От чего зависит давление в компрессоре

Компрессоры — как создается и используется давление

Компрессором называют устройство, в котором воздух или иной газ перемещается под воздействием силы сжатия. Такой прибор входит в конструкцию пневматических инструментов и другого оборудования. Аппараты с компрессором применяются в промышленном производстве, в бытовом обеспечении, в строительных и ремонтных работах. При этом самым значимым параметром является именно сила сжатия газообразного вещества. О том, как создает компрессор давление, чем и как его регулировать, и пойдет речь в данном материале.

Компрессор — устройство и принцип действия

Название рассматриваемого устройства происходит от «compressio», что с латинского языка переводится как «сжатие». Основное предназначение — сжатие газообразного вещества в целях его перемещения и использования силы давления.

Компрессоры давления, выпускаемые современной промышленностью, подразделяются на несколько типов и подтипов. По способу сжатия газа различают две большие группы устройств: объемные и динамические. Давление в них создается разными методами, соответственно и принцип действия отличается.

Конструкция объемных моделей представляет собой рабочие камеры с системой клапанов, в которых осуществляется процесс сжатия и перемещения газа. Схематически принцип действия выглядит так: в камеру через входной клапан, открывающийся только внутрь и исключающий выход газа наружу, поступает рабочее вещество. Затем газ подвергается сжатию путем уменьшения объема камеры и проталкивается к выходному клапану, также открывающемуся в одну сторону – наружу.

Динамические конструкции сжимают газ путем ускорения его движения при помощи винтовой системы. В результате этого происходит преобразование энергии движения в силу сжатия.

На заметку! Помимо принципа действия компрессорные аппараты делятся на группы по виду рабочего вещества (воздух, пар, какой-либо газ или их смесь), типу привода, способу отвода тепла, применяемой отрасли, а также конечному давлению.

Типы давления в компрессоре

В зависимости от степени сдавливания газа и максимально достигаемого значения этого параметра есть следующие виды устройств:

• вакуумные аппараты — используются для откачки воздуха;
• аппараты низкого давления (с показателем до 1,5 Мпа) — используются в комплектах профессионального пневмонического оборудования, бытовой пневматики и уборочной техники;
• агрегаты средней степени сжатия (свыше 1.5 Мпа до 10 Мпа) — используются в добывающих отраслях промышленности, в холодильных установках промышленного назначения, кондиционерах, холодильниках, в автоматизированных пусковых системах и устройствах, а также других отраслях деятельности;
• установки высокой степени повышения давления (свыше 10 до 100 Мпа) – такая техника оборудуется автоматикой, регулирующей степень сжатия, и используются во многих отраслях;
• аппараты сверхвысокого давления (от 100 Мпа) — используются в металлургии и других крупных промышленных производствах.

Рабочее давление

Важной технической характеристикой любой модели компрессора является рабочее давление — это тот уровень сжатия воздуха, который устройство может создать и постоянно поддерживать. Измеряется величина в Мпа, бар, кг/см 2 , атмосферах, а также мм.рт.ст. Например, в документации может быть указано 7 бар или 15 Мпа.

Схема работы для всех компрессоров, управляемых автоматически, общая: устройство осуществляет всасывание воздуха до тех пор, пока не набирает нужное количество. Далее за счет остановки вращения электродвигателя прекращается нагнетание воздуха. Как только аппарат сбрасывает давление до минимально допустимого значения, двигатель начинает работу, тем самым запускает процесс сжатия воздуха до максимальных показателей.

Цикличность включения/выключения компрессора контролируется специальным устройством, называемым прессостатом. Именно этот элемент работает как реле времени, перекрывающее/открывающее цепь электропитания двигателя в нужный момент, а также выполняет функцию контроля давления.

На заметку! Разницу между минимальным и максимальным значением степени сжатия у каждой модели должен настроить производитель.

