Компрессор. Назначение, виды и их характеристики

Пневматический строительный инструмент и различное оборудование, использующее в своей работе сжатый воздух, требуют подключения к специальному нагнетателю давления под названием компрессор.

Само название с латинского дословно можно перевести, как сжатие, что уже указывает на назначение этого устройства.



Компактные переносные модели и стационарные энергетические компрессоры используются в самых разных сферах человеческой деятельности.

Из данной статьи вы узнаете о видах компрессоров, как самостоятельном инструменте, так и используемых его модификаций для различных устройств, работающих от сжатого воздуха.

Назначение и принцип действия компрессора

Компрессор – это устройство для перемещения газов, а также повышения их давления.

В большинстве случаев речь идет о воздушных компрессорах, однако, существуют варианты, созданные для работы с вполне конкретными газами и их смесями.

Компрессор автомобильный

В быту компрессоры активно используют для накачки надувных изделий воздухом, например, игровых мячей, пневматических матрасов, плавательных кругов, резиновых лодок.

Этот список можно продлевать бесконечно.

В профессиональной деятельности аппарат служит источником энергии для пневмоиструмента, используется автомобилистами и шиномонтажниками для накачки автомобильных шин, мотористами для очистки двигателя от грязи мощной воздушной струей (так называемое продувание).

Для опрессовки систем отполения в жилых помещениях, для септиков, для работы пескоструем, краскопультом, аэраторами и другими устройствами.

Модель для опресовки систем отопления

Некоторые виды этих устройств используют даже в медицине, например, в стоматологических кабинетах, где они потоком сжатого воздуха приводят в движение зубоврачебные приборы.

Устройство и характеристики

Компрессор – это по своей сути насос, который обеспечивает подачу газа с избыточным давлением.

Конструктивно различные виды могут значительно отличаться друг от друга.

Так насос приводится в движение ДВС или электродвигателем, а конструкция может включать или не включать металлический ресивер-баллон, в который нагнетается избыточное давление.

В привычном исполнении воздушный компрессор представляет собой ресивер, установленный на колесиках и оснащенный ручкой для удобства перемещения.

Модель с колесами

Баллон одновременно выступает рамой устройства, и сверху на него монтируется электродвигатель с насосом, регулятором давления, манометром и кнопкой запуска.

К ресиверу подключается пневматический шланг, к концу которого присоединяются различные переходники и насадки для использования этого оборудования в соответствующих целях.

Материал

Компрессор, в зависимости от его вида, состоит из множества отдельных деталей, часть из которых испытывает различного рода нагрузки, включая трение и давление.

Потому при изготовлении даже идентичных узлов часто используются совершенно разные материалы.

Так, например, цилиндры могут быть изготовлены из чугуна, литой и кованной стали.

Их рабочую поверхность шлифуют, и хонингуют.

Поршневые кольца производят из высококачественного перлитного чугуна.

В изготовлении уплотняющих сальников используется фторопласт.

Ресиверы во избежание коррозии покрывают слоем цинка или защитным ЛКП.

В принципе, все основные элементы изготавливают из металлов, за исключением, пожалуй, транспортировочных колес, которые зачастую делают пластиковыми с резиновым ободом.

Размеры и вес

Компрессоры могут быть действительно миниатюрными, длиной от 30 см, а также изготовленными в виде стационарных промышленных установок весом более 300 кг.

Типовые же воздушные модели, которые используют в своем деле профессионалы и любители, в среднем имеют следующие размеры:

  • Длина: 0,6 – 1,4 м.
  • Ширина: 0,3 – 0,5 м.
  • Высота: 0,48 – 0,9 м.
  • Диаметр ресивера: 0,2 – 0,7 м.
  • Вес: 20 – 130 кг.

Большая и малая модели

Так общая длина моделей объемом 25 л составляет примерно 0,58 м.

Наибольшего распространения у гаражных мастеров получили компрессоры с 50-литровым ресивером длиной 0,71 м и массой 40 кг.

Тип двигателя, мощность и давление

Насосы компрессоров приводятся в движение ДВС, электрическими двигателями, газовыми или паровыми турбинами.

