Ресивер для компрессора

С чего начать

Из чего нужно исходить, делая выбор компрессора? Выскажем не очень оригинальную, но справедливую мысль: исходить нужно из потребностей. Причем, касается это не только компрессора, но и любого другого оборудования.

Ведь наверняка вам знакомы ситуации, когда покупают инструмент или оборудование, которое не справляется с решением поставленных задач, либо, наоборот, берут чересчур «хорошее» оборудование, необходимости в котором нет и в ближайшие годы не будет.

Поэтому начните с постановки задачи: для каких целей вам нужен компрессор сейчас, для каких работ он может понадобиться в дальнейшем.

Отправной точкой при выборе компрессора является требование производителей пневмоинструмента по минимально допустимым величинам параметров потребления сжатого воздуха. Поэтому перед тем, как посетить магазин компрессорного оборудования, начинаем вспоминать арифметику, и по возможности более точно подсчитаем количество потребителей сжатого воздуха и определим их рабочие параметры — номинальный расход воздуха и давление.

Данные эти, как правило, указываются в документации к тому или иному пневмоинструменту. Если по каким-либо причинам вы не владеете этой информацией, можете выяснить характеристики подобных устройств у своих коллег по цеху или любого продавца пневмооборудования. Если и допустите небольшую погрешность, ничего страшного — как правило, она не будет роковой. Также можете воспользоваться ориентировочными значениями, которые приведены в таблице (ближе к концу статьи).

Понятно, что пневмоинструмент используется в работе не постоянно, а время от времени, поэтому подсчитав количество пневмоинструментов и просто сложив значения расходов, мы допустим довольно грубую ошибку. Правильнее было бы ориентироваться на некоторое усредненное значение потребности в сжатом воздухе. Рассчитывать ее мы сегодня научимся, в этом нам помогут специальные коэффициенты. Но если формулы и расчеты — это не для вас, попробуйте хотя бы просто предположить, возможна ли одновременная работа нескольких инструментов и каких, какими будут продолжительность и периодичность между их включением.

Если у вас нет желания глубоко погружаться в проблему выбора компрессора, в принципе, этих знаний для вас должно быть достаточно. Можете смело отправляться в хороший магазин компрессорной техники, где опытные менеджеры, на основании полученных вами данных, помогут подобрать оптимальную покупку.

Если же вы любознательны и хотите подойти к вопросу приобретения компрессора более осознанно, — приглашаем вас продолжить чтение.

Самостоятельное изготовление добавочного ресивера

В ряде случаев у владельцев компрессорных установок возникает необходимость подключить дополнительный воздухосборник. Добавочная емкость востребована, когда для выполнения определенной работы требуется большее количество сжатого воздуха, чем может предоставить имеющийся агрегат. В этом случае мастера решаются изготовить дополнительную емкость своими руками.

При этом наилучшим вариантом умельцы считают именно газовый баллон, обладающий:

• хорошей емкостью (до 100л);
• сравнительно небольшим весом (до 70 кг);
• способностью выдерживать высокое давление рабочей среды (до 25 атм).

Единственный недостаток баллонов из под газа — отсутствие краника для слива конденсата. Однако многие не считают зазорным несколько раз в год отвернуть вентиль и, перевернув баллон, слить скопившуюся внутри влагу.

Материалы и инструментарий

Чтобы своими руками изготовить компрессорный ресивер из газового баллона, домашнему умельцу понадобится иметь под руками:

• тиски;
• сварочный аппарат;
• большой молоток;
• разводной ключ;
• ножовку по металлу.

Алгоритм превращения газового баллона в ресивер

Перед тем, как приступить к изготовлению вохдухосборника из газового баллона, нужно удалить из последнего оставшийся внутри газ. Для этого, используя разводной ключ или ножовку, демонтируют входной вентиль. Но следует помнить, что при срезании частей газового баллона использование электроинструмента запрещается! Ведь искрение в процессе резания способно вызвать взрыв газа, оставшегося внутри баллона.

После опорожнения баллона его полностью заполняют водой. В таком состоянии сосуд оставляют не менее, чем на сутки, по истечении которых воду сливают и тщательно при помощи моющих средств очищают наружные и внутренние поверхности баллона от грязи и ржавчины.

