Зачем нужен воздушный компрессор. Что такое компрессор? Роль компрессора в работе двигателя автотомобиля

Современная промышленность практически не имеет таких отраслей, где не используются компрессоры. Причем потребность в них абсолютно не зависит от объемов производства: применяются лишь разные по производительности и мощности агрегаты. Главной задачей воздушного компрессорного оборудования является производство сжатого газа или воздуха, который применяется в качестве движущей силы или для иных производственных процессов.

Однако сегодня существует огромная разновидность типов данной техники, разработка которых была обусловлена требованиями разных отраслей. И лидерами по популярности являются винтовые и поршневые воздушные компрессоры . Альтернативой им обоим считаются устройства центробежного типа, однако они обладают некоторыми особенностями в обслуживании и эксплуатации, что пока негативно отражается на их востребованности.

Сфера применения поршневых компрессоров

Это наиболее распространенная группа компрессоров, которые используются в деревообработке, металлургической, косметической, медицинской, нефтеперерабатывающих отраслях и на иных производствах. Их популярность обусловлена невысокой стоимостью и сравнительной простотой ремонта и обслуживания. В зависимости от требований производственного процесса эксплуатируются две основные группы компрессоров поршневого типа. Если необходимо высокое качество сжатого воздуха, в котором исключено содержание иных примесей, то используются безмасляные агрегаты. Их используют чаще всего в мебельной промышленности, в автомобиле и машиностроении на участках покраски готовой продукции. К тому же подобная техника применяется только тогда, когда требуется небольшой объем сжатого газа или воздуха, т.к. она характеризуется невысокой мощностью (не более 1,5 кВт).

В остальных случаях экономически оправданным считается использование масляных устройств, которые отличаются максимально низкой стоимостью и в сравнении с безмасляными аналогами способны служит намного дольше. В силу этого в течении последних ста лет воздушные компрессоры поршневого типа были чуть ли не единственными агрегатами, производящими сжатый воздух. Однако их основным недостатком является масляный фильтр, которому требуется регулярная очистка.

Сфера применения винтовых компрессоров

Винтовой компрессор в рабочем модуле имеет два ротора с разнонаправленным движением. Такие агрегаты отличаются повышенной шумностью, поэтому для их эксплуатации лучше всего оборудовать на производственном участке отдельное помещение. Это обусловлено еще и тем, что подобное оборудование характеризуется высокой производительностью внушительными рабочими характеристиками, вследствие чего одна установка способна обеспечивать достаточно крупный производственный процесс.

Очевидно, что подобные агрегаты более эффективно применять в тех случаях, когда требуется сжатый газ или воздух в больших объемах, а не для обеспечения работоспособности нескольких шуруповертов или иных пневматических инструментов. К примеру, компрессор Kraftmann способен поддерживать производственный процесс, в котором есть потребность в большом расходе сжатого воздуха.

Для удобства эксплуатации можно подобрать компрессор с прямой передачей или ременным приводом, а также с уже встроенными системами воздухоподготовки и очистки. Также применение такого класса устройств обусловлено и их энергоемкостью, что немаловажно в выпуске рентабельной продукции. Как показывает практика, винтовые компрессоры способны снизить энергопотребление на треть.

Компрессор представляет собой прибор, предназначенный для перекачки сжатого воздуха или газа. Он используется для обеспечения работы пневматического инструмента, циркуляции охлаждающего хладагента в замкнутом контуре и накачки давления в различные емкости. Данное оборудование широко используется в медицине, промышленности и быту. Его наличие позволяет выполнять широкий спектр действий.

Конструкция и разновидности по строению

Компрессор представляет собой воздушный насос, работающий в автоматическом режиме, который обеспечивает подачу воздуха или газа с избыточным давлением. Устройство может работать от электрического мотора или двигателя внутреннего сгорания. Конструкция нагнетателя часто предусматривает не только насос, но и специальный металлический ресивер для нагнетания давления. По принципу действия самого насоса, устройство может быть:

• Винтовым.
• Поршневым.
• Мембранным.

Существует также еще несколько технологических разновидностей устройств для нагнетания воздуха, но они являются более редко применимыми, в связи с дороговизной производства или низкой эффективностью работы.

