Воздушные компрессоры

Неоправданный перегрев агрегата

Срабатывание автоматики термической защиты объяснимо в случаях, когда в помещении повышенная температура, наблюдается пониженное сетевое напряжение (проверяем мультиметром) или установка работает без перерыва продолжительное время.

Если с температурой в помещении, напряжением и режимом эксплуатации всё в порядке, значит, засорился фильтр, установленный на входе атмосферного воздуха. Фильтр необходимо очистить, промыть, высушить и установить на место. Такие манипуляции нужно выполнять регулярно, при постоянной работе — ежедневно. Это снижает нагрузку на двигатель компрессора, уменьшает общий износ системы.

Преимущества масляных агрегатов

Самый распространенный метод снижения трения, возникающего при работе различных деталей и узлов, является их смазывание. Это позволяет снизить нагрузку на изделие в целом, в частности, на его ключевую деталь — двигатель.

Для решения, этой задачи применяют специальные, компрессорные масла, которые можно использовать в различных условиях эксплуатации.

Компрессоры такого типа в производстве обходятся дешевле. Поэтому, стоимость такого оборудования существенно дешевле, чем безмасляные аналоги. Но в эксплуатации, они обходятся дороже. Это вызвано тем, что в процессе эксплуатации вместе удалением воздуха из рабочей зоны, происходит выброс масла. Кстати, его необходимо заменять через каждые 2 000–3 000 часов эксплуатации.

Так как в сжатом воздухе присутствуют микрочастицы масла, в систему приходится устанавливать маслоулавливающие элементы, например, фильтры. Через определенное количество времени их так же необходимо заменять, а это усложняет обслуживание, и требует дополнительных расходов на приобретение заменяемых фильтров.

Тем не менее, несмотря на принимаемые меры, воздух, прошедший через масляный компрессор полностью очистить не представляется возможным. Например, после обработки воздуха на винтовом устройстве его загрязнение равно 3 мг на один кубометр. Чистота воздуха после его обработки на поршневом компрессоре, напрямую зависит от уровня износа его деталей и узлов.

Это привело к тому, что в отдельных технологических процессах использование масляных компрессоров запрещено.

Устройство и схема реле

Реле компрессора делятся на два типа: нормально разомкнутые и нормально замкнутые. Первые включают компрессор при превышении давления воздуха, а вторые — при понижении давления ниже определенного уровня.

В качестве исполнительного элемента реле давления выступают пружины, чья сила сжатия меняется через специальный винт. Обычно силу сжатия пружин устанавливают на отметке до 6 атмосфер, что указано в инструкции пользователя. Так как жесткость и гибкость элементов пружинного типа зависят от температуры окружающей среды, то все конструкции прессостатов для компрессора рассчитывают на работу в диапазоне от -5 до +80 градусов.

Два обязательных подузла такого реле: разгрузочный клапан и выключатель механического типа. Первый подключается к воздухопроводящей магистрали, расположенной между ресивером и компрессором. С его помощью ведется управление электродвигателем. При отключении компрессорного привода такой клапан сбросит 2 атмосферы сжатого воздуха в окружающую среду, разгружая от избытка усилия подвижные элементы компрессора. Данное усилие нужно развить при повторном включении компрессора. За счет этого предотвращается перегруз двигателя по предельному крутящему моменту. При запуске разгруженного двигателя клапан запирается без излишней нагрузки на привод.

Особенности прессостата

У механического выключателя имеется функция «stand by». За счет нее предотвращается случайный пуск двигателя. При нажатии кнопки привод включается, и компрессор работает автоматически. В момент отключения двигатель компрессора не начнет работу даже при наличии незначительного количества атмосфер в пневмосети напорного типа.

Повышение безопасности работ обеспечивается за счет оснащения промышленных конструкций реле давления предохранителем в виде клапана. Он очень полезен при неожиданной остановке двигателя, неисправности поршня или другой аварийной ситуации.

Иногда корпус прессостата имеет внутри тепловое реле для проверки силы тока в первичной сети. Если этот параметр начинает расти, то для предотвращения перегрева и следующего за ним пробоя в обмотках такое реле отключит двигатель.

