры изначально рассчитываются на периодическую эксплуатацию, с обязательными перерывами, необходимыми для охлаждения головки.
КОЭФФИЦИЕНТ ВНУТРИСМЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
В зависимости от допустимого режима эксплуатации и выходных характеристик зарубежные производители делят свои компрессоры на несколько классов: хобби (полупрофессиональные); профессиональные; промышленные. О их устройстве и конструктивных отличиях мы поговорим в отдельной статье, сейчас лишь отметим, что для каждого типа существует свой так называемый коэффициент внутрисменного использования (Кви). Этот коэффициент составляет: для полупрофессиональных компрессоров — 0,15–0,2; профессиональных — 0,4–0,5; промышленных — 0,6–0,7. Что значат эти цифры? Они показывают, какую часть времени компрессор может работать без перерывов. Количественно Кви определяется как отношение времени работы компрессора в режиме нагнетания к общему времени продолжительности рабочего цикла. То есть, учитывая, что за максимальную продолжительность цикла принимают 10-минутный отрезок времени, компрессор промышленного типа должен работать в режиме нагнетания 6–7 минут, после чего 3–4 минуты «расслабляться». В целом компрессоры, способные дольше работать в непрерывном режиме более надежны, ресурс их выше. Как, впрочем, и стоимость, поскольку достигается такая надежность использованием более совершенных материалов и схемных решений. Еще один важный момент: поршневой компрессор обязательно должен иметь «запас по производительности», то есть его производительность должна быть всегда больше, чем реальное воздухопотребление. Для чего? А для того, чтобы компрессор, производя сжатого воздуха больше, чем расходуется, сам создавал для себя задел, позволяющий ему время от времени «отдыхать». Величина запаса производительности определяется одноименным коэффициентом, зависящим от класса компрессора. До него мы еще дойдем. В общем можно сказать, что запас производительности должен быть тем больше, чем ниже класс компрессора в вышеприведенной «табели о рангах». То есть отдав предпочтение, например, более дешевой полупрофессиональной технике, нужно заложить в расчеты больший запас по производительности.
МИФ О РЕСИВЕРЕ
Теперь несколько слов о ресивере. Его основные функции следующие: «хранение» запасенного сжатого воздуха;
сглаживание воздушных пульсаций;
охлаждение сжатого воздуха.
Может сложиться впечатление, что чем больше ресивер, тем легче живется компрессору. Этот же миф может иметь и другую интерпретацию: чем больше ресивер, тем лучше, и так далее. В любом случае, все эти суждения ошибочны. Дело в том, что до того момента, когда ресивер наполняется до максимального давления и автоматика отключает компрессор, должно пройти время, и немалое. И если необоснованно увеличить объем ресивера, компрессор будет работать «без перекура» слишком долго, что, скорее всего, приведет к его преждевременному выходу из строя. И наоборот: если объем ресивера меньше положенного, компрессор будет включаться слишком часто, что также не есть хорошо. Изучая каталоги компрессорного оборудования можно заметить, что компрессоры одинаковой производительности часто комплектуются ресиверами различных объемов. Почему так? Потому, что объем ресивера зависит не только от производительности компрессора, но и от характера воздухопотребления. Поэтому если расход воздуха примерно равномерный по времени, то в целях экономии средств можно выбрать ресивер минимального объема. Если имеют место пиковые нагрузки, лучше взять больший. В среднем объем ресивера должен быть таким, чтобы компрессор наполнял его за 3-4 мин. Вывод: грамотно подобранный компрессор — это компрессор с такими производительностью и объемом ресивера, которые позволяют данному компрессору работать в режиме внутрисменного использования, на который тот рассчитан и не более.
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ КОМПРЕССОРА: НА ВХОДЕ ИЛИ НА ВЫХОДЕ?
Широко распространенной ошибкой на практике является неправильное понимание величины производительности компрессора, что часто приводит к путанице и ошибкам в расчетах. Прежде всего отметим, что производительность компрессора принято определять в объемных величинах. Но вся штука в том, что в зависимости от давления и температуры, одна и та же масса воздуха может занимать разный объем. Иными словами, с ростом давления на выходе компрессора его объемная производительность уменьшается. Поскольку объемная производительность компрессора — величина непостоянная, зависящая от начальных условий всасывания, то очевидно, что для определения реальной производительности компрессора эти условия (давление и температуру) нужно обязательно учитывать. Об этом говорит и ГОСТ, согласно которому производительность компрессора — это объем воздуха на выходе из него, пересчитанный на начальные условия всасывания. Как правило, производительность указывается для нормальных условий, при которых атмосферное давление составляет 1 бар, а температура — +20 °С. Сама же производительность выражается в нормальных кубических метрах (или литрах) в единицу времени: м³/мин, м³/ч, л/с, л/мин. Иными словами, производительность 500 л/мин для нормальных условий означает, что компрессор за минуту вырабатывает такое количество воздуха, которое при температуре окружающего воздуха +20°С и давлении 1 бар занимает объем 500 л. Все это, конечно, хорошо, но зарубежные производители не знакомы с содержанием наших ГОСТов, и производительность своей продукции они определяют несколько иначе. В технических характеристиках на свою продукцию они указывают теоретическую производительность компрессора (производительность на входе). Теоретической эта величина называется не случайно, поскольку она отличается от реальной, выходной производительности весьма значительно (в большую сторону). Может, из-за этого иностранные производители и указывают данные именно по всасыванию, — выглядят то они гораздо более солидно. Из-за чего такая разница между реальной и теоретической производительностью? Из-за потерь во всасывающих и нагнетательных клапанах, а также наличия недовытесненного сжатого воздуха в так называемом «мертвом пространстве» (зазоре между поршнем в крайнем верхнем положении и клапанной группой), приводящих к уменьшению наполнения цилиндра и снижению производительности компрессора. Это снижение определяется коэффициентом производительности компрессорной головки (Кпр). Этот коэффициент составляет:
для полупрофессиональных компрессоров — 0,55;
профессиональных — 0,65;
промышленных — 0,65 (для одноступенчатых) и 0,75 (для двухступенчатых).