Винтовой

Винтовой является дорогостоящей конструкцией, применяемой на промышленных объектах. В его основе лежит специальный шнек, который захватывает воздух или другой газ по принципу винта мясорубки. Для обеспечения более эффективного забора воздуха он смешивается с маслом, находящимся внутри нагнетателя. Получаемая смесь подается под давлением, после чего фильтруется и очищенный воздух подается на выход. Также существует более дорогие безмасляные конструкции, используемые химической и фармакологической промышленностью, а также в стоматологических клиниках, где важна чистота воздуха без наличия микрочастиц масла.

Винтовая конструкция является очень надежной, но в случае поломки затраты на ремонт могут достигать половина стоимости самого агрегата. Хотя прибор и имеет такой недостаток, но все же его преимущества довольно большие:

• Низкий уровень шума.
• Минимальный нагрев.
• КПД доходит почти до 98%.
• Низкое потребление энергии.

Поршневой

Поршневая конструкция является более бюджетной, поэтому большинство компрессоров сделаны именно по ее принципу. Она представляет собой двигатель, который при вращении поршня засасывает поток в камеру сжатия, после чего перекачивает его дальше по контуру. Специальный клапан в месте забора не позволяет воздуху выйти обратно через вход. Поршневое устройство являются менее надежными, но не дорогим при покупке и обслуживании.

Если сравнивать поршневую конструкцию с винтовой, то она проигрывает по всем параметрам, кроме габаритов и стоимости. Нужно отметить, что разница в цене между двумя видами настолько велика, что поршневой вариант выбирают даже несмотря на его недостатки:

• Высокий уровень шума.
• Низкий КПД.
• Постоянный перегрев.
• Вибрация при работе.
• Частые поломки.

Мембранный

Мембранный компрессор в отличие от первых двух разновидностей применяется преимущественно на промышленных объектах для работы с различными газами. В быту такую конструкцию можно встретить в холодильных установках и на мини аэрографах. Очень редко в продаже можно увидеть и обычные бытовые нагнетатели данного типа. Принцип их действия заключается в том, что в результате колебательных движений двигателя осуществляется дребезжание гибких мембран, которые сжимают и разжимают газы, обеспечивая их передачу под высоким давлением. Данная конструкция является очень успешной. Она имеет ряд достоинств:

• Компактный размер.
• Создание высокого давления.
• Предотвращение подачи механических примесей.
• Не сложное техническое обслуживание.
• Надежный корпус для предотвращения утечек газа.

Несмотря на перечисленные преимущества, такой тип, хотя и не является сложным и дорогостоящим в обслуживании, все же требует периодической замены мембраны, которая теряет свою эластичность, особенно при работе с агрессивными газами. Стоит также отметить, что хотя промышленные машины и имеют сравнительно небольшие габариты, но их корпус выполнен из толстостенной стали, что существенно влияет на массу оборудования.

Целевая разновидность компрессоров

Компрессоры отличаются между собой не только по принципу действия, но и по целевому предназначению. По данному критерию они делятся на следующие виды:

• Газовые.
• Воздушные.
• Циркуляционные.

Газовые применяются для перекачки чистых газов и их смесей. Они устанавливаются на заправочных станциях для закачки баллонов кислородом, водородом и прочими веществами. Они не предназначены для работы с воздухом и имеют специальную конструкцию, которая не допускает образование электрической искры, что может быть опасным при работе с некоторыми взрывоопасными газами.

Воздушный компрессор является самым распространенным. Его можно встретить в автомастерских и на шиномонтаже. Именно такое устройство обеспечивает накачку колес автомобилей, а также подает сжатый воздух в краскопульт, применяемый для малярных задач. От воздушного нагнетателя работает пневматические инструменты, используемые строителями и автомеханиками.

Циркуляционные компрессоры являются узконаправленной разновидностью, основная задача которой состоит в обеспечении непрерывной перекачки воздуха или газа по замкнутому контуру. Такое устройство не имеет накопительного ресивера. Зачастую такие приборы используются для обеспечения циркуляции фреона или другого хладагента в холодильном оборудовании. Чаще всего для данных целей используется мембранная конструкция.

Какой компрессор выбрать для дома или работы

Для домашнего использования, применения в автомастерские или для решения строительных задач преимущественно выбираются воздушные поршневые компрессоры с накопительным ресивером. Они хотя и уступают стальным конструкциям по долговечности, но является сравнительно дешевыми и легкими. Большинство моделей, которые применяются для частных целей, можно с легкостью разместить в багажнике автомобиля.

Выбирая поршневой, или другой бытовой компрессор, следует обратить внимание на его рабочие характеристики:

• Объем ресивера.
• Производительность.
• Мощность.
• Давление.
• Уровень шума.