Как подобрать оптимальные параметры ресивера?

Кроме вместимости, ресивер для компрессора характеризуется также:

1. Предельными значениями влажности воздуха.
2. Условиями эксплуатации (допускается перепад внешних температур окружающего воздуха -15…+40ºС и относительная влажность не более 75…80%).
3. Требованиями к месту установки (вдали от источников тепла, горючих и взрывоопасных материалов, а также в атмосфере загрязнённого механическими частицами воздуха – пример, вблизи циркулярных пил).

Требованиями ПБ 03-576-03 (правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением) запрещается также эксплуатация ресиверов, которые не прошли поверку работоспособности стенок резервуара, а также имеющих внешние дефекты поверхности – трещины, вмятины, следы атмосферной коррозии.

Выбор характеристик ресивера для компрессора производят так. Устанавливают требуемый расход сжатого воздуха, продолжительность его потребления, минимальное и максимальное значения давления. Далее, воспользовавшись стандартными таблицами онлайн-расчёта (например, //www.kaeser.ru/Online_Services/Toolbox/Air_receiver_sizes/default.asp) определяют искомый параметр. Например, при исходных данных расхода воздуха 0,1 м3/мин, продолжительности пиковой нагрузки при работе 5 мин, допустимым перепадом давлений минимум/максимум 3/4 ат, оптимальный объём бака ресивера составит 500 л.

Данный способ ориентирован на время, которое потребуется для полного опустошения ресивера. Существует и упрощённая, табличная методика, которая соотносит объём ресивера с потребляемой мощностью компрессора. Используемые на практике соотношения таковы:

• Для компрессора мощностью до 5 кВт – до 100 л;
• Для компрессора мощностью до 10 кВт – до 300 л;
• Для компрессора мощностью до 20 кВт – до 550 л.

Промежуточные значения рекомендуется получать интерполированием. Имеются также и экспериментальные зависимости. Например, ёмкость резервуара ресивера не может быть меньше, чем производительность компрессора за 8 секунд его непрерывной работы. В частности, при расходе воздуха компрессором в 400 л/мин объём бака составит, не менее:

V = (400×8)/60 = 53,33 (л)

Типы прибора по техническим характеристикам

Различие компрессоров: • продуктивность; • напор; • пространство сжимания; • стойкость действия в разных критериях; • вид и структура. Устройство разделяется на стационарные, которые работают в режиме стационара. Переносные, которые пользуются популярностью у покупателей. Кроме того, различают винтообразные и на основе поршня, зависимо от действующего элемента. Устройство классифицируется по состоянию сжатия, возможности функционировать в разных обстоятельствах, не зависимо от критерия и продуктивности. Приборы стационарного типа служат для выработки давления в промышленности. Наибольшим эффектом обладают передвижные компрессоры. Отличаются друг от друга энергией, которую потребляют. А в зависимости от элемента бывают поршневые либо винтообразные. Систематизация по источнику: электрические и дизельные.

Регулировка и пусконаладочный процесс

Заводские установленные параметры не всегда отвечают требованиям потребителя. В большинстве случаев это связано с недостаточной компрессионной силой в наивысшей точке разбора.

Также может не подходить и диапазон срабатывания прессостата. В этом случае будет актуальна самостоятельная корректировка исполнительного механизма.

Стандартные заводские настройки: верхний предел 2,8 атмосферы, нижний 1,4 бар. Осуществление контроля параметров производится визуально посредством манометра, входящего в стандартный комплект прессостата. Новые модели, например, Italtecnica имеют прозрачный корпус и оснащены шкалой-указателем компрессии непосредственно на реле

Для начала настройки рабочего компрессионного значения потребуется осмотреть табличку с гравировкой, где обозначены параметры электродвигателя и компрессора.

Нам нужно только наибольшее значение, которое создает прибор. Этот показатель указывает на максимальную силу давления, которую можно задавать на реле, для корректной работы всей пневмосистемы.

