Воздушный компрессор из холодильника своими руками
Главная страница » Воздушный компрессор из холодильника своими руками
Портативный воздушный компрессор, малошумный, потребляющий сравнительно немного электроэнергии – это, наверное, мечта каждого владельца частного дома, дачи, гаража, объекта малого бизнеса. Что же, мобильную установку сжатого воздуха вполне допустимо сделать самостоятельно, к примеру, взяв часть оборудования старого бытового холодильника. Каждый холодильный агрегат имеет встроенный компрессор. Если извлечь эту деталь, дополнить оснасткой, получится воздушный компрессор из компрессора холодильника, сделанный своими руками.
Особенности идеи сжатия воздуха
Прежде чем решиться на реализацию идеи, желательно точно определиться: а действительно ли эта затея стоит того, чтобы за неё браться? Рассмотрим несколько важных аспектов в тему, дабы помочь будущим конструкторам принять верное решение:
- Холодильные компрессоры не предназначены для работы с воздухом.
- Производительность компрессоров бытовых холодильников низка.
- Для смазки механизма холодильных компрессоров требуется специальное масло.
Отсюда вытекают соответствующие выводы. При работе с воздушной средой аппарат не сможет функционировать длительное время без хорошего охлаждения. Когда холодильный компрессор работает с фреоном, за счёт иных температурных параметров хладагента осуществляется охлаждение корпуса.
Сжатие воздушной смеси холодильным компрессором происходит совершенно в других температурных условиях, что приведёт к повышению рабочей температуры на порядок. В конечном итоге, без хорошего охлаждения компрессор попросту сгорит.
Сгоревший компрессор холодильника в результате нарушения технологических режимов работы. Такая же участь ожидает аппарат, который предполагается использовать в проекте, если не применить специальных средств защиты
Малая производительность домашних холодильных агрегатов – это ещё один фактор, ограничивающий применение такой техники для получения сжатого воздуха.
К примеру, чтобы накачать 5-литровый ресивер до давления 5-7 атм., потребуется минимум 15-20 минут работы холодильного агрегата.
Между тем, этого объёма воздуха не хватит даже на то, чтобы за один присест накачать колесо автомобиля или пульверизатором выкрасить одну стену небольшого помещения гаража.
Низкая производительность системы холодильника — обычное дело для такой техники. Но под систему сжатия воздуха, тем более с большим значением расхода, требуется уже система высокопроизводительная
Наконец, ещё один важный фактор – компрессорное масло. Для смазки механизма холодильных компрессоров используется специальное масло под фреон, свойства которого в контакте с воздухом резко изменяются.
Если не поменять масло на другой вид смазывающего материала, лояльного по структуре к воздуху, через определённое время механизм компрессора попросту «накроется» по причине скорого износа деталей.
Конструкция на компрессор своими руками
Итак, если, несмотря на все отмеченные нюансы, принято решение о сборке воздушного компрессора из холодильника, можно приступать непосредственно к действиям.
Примерно такая конструкция должна получиться в результате реализации задуманной идеи. По внешнему виду претензий нет. Аппарат выглядит более чем безупречно и вполне внушительно
Первым делом следует собрать все необходимые детали проектной оснастки:
- Ресивер воздушный.
- Масляный сепаратор.
- Дифференциальное реле давления.
- Трубку медную.
- Фильтр воздуха входной.
- Запорную регулирующую и контрольную арматуру.
Для воздушного ресивера оптимально подходит баллон сжатого воздуха от автомобиля КАМАЗ. Пятилитровая ёмкость имеет приемлемые для бытовой среды габаритные размеры и соответствует требованиям, относительно сосудов, работающих под давлением.
Компрессор домашний, сделанный из холодильника, лучше всего оснастить одним из баллонов, которые используются на грузовых тягачах КАМАЗ. Эти сосуды соответствуют стандартам Ростехнадзора
Масляный сепаратор — он же маслоотделитель, изготавливают из трубы диаметром 50 мм, длиной 2/3 от размера длины ресивера. Внутрь трубы вкладывают металлическую сеточку (губку), которая используется для мытья посуды. Оба конца трубы закрываются металлическими блинами, оснащёнными штуцерами.