Далее выполняют ряд операций в определенной последовательности:

1. возвращают на место входной вентиль;
2. вваривают в баллон необходимые разветвители или резьбовые переходники для подключения патрубков;
3. наружную поверхность баллона окрашивают краской, которая сможет противостоять влиянию атмосферных явлений;
4. устанавливают предохранительный клапан и редуктор с манометрами;
5. все составные части соединяют между собой патрубками — входной и выходной патрубки специалисты рекомендуют подключать через шаровые краны;
6. в нижней части баллона устанавливают конденсатоотводчик, модель которого нужно подобрать, исходя из производительности компрессора.

Проверка ресивера

Прежде, чем приступить к эксплуатации компрессора, нужно убедиться, способен ли он работать совместно с самодельным дополнительным ресивером. Для этого аппарат включают и дают ему поработать в режиме холостого хода в течение получаса. По окончании этого времени измеряют перепад давлений.

Подведем итог – ресивер является очень удобным и полезным приспособлением, которое востребовано не только на производстве, но и в хозяйстве за возможность обеспечить бесперебойную подачу сжатого воздуха к превмооборудованию даже при отключенном компрессоре. Такой воздухосборник можно приобрести в точках продаж, ориентируясь на параметры своей компрессорной установки. Но можно и изготовить своими силами, имея под рукой баллон из под газа, набор инструментов и твердое намерение.

https://youtube.com/watch?v=Z4M-l-Am5CI

Производим расчет хладагента необходимый для заправки установки

коэффициентϕ, который равен соотношению V_FV

ϕ =V_FV (1)

Общее число хладагента в установке М определяется следующим образом:

М= Ʃ_i=1nV_i(ϕ_i ∙ ρ_Fi+(1- ϕ_i) ∙ ρ_Di) (2),

где V_i– внутренний объем i-ой части установки, м3;

I – порядковый номер n частей установки;

ρ_Fi – плотность жидкого хладагента в i-ой части установки, кг/ м3;

ρ_Di – плотность пара хладагента в в i-ой части установки, кг/ м3.

Значение плотности выбирают с учетом температуры и давления хладагента из таблиц свойств пара или из диаграмм свойств применяемого хладагента. Чтобы произвести оценку достаточно основываться только по объему жидких составляющих. Коэффициенты ϕ_i частей, заполненных паром или жидкостью будут равны следующим значениям:

В испарителе и конденсаторе находится как пар, так и жидкость. Для них имеются опытные величины, которые зависят от конструктивных особенностей и уровня тепловых нагрузок.

Теплообменники воздушного охлаждения

Теплообменники водяного охлаждения

Следует также учитывать размеры ресивера, поскольку они зависят от схемы холодильного контура. Таким образом, количество хладагента определяют без учета ресивера.

Имеющие сложную конструкцию установки с промежуточными регенеративными теплообменниками, системами регулирования производительности компрессоров, отделителями жидкости рассматривают таким же образом.

Собирают данные объема по отдельным участкам установки, определяют коэффициенты заполнения и данные подставляют в формулу (2). Во время стоянки оборудования накопление хладагента происходит в наиболее холодных частях. Если речь идет о теплообменниках воздушного охлаждения, то это будут открытые части установки. Коэффициент заполнения для этих частей контура будет иметь следующие значения:

Величины, полученные для установок, функционирующих в разных режимах, в том числе и при стоянке, следует сравнить. Максимальная из них М_макс будет равной требуемому количеству хладагента без ресивера.

Особенности расчёта основного параметра агрегата для нагнетания воздуха

Расчет производительности компрессора производится в объёмных, а не в массовых долях. Это часто создаёт путаницу при проведении расчётов основного параметра оборудования для покраски автомобиля. Если вы решили остановить свой выбор на импортном устройстве, помните, что в каталогах фирм-производителей величиной А (производительность) обозначается максимальное всасывание воздуха на входе.

Эта величина не показывает, какой объём сжатого воздуха будет поступать на краскопульт для покраски автомобиля. Производительность по всасыванию определяется объёмом воздуха, который наполнит ресивер за единицу времени (литров в минуту). Собираясь купить компрессор для покраски авто впервые, следует ориентироваться на требуемое значение потребления воздуха пневмокраскопультом.