Если установить указанное значение (на рисунке 4,2 атм), тогда при учете всех факторов – перепады в электропитании, выработка эксплуатационного срока деталей и другое — компрессор может не достичь предельного давления, а соответственно не произойдет его отключение.

В подобном режиме рабочие элементы оборудования начнут перегреваться, затем деформироваться и в итоге плавиться.

Максимальное значение эжектора должно учитываться при определении наибольшего значения реле. Этот показатель должен быть меньше номинального давления компрессора. В таком случае все элементы системы будут работать в бесперебойном режиме

Для надежной работы без отключений требуется задавать наибольшее давление выключения на реле, не достигающее номинального показателя, выгравированного на компрессоре, а именно ниже на 0,4-0,5 атм. Согласно нашему примеру – 3,7-3,8 атм.

Пределы давления, при достижении которых происходит включение/отключение компрессора, регулируются единственным болтом. Чтобы не ошибиться с выбором направления для увеличения/уменьшения на металлической основе проставлены стрелки

Определив уровень, который будет задан, необходимо снять корпус реле. Под ним расположены два регулирующих элемента — малая и большая гайки (на рисунке 1,3).

Рядом есть стрелочные указатели направления, в которое будут производиться подкручивания — тем самым осуществляя сжимание и разжимание пружинного механизма (2,4).

Большой винтовой зажим и пружина предназначены для управления параметрами компрессии. При закручивании по ходу часовой стрелки, спираль сжимается — давление выключения компрессора увеличивается. Обратная регулировка – ослабляет, соответственно, снижается уровень давления для отключения.

Стоит помнить: увеличивая силу компрессии выключения, мы изменяем заводские настройки, выставленные с учетом нормативных требований к эксплуатации оборудования. Перед внесением корректировок загляните в техническую документацию прибора, чтобы не превысить заявленные производителем пределы

При воспроизведении настроек ресивер должен быть заполнен не меньше чем на 2/3.

Разобравшись в предназначении элементов, приступаем:

1. Для обеспечения должного уровня безопасности отключаем электропитание.
2. Изменение уровня сжатия пружин выполняется методом проворачивания гайки на несколько оборотов в необходимую сторону. На плате возле регулировочного винта большого диаметра, по стандартам, есть условные обозначение латиницей P (Pressure), меньшего – ΔР.
3. Контроль корректировочного процесса производится визуально на манометре.

Некоторые производители для удобства выносят регулировочную арматуру для изменения номинального значения на поверхность корпуса устройства.

Воздушный — не значит газовый

Казалось бы, заголовок противоречит логике, но для компрессоров это положение верно.Газовый компрессор сжимает и перемещает любые газы и их смеси кроме воздуха. В его наименование может быть включено название газа, для сжатия которого он предназначен, ─ кислородный компрессор, водородный компрессор, аммиачный компрессор и. т. д. Газовые компрессоры широко применяют в холодильной технике, аппаратах кондиционирования воздуха, химических технологиях.

Свойства конкретных газов обуславливают особенности конструкции газовых компрессоров. Текучесть и летучесть гелия и водорода (плотность водорода в 14 раз меньше, чем воздуха), предъявляет повышенные требования к герметичности оборудования; высокая окислительная способность кислорода при контакте со смазкой способна обернуться вспышкой; ацетилен подвержен термическому разложению, чреватому взрывом.

Если прилагательного «газовый» или упоминания о конкретном газе нет, значит, по умолчанию речь идет о воздушном компрессоре.

Устройство и принцип работы блока автоматики

Для поддержания давления в ресивере на определенном уровне, большинство воздушных компрессоров имеют блок автоматики, прессостат.

Данный элемент оборудования включает и отключает двигатель в нужный момент, не допуская превышения уровня сжатия в накопительной емкости или слишком низкого его значения.

Реле давления для компрессора представляет собой блок, содержащий следующие элементы.

1. Клеммы. Предназначены для подключения к реле электрических кабелей.
2. Пружины. Установлены на регулировочных винтах. От силы их сжатия зависит уровень давления в ресивере.
3. Мембрана. Установлена под пружиной и сжимает ее под действием сжатого воздуха.
4. Кнопка включения. Предназначена для запуска и принудительной остановки агрегата.
5. Фланцы соединения. Их количество может быть от 1 до 3. Предназначены фланцы для подсоединения реле включения компрессора к ресиверу, а также для подсоединения к ним предохранительного клапана с манометром.