Первые два варианта характерны для мобильных установок.

Модели с дизельным или бензиновым двигателем имеют размеры несколько больше электрических вариантов, используют их преимущественно в полевых условиях.

Что касается мощности привода компрессора, то самые востребованные электрические модели считаются и наименее мощными, хотя для всех бытовых и большинства профессиональных задач их параметров вполне достаточно.

Так домашние устройства оснащаются в основном 1,5-киловаттными электродвигателями, в то время как для профессиональной деятельности используют модели на 2 – 2,5 кВт.

С повышением мощности оборудования возрастают его размеры и вес, а также уровень издаваемого шума.

Мощность бензиновых агрегатов начинается с отметки 4 кВт, нередко достигает отметки 12 – 13 кВт.

По нагнетаемому давлению компрессоры делят на несколько групп:

  • Низкого давления: нагнетают 0,15 – 1,2 МПа.
  • Среднего давления: создают избыток в 1,2 – 10 МПа.
  • Высокого давления: нагнетают 10 – 100 МПа. Модель высокого давления
  • Сверхвысокого давления: способны превысить отметку 100 МПа.
  • Газодувки и вакуумные машины – предназначены для накачки давления со значениями вплоть до 100 МПа и более.

При работе в режиме всасывания эти устройства создают разрежение до 50 кПа, а иногда и до 90 кПа, выступая в последнем случае аналогами вакуумных насосов.

Время работы компрессоров

Продолжительность непрерывной работы компрессора в первую очередь зависит от его типа, а следовательно – конструкции.

Время работы без перерыва ограничивается степенью нагрева рабочих органов.

Так, например, коаксиальные варианты без ресивера способны непрерывно работать не дольше 20 минут, после чего их узлы заметно перегреваются.

Что касается моделей с ресиверами, то тут непрерывность работы определяется по минимальному давлению в системе, так как вся суть таких устройств заключается в периодической подкачке этого давления.

Модель на четырех колесах

Запуск двигателя осуществляется ранее момента, когда давление снизится до меньшей отметки, нежели рабочее значение.

То есть время непрерывной работы определяется мощностью двигателя (производительностью насоса) и объемом ресивера.

В зависимости от технических условий, оптимальное время непрерывной работы составляет менее 6 минут за одно включение, 20 минут в час за не более чем 8-10 включений.

Если двигатель стартует чаще, будет наблюдаться износ механизмов, а если за одно включение работает дольше, это приведет к перегреву оборудования.

Насадки

Вместе с компрессором зачастую в комплекте идут пневматические штуцеры для накачки различных надувных изделий.

Также их легко можно отыскать в свободной продаже.

Речь идет о насадках для ниппелей, мячей и надувных матрасов.

Также изготавливают адаптеры для накачки надувных лодок.

Различные насадки

Расширить функциональность компрессора можно с использованием пневматических фитингов, включающих разветвители, соединения шлангов и различные переходники.

Все перечисленные элементы изготавливают из цинка, меди, латуни, нержавеющей стали или композитного пластика.

ГОСТ

Термины, определения и общие понятия, связанные со стандартными компрессорами, указаны в ГОСТ 28567-90.

Кроме того, для стационарных воздушных поршневых агрегатов общего назначения введен еще в 1982 году ГОСТ 20073-81, а для гаражных компрессоров существует ГОСТ 18517-84.

Маркировка

Каждый производитель поршневых компрессоров маркирует свои изделия согласно собственных стандартов и технических условий.

Пример шильдика

Единую стандартизацию маркировки получили винтовые приборы.

Она состоит из буквенно-цифровой последовательности, например, ВК20Е-8-500Д, где:

  • ВК – тип прибора (винтовой в данном случае).
  • 20 – мощность в киловаттах.
  • Е – приставка, информирующая о наличии электронной панели управления.
  • 8 – значение нормального рабочего давления в барах. Если оборудование имеет 3 варианта значений (переключаются между собой), то другие 2 указываются в скобочках.
  • 500Д – объем встроенного ресивера в литрах.

Наличие в маркировке сочетания “ВС” свидетельствует об установленном частотно-регулируемом приводе, а обозначение “А”, которое встречается крайне редко, говорит об отсутствии внешнего кожуха.