Автоматический блок рабочего давления — принцип действия

Принцип действия автоматического блока контроля сжатия основан на физическом законе сопротивления двух сил: давящего на мембрану газа и упругости пружины. Отрегулировать рабочее давление при необходимости возможно при помощи предусмотренных в конструкции прессостата резьбовых болтов, способных корректировать положение пружины. Расположены регуляторы давления воздуха под крышкой реле давления, рядом с ними имеются указатели направления, куда подкручивать пружину. Здесь же находится болт, отвечающий за разницу между максимальной и минимальной степенью сжатия.

На входе воздуховода в компрессор предусмотрен специальный клапан препятствующий газу утекать обратным путем. Герметичность корпуса, а также обратный клапан обеспечивают постоянство показателя сжатия на выходе. Для регулировки сжатия газа на выходе устройство оснащается редуктором. Здесь располагается редукционный клапан, позволяющий адаптировать сжатый воздух под подключаемый к компрессору инструмент, например, краскопульт или отбойный молоток. В целях визуального контроля приборы оснащаются манометром для измерения давления.

Подключение прессостата к компрессору

Подсоединяется реле давления к компрессору через специальные соединительные фланцы. После несложного механического монтажа потребуется провести электрическое соединение прибора с двигателем через контакты датчика. Электрическая схема подключения прессостата существенно различается в зависимости от напряжения используемой электросети — на 220 или 380 В.

Схема подсоединения прессостата к сети 380 В

Для подключения автоматического реле к компрессорному оборудованию, работающему от 3-фазной сети напряжением 380 В, используется магнитный пускатель, иначе называемый реле включения. В принципиальной электрической схеме этот элемент обозначен символами «КМ».

Схема подсоединения прессостата к сети 220 В

К однофазной сети 220 В прессостат подключается по нижеприведенной схеме.

Подсоединение прессостата к компрессору

К компрессору реле давления монтируется путем несложных манипуляций, которые выполняются в следующей последовательности:

• прибор необходимо накрутить на центральный патрубок корпуса инструмента/ресивера;
• при помощи фум-ленты или жидкого герметика соединение следует герметизировать;
• один из выходов с самым малым диаметром нужно подключить к разгрузочному клапану компрессора, другой — к предохранительному клапану сброса;
• еще один выход допускается использовать для установки на компрессор манометра, или можно оставлять его закрытым при помощи металлической заглушки.

Регулировка давления

В процессе эксплуатации различных воздушных компрессов, например, в покрасочных аппаратах с выбрасываемой под давлением струей жидкой краски, в аквариумных либо автомобильных моделях, возникает необходимость регулировать подачу давления.

На заметку! Если используется реле, то придется изменять заводские настройки прибора с учетом диапазона параметров компрессора.

Чтобы настроить компрессор на другие параметры работы, нужно при помощи манометра определить показатели давления, когда автоматика включает и отключает электромотор. Далее нужно придерживаться такого алгоритма действий:

• отсоединить компрессор от электрической сети;
• снять крышку прессостата;
• подкрутить в нужную сторону регулятор (Р +/-) максимального сжатия, чтобы уменьшить или увеличить значение давления, при котором реле отключает электромотор;
• регулятором ΔΡ со стрелкой при необходимости можно задать значение разности степени сжатия для запуска и остановки процесса работы;
• вернуть крышку реле на место;
• подсоединить прибор к сети и включить.

Нужно понимать, что чем выше задается параметр разности степени сжатия, тем реже будет выключаться двигатель, а перепад давления в аппарате увеличится.

Выбор компрессора по давлению на выходе

Сжатый воздух обладает энергией. Компрессор, при помощи которого производится сжатие, — необходимый элемент в пневмооборудовании и аппаратах, где нужна эта сила.

Важно! Выбирать компрессор следует с характеристиками, соответствующими конкретным потребностям по давлению на выходе. Другими словами — инструмент и компрессор по параметрам должны соответствовать.