Кроме всего, автоматика на компрессор может иметь дополнения.

1. Клапан разгрузки. Предназначен для сброса давления после принудительной остановки двигателя, что облегчает его повторный запуск.
2. Тепловое реле. Данный датчик защищает обмотки двигателя от перегрева путем ограничения силы тока.
3. Реле времени. Устанавливается на компрессорах с трехфазным двигателем. Реле отключает пусковой конденсатор через несколько секунд после начала запуска двигателя.
4. Предохранительный клапан. Если произойдет сбой в работе реле, и уровень сжатия в ресивере поднимется до критических значений, то во избежание аварии сработает предохранительный клапан, сбросив воздух.
5. Редуктор. На данном элементе устанавливаются манометры для измерения давления воздуха. Редуктор позволяет выставить требуемый уровень сжатия воздуха, поступающего в шланг.

Принцип работы прессостата выглядит следующим образом. После запуска двигателя компрессора в ресивере начинает повышаться давление. Поскольку регулятор давления воздуха подсоединен к ресиверу, то сжатый воздух из него поступает в мембранный блок реле. Мембрана под действием воздуха выгибается вверх и сжимает пружину. Пружина, сжимаясь, задействует переключатель, который размыкает контакты, после чего двигатель агрегата останавливается. При снижении уровня сжатия в ресивере, мембрана, установленная в регулятор давления, выгибается вниз. Пружина при этом разжимается, а переключатель замыкает контакты, после чего происходит запуск двигателя.

Масло попадает в рабочую камеру

Если масло попадает в рабочую камеру, достаточно плохие признаки, конечно полному выходу из строя компрессора это не приведёт, но принести вред покрасочным работам и возникновению дефектам при покраске, очень даже может. Основные причины попадания масла, туда куда ему не нужно: Залито масло низкой вязкости, то есть масло слишком жидкое, оно просачивается сквозь уплотнения и кольца. Уровень масла слишком высок. Из-за избытка масла оно с силой выдавливается и попадает в камеру. Используется несоответствующее масло. Заливайте только специальное компрессорное масло.

Износились поршня и кольца в блоке цилиндра. Также износ самого цилиндра влияет на попадания масла в рабочую камеру. Для устранения неисправности, требуется ремонт компрессора поршневой группы, которые описан выше.

Устройство компрессора

Любой автомобильный компрессор состоит из нескольких основных элементов:

• привод;
• компрессорная группа;
• ресивер для компрессора;
• контрольные приборы, кнопки для управления, датчики.

Привод

Данная составляющая устройства может быть электрической. Компрессор бывает трехфазным или же однофазным. Работает он от так называемого асинхронного электродвигателя. Если работа проводится вдали от источников тока, то используется специальный автономный привод.

Компрессорная группа

Специалисты делят привод компрессоров на два типа: с ременной передачей и с прямым приводом. Часто эти категории используется именно в винтовых компрессорах. В этой конструкции есть специальный электронный блок управления, меняющий производительность двигателя и количество его оборотов в зависимости от расходуемого воздуха.

Ресивер

Данный товар практически всегда поставляется вместе с компрессором. Изделие представляет собой сосуд из металла или пластика, где система накапливает воздух. По мере необходимости он расходуется. Одной из дополнительных функций ресивера является сглаживание пульсации давления в тот период времени, когда аппарат функционирует. Кроме того, последний аспект является актуальным чаще всего именно для поршневых компрессоров, которые имеют небольшой объём.

Кнопки для управления, контрольные приборы и датчики

Манометр всегда присутствует в любом, даже самом простом комплекте. Он необходим для самостоятельно контроля уровеня давления воздуха.

Между компрессорным блоком и ресивером установлен обратный клапан, который предназначен для сохранения воздуха в ресивере и снижения нагрузки.

Для нормализации давления на выходе есть специальный редуктор, который тоже имеет манометр.

