Виды компрессоров, назначение и сфера их применения

Какие бывают типы компрессоров?

Во всем многообразии компрессоров, они делятся на несколько характеристик по принципу работы, итак:

Поршневой компрессор — принцип работы аналогичен двигателю внутреннего сгорания, где воздух накачивается за счет движения поршня на шатунном механизме. Большинство бытовых и полупрофессиональных компрессоров являются поршневыми компрессорами. Как правило, компрессор для автомойки, небольшой СТО, шиномонтажа выбирается именно поршневой.

Винтовой компрессор — принцип работы, грубо можно сравнить с мясорубкой, где лопасти винта работают в камере с минимальным зазором, таким образом нагнетая воздух. Эта категория относится к дорогостоящим профессиональным (промышленным) компрессорам. У них значительно выше ресурс, производительность, ниже уровень шума. Винтовые компрессоры, как правило применяются на крупных СТО, где большое количество потребителей сжатого воздуха, или же в промышленности. Выбрать и приобрести промышленные винтовые компрессоры можно на сайте https://air-part.ru/category/promyshlennye-nemetskie-kompressory/ .

Масляные и безмасляные.

В масляных компрессорах присутствует картер со смазывающей жидкостью, которая увеличивает ресурс работы двигателя, а так же оказывает смазывающее воздействие в непосредственном потребителе, будь то гайковерт, ударный гайковерт, шлифовальная, полировальная машинка, шуруповерт и т.д. Этот же эффект негативно сказывается при использовании покрасочного пистолета, когда частички масла могут попадать в покрасочный пистолет и снижать качество покраски (решается установкой дополнительных фильтров в пневмо-магистрали перед краскопультом). Соответственно, как любое оборудование с использованием масла — данный тип компрессоров требует дополнительного ухода, контроля и своевременной замены масла. Большинство применяемых на автомойке или СТО компрессоров являются масляными.

Безмасляные компрессора, проще в обслуживании и применяются, как правило для личных нужд в гаражах, или же для хобби. Ресурс безмасляных компрессоров, как правило, в 2-3 раза ниже масляных и режим эксплуатации предполагает использование компрессора не более 10-15 минут в час.

С прямой передачей (коаксиальные), с ременной передачей.

Небольшие компрессоры малой производительности, до 400 л/мин, как правило бывают с прямой предачей, т.е. вал поршней расположен непосредственно на валу электродвигателя, и частота вращения двигателя равна частоте вращения поршня. Такая конструкция характеризует повышенный износ двигателя и ресур у данного типа компрессоров ниже изделия с ременной передачей.

В компрессорах, где вращение поршням передается через клино-ременную передачу, частота вращения мотора ниже, за счет чего достигается повышенный ресурс и производительность компрессора. Но и стоимость их уже выше.

Количество цилиндров

Компрессоры бывают 1-2-3 цилиндровыми. От количества и объема цилиндров зависит производительность аппарата. Так же компрессоры могут различаться на рядное, V-образное, W-образное расположение цилиндров, но в данной статье углубляться в эти особенности мы не будем.

Принцип работы компрессора: пользуемся аппаратом правильно и безопасно

От правильного использования компрессора зависит качество его работы и срок службы.

1. Установите компрессор в сухом и чистом месте. Угол наклона не должен превышать 15 градусов. Между вентиляционной решёткой аппарата и ближайшим препятствием должно быть не менее 50 см. А расстояние до пневматического инструмента около трёх метров. При окрашивании брызги не должны попадать на корпус устройства. Если это происходит, значит, компрессор стоит слишком близко.
2. Проверьте уровень масла. Если его недостаточно, долейте. Используйте то, которое рекомендовал производитель в инструкции. Включите компрессор. При первом запуске прогоните агрегат 15–20 минут вхолостую.
3. После первого часа работы подтяните крепёжные соединения.

Рабочее помещение необходимо проветривать или пылесосить во избежание попадания пыли внутрь аппарата.