Воспользовавшись этими значениями, мы можем прикинуть, какова реальная производительность компрессора. Например, если для компрессора полупрофессиональной серии в каталоге указана теоретическая производительность 200 л/мин, тогда реальная его производительность составит 200 · 0,55 = 110 л/мин. В хорошем магазине, как правило, вам могут подсказать данные как по входным, так и по выходным характеристикам компрессоров. Вывод: в технических характеристиках на импортные компрессоры указывается производительность по всасыванию, то есть на входе в компрессор. Это значение нельзя понимать как реальную производительность компрессора на выходе — она не учитывает его конструктивные особенности и КПД. Ну а теперь самое время вооружиться калькулятором и приступить к расчетам. Стоит отметить, что точный расчет характеристик поршневого компрессора сложен и связан с решением степенных уравнений. Методика, по которой будем считать мы, содержит упрощенные соотношения. Они, хоть и дают небольшую погрешность, но, тем не менее, позволяют в целом правильно определить характеристики компрессора.
СЧИТАЕМ ШАГ 1.
РАСЧЕТ ВОЗДУХОПОТРЕБЛЕНИЯ
При расчете воздухопотребления лучше ориентироваться на реальные паспортные данные используемого инструмента — точность вычислений в этом случае будет выше. Но если этих данных у вас нет, можете воспользоваться ориентировочными значениями из таблицы.
Как уже говорилось, недостаточно просто подсчитать количество инструментов и найти сумму расходов. Поскольку инструмент используется в работе не постоянно, а с определенными промежутками, правильнее будет произвести расчет с учетом коэффициентов использования оборудования:
G (л/мин) = G1 · Ки1 + G2 · Ки2 + … + Gn · Киn
где:
G — общее потребление воздуха;
G1, G2, Gn — потребление воздуха каждой единицей пневмоинструмента;
Ки1, Ки2, Киn — коэффициенты использования оборудования. Коэффициент использования определяется как отношение времени работы какого-либо инструмента или оборудования к определенному отрезку времени. Например, если инструмент работает в среднем 20 минут в течение часа, то его коэффициент использования составит 20/60 = 0,33 (или 33%). В вышеприведенной таблице помимо показателей расхода воздуха и давления, также приведены и значения коэффициентов использования для наиболее часто применяемого в автосервисе оборудования. Итак, воспользовавшись формулой, мы определили общее потребление сжатого воздуха. Но это еще не все. Теперь нам необходимо учесть вероятность одновременной работы всего оборудования. Она определяется коэффициентом синхронности, значения которого приведены в таблице.
Таким образом, рассчитанное ранее значение общего воздухопотребления нужно умножить на соответствующий коэффициент синхронности. И уже на основании полученной величины выбирать компрессор.
ПРИМЕР РАСЧЕТА
В качестве примера рассмотрим порядок расчета и выбора поршневого компрессора для небольшой покрасочной автомастерской. Предположим, что нам необходим компрессор для обеспечения сжатым воздухом двух пневмоинструментов: окрасочного пистолета (расход воздуха 350 л/мин, коэффициент использования 0,6); шлифовальной машинки (расход воздуха 400 л/мин, коэффициент использования 0,6).
1. Определим общий расход воздуха:
G = 350 · 0,6 + 400 · 0,6 = 210 + 240 = 450 л/мин
2. Умножим полученное значение на соответствующий коэффициент синхронности работы оборудования (при использовании двух пневмоинструментов он равен 0,95). Получим:
G = 450 · 0,95 = 428 л/мин
Итого: общее потребление воздуха составляет 428 л/мин. Итак, рассчитав предполагаемое потребление сжатого воздуха, необходимо определиться с типом компрессора. Для начала определимся с максимальным давлением. Для этого посмотрим, какое давление необходимо для работы наших инструментов: краскопульт — 3-4 бар; шлифмашинка — 6 бар. Следовательно, минимальное рабочее давление компрессора Pmin должно быть не менее 6 бар. Вспоминаем про разницу между Pmin и Pmax и прибавляем к нашим 6 барам еще 2. Наш выбор — «восьмибарник» (Pmin = 6 бар, Pmax = 8 бар).
ШАГ 2. РАСЧЕТ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ КОМПРЕССОРА (НА ВХОДЕ)
Далее рассчитаем теоретическую производительность компрессора. Для этого воспользуемся формулой:
Qвх = G · (β/Кпр)
где:
G — общий расход воздуха (у нас он равен 428 л/мин);
β — коэффициент запаса производительности, зависящий от класса компрессора;
Кпр — коэффициент производительности компрессорной головки (КПД компрессора).
Значения β и Кпр для работы компрессора в диапазоне рабочих давлений от 6 до 8 бар, приведены ниже.