Принцип работы

Чтобы понять, как работает компрессор для автомобиля, необходимо рассмотреть схему функционирования самого обыкновенного четырехтактного двигателя. Во время движения вниз поршня воздух разряжается, после чего он попадает в специальную камеру сгорания. Далее воздух начинает взаимодействовать с топливом, а затем создается специальный заряд, который может превратиться в кинетическую энергию во время горения. Процесс горения обеспечивает свеча зажигания.

В тот момент, когда окисление топлива начинается, система выбрасывает большой объём кинетической энергией. Данный процесс можно назвать взрывом, сила которого воздействует на поршень, благодаря чему тот начинает двигаться. Далее сила движения поступает на колеса, и они начинают вращаться.

Задача компрессора заключается в том, чтобы удержать определенное количество воздуха при входе в двигатель. В результате давление повышается, в двигатель поступает необходимое количество топлива, и мощность увеличивается.

Далее в работу вступает механический нагнетатель.  Он запускается при помощи приводного ремня. Компрессионный ротор выпускает определенное количество воздуха, максимально сжимает его и отправляет в так называемый впускной коллектор.

Средняя скорость вращения компрессора варьируется в пределах 50-60 тысяч оборотов всего за одну минуту.

Результатом всех этих действий и процессов становится увеличение подачи количества воздуха в двигатель автомобиля.

Как выбрать компрессор для автомобиля?

При выбора подходящего изделия, надо определиться со следующими данными:

• габариты (чем меньше компрессор, тем его мощность ближе к минимальной);
• максимальные запасы производительности и мощности;
• производитель;
• конструкция.

• Drive2.ru
• qvarto.ru
• Tut.by
• automanya.ru
• DRIVE2
• off-wheels.ru
• Grounde.ru
• pnevmopodveska24.ru
• FB.ru
• SYL.ru
• StankiExpert.ru

Принцип работы

В поршневых агрегатах работа осуществляется за счет возвратно-поступательного действия в цилиндре. В целях обеспечения максимального эффекта компрессии небольшой промежуток от наружной поверхности поршня до внутренней стены цилиндра уплотняют демпфирующими кольцами. Циркуляция принимаемых и выпускаемых воздушных масс происходит в цилиндре между клапанами. Действие поршня реализуется за счет работы шатуна, работающего от кривошипного механизма, который активизируется двигателем. Но также распространен и винтовой компрессор. Устройство и принцип работы данного агрегата можно описать через группу валов, которые вращаются друг другу навстречу. Получается эффект динамической машины. На разных этапах рабочего цикла нарезы и кромки валов могут формировать замкнутое или открытое пространство, управляя, таким образом, потоками воздуха. В обоих механизмах могут использоваться средства для смазки – это касается масляных моделей. Техническая жидкость обволакивает механические элементы, оберегая их от разрушающего воздействия трения. Для винтовых и для поршневых механизмов применяются разные типы масел, в основном отличающиеся тепловой стойкостью.

Производительность и давление

Производительность и давление — это, пожалуй, самые важные характеристики компрессора. Производительность показывает, сколько воздуха за единицу времени сжимает компрессор. При этом разные модели могут сжимать его лишь до определенного давления, которое и будет на выходе из ресивера. Производительность измеряется в литрах в минуту, а давление в атмосферах, барах или паскалях. Атмосфера и бар — это почти одинаковые размерности, поэтому их можно уравнять, а паскаль составляет одну стотысячную от атмосферы (ну или от бара). То есть в одной атмосфере (баре) 100 000 паскалей. Указываться давление может в любой из этих единиц или во всех сразу.

Чтобы правильно выбрать компрессор, нужно знать, для чего он будет использоваться. Если он будет питать определенный прибор или инструмент, то нужно знать, какое давление требуется для этого инструмента, а также сколько он потребляет воздуха. Для некоторых операций, например, для подкачки шин, нет определенных значений потребления воздуха — тут сами решаете, за какое время требуется накачивать.