Аппарат должен работать в кратковременно-повторном режиме. Если он производит такое же количество сжатого газа, что и потребляет, то режим функционирования будет беспрерывным, и агрегат станет перегреваться. Это приведёт к быстрому выходу из строя двигателя. Реальную потребность в воздухе для самого распространённого вида компрессора – поршневого – можно рассчитать по формуле:

N = (Pmax–Pmin)xV/t, где

Pmax – давление, требуемое для включения агрегата;

Pmin – давление, при котором агрегат выключается

V – объём ресивера;

t – время (мин.) в течение которого P в ресивере упадёт с максимального значения до минимального.

Чтобы определить производительность импортного компрессора для покраски автомобиля, производительность, указанную в паспорте, надо разделить на коэффициент b. Его величина зависит от давления в таких пропорциях:

• для 6 – 4 атм b=1,4;
• для 6 – 8 атм b=1,5;
• для 8 – 10 атм b=1,6.

Зависимость производительности агрегата от давления не прямо пропорциональна, и её нельзя увеличить в разы, снизив давление. Многие умельцы, чтобы увеличить производительность нагнетательных устройств, увеличивают шкив на двигателе на 30-35 %. Производительность аппарата становится больше, но при этом нагревается головка.

Как подобрать оптимальные параметры ресивера

Как и всякое техническое изделие, ресивер обладает рядом технических параметров. Среди них такие как:

1. Объем, л.
2. Влажностью.
3. Параметрами эксплуатации, то есть предельными значениями влажности, температуры.
4. Характеристиками места установки компрессорного агрегата. Его нужно монтировать на удалении от источников тепла, пожаро — и взрывоопасных веществ. Нежелательно наличие в воздухе присутствия посторонних частиц в воздухе, например, на заготовительных участках.

Правила безопасности гласят о том, недопустимо использование ресиверов, не прошедших соответствующую проверку, на поверхности которых присутствуют механические повреждения  виде трещин, следов действия коррозии.

Подбор ресивера осуществляют на основании довольно простого расчета:

1. Определяют необходимый расход воздушной смеси, длительность расхода, предельные значение рабочего давления.
2. Применяя специальные расчетные таблицы, они существуют и в бумажном виде, и в виде интернет приложений. Например, при производительности 0,1 кубометра в минуту, длительности предельной нагрузки 5 минут и в пределах напора 3/4 (мин/мах), объем ресивера составит порядка 500 литров.

Такой способ расчета ориентирован на время, которое необходимо для полного опустошения емкости.

Существует и другая методика, основанная на соотношении объема сосуда и мощности воздушного  компрессора. В практической деятельности используют следующие соотношения:

1. Мощность 5 кВт, объем мах – 100 л.
2. Мощность 10 кВт, объем мах – 300 л.
3. Мощность 20 кВт, объем мах — 550 л.

Существуют и экспериментальные зависимости, например, объем ресивера не может быть меньше, чем количество воздуха, которое может выработать компрессор на 8 секунд работы. Например, расход составляет 400 литров в минуту, соответственно, объем мака должен быть не менее 53 л.

Как выбрать ресивер

Воздушный ресивер представляет собой хранилище сжатого воздуха, которое сглаживает поступающие от компрессора пульсации, охлаждает воздух и собирает конденсат. Размер ресивера определяется производительностью компрессора, системой регулирования и требованиями потребителей к сжатому воздуху. Когда система состоит из нескольких компрессоров, размер воздушного ресивера всегда рассчитывается исходя из производительности наибольшего компрессора. Для большинства применений объем рекомендуемого ресивера составляет 15-20% от производительности компрессора в м3/мин. Но для правильного выбора рекомендуем использовать расчет.При определении объема ресивера применяется приведенные ниже формулы:1) формула применима к компрессорам с регулированием путем разгрузки/нагрузки2) упрощенная формула, которая применяется в следующих условиях: давление окружающего воздуха 1 бар (абс.), температура примерно 20°С, время цикла 30 секунд.