Что касается объема ресивера, то он подбирается индивидуально в зависимости от использования устройства. Если планируется, что агрегат будет применяться исключительно для накачивания колес и редких несложных покрасочных работ, то вместительности в 24 л будет более чем достаточной. Если компрессор используется профессионально для масштабных малярных задач, когда важно поддержание заданного давления, то лучше всего выбирать устройства с ресивером от 50 л и выше. Это правило касается подключения пневматического строительного или слесарного оборудования. В противном случае после нескольких секунд работы, накопленный насосом воздух в ресивере выйдет, что позволит продолжить работу только после возобновления требуемого для инструмента давления.

Немаловажным фактором является и производительность. Если она высокая, то даже агрегат с небольшим ресивером станет вполне пригодным для выполнения профессиональных задач. Для комфортной работы не стоит брать оборудование, производительность которого ниже 150 л/минуту.

Чем мощнее компрессор, тем лучше, но стоит учитывать, что при увеличении данного показателя возрастает и уровень шума. Для домашнего устройства оптимальной считается мощность 1,5 кВт. Если объем ресивера составляет 50 литров и более, и если оборудование будет эксплуатироваться для выполнения профессиональных задач, то лучше отдать предпочтение прибору мощностью 2-2,5 кВт. Конечно, он не будет избыточно производительным, но в соотношении цены и эффективности этот вариант является оптимальным.

Что касается давления, то подавляющее большинство бытовых компрессоров нагнетают 8 бар. Этого более чем достаточно для выполнения практически любых задач. К примеру, для использования компрессора в покрасочных целях давления на выходе ставится 4-6 бар, то же самое касается и пневматического инструмента. Ну а если использовать прибор исключительно для накачки колес, то для легкового транспорта было бы достаточно компрессора с возможностью нагнетания давления до 3 бар. Также при выборе стоит обратить внимание, что чем мощнее прибор, тем он объемней, громче и тяжелее. Делая покупку, не стоит гнаться за производительностью, а отталкивается от целей, которые будут стоять перед оборудованием.

Как продлить жизнь компрессора

Для того чтобы оборудование работало как можно дольше, оно нуждается в несложном уходе. В первую очередь не рекомендовано оставлять ресивер под давлением после завершения работы. Для этого следует спустить закаченный воздух, что позволит увеличить срок службы прокладок и кранов.

Периодически, особенно в холодное время, необходимо выкручивать специальное сливное отверстие внизу ресивера для слива конденсата, который выделяется из пара. Особенно это важно, если компрессор используется для подключения краскопульта. В противном случае вместе с воздухом из него будут вылетать капли воды, что совершенно неприемлемо при малярных работах. Отсутствие влаги в ресивере надежная защита от коррозии. Ржавые частицы быстро забивают фильтрующие элементы, что снижают эффективность работы оборудования. При значительном появлении конденсата внутри ресивера создается характерный хлюпающий звук при раскачивании.

Еще одним немаловажным фактором, который негативно влияет на сохранение работоспособности компрессора, является перегрев. Поршневая конструкция является далеко не совершенной, поэтому при работе устройства создается сильное трение, что нагревает рабочие части прибора. Существенный перегрев может стать критичным, поэтому следует чередовать работу с перерывами. Мембранные и шнековые конструкции чувствительны к морозу, поэтому их лучше не включать при минусовой температуре.

Статья рассказывает о том, что такое компрессор , для чего и где их используют и какова их роль в промышленном мире в целом.

Итак, приступим!

Сразу стоит написать что, компрессор - это такое устройство, предназначенное главным образом для сжатия и передачи сжатого газа под давлением, и для лучшего осознания функции компрессоров, могу сказать, что ближайший "брат" компрессора - насос. Датой изобретения первого компрессора считают конец 19 века. Некоторые патриотические нотки начинают играют, когда узнаешь, что основные теории подобных машин были сформулированы российскими учеными - Эйлером, Чаплыгином, Жуковским.

За тот век, что они существуют, появилось большое количество разновидностей компрессоров, и для их классифицикации уже приходится использовать несколько категорий. Например, классификация по конструктивным особенностям и по принципу действия: поршневые компрессоры, ротационные, струйные, осевые, центробежные. Также компрессоры классифицирует и по уровню создаваемого давления: низкого(0.3 - 1 Мн/м2), среднего(1 - 10 Мн/м2), высокого(свыше 10 Мн/м2); по роду сжимаемого газа (воздушные компрессоры, кислородные, азотные и др.) и по некоторым другим параметрам.