Итак, узнали давление и потребление. От них будет зависеть, сколько давления должен выдавать компрессор и какую ему нужно иметь производительность. Чтобы выбрать компрессор с нужным давлением, надо учитывать, что если, к примеру, компрессор выдает максимум 10 атмосфер, то это значит, что давление в системе будет колебаться в пределах от 8 до 10 атмосфер, так как он выключается, когда в ресивере накапливается давление 10 атмосфер, а включается, когда оно падает до 8-ми по мере отдачи воздуха. Таким образом, к требуемому давлению нужно прибавить еще пару атмосфер и компрессор следует выбрать с таким или еще бОльшим давлением.

Чтобы определиться с производительностью компрессора, необходимо к количеству потребляемого питаемым аппаратом воздуха прибавить еще примерно 30% и выбрать компрессор с такой производительностью или большей. Просто, если на компрессоре указана определенная производительность, то по факту не вся она доходит до потребителя. Поэтому нужно выбрать компрессор с запасом.

Область применения

Этот аппарат можно назвать универсальным агрегатом, основной задачей которого является доставка газа и воздуха под давлением к обрабатываемой поверхности.

При использовании покраски в нём подготавливается сжатая смесь, которая в дальнейшем поступает в краскопульт. Устройства, имеющие небольшую камеру и обладающие незначительным давлением, с такой задачей качественно справиться не способны, приводя к появлению неровностей и подтёков. Применяться они могут разве что для подкачки колёс. А вот мощные конструкции обладают весьма широким спектром действий:

нанесение красящего состава либо грунтовки на транспортное средство (при условии использования краскопульта);
продувка патрубков различных систем машины, чистка механических узлов;
обеспечение работы устройств диагностики авто;
работа с шуруповёртами, гайковёртами и прочими строительными приборами;
мойка авто;
распыление антикоррозийных средств, что особенно важно при обработке труднодоступных мест.

Также компрессор часто используется как вспомогательный аппарат при шлифовке и полировке пневматическими инструментами.

Профессионалы и «любители»

Воздушные компрессоры разделяют на профессиональные, бытовые и как компромисс между ними ─ полупрофессиональные компрессоры. В данном случае во главу угла принимают скорее маркетинговые, нежели технологические или технические соображения. Но учет потребностей «целевой аудитории» диктует особенности конструкции компрессоров.

Бытовой воздушный компрессор должен быть максимально прост и удобен в подключении, поэтому так популярен в этом качестве компрессор воздушный электрический 220В.

Потребностям подавляющего большинства пользователей соответствует бытовой воздушный компрессор, обеспечивающий давление 5-8 атм.

Размер ресивера (например, компрессор воздушный 50 литров или компрессор воздушный 100 литров) определяется особенностями эксплуатации. Чем выше пиковые нагрузки, тем большей должна быть емкость ресивера.

Поршневые безмасляные компрессоры тише, поступающий от них воздух лишен примесей масла. Поршневые «масляные» компрессоры конструктивно проще, дешевле, имеют более длительный срок службы.

Область применения воздушных компрессоров

Воздушные компрессоры широко используются во многих областях деятельности человека. Данные аппараты незаменимы при проведении монтажных, столярных, строительных и ремонтных работ. Также воздушные аппараты с успехом применяются и в быту. Например, бытовой агрегат может использоваться для подкачки шин, проведения покрасочных работ, аэрографии и т.д. Как правило, это компрессор, имеющий электрический двигатель, работающий от сети 220 В. Для профессионального использования лучше подойдет роторный масляный агрегат, имеющий повышенный срок службы и не требовательный к частому обслуживанию.

Высока востребованность воздушных компрессоров и в промышленной сфере, в отраслях, где требуется использование сжатого воздуха.

Кроме всего, воздушные компрессоры нашли применение в нефте- и газодобывающих отраслях, в горнодобывающей промышленности, при добыче угля и камня.

Похожие записи:

Выбираем сварочный аппарат для дачи: недорогой, но производительный Баня с электрокаменкой: строительство, отзывы, особенности Кто построил московский кремль Коммунальные услуги: что входит в оплату жкх Недостатки (мифы и реальность) домов из мини бруса Что нужно знать о пожарных выездных плановых проверках