Советы по технике безопасности

• при использовании компрессора с пневматическим инструментом надевайте защитную одежду. Чтобы не повредить слух, используйте специальные наушники;
• для работы с краскораспылителем запаситесь защитными перчатками и комбинезоном;
• не забывайте про глаза. Для них есть пластиковые очки;
• при подключении травмоопасных инструментов, таких, как перфоратор или шлифмашина, надевайте нескользкую обувь и плотные рукавицы;
• не забывайте отключать компрессор от сети при проведении технического обслуживания;
• не трогайте аппарат мокрыми руками во включённом состоянии. Не оставляйте компрессор под открытым небом без навеса;
• повреждённый ресивер подлежит замене. Его нельзя эксплуатировать после сварки;
• не используйте компрессор не по назначению. Например, для наполнения баллонов акваланга.

Компрессор можно подключать к аккумулятору

Вам понадобятся провода с металлическими зажимами «крокодил». Аккумулятор зарядите и выключите. Подключите провода к компрессору и клеммам аккумулятора, соблюдая маркировку: плюс к плюсу, а минус к минусу.

При подключении компрессора к аккумулятору крокодилами нужно соблюдать полярность

Использование компрессора зимой

Если компрессор находится на морозе, но не используется при минусовой температуре, то хладагент конденсирует в масле. При запуске происходит поломка агрегата. Во избежание неприятностей применяют различные средства:

• установите специальные нагревательные элементы. Один должен быть встроен для постоянного функционирования, а другой дополнительно подогревает картер до запуска;
• если нет нагревательных элементов, перед стартом прогрейте компрессор тепловой пушкой. Температура аппарата должна подняться до + 11 градусов;
• следите за исправностью обратного клапана. Он предотвращает попадание конденсата в цилиндры;
• возьмите аэрозоль для размораживания замков. Набрызгайте на все клапаны для стравливания воздуха;
• установите будку с войлочным утеплением внутри.

Популярные производители компрессоров

Существует множество изготовителей компрессорных устройств. Однако некоторые наиболее востребованы, т.к. хорошо себя зарекомендовали.

Secop

Лидер на рынке холодильного оборудования. Компания выпускает компрессоры не только для бытовой, но и для промышленной техники. В ассортименте Secop есть более нескольких сотен различных моделей. Энергоэффективность каждого компрессорного устройства бренда в среднем на 20% выше, чем у остальных.

Secop предлагает технику, функционирующую в широком диапазоне температур (-35…+10°С). Холодильники, выпускаемые брендом, работают на различных хладагентах. Особенностью оборудования является долговечность. У продукции есть сертификат соответствия мировым стандартам.

Comptek

Компрессоры представлены в более чем 400 наименованиях. Марка сравнительно бюджетная, но изделия качественные. Такие устройства используют востребованные бренды, например Bosch и Indesit. Все компрессоры Comptek имеют высокую производительность, долгий срок службы и минимальный уровень энергопотребления.

Lunite Hermetique

Французская компания выпускает линейные и инверторные устройства. Можно выбрать модель для любого оборудования. Бренд предлагает более 650 наименований, отличающихся долговечностью. Благодаря максимальной точности сборки все запчасти и механизмы надолго защищены от износа. Герметичность и прочность корпуса обеспечивают устойчивость к негативному воздействию внешних факторов.

Panasonic

Качественные спиральные компрессоры отличаются высокой производительностью. Для моделей японского бренда характерна пониженная вибрация, а также бесшумное функционирование. Абсолютная герметизация узлов гарантирует надежность и долговечность. Специальные подшипники для уменьшения трения продлевают срок службы устройств.

Embraco

Считается лидером в производстве герметичных компрессорных агрегатов. Компания выпускает инновационные изделия, сочетая в них высокую энергоэффективность и экологичность. Бренд стал выпускать приборы, совместимые с альтернативными хладагентами.