Дополнительно с небольшим отступом от любого из торцов на стенке трубы устанавливается проходной штуцер. Торцевые штуцера маслоотделителя предназначены для входа и выхода воздуха, а боковой штуцер нужен для слива масла, отсечённого вставленной внутрь металлической губкой.
Вариант конструкции маслоотделителя, который рекомендуется использовать в составе установки. Для надёжной работы системы требуется качественное отделение масла от воздуха
Дифференциальное реле давления (например, из серии РТ) применяется из числа тех, что используются на промышленных холодильных установках.
Трубка медная в достаточном количестве имеется в конструкции конденсатора бытового холодильника. По диаметру она подходит к выходному патрубку компрессора холодильника.
Фильтр воздуха на входе компрессора легко сделать из любой подходящей пластиковой ёмкости, поместив внутрь обычную поролоновую губку. Запорную регулирующую и контрольную арматуру – вентили, обратный клапан, манометры – можно купить в магазине.
Сборка воздушного агрегата
Ресивер для воздуха (например, воздушный баллон от автомобиля КАМАЗ) монтируют на шасси, сделанном из металлического уголка. Дополнительно на шасси рекомендуется установить пару колёс для удобства передвижения, опорную «ногу» и ручку.
Над верхней областью баллона закрепляется площадка под установку компрессора холодильника и кронштейн под крепление дифференциального реле давления. Сбоку к ресиверу, через хомут и выходной штуцер, закрепляется маслоотделитель.
Маслоотделитель, сделанный своими руками. Для крепления использован один хомут с кронштейном в левой части сепаратора, а правая часть прикрепляется к штуцеру входного патрубка ресивера
На входном патрубке компрессора холодильника необходимо поставить воздушный фильтр. Наличие воздушного фильтра требуется для снижения поступления в систему инородных частиц, присутствующих в воздухе.
Воздушный фильтр легко сделать из любой пластиковой ёмкости, прикрепив её через уголковый резьбовой переход к входному патрубку.
Воздушный фильтр на входном патрубке агрегата. Изготовить такой легко своими руками из подходящей пластиковой тары. Внутри корпуса фильтра поролоновая губка
Выходной патрубок компрессора соединяется через компенсационную медную трубку-теплообменник с входным штуцером сепаратора (маслоотделителя). Выходной патрубок сепаратора через уголковый переходник соединён с ресивером.
На выходе ресивера устанавливается тройник и запорный шаровый кран (выход сжатого воздуха). Через отводы тройника выход ресивера дополнительно сообщается медными трубками с дифференциальным реле и манометром. Там же ставится предохранительный клапан.
Электрическая часть и принцип действия
Схема электрическая принципиальная фактически остаётся нетронутой, за исключением небольших изменений. То есть компрессор от холодильника как питался от сети переменного тока через пусковое реле, так этот вариант и оставляют без изменений.
Другой вопрос – можно несколько модернизировать схему. Например, дополнить её выключателем, установленным на корпусе собранной установки. Всё-таки такой вариант удобнее, чем периодически втыкать-вынимать вилку из розетки при каждом применении устройства в деле.
В этой конструкции не предусмотрен отдельный выключатель электрического питания. Компрессор подключается к сети двухпроводным шнуром с вилкой через контактную группу реле давления
Также схему подачи напряжения на компрессор необходимо конфигурировать с учётом включения контактной группы дифференциального реле давления.
За счёт такой конфигурации аппарат будет отключаться сразу после достижения установленной границы давления воздуха. Вот, собственно и всё. Компрессор воздушный из холодильника можно считать сделанным.
Некоторые примечания к проекту
Собирая воздушный компрессор из деталей холодильника, часто вместо медных трубок в качестве соединительных рукавов применяют кислородные шланги. В принципе, этот вариант не исключается из числа возможных. Но следует учитывать один момент.
Поступающий из компрессора сжатый воздух содержит большое количество масла. Масло оседает на стенках шлангов, впитывается в структуру материала и со временем нарушает эту структуру.
В результате кислородный шланг теряет свойства упругости и в любой момент может лопнуть от давления, что чревато опасными последствиями.
