Поршневые компрессоры воздушные

Сравнение масляных и безмасляных компрессоров

Как выбрать компрессорную установку

Компрессорные установки различных модификаций используют в небольших мастерских, на производственных предприятиях, а также в других сферах хозяйствования. Это оборудование имеет возможность в экономном режиме генерировать рабочее усилие и при определенных условиях не требует подсоединения к электросети. Для своевременного сервисного обслуживания инструмента и качественного выполнения работ необходимо подобрать оптимальную модель компрессора. Прежде всего, следует определиться с вариантом исполнения установки, которая может быть масляной или безмасляной, разные модели также отличаются своими эксплуатационными характеристиками.

Все компрессорные установки относятся к группе поршневых или коаксиальных машин. Это очень надежное оборудование, которое имеет достаточно высокие показатели производительности и благодаря своей универсальности может применяться в различных сферах.

Устройство безмасляной установки

Конструкция безмасляной установки имеет много общего с масляными моделями. Главными составными частями этой машины являются поршневая группа, коленчатый вал и силовой агрегат. Основное отличие состоит в устройстве компрессора и принципе работы системы очистки. Воздушные потоки и каналы подачи смазки в масляных компрессорах пересекаются, а в безмасляных установках для этих потоков предусмотрены разные каналы. Масло подается в систему очистки компрессора, а не заливается в его картер, поэтому не совсем верно считать, что такая установка может работать без масла и смазки. Безмасляные установки имеют свои особенности конструкции, в которых и заключаются плюсы и минусы этого оборудования.

Основные преимущества масляных установок

Главное преимущество масляных компрессорных установок состоит в их большом эксплуатационном ресурсе. Эффективная смазка отдельных элементов поршневой группы позволяет обеспечить отличную износостойкость и долговечность оборудования. Помимо надежности эксплуатации, масляные установки отличаются отличными показателями производительности, поэтому такие модели широко используются на крупных машиностроительных предприятиях и комбинатах. Для работы в условиях непрерывного производственного процесса предпочтительнее выбирать именно масляные модели, так как они рассчитаны на продолжительные сеансы работы.

Основные преимущества безмасляных компрессоров

Совершенно не случайно разработчики компрессорного оборудования в одних моделях совместили воздушный канал и контур подачи масла, а в других – разделили эти линии, обеспечив тем самым отличное качество работы безмасляных компрессоров.

Смазывающая жидкость, которая подается по отдельному каналу к рабочим органам установки, позволяет сбрасывать чистый воздух на выходе. Поэтому безмасляные установки имеют преимущество в плане качества работы обслуживаемого инструмента.

Сопоставление эксплуатационных характеристик

На вопрос о наилучшей модели компрессорной установки однозначного ответа быть не может. На крупных предприятиях, на которых качество подаваемого воздуха не является определяющим показателем, рекомендуется использовать масляные компрессоры. Такие модели способны выдерживать высокие нагрузки, они отличаются стабильностью работы и износостойкостью.

Выбирая компрессорное оборудование для бытовых целей, лучше выбирать модели безмасляных агрегатов. Они отлично подойдут для обслуживания такого оборудования как пневматические шуруповерты, краскопульты и другие устройства, которые работают на сжатом воздухе и очень требовательны к чистоте подаваемого воздуха.

Выводы

Идеальную модель компрессорной установки пока изобрести не удалось, поэтому следует остановить свой выбор на том оборудовании, которое будет наилучшим образом справляться с поставленными задачами.

Если необходимо подобрать компрессор, способный выполнять разноплановые операции, то рекомендуется остановиться на безмасляной установке, которая вполне может справиться и с задачами масляных агрегатов. Как альтернативный вариант можно рассматривать и ременные установки, которые требуют систематического обновления расходных материалов, но отличаются сбалансированной и надежной работой.

Преимущества и недостатки оборудования поршневой группы

Все компрессоры поршневой группы имеют ряд достоинств и недостатков. Так, к преимуществам относятся:

• доступная цена;
• возможность работы со сжатыми газами (например, аммиачные компрессоры в холодильниках и в вагонах-рефрижераторах);
• недорогой ремонт — починить можно практически любую деталь устройства, а стоимость новой запчасти для замены будет невысокой;
• возможность работы в течение короткого времени за счет повторно-кратковременного режима, исключающего необходимость непрерывного функционирования;
• простота настройки и управления;
• высокий КПД (60%-70%) — у винтовых компрессоров он выше, но если важна низкая производительность (менее 200 л/мин), поршневая техника более эффективна.

ТОП-3 лучших моделей

Тройка лучших моделей компрессоров представлена отечественной техникой Бежецкого завода и продукцией белорусской компании Remeza.