Виды компрессоров и их цена

По целевому назначению компрессор бывает:

Газовый

Предназначен для функционирования с газами или смесями, за исключением воздуха.

Воздушный

Предназначен исключительно для воздушной смеси.

Циркуляционный

Для обеспечения движения рабочего агента по контуру замкнутого типа.

Многоцелевой

Вид оборудования, предназначенный для сжатия разных газов попеременно.

Многослужебный

Для сжатия нескольких газов одновременно.

По исполнению различают следующие аппараты для создания избыточного давления:

Мобильный компрессор

Передвижное устройство, часто оснащается колесиками и рукоятью.

Используется на различных строительных площадках, при ремонте дорог, в небольших ремонтных мастерских и т.д.

Это универсальный компрессор, так как подходит для решения широкого спектра задач.

Более мощные агрегаты выполнены в виде прицепа к автомобилю.

Модель в виде автомобильного прицепа

Компрессор стационарной установки

Не приспособлен для передвижения, представляет собой габаритную установку, размещенную вблизи постоянно работающего с ней пневматического оборудования.

Портативная компрессорная станция

Установка для сжатия газов с возможностью передвижения.

В основе конструкции находится компрессор, работающий в паре со вспомогательным оборудованием.

Портативная компрессорная станция

Стационарные станции

То же, что предыдущий вариант, однако, имеют большие габариты, и устанавливаются неподвижно в цехах различных производственных предприятий.

Часто оснащаются доп. системами, например, пожаротушения.

Сжатых воздух применяется для пневмоиспытаний оборудования, подачи на пневматические приводы и в других целях.

По типу двигателя, приводящего в работу насос, компрессор может быть:

Электрический

Легкий и компактный, может иметь крайне малые размеры.

Электрокомпрессор не зависит от топлива, подключается к источнику 12 или 24 В постоянного тока, или 110, 220, 360 В переменного.

Последние обойдутся минимум в 7 тыс. рублей.

Бензиновый

Распространен менее по причине высокой стоимости топлива, представляет собой довольно производительное оборудование.

Бензиновая модель

Цена – от 100 тыс. рублей.

Дизельные

Обладают наибольшей мощностью среди представленных выше.

Так как отличаются меньшим расходом топлива — экономичнее.

Однако их стоимость самая высокая, в среднем составляет 600 – 700 тыс. рублей.

По принципу действия насоса компрессоры бывают следующих видов:

Винтовые

В основе два винтовых ротора, которые при вращении сжимают в зазоре между ними проходящий воздух.

Винтовой вариант компрессорного устройства

Обладают высокой производительностью и рабочим давлением примерно 5 – 14 бар, экономичные и малошумные.

Цена – от 100 тыс. рублей.

Центробежные

В основе лежит ротор с симметричными колесами на валу.

От последних энергия передается частицам подаваемого газа, которые двигаются внутрь корпуса под действием центробежной силы.

Осевые

Газ проходит между расположенными вдоль оси корпуса двумя лопатками.

Мембранные

Используются преимущественно на производстве при работе с различными газами.

Мембранная модель

Передача газов под давлением обеспечивается за счет быстрых колебательных движений специальных гибких мембран.

Отличаются компактными размерами, высоким давлением, не подают механические примеси и просты в обслуживании.

Поршневые

Бюджетные модели, в работе напоминающие ДВС, где поршень приводится в движение коленвалом.

Простейшие варианты имеют всего 1 цилиндр, не способный создать высокое давление.

Устройство поршневой модели

Двухпоршневой компрессор обладает большей производительностью.

Встречаются трехпоршневые модели. По расположению поршней различают вертикальные, горизонтальные и угловые варианты.

В зависимости от количества последовательных этапов сжатия, компрессор бывает одноступенчатый, двухступенчатый и так далее.

Минимальная цена – от 7 тыс. рублей.

Кроме прочего, компрессор может быть:

  • Масляный – для снижения нагрева используется масло, из-за высокой производительности распространен в сфере производства.
  • Безмасляный – уступает по мощности, но из-за отсутствия масла воздух на выходе идет без примесей.