Другие производители

Кроме знаменитых брендов, большим спросом пользуются Cubigel и Атлант. При выборе нового холодильника многие покупатели задаются вопросом, какой лучше компрессор. Стоит учитывать, что функциональность такой запчасти зависит от особенностей эксплуатации и параметров холодильника. Желательно покупать модель, подходящую по техническим характеристикам, и соблюдать рекомендации изготовителей устройства.

Лучшие модели воздушных компрессоров

Чтобы бытовые потребности были удовлетворены в лучшей мере и на высшем уровне, следует приобретать зарекомендовавшую себя модель компрессора. На основании отзывов покупателей, а также с учетом мнений экспертов, удалось выделить ряд самых популярных электрических воздушных компрессоров.

Принцип работы воздушных компрессоров

BauMasterAC-93155 Х

Используется как дома, так и в малых мастерских. Удобство в процессе сдавливания воздуха во многом зависит от масляной смазки, которой сопровождается работа поршня. Давление в 8 бар, малый вес и объем ресивера с показателем 50 л сделали BauMaster одним из самых востребованных агрегатов на рынке спецтехники.

WerkBM-2T50

Скромные габариты компенсируются высокой производительностью и приемлемой стоимостью (5000 руб.). В комплектацию встроена автоматика, а также ряд приборов, отображающих важные технологические показатели.

RigaAC-50

Детище украинских производителей – незаменимый помощник в домашней работе, рассчитанной на мощность 1,5 кВт. Благодаря простоте конструктива и легкости в использовании, модель обрела популярность даже за рубежом. А стоимость ее составляет 4000 – 4300 руб.

Кентавр КП-2425 В

Данный электрический аналог рассчитан для более серьезных работ, поскольку мощность составляет уже 1,9 кВт, а производительность повышается до 280 л/мин. С такими характеристиками «домашняя» модель воздушного компрессора может составить конкуренцию полноценный промышленным агрегатам. Процесс работе не нуждается в постоянном контроле за счет встроенных в двигатель автоматических датчиков контроля.

Intertool 1500 Вт

Интертул также имеет довольно высокие параметры производительности – 206 л/мин. Его мощность составляет 1,5 кВт, а напряжение – 220 В. Производитель дает гарантию на воздушный компрессор сроком на 1,5 года. Цена не превышает 5500 руб.

Компрессор Intertool 1500 Вт — характеристика

Союз 1500 Вт

По названию становится понятно, что этот представитель электрической спецтехники – выходец из России. Его небольшой вес (15 кг) обеспечивает удобство в использовании и легкость в перемещении. Такой механизм запросто проработает 10 лет (при надлежащих условиях эксплуатации). В специальном техническом обслуживании не нуждается, однако отмечены сбои при перепадах напряжения в сети.

Зенит-24

Выбор бытового компрессора воздушного 220 вольт часто падает на представителя времен СССР – «Зенит-24». Высокое качество, проверенное годами, сделало компрессор любимцем многих мастеров. А технические характеристики делают отечественный агрегат достойным конкурентом зарубежным аналогам.

 

Изготовление ресивера для компрессора своими руками

Способы усовершенствования компрессора из старого холодильника своими руками

Какой лучше вид автомобильного компрессора – критерии выбора

Конструкция агрегата

Устройство компрессоров определяется типом конструкции. Наиболее распространены поршневые воздушные модели. Они могут быть масляными и безмасляными. В обоих случаях непосредственную выработку сжатого воздуха обеспечивает поршень за счет возвратно-поступательных движений. Но и сама поршневая группа нуждается в энергетической поддержке. Функцию привода могут выполнять двигатели разных типов. В частности, компрессор электрический работает на электромоторе. Такие станции выгодны своей бесшумностью, но они же зависимы от сети, что не всегда допустимо при организации рабочего процесса. Существуют и другие варианты энергоснабжения, которые будут рассмотрены отдельно. В обязательный состав практически всех компрессоров входит и емкость с воздухом. Это ресивер, от объема которого напрямую зависит производительность компрессорной установки.