3) Когда в короткие промежутки времени потребляются большие объемы сжатого воздуха, неэкономично рассчитывать параметры компрессора или трубопроводной сети в соответствии с таким потреблением. В этом случае вблизи потребителя размещается отдельный воздушный ресивер, а его объем выбирается в соответствии с максимальным расходом.В экстремальных ситуациях используется меньший компрессор высокого давления вместе с большим воздушным ресивером, способным покрывать большое краткосрочное потребление сжатого воздуха в промежутках между длительными интервалами отсутствия потребления. Затем компрессор рассчитывается на среднее потребление. Для расчета такого резервуара применяется следующая формула:
В приведенной формуле не учитывается тот факт, что компрессор может поставлять сжатый воздух во время фазы разгрузки ресивера. Обычно такая система применяется для пуска больших судовых двигателей, где давление в ресивере равняется 30 бар.Пример расчета:Qc – производительность компрессора (л/с) = 450 л/сP1 – давление на входе компрессора (бар (абс.)) = 1 бар (абс.)T1 – максимальная температура на входе компрессора (К) = 273 + 30 = 303 Кfmax – максимальная частота циклов = 1 цикл/30 секунд(Pu – PL) – заданная разность давлений нагруженного и ненагруженного компрессора(бар) – 0,5 барТ – температура сжатого воздуха на выходе выбранного компрессора на 10°С превышает температуру окружающего воздуха, и поэтому максимальная температура в воздушном резервуаре будет (К) = 273 + 40 = 313 К.Формула для расчета объема воздушного ресивера компрессора с регулированием путем нагрузки/разгрузки:Это минимальный объем рекомендуемого воздушного ресивера. Выбирается следующий больший стандартный объем.

Главная | Трубопроводная арматура “BRAY” | Электроприводы Roloff | Электроприводы Nurkraft | Компрессоры | Воздуходувки | Осушители | Системы очистки | Ресиверы | Запчасти и сервис | Вопрос-ответ, FAQ | Скачать каталоги | Запрос | О нас | Контакты | Наши акции | Карта Сайта

Типы ресиверных редукторов

Для управления работой ресиверов используют одно или двухкамерный редуктор. Так, воздухосборник, имеющий по одной камере высокого (КВД) и низкого (КНД) давления, называется однокамерным. Между этими емкостями расположен запорный клапан, удерживающий сжатый воздух, который поступает из бака в камеру высокого давления. Открывают запорный клапан специально предусмотренным в редукторе винтом, после чего воздух попадает в КНД, а оттуда подается на пневмоинструмент. Величина давления в обеих камерах контролируется при помощи манометров. Ресиверы с однокамерными редукторами отличаются простотой конструкции и поэтому широко используются в компрессорных установках различного вида.

Двухкамерный редуктор отличается от однокамерного наличием дополнительной КНД. При этом обе такие камеры расположены последовательно, одна за другой, что обеспечивает более точное, а главное — плавное понижение рабочего давления. Конструктивно данный редуктор значительно сложнее однокамерного и поэтому в основном используется в установках промышленного назначения, отличающихся повышенной мощностью компрессорных агрегатов.

Дополнительный ресивер для компрессора своими руками

Некоторые работы, которые выполняются домашней мастерской или гараже требуют наличия сжатого воздуха. И может сложиться такая  ситуация, когда бытовой компрессор с поставленной задачей не справляется. В этом случае ситуацию можно разрешить, установив на существующий агрегат установить вспомогательный ресивер. Это устройство можно или купить в специализированном магазине, например, запасных частей для автомобиля. Там можно купить ресивер для пневматической системы КАМАЗа, или изготовить его своими руками.

Большая часть предлагаемых ресиверов изготовлены под определенную модель и, отличаются высокой ценой. В зависимости от планируемого размера емкости для самостоятельного изготовления, можно использовать или баллон для пропана, или корпус огнетушителя.

Классификация

Кроме того, что существуют мобильные и стационарные ресиверы, специалисты отмечают и другие конструктивные признаки воздухосборников, позволяющие считать их различными видами изделий. Так, существуют горизонтально и вертикально ориентированные емкости.

При этом ресиверы в горизонтальном исполнении более компактны и дают возможность экономно разместить на себе насос, электромотор и другое вспомогательное оборудование. Характерная особенность такой компоновки — минимальная длина соединительных трубопроводов. Благодаря этим особенностям горизонтальные ресиверы получили широкое распространение как в бытовых компрессорах, так и в автомобильных пневмосистемах.