«АСО» С-416М

Масляный компрессор С-416М Бежецкого завода имеет ременной привод, производительность на входе — 1000 л/мин и вместимость ресивера — 430 литров. Данный двухступенчатый аппарат оснащен 4 цилиндрами, обеспечивающими давление 10 бар и мощность – 11 кВт. Он работает от напряжения 380 В и имеет защиту от перегрева, а также манометр. Прибор хоть и входит в тройку лучших компрессоров поршневой группы, но  достаточно массивен и тяжел (более 450 кг).

Компрессор «АСО» С-416М на Яндекс Маркете

«АСО» К2

Еще одно изделие Бежецкого завода, признанное лучшим, — масляный компрессор К2 с ременным приводом, производительностью на входе и выходе 630 л/мин, горизонтальным ресивером объемом 150 литров и мощностью 5,5 кВт. Он работает от 380 В, имеет 2 цилиндра и 2 ступени сжатия, оснащен манометром. Для транспортировки аппарат установлен на три колеса. Его вес — 270 кг.

Компрессор «АСО» К2 на Яндекс Маркете

Remeza СБ4/Ф-500.LB75

Всеобщим признанием также пользуется данный поршневой масляный компрессор от известного белорусского производителя. Он оснащен ременным приводом и горизонтальным ресивером вместимостью 500 литров. Аппарат имеет производительность 950 л/мин на входе и 740 л/мин на выходе. Конструкция включает в себя 3 цилиндра, и 3 степени сжатия. Мощность устройства — 5,5 кВт, питание — 380 В. Есть манометр. Транспортировка не предусмотрена, вес конструкции — свыше 200 кг.

Компрессор Remeza СБ4/Ф-500.LB75 на Яндекс Маркете

Как устроен и работает воздушный компрессор

Устройство агрегата для сжатия воздуха определяется типом конструкции. Компрессоры бывают поршневые, роторные и мембранные. Наиболее широко распространены поршневые воздушные агрегаты, в которых воздух сжимается в цилиндре благодаря возвратно-поступательным движениям поршня внутри него.

Схема устройства

Устройство воздушного поршневого компрессора достаточно простое. Основной его элемент – это компрессорная головка. По своей конструкции она схожа с цилиндром двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Ниже приведена схема поршневого агрегата, на которой хорошо показано устройство последнего.

В состав компрессорного узла входят следующие элементы.

1. Цилиндр. Это объем, в котором сжимается воздух.
2. Поршень. Возвратно-поступательными движениями всасывает воздух в цилиндр либо сжимает его.
3. Поршневые кольца. Устанавливаются на поршне и предназначены для повышения компрессии.
4. Шатун. Связывает поршень с коленчатым валом, передавая ему возвратно-поступательные движения.
5. Коленчатый вал. Благодаря своей конструкции обеспечивает ход шатуна вверх и вниз.
6. Впускной и нагнетательный клапаны. Предназначены для впуска и выпуска воздуха из цилиндра. Но компрессорные клапаны отличаются от клапанов ДВС. Они изготовлены в виде пластин, прижимаемых пружиной. Открытие клапанов происходит не принудительно, как в ДВС, а вследствие перепада давлений в цилиндре.

Для уменьшения силы трения между кольцами поршня и цилиндром в компрессорную головку поступает масло. Но в таком случае на выходе из компрессора воздух имеет примеси смазки. Для их устранения на поршневом аппарате устанавливают сепаратор, в котором происходит разделение смеси на масло и воздух.

Если требуется особая чистота сжатого воздуха, например, в медицине или на производстве электроники, то конструкция поршневого агрегата не подразумевает использование масла. В таких аппаратах поршневые кольца выполнены из полимеров, а для уменьшения силы трения применяется графитовая смазка.

Коленчатый вал приводится в движение от электродвигателя посредством ременного или прямого привода. При ременном приводе в конструкцию аппарата входят 2 шкива, один из которых устанавливается на валу двигателя, а второй — на валу поршневого блока. Второй шкив оснащается лопастями для охлаждения агрегата. В случае прямого привода валы двигателя и поршневого блока соединяются напрямую и находятся на одной оси.

Также в конструкцию поршневого компрессора входит еще один очень важный элемент – ресивер, представляющий собой металлическую емкость. Предназначен он для устранения пульсаций воздуха, выходящего из поршневого блока, и работает как накопительная емкость.

Благодаря ресиверу можно поддерживать давление на одном уровне и равномерно расходовать воздух. Для безопасности на ресивере устанавливают аварийный клапан сброса, срабатывающий при повышении давления в емкости до критических значений.

Чтобы компрессор мог работать в автоматическом режиме, на нем устанавливается реле давления (прессостат). Когда давление в ресивере достигает требуемых значений, реле размыкает контакт, и двигатель останавливается. И наоборот, при снижении давления в ресивере до установленного нижнего предела, прессостат замыкает контакты, и агрегат возобновляет работу.

Принцип действия

Принцип работы поршневого компрессора можно описать следующим образом.