Компрессор для холодильника: принцип работы

Чтобы понять назначения данного аппарата, следует рассмотреть схему работы оборудования. Упрощенный вариант, где указаны только основные элементы конструкции, приведен ниже.

Рис. 1. Принцип работы холодильной установки

Обозначения:

• А – Испарительный радиатор, как правило, изготовлен из медных трубок и расположен внутри камеры.
• B – Компрессорный аппарат.
• С – Конденсатор, представляет собой радиаторную сборку, расположенную на тыльной стороне установки.
• D – Капиллярная трубка, служит для выравнивания давления.

При помощи компрессора (В на рис. 1), пары хладагента (как правило, это фреон) нагнетаются в радиатор конденсатора (С). Под давлением происходит их конденсация, то есть фреон меняет свое агрегатное состояние, переходя из пара в жидкость. Выделяемое при этом тепло радиаторная решетка рассеивает в окружающий воздух

Если обратили внимание, тыльная часть работающей установки ощутимо горячая. Покинув конденсатор, жидкий хладагент поступает в выравниватель давления (капиллярная трубка D). По мере продвижения через данный узел давление фреона снижается. Жидкий хладагент, теперь уже под низким давлением, поступает в испарительный радиатор (А), под воздействием тепла которого, он опять меняет агрегатное состояние

То есть становиться паром. В процессе этого происходит охлаждение испарительного радиатора, что в свою очередь привод к понижению температуры в камере.

Далее идет повторение цикла, до установления в камере необходимой температуры, после чего датчик подает сигнал на реле для отключения электроустановки. Как только происходит повышение температуры выше определенного порога, аппарат включается и установка работает по описанному циклу.

Исходя из вышеописанного, можно заключить, что данное устройство представляет собой насос, обеспечивающий циркуляцию хладагента в системе охлаждения.

Сферы применения

Распространено мнение, что в домашних условиях от подобного устройства выгоды не настолько много, как от аналогичных устройств. Однако это убеждение несправедливо, поскольку потребительский спрос на сходные устройства среди нынешних потребителей растет постоянно. Предпосылкой для такого распространения оказалось появление в продаже доступного и уже проверенного пользователями воздухопоглощаемого инструмента по типу:

• гайковертов;
• шлифовальных машинок;
• строительных пистолетов;
• пневмомолотков;
• дрелей;
• перфораторов.

Стоимостное выражение аналогичных приборов значительно ниже, в сравнении по мощности со сходными электрическими аналогами. Впрочем, надежность и эффективность пневматических агрегатов несравнимо выше. Этот факт объясняется тем, что в процессе эксплуатации такие приспособления нельзя перегрузить, они довольно свободно преодолевают стартовые нагрузки, а также заклинивание. Пневмооборудование подразумевает наименьший уход, ему не вредят воздействия жидкости или сырости, поскольку они не рассчитаны для подсоединения к электросети. При помощи таких агрегатов есть возможность работать в сложных и влажных погодных условиях: в снег, дождь и в обстановке влажного подвала.

Воздушный компрессор мощностью 220 В может потребоваться еще и тогда, когда походят покрасочные работы различной сложности.

Воздух, кроме всего прочего, можно употреблять для очистки уличных водопроводных систем от остатков влажности при надобности консервации на зимнее время. Под высоким давлением воздух может использоваться и для продувания забитых труб.

Особенно автовладельцам известен тот факт, что воздушный компрессор мощностью 220 В может быть полезен для продувки топливной и тормозной систем, подкачки шин и, кроме того, для ряда прочих задач по ремонту и обслуживанию машин. Если использовать компрессор небольших размеров, он будет способен справиться с такими задачами, как очистка часового механизма или с потребностью продувания материнской платы в компьютерах или ноутбуках.