Тогда как в вертикальных воздухосборниках проще осуществляется слив накопившегося конденсата. Кроме того, они более удобны при монтаже компрессорных агрегатов, состоящих из нескольких ресиверов, так как занимают меньше места, чем горизонтальные емкости. Поэтому такие воздухосборники чаще используют на тех промышленных предприятиях, где требуется большое количество сжатого воздуха.

Интересно, что при необходимости однотипные ресиверы можно легко объединить между собой параллельным или последовательным способом соединения. При этом емкости, сцепленные между собой последовательно, обеспечивают более высокую степень осушки воздуха и очистки его от различных примесей. Тогда как параллельное соединение ресиверов повышает ремонтопригодность всей системы, так как для восстановления работоспособности одной емкости не нужно полностью выключать компрессорное оборудование. Неисправный бак просто отключается и ремонтируется. Также этот вариант соединения характеризуется наибольшей пропускной способностью.

Ресивер с остаточным заполнением, используемый для принятия всего объема хладагента

Чаще всего используемые на практике ресиверы способны вмещать в себя весь объем хладагента, который заправляется в систему. Они могут перекрываться на входе (со стороны конденсатора) и на выходе (со стороны испарителя). В таких ресиверах предусматривают следующее:

– остаточное заполнение жидким хладагентом остается на уровне 10-15% от полного объема (установка работает на максимальную производительность);

– газовую подушку, которая равна 10% от полного объема (установка выключена и хладагент находится в ресивере). Количество хладагента, находящегося в системе, определяется следующим образом:

М=М_макс+V_требх (ϕ х ρ_Fмин+(1- ϕ)х ρ_Dмин) (7),

где:

ρ_Fмин – плотность жидкого хладагента при минимальной температуре окружающей среды, кг/м3;

ρ_Dмин – плотность парообразного хладагента при минимальной температуре окружающей среды, кг/м3;

М – текущее значение количества хладагента, кг.

В результате для требования по вмещению газовой подушки будет справедливо следующее равенство:

0,9V_треб=MρF20 (8)

Далее значение М из формулы (7) подставляем в формулу (8) и получаем следующее:

V_треб=Mмакс0,9ρF20-ϕ х ρ_{Fмин+(1- ϕ)х ρDмин}

Далее подбираем объем ресивера по каталогу и завершаем расчет хладагента по формуле (6).

Отметим, что подбираемый нами ресивер должен отвечать требованиям Правил Ростехнадзора ПБ 03-576-03, если его объем более 0,025м3.

Если на входе и выходе ресивер оборудован запорными вентилями, то необходимо устанавливать дополнительные перепускные устройства, которые не допустят превышение избыточного давления жидкости.

Мы рассмотрели алгоритмы, позволяющие рассчитать не только внутренний объем ресивера, но и определить необходимое число хладагента, с учетом его миграции при выключении компрессора в участок холодильного контура, который расположен за пределами корпуса установки. Если согласно расчетам окажется, что потребное количество хладагента во время стоянки будет больше необходимого в рабочем режиме, то устанавливают ресивер способный вмещать избыток хладагента. Ресивер, имеющий регуляторы давления в конденсаторе, должен быть заполнен хладагентом минимально, на случай его миграции в период стоянки.

Принципиальная схема работы

В общем случае работу ресивера можно описать следующим образом.

1. При помощи входного патрубка воздух из компрессора подается в бак, где и накапливается до достижения необходимой величины рабочего давления.
2. В процессе накопления воздух охлаждается, в результате чего на дне бака скапливается конденсат — таким образом осуществляется дополнительное осушение рабочей среды, что способствует уменьшению влияния коррозии на все элементы системы. Сливают конденсат, который собирается на дне бака, через специальный краник.
3. При достижении необходимой величины давления сжатый воздух поступает в выходной трубопровод и по нему подается на подключенный пневмоинструмент.