Безмасллянная модель

По типу привода компрессоры бывают:

  • Ременные – двигатель приводит в работу насос посредством ременной передачи. Рабочее давление подобных устройств не превышает 14 бар, а конструкция позволяет добиться высокой эффективности на низких оборотах, что положительно сказывается на долговечности. Устройство на ременном приводеЦена – от 30 тыс. рублей.
  • С прямым приводом – электродвигатель соединен с насосом напрямую, что снижает шумность устройства. Отличаются менее высокой производительностью. Другое название этого типа компрессора – коаксиальный. Стоимость – от 7 тыс. рублей.

По наличию ресивера:

  • С ресивером – имеет встроенный ресивер. Экземпляр с ресивером
  • Без ресивера – изначально конструкцией предусмотрено подключение стороннего ресивера, либо эксплуатация без него.

По дополнительным параметрам компрессоры бывают:

  • Со встроенным осушителем воздуха адсорбционного или холодильного типа.
  • Бесшумные (малошумные) – в процессе работы производят крайне низкий уровень шума.
  • С частотно-регулируемым приводом – позволяют удерживать заданное давление с высокой точностью (до 0,1 бар), снимают нагрузку на сеть при запуске оборудования, заметно экономичнее.

Примеры компрессоров специальной конструкции, предназначенных для конкретных задач:

Автомобильный компрессор

Электрическое устройство с невысокой мощностью и производительностью, подключаемое к автомобилю через прикуриватель или непосредственно к клеммам аккумулятора.

Это портативные модели, которые легко помещаются в багажник легкового автомобиля, фактически не занимая при этом свободное пространство.

Автокомпрессор

Простенький автокомпрессор обойдется примерно в 600 рублей.

Современный цифровой вариант с автоматическим отключением по достижении определенного давления будет стоить 1,5 тыс. рублей и выше.

Качественный скоростной вариант для подкачки шин обойдется уже в 7 — 8 тыс. рублей.

Мини-компрессор

Агрегат малых размеров, производящий небольшое давление для работы с аэрографом и другими аналогичными устройствами.

Мини-компрессор

Также этот вариант могут использовать автомобилисты.

Аквариумный компрессор

Крайне компактный прибор, предназначенный для насыщения воды в аквариумах кислородом, ее перемешивания и имитации течения.

Экземпляр для аквариумов

Средняя стоимость составляет примерно 800 – 1000 рублей, а минимальная — от 300 руб.

Еще один яркий пример специализированных компрессоров — медицинские модели.

Они используются для подачи высококачественного воздуха без примесей на соответствующее медицинское оборудование.

Применяются стоматологами, хирургами, анестезиологами, пульманологами.

Крайне тихие в работе, практически не вибрируют, оснащаются дополнительными системами очистки воздуха и его осушения.

Что нужно знать о компрессорах?

Компрессор, как и любое другое пневматическое оборудование, требует несложного ухода, который способен значительно продлить срок его работы:

  • Воздух необходимо после завершения работы обязательно полностью стравливать. Это убережет прокладки и краны от повреждения.
  • Ресивер требует периодического слива конденсата посредством специального сливного отверстия. Особенно это касается холодного времени года.
  • Работу компрессора необходимо организовывать с перерывами во избежание перегрева рабочих элементов. Дело в том, что части поршневой конструкции трутся друг о друга, сильно разогреваясь, а их чрезмерный нагрев может стать критическим и привести к поломкам агрегата.

Разные виды компрессорных устройств

Внимание!

Шнековые и мембранные компрессоры не переносят работу при минусовой температуре, поэтому зимой на улице их лучше не использовать.

Производители компрессоров

Ниже приведены наиболее популярные производители бытовых и профессиональных аппаратов:

  • Отечественные: Калибр, УДАРНИК, Качек, Спец, Кратон, Вихрь, Орион.
  • Зарубежные: Metabo, Abac, Inforce, Brima, FUBAG, Ryobi, Remeza, Fiac, Garage.

О том как сделать правильный выбор компрессора для автомобиля, для дома, для покраски и др. читайте в одноименной статье тут




Ссылка на основную публикацию