Конструкция и схема

Конфигурация может различаться в зависимости от видов модели (о которых ниже), но каждый вариант состоит из следующих функциональных групп:

• механизма сжатия – это может быть винтовая пара, поршневая группа или другой элемент, осуществляющий нагнетание газовой среды;
• привод — двигатель (электрический, на жидком топливе или на газу), механизм передачи мощности (прямой, редуктор или ременной);
• распределения и регулирования– вся имеющаяся совокупность клапанов, трубопроводов и шлангов;
• смазки – маслопроводы, фильтры, насосы, отделители, резервуары;
• охлаждения – трубы, концевые и промежуточные теплообменники;
• электротехнические установки – контакторы, реле, предохранители и блок управления.

Напомним, это в самом общем случае, а конкретика уже зависит от оборудования, к рассмотрению вариантов которого мы и переходим.

Назначение компрессора и принцип его действия

Можно дать сразу несколько определений этому оборудованию. Например, с технической точки зрения это сложный агрегат, состоящий из определенного количества элементов механической рабочей группы. Сложно для восприятия? Картину прояснит алгоритм функционирования – он предельно прост.

 

Любая такая установка:

• вбирает (всасывает) газовую среду;
• пропускает ее через себя, попутно понижает температуру, очищает, сепарирует (если это необходимо) и, главное, подвергает сжатию;
• выдает ее устройствам конечного потребления.

 

В процессе могут быть использованы самые разные методы, а также смазки и/или охлаждающие жидкости, суть от этого не меняется. Таким образом, компрессор – это машина, предназначенная для повышения давления и перекачивания газов

Роль компрессора в технологическом процессе имеет важное значение, поэтому к его эксплуатационным характеристикам предъявляются достаточно жесткие требования: он должен быть надежным, высокопроизводительным, с крайне низким процентом отказов

 

 

Виды компрессоров: описание

Объемные

Это тип компрессоров, в которых сжатие происходит за счет уменьшения объема камеры. К ним относятся: поршневые, винтовые, мембранные, жидкостно-кольцевые, роторно-пластинчатые и спиральные.

 

С момента изобретения первого компрессора в 1650 году было изобретено большое количество разных типов моделей, используемых в той или иной ситуации

Обратим внимание на те из них, которые продолжают оставаться актуальными

 

Поршневые

 

Классически распространены, хотя сегодня во многих сферах их уже активно вытесняют более перспективные винтовые. Могут быть как стационарными, с электродвигателем, так и мобильными, с мотором внутреннего сгорания и колесным/гусеничным шасси.

Главное, что нагнетание и подачу осуществляют поршни, передвигающиеся в гильзах, и это позволяет обеспечивать следующие эксплуатационные характеристики:

• давление до 500 бар;
• производительность больших газовых компрессоров может достигать 8000 м3/ч.

По конструкции они сравнительно сложны, поэтому в процессе работы требуют квалифицированного обслуживания.

Мембранные

Что делает компрессор такого типа, так это сжимает газ специальной пластиной, совершающей возвратно-поступательные движения благодаря штоку, зафиксированному на коленвале. В свою очередь, сама прокладка тоже закреплена – на камере, – и поэтому ей не нужны всевозможные уплотнители или кольца.

Данному виду присущи следующие преимущества:

• общая надежность конструкции;
• герметичность, а значит и высокий уровень нагнетания;
• безопасность и защита от коррозии;
• чистота (не нужно смазывать) и простота обслуживания.

Важная особенность: рабочая среда контактирует с мембраной и внутренними стенками камеры прибора, но не с атмосферой помещения или открытой площадки. Это позволяет перекачивать даже токсичные и вредные вещества , или, наоборот, ценные газы, утечки которых недопустимы.

Винтовые

 

Главным органом у них является роторная пара, вращающаяся и всасывающая воздух в корпус, состоящий из нескольких отделов. Проходя через систему резервуаров, клапанов и труб, рабочая среда охлаждается, очищается, нагнетается, после чего поступает к конечным потребителям.

Постепенно вытесняют собой поршневые модели – в силу следующих своих преимуществ:

• экономичнее, чем поршневые (затраты электроэнергии они снижают на 30%, а то и больше);
• развивают 8-13 атмосфер давления, при расходе воздуха до 85 м3/мин;
• надежны за счет простоты конструкции;
• компактны, отличаются низкой металлоемкостью;
• высокоэффективны – могут работать круглосуточно;
• поддаются автоматизации управления.