Соответствие степени сжатия газа компрессора и прибора, работающего с ним в связке, должно соблюдаться по следующим причинам. Слишком высокое выходное давление чревато быстрым износом деталей инструмента, и, как следствие, влечет неисправности рабочего аппарата. А когда компрессор не накачивает достаточного выходного давления, это приводит к обратным проблемам: инструмент не набирает нужной мощности работы или не запускается. Поэтому первое правило выбора — степень сжатия воздуха на выходе из компрессора должна соответствовать указанному производителем инструмента максимально допустимому значению с учетом поправок на длину и диаметр соединительной магистрали в пределах 1 бар (0.1 Мпа).

Потребность в запасе

Второе правило выбора компрессорного оборудования касается параметра производительности и потребности в запасе. Эта характеристика определяет количество воздуха, сжимаемого в единицу времени. При неправильном выборе не исключены проблемы, когда слабый по производительности компрессор даже на пределе своих возможностей не выдает нужного давления, и инструмент «задыхается». Поэтому логично выбирать аппарат с запасом по производительности.

Совет! По рекомендациям экспертов оптимален выбор, когда в ходе работы оборудования расходуется 70-80% от максимально производимого компрессором сжатого воздуха.

Характеристика давления воздуха на входе

Мировые стандарты предусматривают маркировку производительности компрессоров по воздуху в свободном «распущенном состоянии». В паспорте устройства большинство производителей указывает объем воздуха на входе, что соответствует общепризнанным правилам. Выбирая компрессор, следует учитывать тот факт, что при сжатии какие-то потери в показателе давления на выходе неизбежны.

На заметку! Отметим, что отечественные производители, как правило, сообщают в характеристиках производительность компрессора на выходе.

Итак, выше были описаны способы сжатия в компрессоре рабочего газообразного вещества с целью повышения его давления до требуемого конкретным инструментом уровня. Вся необходимая информация указывается в сопроводительной документации к компрессорному оборудованию. Но следует учитывать, что приведенная в характеристиках производительность измерялась производителем при температуре 20 0 С, поэтому использование аппарата в более прохладных условиях приведет к снижению показателя. А чтобы узнать фактический параметр, нужно теоретический (из инструкции) умножить на КПД.

Самые надежные компрессоры

Компрессор PATRIOT Euro 24-240 на Яндекс Маркете

Компрессор Denzel PC 50-260 на Яндекс Маркете

Компрессор Metabo Basic 250-24 W на Яндекс Маркете

Компрессор Quattro Elementi KM 24-260 на Яндекс Маркете

Компрессор Quattro Elementi KM 50-380 на Яндекс Маркете

Источник

Основные характеристики, или что нужно знать при выборе

Содержание:

Техника и технология не стоят на месте, с каждым годом такое оборудование, как воздушные компрессоры, совершенствуется, ведь каждый производитель хочет предложить покупателям лучший в своем роде товар.

Поэтому перед его покупкой, после того как Вы определили, для каких целей Вам будет служить это оборудование, обратите внимание на технические характеристики. Именно они помогут Вам понять, что можно ожидать от той или иной модели компрессоров.

Основными параметрами при выборе компрессора являются

Немаловажными являются так же объем ресивера, вес, габариты и напряжение в сети, от которой компрессор будет работать.

Давление компрессора (Бар)

Обычно давление измеряют в атмосферах (Атм), но в каталогах можно встретить такую единицу измерения, как Бар. Чтобы не возникало путаницы, 1 Бар примерно равен 1 Атмосфере. Максимальное давление – то, с какой силой компрессор может сжимать воздух. На эту величину стоит обращать внимание для того, чтобы знать, с каким пневмоинструментом он сможет взаимодействовать.

В течение рабочего цикла давление воздуха меняется. Так, для компрессора с максимальным давлением 10 Бар рабочее может колебаться от 10 до 6 Бар. Давление должно быть не меньше, чем у инструмента, который будет подключен к компрессору. Это важно учитывать, чтобы выбрать именно ту модель, которая бы обеспечила бесперебойную работу пневмоинструмента.

Производительность (л/мин)

Количество литров сжатого воздуха, которое компрессор способен нагнать за минуту времени. Указанная в каталогах величина всегда обозначает производительность на всасывании (производители обычно измеряют ее при температуре окружающей среды в 20 градусов). Эта величина может меняться в зависимости от температуры воздуха, а так же от модели оборудования. Поэтому стоит выбирать компрессор с 30-50% запасом по производительности по сравнению с указанной.

