Без воздушной компрессии сегодня не может обойтись практически ни одно производство. Компрессия нашла широчайшее применение и в ремонте со строительством, а также малярном деле и многих других сферах человеческой жизнедеятельности. В обзоре будет рассказано, как выбрать компрессор.
Компрессия – это сжатый воздух, который создается методом уплотнения окружающей атмосферы. В процессе сжатия воздуха наблюдается активное тепловыделение.
Воздушный компрессор – генератор сжатого воздуха. Создание компрессии может осуществляться различными методами: поршневым, винтовым, лопастным, спиральным и пр. Подробнее про виды воздушных компрессоров будет рассказано ниже по тексту.
Сжатый воздух направляется в осушитель, где из компрессии удаляется влага. Компрессия может подвергаться и дополнительной фильтрации, в ходе которой сжатый воздух очищается от пыли, эфирных масел, кислотных и прочих испарений. После предварительной подготовки компрессия направляется в ресивер либо напрямую в пневмопровод.
Какие компрессоры существуют
На сегодняшний день насчитываются сотни, если не тысячи, модификаций компрессорных установок. Между собой компрессоры могут различаться как производительностью, так и комплектацией. Но главным различием между ними является сам принцип создания компрессии. Наибольшее распространение получили следующие виды воздушных компрессоров:
- Поршневые
- Винтовые
- Лопастные
Дополнительно различают спиральные, кулачковые и пластинчато-роторные (шиберные) компрессоры. Но они имеют в основном весьма узкую специализацию и не находят сегодня широкого распространения. Нет смысла говорить и про мембранные компрессоры, генерирующие лишь небольшое давление, которое подходит разве что для питания аквариума.
Как выбрать компрессор.
Поршневые компрессоры
Компрессоры поршневого типа – наиболее распространенный вид компрессорной техники. Воздух сжимается в цилиндре, под действием поршня, который совершает возвратно-поступательные движения при вращении коленчатого вала.
Именно с поршневых агрегатов и началось создание современной компрессорной техники.
Поршневые компрессоры превосходно подвергаются масштабированию. Среди компрессоров поршневого типа встречаются как миниатюрные установки, для снабжения воздухом аквариума или подкачивания автомобильных колес, так и достаточно крупные агрегаты, способные обеспечивать компрессией целые производственные комплексы.
На сегодняшний день создано достаточно много модификаций поршневых компрессоров:
- Вертикальные
- Горизонтальные
- Угловые
- С односторонним всасыванием
- С двухсторонним всасыванием
- и пр.
Нередко в производстве возникает необходимость создания высокого давления (150-300 бар). В данном случае могут использоваться поршневые компрессоры с многоступенчатым сжатием. Сжатие воздуха в несколько стадий позволяет решить сразу несколько проблем: повышение степени компрессии и снижение температуры сжатого воздуха.
Рядовые компрессоры поршневого типа являются маслонаполненными. В данном случае масло используется для смазки трущихся пар, по аналогии с камерами сгорания автомобильного двигателя. Если смазка даже и не подмешивается в воздух, то она просачивается через уплотнительные элементы и попадает в компрессию.
В последнее время начали появляться перспективные варианты поршневых компрессоров, в которых трущиеся пары работают без смазки. Подобные агрегаты способны вырабатывать чистую компрессию. Для производства таких компрессоров используются инновационные материалы, которые слабо подвергаются механическому износу (в основном конструкционная керамика).
Безмаслянные поршневые компрессоры не находят сегодня широкого распространения как из-за дороговизны производства, так и по причине некоторых технических сложностей, которые по сей день остаются нерешенными.
Какие еще существуют виды воздушных компрессоров.
Винтовые компрессоры
Воздушные компрессоры винтового типа используют валы с винтовой нарезкой. Подобные элементы можно встретить в редукторах червячного типа. Вал с винтовой нарезкой похож на шнек мясорубки. При вращении валов в винтовую нарезку начинает засасываться воздух. Атмосфера проталкивается по винтовой нарезке, которая постепенно сужается, что приводит к уплотнению воздушной среды.
Винтовой компрессор известен с далекого 1934 года. Этот тип компрессоров по сей день удерживает лидерство среди мобильных передвижных станций и холодильных агрегатов для крупных плавательных средств.