1. При запуске двигателя начинает вращаться коленчатый вал, передавая возвратно-поступательные движения посредством шатуна поршню.
2. Поршень, двигаясь вниз, создает в цилиндре разрежение, под воздействием которого открывается впускной клапан. По причине разности давлений воздуха, он начинает засасываться в цилиндр. Но перед попаданием в камеру сжатия воздух проходит через фильтр очистки.
3. Далее, поршень начинает движение вверх. При этом оба клапана находятся в закрытом состоянии. В момент сжатия в цилиндре начинает повышаться давление, и когда оно достигает определенного уровня, происходит открытие выпускного клапана.
4. После открытия выпускного клапана сжатый воздух направляется в ресивер.
5. При достижении определенного давления в ресивере срабатывает прессостат, и сжатие воздуха приостанавливается.
6. Когда давление в ресивере снижается до установленных значений, прессостат снова запускает двигатель.

Что еще учитывать в выборе?

Принадлежность к тому или иному типу компрессоров определяет лишь направленность эксплуатационного потенциала. В одном случае – в сторону надежности и производительности, а в другом – говорит о качестве рабочей функции. Но также следует детально подходить к выбору модели по основным характеристикам. Каким должен быть правильный выбор? Компрессоры масляные и безмасляные, особенности, а также их функциональные возможности определяются уровнем давления, расходом воздуха и объемом ресивера. Давление обычно составляет от 6 до 10 бар, если речь идет о применении в мастерских или на небольшом производстве. Оптимальный расход воздуха для аналогичных нужд должен составлять 200-400 л/мин. Для бытовых задач в работе с краскопультом можно ограничиться и компрессором на 75-100 л/мин. Что касается объема ресивера, то в частном хозяйстве обычно используются модели с баком на 20-30 л. Профессиональная техника для той же долговременной работы может располагать и 500-литровыми емкостями.

Сфера применения

Такую технику часто используют в лабораториях, на производстве, где обрабатывают пищевые продукты. Она необходима для обеспечения работы медицинского, в частности, стоматологического оборудования, для производства медпрепаратов. В этих сферах выдерживают строгие требования к качеству воздуха, получаемого на выходе. Если в нем будут примеси масла, то можно испортить образцы или продукты. Использование масляного компрессора в медицине может причинить вред пациентам.

Покупают устройство и для личных нужд:

• сборки мебели;
• подкачки шин;
• небольших покрасок;
• мытья автомобиля, окон дома и др.

Особенности безмасляного варианта исполнения

Безмасляный компрессор электрический встречается довольно часто в быту, к примеру, краскопульт, используемый для нанесения краски, работает именно от подобного варианта исполнения. Его особенностью является то, что можно точно регулировать параметры подаваемого воздуха в системе. Вместе с фильтрами и влагоотделителями можно точно регулировать все важные параметры давления в системе.

Безмасляный тип можно охарактеризовать тем, что внутренние элементы не подвержены смазке. Этот момент несколько снижает срок службы, но существенно повышает возможности устройства. К примеру, в краскопульте не используют электрический масляный нагнетатель воздуха по причине того, что избежать попадания масла в систему довольно сложно.

Устройство двигателя компрессора

Мембранные конструкции

Это вид, относящийся к поршневым конструкциям, однако он имеет серьезное преимущество перед традиционными устройствами. Такие модели идеальны, если выдвигаются серьезные требования к чистоте рабочей среды. В данных приборах, в отличие от винтовых и поршневых, полностью исключается загрязнение воздуха маслом.

Мембранные конструкции тоже бывают многоступенчатыми, они могут иметь как вертикальную, так и горизонтальную конструкцию. Основную работу в этом оборудовании выполняет мембранный блок. Благодаря тому, что мембрана располагается в обоюдовогнутой камере, гарантируется полная герметизация. Воздух сжимается мембраной с помощью поршня гидравлического привода.

Если говорить о главном преимуществе мембранных компрессоров, то это возможность беспроблемной работы в любых условиях. Такие устройства способны работать (и с успехом применяются) в жарком климате тропиков, на станциях, которые расположены за Полярным кругом, причем сжимают они любые газы. Уникальность мембранного оборудования в том, что максимальное сжатие среды возможно в приборах, имеющих одну или две ступени. В других видах компрессоров для достижения подобного результата потребуется от 3 до 5 ступеней.

Особенности оборудования

Несмотря на широкий ассортимент компрессоров, наиболее популярны воздушные поршневые агрегаты. Они используют простой атмосферный воздух и берут его для сжатия. В то время как азотные или другие типы работают только в специальной среде. Функционирование поршней устройства без дополнительной смазки осуществляется за счет специальных материалов, из которых изготовлены эти элементы. Они имеют низкий коэффициент силы трения и способны выдержать определенные нагрузки без применения масла.

Длительность работы безмасляного компрессора составляет 9–12 мин./час. Этот промежуток определяет его производительность. При более длительной эксплуатации могут возникнуть неполадки. Рабочий режим может достигать 1 тыс. часов, что соответствует невысокой цене оборудования.