Пластинчато-роторные

Характер их действия – на вытеснение, с передачей толчкового импульса в процессе нагнетания. В их случае газ засасывается за счет увеличения объема камеры между пластинами, вставленными в ротор. Давление создается за счет того, что, когда ротор поворачивается, объем камеры потом уменьшается. Процесс повторяется циклически, с каждым оборотом ротора. Это приводит к созданию нужного давления (от 3 до 6 бар), вывод же осуществляется через патрубок.

Возвратно-поступательное движение отсутствует, и это залог стабильного хода. Подключение к электрическому мотору может осуществляться напрямую, что снижает потери энергии.

Динамические

 

Данное компрессорное оборудование – это установки либо центробежного, или же осевого типа. В первом случае газ попадает на рабочее колесо под действием центробежной силы и создает разреженное пространство со стороны всасывания. Давление повышается в диффузоре, гасящем поток. Во второй же ситуации рабочая среда перемещается между лопатками ротора, постепенно меняя свою скорость и сжимаясь.

Их эксплуатационные характеристики – это:

• Направление движения воздушных масс – либо продольное (центробежные), либо поперечное (осевые), либо даже диагональное (комбинированные).
• Число ступеней сжатия – от одной до нескольких.
• Вид привода – паровой, электрический или даже газотурбинный.
• Выходное давление – от 0,015 МПа (модели-«вентиляторы») и выше.

Пластинчато-роторные компрессоры

Конструкция пластинчато-роторного блока состоит из одного ротора, статора и минимум восьми пластин, масса которых, а соответственно и толщина ограничены. На пластину в процессе работы действуют силы: центробежная и трения/упругости масляной пленки.

Так как масляная пленка нормализуется и становится равномерной и достаточной лишь после нескольких минут работы компрессора, то во время стартов и остановов идет трение пластин о статор и соответственно повышенный их износ и выработка.

Чем большее давление должен нагнетать такой блок, тем большая разницы давлений в соседних камерах сжатия, и тем большая должна быть центробежная сила для недопущения перетоков сжимаемого воздуха из камеры с большим давлением в камеру с меньшим. В свою очередь, чем больше центробежная сила, тем больше и сила трения в моменты пуска и остановки и тем тоньше масляная пленка во время работы — это является основной причиной, почему данная технология получила широкое распространение в области вакуума (то есть давление до 1 бара) и в области нагнетания давления до 0,3-0,4 МПа.

Так как масляная пленка между пластинами и статором имеет толщину всего несколько микрон, то любая пыль, тем более твердые частички крупнее размеров, выступают как абразив, который царапает статор и делает выработку по пластинам. Это приводит к тому, что возникают перепуски сжимаемого воздуха из одной камеры сжатия в другую и производительность заметно падает.

В отличие от небольших вакуумных насосов, где широко применяется пластинчато-роторная технология, в компрессорах большой производительности и давлением выше 0,5 МПа со временем необходимо будет менять весь блок в сборе, так как замена отдельно пластин эффективна лишь в случае восстановления геометрии статора, а такие большие статоры восстановлению (шлифовке) не подлежат.

Производители обычно не дают никаких данных по ресурсу пластинчато-роторного блока, так как он очень сильно зависит от качества воздуха и режима работы компрессора. Для газовых компрессоров, качающих газ практически не останавливаясь круглый год, ресурс может действительно достигать и более 100 тысяч часов потому, что масляная пленка равномерна и достаточна все время работы без остановок.

А при промышленном использовании, где разбор воздуха крайне неравномерен и компрессор запускают и останавливают десятки раз в день, большую часть времени нормальной для работы масляной пленки внутри блока нет, что является причиной агрессивного износа пластин. В таком случае ресурс блока не более 25 тысяч часов.