Компрессоры винтового типа можно классифицировать по принципу смазки рабочей зоны на 2 категории:
- Сухие
- Маслонаполненные
В сухих компрессорах винтовая нарезка не контактирует между собой, что обусловлено синхронизацией вращения валов. Но в таких компрессорах смазка все же используется, но не в рабочей зоне, а подшипниковых узлах. Сухие компрессоры позволяют получать сжатый воздух предельной чистоты.
Касательно компрессоров со смазкой в рабочей зоне, винтовая нарезка валов контактирует между собой. Приводной вал передает усилие ведомому. В таких агрегатах отсутствует механизм синхронизации вращения валов. Маслонаполненные компрессоры гонят в пневмопровод смазку, что крайне нежелательно для некоторых технологических процессов.
Винтовые компрессоры маслонаполненного типа хоть и не являются самыми практичными, но все же они встречаются по сей день. Масло в таких компрессорах позволяет снижать температуру сжатого воздуха, что важно в некоторых случаях.
Главным преимуществом сухих компрессоров является долговечность. Валы с винтовой нарезкой не контактируют друг с другом напрямую, а значит между ними нет трения. Обслуживание сухих компрессоров сводится к сервису подшипниковых узлов и уплотнительных элементов. Дополнительно обслуживать придется механизм синхронизации вращения нарезных валов.
В высокопроизводительных компрессорных станциях может использоваться не 2 вала, а 3 или даже 4. Подобные компрессоры выигрывают за счет того, что отбор мощности происходит от такого же привода, как и на 2-винтовых моделях. При этом будет наблюдаться заметный прирост производительности.
Винтовые компрессоры являются вторыми по распространенности, после поршневых аналогов.
Лопастные компрессоры
Воздушные компрессоры лопастного типа отличаются крайне высокой надежностью и долговечностью. Данная разновидность компрессоров принадлежит к группе «динамических». Сжатие атмосферы в таких компрессорах происходит при прохождении воздушного потока между лопастями и постепенно сужающимися стенками рабочей камеры.
Компрессоры лопастного типа используются в основном в промышленности. Чтобы стать эффективными, таким компрессорам приходится использовать очень и очень солидные показатели скорости вращения. Среднестатистический компрессор вращает лопастную крыльчатку в пределах 10 000 (об/мин).
Самые мощные и производительные компрессоры работают в сверхзвуковом режиме.
Компрессоры лопастного типа делятся на 2 основные подгруппы:
- Осевые
- Центробежные
Между собой данные разновидности компрессоров различаются типом лопастной крыльчатки. В компрессорах осевого типа используется не менее 4-5 отдельных лопастей, которые располагаются друг за другом. В данном случае воздушный поток передается от одной лопастной крыльчатке к другой. Каждая последующая крыльчатка имеет уменьшенный диаметр, соответствуя сужению корпуса компрессора. При статической скорости и сужении протока происходит создание компрессии.
В центробежных компрессорах вместо широкого ряда лопастей используется одна общая крыльчатка. Центробежная крыльчатка имеет большую длину. В данном случае высота лопастей уменьшается от начала к концу, вслед за сужением рабочей камеры компрессора. Захватывая воздушный поток крыльчатка придает ему центробежную силу. У центробежного потока воздуха наблюдается больший потенциал кинетической энергии, чем при осевом вращении.
Центробежные компрессоры имеют большие габариты, чем у эквивалентных по мощности осевых аналогов. Но центробежные модели демонстрируют более высокую производительность.
Как выбрать компрессор для гаража
Если говорить за компрессоры для личного использования, то среди таких моделей преобладают компрессоры поршневого типа. Данная разновидность компрессоров может иметь очень компактные габариты. При этом компрессорная техника поршневого типа демонстрирует великолепную отдачу, в совокупности с надежностью, долговечностью и неприхотливостью к сервисному обслуживанию.
Для бытовых нужд сгодится простейший полупрофессиональный поршневой компрессор малой мощности. Подобные модели способны генерировать компрессию на уровне до 15 (бар). Обычно этого хватает для большинства технологических операций, с которыми можно столкнуться при ведении домашнего хозяйства. 15 (бар) хватит как для краскопульта, так и любого пневматического ручного инструмента.