Мощность (кВт)

Это величина, которая обозначает потенциал к выполнению работы. Соответственно, чем выше мощность двигателя компрессора, тем быстрее он справится с поставленной задачей. Не стоит забывать о существовании теоретической (расчетной) и действительной мощности, а так же о том, что на практике теоретическая мощность всегда меньше, нежели действительная.

Потери мощности появляются из-за трения деталей друг о друга, и, чтобы возместить эти потери, необходима дополнительная энергия. Поэтому при расчетах, учтите, что потребляемая компрессором мощность несколько больше, чем теоретическая, указанная в каталоге. А значит, подбирать аппарат стоит с небольшим запасом по этому параметру (примерно 30%).

Напряжение (В) и частота (Гц)

Трехфазные компрессоры не подходят для использования в домашних условиях, потому что напряжение в 220 В не сможет обеспечить достаточно тока для работы столь мощного оборудования. Частота влияет на количество колебаний в цепи. Для российских бытовых электросетей стандартным является показатель 50 Гц. Стоит обращать внимание на вольты (В) и герцы (Гц), чтобы быть уверенным, что от использования компрессорного оборудования нигде не выбьет пробки и проводка останется невредимой.

Объем ресивера (л)

Ресивер — это металлический бак для сжатого воздуха. Его объем измеряется в литрах и обозначает количество газа в запасе. Чем больше объем ресивера, тем реже компрессор будет отключаться при падении уровня сжатого газа до минимального. Но при этом компрессору понадобится больше времени, чтобы наполнить ресивер. Можно выбрать необходимый объем — от 5 до 500 литров. Однако, стоит учесть: чем меньше ресивер, тем быстрее уровень сжатого газа будет подниматься до максимальной отметки и опускаться до минимума. Эти «воздушные колебания» создадут определенный режим включений и выключений для техники.

Габариты компрессора (мм, ДхШхВ)

Размер и его мобильность будут иметь значение, если он находится в помещении (например, автомастерской). Для работ, требующих частых перемещений оператора и небольшой мощности компрессорного оборудования, можно выбрать компрессор с меньшими габаритами (400х230х370 мм) и удобной ручкой для переноса.

Более мощные достигают 2000 мм в длину и 1500 мм в высоту и зачастую мобильны, так как снабжены колесами и удлиненными рукоятками.

Вес (кг)

Для проведения крепежных работ, строительных работ по дому, когда пневмоинструмент работает только по мере необходимости, намного удобнее иметь под рукой легкий, небольшой по размерам компрессор. Для этих целей вы можете выбрать оборудование весом в 4 кг. Полупрофессиональные и профессиональные компрессоры весят обычно от 25 кг.

Уровень шума (дБ)

Как ни крути, компрессор очень шумное оборудование. Порой это сильно мешает работе, ведь в среднем уровень шума достигает 85 децибел (дБ). Это можно сравнить с шумом железной дороги.

Для того чтобы как-то сократить негативное воздействие, фирмы-производители «упаковывают» их в шумоизоляционные конструкции, тем самым снижая уровень до 68 дБ.

Выбор характеристик компрессора под параметры инструмента

«Больше, значит лучше» — не аксиома, если речь идет о компрессорах. Не всегда стоит искать оборудование с максимально большим ресивером и огромной производительностью. Чтобы техника максимально хорошо «уживалась» с необходимым пневматическим инструментом, не расходуя энергию впустую или, наоборот, не работая на износ, стоит ознакомиться с номинальными параметрами пневмоинструмента.

Сравнительные данные представлены в таблице:

Исходя из данных таблицы, можно рассчитать, для какого пневмоинструмента подойдет компрессор с давлением в 8 Бар, а для какого нужен помощнее. Учитывая возможное изменение давления воздуха, утечки магистралей, выбирайте компрессорное оборудование с запасом по производительности и давлению.

Источник