Для чего нужен ресивер в компрессоре

Ресивер, входящий в состав нагнетателя обеспечивает решение нескольких сложных задач, в частности:

1. Гарантирует стабильный напор рабочей среды, транспортируемой к потребителям.
2. Обеспечивает транспортировку газа в то время, когда компрессор начал работать с перебоями, либо к воздухопроводной системе подключили дополнительного потребителя.
3. Очистку сжатой воздушной смеси от скопившейся влаги.
4. Накопление газа в этой емкости приводит к уменьшению вибраций в компрессоре. Это в свою очередь снижает уровень силовых нагрузок, оказывающих воздействие на фундамент.
5. Для выполнения работ, которые связаны выработкой большого количества газа штатно, установленного сосуда может не хватить, то вместо покупки и установки более сильного компрессора, на старый компрессор устанавливают дополнительную емкость.
6. Ресивер обеспечивает включение компрессора с определенной периодичностью, а это приводит к понижению расхода электрической энергии.

На них устанавливают фильтры, которые выполняют очистку газа от влаги, кроме этого в конструкцию ресивера входят конденсатоотводчики, запорная арматура. С ее помощью производят подключение компрессора к потребителям.

Для изготовления ресиверов применяют коррозионностойкие стали 10ХСНД или 16ГА2Ф, между тем, в редких случаях, для агрегатов небольшой мощности применяют полимеры или эластомеры повышенной прочности.

Производители выпускают два типа емкостей – горизонтальные и вертикальные. Первое исполнение применяют для компрессоров передвижного типа, второе исполнение, используют стационарных компрессоров.

Каждое из исполнений обладает своими достоинствами и недостатками. Например, в вертикальной конструкции проще выполнить отвод воды, в то время как горизонтальные имеют более компактные размеры и они требуют наличие трубопроводов меньшей длины.

Порядок изготовления самодельного ресивера

Последовательность изготовления дополнительного сосуда выглядит примерно следующим  образом.

1. Очистка старого сосуда от остатков газа. Для этого потребуется его очистить от остатков газа. Удаляют входной вентиль, при этом использование электрического инструмента, например, болгарки, недопустимою в корпусе могут остаться остатки газа.
2. Сосуд заливают водой и дают ей отстояться в течение 24 часов. Затем ее сливают и очищают внутреннюю полость о грязи.
3. После этого в баллон вваривают разветвители под рукава, но допустимо установить и резьбовые штуцера, для повышения герметичности при установке пробок необходимо устанавливать уплотняющие прокладки.
4. Самодельный ресивер необходимо окрасить краской стойкой к воздействию атмосферных явлений.
5. В собранный и окрашенный маневр устанавливают конденсатоотводчик – его место в самой нижней точке емкости, в верхней части устанавливают манометр. Марку конденсатоотводчика должна согласовываться с производительностью компрессора и размерами резьбы. Стоимость такого устройства лежит в диапазоне от 2500 до 3000 рублей.

При эксплуатации конденсатоотводчика нельзя забывать что, его монтаж на вспомогательную емкость для хранения газа обязательна. Перед включением рабочей нагрузки требуется проверить состояние электрического привода на возможность его эксплуатации со вспомогательным сосудом для содержания газа.

Если минимальное давление соответствует заявленным характеристикам нагнетателя, то эксплуатация собранной конструкции вполне допустима. Если падение давления ниже допустимого, то применение этого оборудования стоит под вопросом и использовать его нежелательно.

Выбор ресивера

Выбирая ресивер, нужно руководствоваться теми техническими параметрами, которые должна обеспечивать компрессорная установка. Основные из них:

• диапазон изменения величины давления (от минимального до предельно допустимого);
• оговоренная в документации производительность;
• продолжительность работы пневмосистемы в целом.

Но на практике чаще используют упрощенный метод, соотносящий мощность компрессорного агрегата с объемом воздухосборника. При этом рекомендуется выбирать баки с объемом:

• 50-100л — для компрессорного оборудования, мощность которого не превышает 5 кВт;
• до 300л — для аппаратов с мощностью до 10 кВт;
• до 500л — для агрегатов, имеющих мощность порядка 20 кВт и т. д.

Немаловажное значение при выборе ресивера имеют требования, основным назначением которых является обеспечение его безопасной эксплуатации. Главные аспекты отображены в таблице

Кроме того, согласно действующих в России «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» ПБ03-576-03 запрещена эксплуатация изделий, не прошедших освидетельствование на предмет работоспособности, а также имеющих дефекты (трещины, коррозию, вмятины и пр.) на внешних поверхностях.