Масло-воздушная смесь является взрывоопасной. По сути, проект изготовления компрессора должен предусматривать качественное отделение масла от воздуха. В ресивер следует подавать уже очищенный воздух.
Однако конструкция применяемого сепаратора (маслоотделителя) являет собой лишь фильтр грубой очистки. Поэтому содержание масла в воздухе для этой конструкции будет превышать все допустимые нормы, что также чрезвычайно опасно для эксплуатации.
Огнетушитель под ресивер для домашнего агрегата сжатого воздуха требуется выбирать с учётом трёхкратного запаса по давлению. Баллон от порошкового ОТ не лучший выбор
Нередко в качестве ресивера для самодельных проектов используют баллоны огнетушителей. Между тем ёмкости порошковых огнетушителей имеют низкий предел максимально допустимого рабочего давления (8-12 атм.).
К тому же такие сосуды подлежат обязательному освидетельствованию через определённый срок в соответствующих органах. Если всё-таки брать сосуд огнетушителя под ресивер, тогда приемлемым вариантом можно считать сосуды из-под углекислотных систем.
Наконец, самый важный момент. Подобные конструкции, по сути, следует регистрировать в органах Ростехнадзора, так как в составе сборки имеется сосуд, работающий под давлением более 0,07 МПа (рабочее давление установки 10 атм.).
Владельцев незарегистрированных самодельных воздушных компрессоров вполне могут привлечь к ответственности (административной и даже уголовной), стоит только случиться чему-нибудь неординарному в процессе эксплуатации оборудования с угрозой для жизни и здоровья людей.
Так что стоит тысячу раз подумать, прежде чем пытаться собирать своими руками воздушный компрессор из компрессора холодильника.
Практика сборки установки сжатого воздуха
Источник
Холодильный компрессор модернизация под сжатый воздух
Главная страница » Холодильный компрессор модернизация под сжатый воздух
Воздушный компрессор, пригодный для частного применения, способный выдать давление 5-7 атмосфер, – желание многих хозяйственников. Причём важным критерием для таких компрессоров является ещё и низкий уровень шума при работе. Все имеющиеся предложения из серии продуктов промышленного изготовления, редко полностью устраивают клиента. И дело не столько в цене, сколько в технических параметрах. Заводские компрессоры малой мощности зачастую громоздки, шумны, отличаются высоким энергопотреблением. Поэтому заманчивой альтернативой выглядит малый холодильный компрессор, переделанный своими руками под воздушный.
Воздушный компрессор: модернизация из холодильника
Отработавшие своё бытовые холодильники зачастую отправляются в утиль вместе с ценным содержимым – портативным холодильным компрессором. В большинстве случаев аппарат для перекачки фреона холодильной системы остаётся вполне работоспособным. Поэтому логичным видится использование холодильного компрессора для постройки воздушной установки частного применения.
Аппарат, сделанный с помощью оборудования, снятого с обычного бытового холодильника. Малая установка получения сжатого воздуха для частного хозяйства
По сути дела, идея строительства проста и экономически необременительна. Есть готовый к действию компрессор, который без особых трудностей внедряется в состав системы сжатия воздуха. Добавить к аппарату небольшой ресивер, несколько мелких системных комплектующих, соединить всё шлангами. Вот и готов портативный домашний компрессор воздуха.
Однако практика изготовления подобных устройств нередко заставляет столкнуться с некоторыми сложностями. Что же, остаётся только рассмотреть весь процесс изготовления воздушного компрессора своими руками и попутно оценить уровень сложностей, которые появляются на пути строительства.
Какой выбрать холодильный компрессор?
Аппарат сжатия газовой среды должен удовлетворять по эксплуатационным параметрам максимально. Высокие параметры – высокая производительность. Следует отметить: импортные конструкции, подобные компрессору марки «Danfoss», это выбор вполне оптимальный. Однако отечественные изделия тоже не «лыком шиты».
Герметичный, в достаточной степени производительный аппарат от фирмы «Danfoss». Подходящая основа под создание установки приготовления сжатого воздуха в частном хозйстве
Есть несколько марок холодильных компрессоров, например, от «Свияги» и подобных бытовых охлаждающих систем, которые ничем не уступают импортным. Любая из таких машин сойдёт для дела своими руками.