Нет особого смысла описывать принцип действия каждого типа компрессора - это долго и, возможно, окажется не всем интересным - гораздо интереснее посмотреть, где сами компрессоры могут использоваться.
Первое что приходит на ум - использование компрессоров в различных сферах промышленности. Действительно, такая функция компрессоров, как возможность подачи воздуха или другого газа на привод пневматического оборудования, очень востребована на любом предприятии! А ведь они также используются ещё и для других нужд, например, в холодильных установках (их особенность в том, что они работают с парами холодильных агентов и в основном это винтовые компрессоры); для дутья в некоторых металлургических печах (для этого используют так называемый ротационный тип компрессора); в доменных и сталелитейных заводах; и даже в авиационных реактивных двигателях (в них используются многоступенчатые осевые компрессоры, увеличивающие эффективность процесса сжатия воздуха).

Что уж говорить об их применении в нефтяном секторе промышленности, где на компрессоры ложатся обязанности по транспортировке природного газа, его закачки в резервуары и хранилища, перегонке нефти и так далее.

Чтобы оценить всю необходимость компрессоров в современной промышленности, на мой взгляд, достаточно привести всего лишь одну цифру из статистики - современные предприятия, занимающиеся машиностроением тратят до 30%(!!) расходуемой мощности на выработку сжатого воздуха, т.Е. Около 30% всей потребляемой энергии идет на компрессоры!

Стоить заметить, справедливости ради, что кроме промышленного применения, они также используются и в быту - как правило это недорогие и небольшие компрессоры, которые неплохо было бы иметь в гараже и использовать для покраски, поддувке, подкачке шин и так далее. Иметь его в хозяйстве - очень практично и совсем недорого, да и к тому же хорошая продукция практически не требует ремонт компрессоров.

Компрессоры находят достаточно широкое применение в нашей повседневной жизни. Известно, что компрессоры принимают участие в различных важных производственных процессах, а также входят в состав промышленных энергосистем.

В индустриальной сфере производства компрессоры снабжают специально сжатым воздухом общие системы контроля температурных режимов, очистительные системы или системы специальных воздушных заслонок.

В легкой промышленности компрессы находят применение в процессе инновационной технологии нанесения сложных изображений на ткань путем аэрозольного распыления.

В строительстве компрессоры являются главным «сердцем» любого механизма, потому как они, будучи хорошим проводником энергии, приводят в действие любые важные для работы инструменты и механизмы.

В сервисном обслуживании автомобилей широко применяются компрессоры в качестве привода всевозможных необходимых для работы инструментов и механизмов.

Различают компрессор воздушный , который является устройством, сжимающим атмосферный воздух путем уменьшения его номинального объема сугубо механическим способом. После сжатия происходит аккумуляция воздуха в специально разработанной для этого емкости. В некоторых случаях после сжатия воздух поступает непосредственно в рабочую магистраль. При этом сжатие способствует тому, что молекулы атмосферного воздуха начинают двигаться с огромной скоростью в меньшем номинальном объеме. Если происходит снижение силы давления, обусловленное внешними факторами, то воздух начинает очень быстро двигаться, стремясь наружу. Такие компрессоры широко применяются в различных сферах нашей жизни, особенно в холодильных установках, агрегатах, инструментах.

Второй вид - компрессор газовый . Это устройство динамического действия. Его принцип работы подобный принципу работы воздушного компрессора, с тем лишь различием, что под давлением находиться газ. Достаточно широко применяется в химических, промышленных отраслях, а также отраслях общего назначения.

Для того чтобы производство нормально функционировало, в работе его систем помогают композиционные материалы , представляющие собой материалы, состоящие из многих компонентов, имеющие преимущественно специальную пластичную основу - матрицу и наполнители, которые отвечают за укрепляющую функцию. Такое сочетание веществ разного рода делает возможным появление нового элемента, обладающего самыми лучшими технологическими характеристиками. Чаще всего такие материалы применяются в промышленности для армирования изделий.

