компрессор для сто 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.
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.
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.