Рабочий объём или подача – это, фактически, то количество газа, которое способен нагнетать компрессор. На этот параметр рекомендуется обратить внимание.
Для компрессоров бытовых холодильников с герметичным корпусом, значение подачи варьируется в диапазоне 2 — 21 см 3 . Желательно выбирать аппарат с максимально возможной подачей и числом оборотов двигателя.
Например, для изделия той же фирмы «Danfoss» серии SC21F, рабочий объём составляет 20,95 см 3 , вращение двигателя – 3000 об/мин. При этом вес компрессора 13,3 кг. Из ряда отечественных изделий похожие аналоги герметичных компрессоров:
Если использовать для сжатия воздуха установку подобную SC21F, потребуется ресивер ёмкостью около 6-10 литров, оборудованный монтажной площадкой.
Вариант монтажной рамы из алюминиевого уголка. Толстый алюминиевый уголок обеспечивает хорошую прочность и будучи лёгким, не увеличивает сильно общий вес конструкции в целом
Ёмкость такого объёма модернизированный воздушный компрессор SC21F накачивает воздухом до давления 7 АТИ примерно за время 10-12 минут. Однако общий вес агрегата (с баллоном и оснасткой) составит 23-25 кг, что несколько ограничивает перемещение установки в пределах квартиры или частного дома.
Подготовка компрессора под воздушную систему
Холодильные компрессоры заправляются специальными марками смазочных масел, рассчитанных под взаимодействие с холодильными агентами. Модернизация аппарата под воздушную среду естественным образом потребует смены масла.
Поэтому «родную» смазку придётся слить, после чего залить такое же количество компрессорного масла, предназначенного для воздушных компрессоров. Например, из ряда масел отечественного производства:
Ассортимент импортной продукции составляют компрессорные масла серий: VB, VC, VD, DAA, DAB, DAG и другие. Работа с маслом непременно заставит обратить внимание на подготовку медных трубок компрессора. Медные трубки, так или иначе, но придётся резать.
Если делать подрезку обычной ножовкой по металлу, существует риск попадания металлической стружки внутрь системы, что крайне нежелательно. Поэтому, резку трубок рекомендуется выполнять труборезом – инструментом, который применяют мастера-холодильщики. Труборез можно купить или арендовать.
Миниатюрный резак медных труб малого диаметра. Этого инструмента вполне достаточно, чтобы выполнить качественный рез без остаточной стружки
Начинать резать трубки следует до момента слива «родного» (холодильного) масла, так как если в трубках имеется остаточный сор, в момент слива он будет смыт маслом.
Монтаж воздушного компрессора
Конструкция весом 13 кг достаточно тяжёлая, что заставляет предусмотреть изготовление надёжной крепкой площадки. Такая площадка изготавливается из металлических толстостенных уголков. Для снижения веса рекомендуется брать алюминиевый уголок.
Собранный из алюминиевого уголка прямоугольный каркас закрепляется на ресивере воздушного компрессора. Для креплений площадки на ресивере предусмотрены монтажные «ушки».
Крепёж выполняется болтами. Следом на каркасе устанавливается и крепится модернизированный воздушный компрессор. Систему сжатого воздуха обязательно следует комплектовать предохранительным клапаном.
Предохранительный клапан самой простой конструкции, который вполне подойдёт для защиты аппарата с малым рабочим давлением
Как правило, предохранительное устройство монтируется непосредственно на воздушном ресивере. Предохранительный клапан настраивается на граничное давление воздуха, которое считается предельным для системы.
В данном случае граница предельного давления находится на уровне 7АТИ. Поэтому клапан регулируется именно на такое давление воздуха.
Устройство рекомендуется купить, подобрав наиболее подходящую конструкцию. В продаже есть множество различных вариантов предохранительных клапанов. Практически все поддерживают широкий диапазон настройки.
Обвязка компрессора рабочими элементами
От корпуса компрессора SC21F отводятся три медных трубки. Одна трубка ( 2 ) – большего диаметра (10 мм) служит для всасывания газа. Две других трубки имеют одинаковый размер диаметра (6 мм), но служат под разные цели. Трубка ( 1 ) является нагнетательной, а трубка ( 3 ) предназначена для зарядки хладагентом и маслом.