Даже самому несведущему в ремонтных работах человеку априори понятно, что полы в обязательном порядке должны бать ровными. Ведь на неровную поверхность не представляется возможным уложить ни линолеум, ни паркетную доску. Даже для производственных помещений, где плохо обработан пол – это всегда риск травмоопасности и большая степень неудобства. На современном рынке существует великое разнообразие покрытий для…

Проживание в квартире не сопровождается с должным уровнем комфорта несмотря даже не то, что радиаторы в зимний период раскалены докрасна? Обитатели жилого пространства откровенно мерзнут в зимний период? Настала пора менять окна - оконные проемы многих квартир до сих пор заполняют устаревшие конструкции, давно израсходовшие свой нормативный ресурс. По утверждению специалистов, сквозь неплотности оконных проемов…

В современном строительном мире существует огромное количество типов кровельных покрытий. Каждый владелец частного дома самостоятельно выбирает подходящий для него материал. Не редко предпочтение отдается именно оцинкованному металлу. Спустя время, даже качественная кровля под воздействием внешних факторов окружающей среды начинает портиться. Это приводит к возникновению актуальной необходимости срочно приступать к ремонту. Первым вестником беды, который делает…

В настоящее время существуют много видов компрессоров, применяемых в различных сферах. Однако два основных типа - это поршневые и винтовые, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Чтобы сделать правильный выбор, необходимо их знать.

Поршневые компрессоры появились первыми и до сих пор остаются самыми распространенными из всех компрессоров. Их механизм сжатия позволяет достигать давлений до 20-30 бар, что недоступно для других типов компрессоров. Основными достоинствами этого вида компрессоров являются низкая стоимость, простота изготовления и ремонтопригодность. При соответствующем обслуживании поршневой компрессор будет практически <неубиваемым>.

Основной особенностью этого типа компрессоров является наличие быстроизнашиваемых деталей - клапанов, поршневых колец и сальников. Это обуславливает необходимость достаточно частого техосмотра, поэтому для бесперебойной работы на предприятии нужно иметь до трех компрессоров: один в работе, один в ремонте и еще один - в резерве. Из-за этого поршневые компрессоры не используются на производствах, где имеется постоянная потребность больших количеств сжатого воздуха.

Кроме того, поршневые компрессоры производительностью болеe 5 м3/мин устанавливают на специальный бетонный фундамент в отдельном помещении. Эта необходимость вызвана высокими уровнями вибраций и шума.

Учитывая все вышеперечисленные особенности, выбирать поршневой компрессор можно в том случае, если:
- на производстве требуется невысокая производительность;
- необходим воздух с высоким коэффициентом сжатия;
- присутствуют большие перепады в потреблении воздуха;
- оборудование используется в достаточно тяжелых условиях, когда окружающий воздух содержит большой объем пыли и мелкодисперсных веществ (например, на цементовозах или муковозах).

При таких условиях в пользу выбора поршневого компрессора говорят все его положительные стороны - неприхотливость, простота обслуживания, хорошее качество сжатого воздуха.

Винтовые компрессоры разрабатывались с 30-х годов ХХ века (конструкция запатентована в 1934г.), когда возникла необходимость в стабильно работающих, высокопроизводительных компрессорах. И в настоящее время на производствах, требующих больших объемов качественного сжатого воздуха, винтовые компрессоры вытесняют поршневые аналоги.

Винтовые компрессоры не содержат быстро выходящих из строя элементов. Основной элемент такого компрессора - винтовой блок - является весьма надежным и может функционировать без капитального ремонта в течение 15-20 лет, в конструкции отсутствуют клапаны и детали, совершающие возвратно-поступательное движение, поэтому винтовые компрессоры долговечны и приспособлены к длительным периодам работы.
Винтовой блок большинства моделей дает возможность работы с переменной скоростью, при этом замедление скорости винтов влияет только на количество сжатого воздуха. В то время как в поршневых компрессорах при замедлении скорости хода поршня становятся заметны скачки давления в пневмосети.

В состав винтового компрессора не входят шатуны, поршни и другие массивные элементы, что значительно снижает уровень шума и вибрации, особенно при установке дополнительных шумопоглощающих кожухов. Поэтому устанавливать его можно непосредственно в производственном помещении, что уменьшает потери из-за протяженных пневмосетей; а тепло, выделяющееся в процессе сжатия воздуха, можно использовать для обогрева в холодное время года.

Исходя из этого, винтовые компрессоры используются в случаях, если существует необходимость в больших количествах сжатого воздуха при долгих периодах бесперебойной работы компрессора.
Винтовой компрессор на 40-50% дороже поршневого из-за сложности в производстве, но является более экономичным и быстрее окупается за счет меньшего расхода электроэнергии.