Холодильный компрессор Danfoss-sc21f схема патрубков и габариты: 1 — нагнетательный патрубок; 2 — всасывающий патрубок; 3 — патрубок сервисного назначения под заправку маслом и фреоном
На всасывающий патрубок надевается шланг с воздушным фильтром. Здесь допустимо применить любой подходящий упругий шланг, так это сторона низкого давления. Для самодельного варианта воздушный фильтр можно сделать из любых подходящих материалов, например, из пластиковой баночки, куда вкладывается сипрон или губка.
Нагнетательную трубку следует дополнить поверхностной резьбой, чтобы обеспечить улучшенное крепление шланга высокого давления. Резьба длиной 20-25 мм делается с помощью плашки подходящего размера, которая применяется для второго (неглубокого) прохода.
На резьбу нагнетательного патрубка с натягом надевают шланг высокого давления и крепят в месте насадки металлическими хомутами. Другой конец шланга необходимо соединить с масляным фильтром-сепаратором. Вместо резьбы можно использовать фитинги. Однако этот вариант усложняет работу и чреват лишними затратами.
Схема эффективного масляного фильтра: 1 — дефлектор; 2 — отфильтрованное масло; 3 — матерчатый фильтр (флис); 4 — отражающий конус; 5 — канал вывода масла; А — вход воздуха; В — выход воздуха
Между тем сепаратор, эффективно действующий, отводящий смазку обратно в систему, сделать своими руками проблематично. Однако есть вариант купить готовый масляный фильтр. Действие эффективного масляного фильтра-сепаратора демонстрирует схема, показанная выше:
Сложности с масляной системой компрессора
Масляная проблема воздушного компрессора, сделанного из холодильника, заключается в том, что эти машины предназначены для прокачки масла совместно с хладагентом. Технологически процесс предусматривает растворение масла в хладагенте с последующим выделением на обратном цикле.
Сжатие воздуха такой технологии не поддерживает, а посему масловоздушную смесь требуется фильтровать, причём с учётом сепарации компрессорного масла. Отфильтрованный смазочный материал необходимо возвращать в систему. В этом и проявляется главная сложность конструкции домашнего воздушного компрессора.
Простой фильтр масла с возможностью периодической замены фильтрующего материала. Однако конструкция рассчитана на установку в системах с малым давлением
На практике вопрос часто решается простейшей фильтрацией, к примеру, прокачкой воздуха через сетчатый фильтр, представляющий из себя некую ёмкость, плотно заполненную мягкой проволочной сеткой или подобным материалом.
По мере отделения, масло скапливается в донной области фильтровальной ёмкости. Его вручную сливают, утилизируют или вновь заправляют в картер воздушного компрессора, если позволяет качество очистки. Но такой вариант, конечно же, снижает удобство пользования аппаратом.
Сложности температурного характера
Опять же компрессор, модернизированный под воздушный аппарат, но предназначенный для работы на фреоне, показывает совсем иные технологические параметры в процессе эксплуатации. В частности, температурные характеристики существенно отличаются.
За счёт циркуляции фреона и термодинамических характеристик этого вещества, охлаждение компрессора осуществлялось естественным путём. Условия же циркуляции воздушной среды кардинально меняют ситуацию.
Будучи уже воздушным, аппарат при работе нагревается до предельно высокой температуры, отработав не более 10-15 минут. Это ещё одна сложность, с которой придётся побороться, если нужна более продолжительная работа.
Вариант системы активного охлаждения воздушной установки путём внедрения в обвязку производительного вентилятора с большим числом оборотов
Варианты борьбы с чрезмерным нагревом есть разные – от применения вентилятора под охлаждение корпуса воздушного компрессора, до использования параллельной компрессорной системы, но уже холодильной. Понятно, что простыми путями здесь не обойтись. К тому же подобные решения нагружают финансовыми расходами.
Таким образом, напрашивается логичный вывод: модернизация компрессора холодильника в аппарат для получения сжатого воздуха – задача выполнимая. Однако если рассчитывать на результат серьёзный – на действительно эффективную, производительную компрессорную установку, придётся вложить немалые средства и выполнить большой объём работ.
Испытания и модернизация до новых проектов
Источник