Движущей силой для различного оборудования и инструмента может выступать не только электричество, гидравлика или горение топлива (ДВС). Широчайшее распространение получили пневматические системы. Сила сжатого воздуха – универсальная энергия, которая сегодня начала дышать в затылок электричеству.
На сжатом воздухе работают: металлорежущий инструмент (болгарки, УШМ и пр.), краскопульты, прессовое и станочное оборудование, а также гайковерты, промышленные степлеры и много чего другого. Для выработки сжатого воздуха применяются так называемые воздушные компрессоры. Ниже будет рассказано про виды компрессоров.
Компрессоры могут быть не только воздушными. Сжиматься могут: кислород, гелий, азот, фреон, углекислота, хлор и пр. Но невоздушные (газовые) компрессоры являются узкоспециализированными, они используются промышленными предприятиями на каких-то определенных технологических процессах.
Воздушный компрессор – агрегат, который генерирует сжатый воздух. Сжатие воздуха происходит за счет повышения плотности воздушной среды. В процессе уплотнения воздуха происходит выделение достаточно большого количества тепла и воды (конденсата). Сжатый воздух можно накапливать и запасать впрок. Хранится сжатый воздух в специальной емкости, которую обычно называют ресивером.
На сегодняшний день создано широчайшее видовое разнообразие воздушных компрессоров. Но универсальных компрессоров, которые можно безопасно использовать при различных режимах работы, крайне мало. Чтобы выбрать наиболее подходящий компрессор для тех или иных производственных нужд, необходимо знать номенклатуру компрессорного оборудования. В обзоре будет рассказано, как выбрать компрессор.
Разновидности воздушных компрессоров
Наиболее распространенными являются следующие компрессоры:
- Поршневые
- Винтовые
- Спиральные
Дополнительно встречаются компрессоры следующих типов: кулачковые, лопастные и роторно-пластинчатые. Но их изготовление является по большей части единичным. Это уникальная промышленная техника, которая изготавливается на заказ, под нужды конкретно взятого производства.
Теперь подробнее про виды компрессоров.
Поршневые компрессоры
Пневматика поршневого типа находится у истоков развития современного компрессорного оборудования. Несмотря на длительную историю своего существования поршневые компрессоры не потеряли своей актуальности и по сей день.
Поршневое устройство пневматической системы считается наиболее простым, а вместе с тем и надежным. Поршень совершает возвратно-поступательные движения внутри герметичного цилиндра. В нижней мертвой точке (НМТ) происходит забор воздуха из окружающей атмосферы. В верхней мертвой точке (ВМТ) воздух сжимается. Далее повышенное давление воздействует на клапан, который пропускает пневматику в ресивер.
В продвинутых компрессорах перед поступлением в ресивер сжатый воздух проходит через осушитель или сепаратор, очищаясь от конденсата и прочих примесей (пыли, эфирных масел, кислот и пр.).
Компрессоры поршневого типа нашли необычайно широкое применение как в быту, так и на малых/средних предприятиях, а также на строительных площадках и СТО. Главными преимуществами воздушных компрессоров поршневого типа являются:
- Неприхотливость к сервису
- Простота технического обслуживания
- Возможность длительной работы в высоконагруженных режимах
- Доступная цена и бюджетный сервис
Из недостатков поршневой компрессии можно выделить:
- Повышенный уровень шума
- Сравнительно невысокий КПД
- Сильно ограниченный порог сжатия
Среди поршневых компрессоров есть немало моделей для бытового использования.
Что еще нужно знать о том, как выбрать компрессор.
Компрессоры винтового типа
Винтовая пневматика – ближайшая альтернатива поршневой компрессии. Винтовая концепция компрессоров появилась в ответ на все более и более растущие требования к пневматике со стороны производственных нужд. В прошлом компрессоры использовали смазку, которая невольно попадала в сжатый воздух. Винтовые же компрессоры позволили получить сухую безмасляную компрессию. Хотя сегодня среди винтовых компрессоров встречаются и маслонаполненные модели.
Винтовой компрессор состоит из двух роторов (ведущего и ведомого) с винтовой нарезкой. При вращении приводного ротора попавший в винтовые канавки воздух начинает перемещаться. В процессе прохождения по винтовой нарезке воздух уплотняется, сжимаясь до необходимой степени.
Чтобы исключить трение винтовых роторов, валы оснащаются шестернями синхронизации. А в маслонаполненных винтовых компрессорах шестерней синхронизации нет. В таких компрессорах трение между роторами нивелируется за счет компрессорного масла.
Винтовые компрессоры обладают массой преимуществ:
- Высокий КПД
- Создание высокой компрессии
- Малошумность
- Высокая надежность и долговечность
Разумеется, в винтовых компрессорах не обошлось и без недостатков:
- Высокая цена
- Сложная конструкция
- Прихотливость к сервисному обслуживанию
Компрессорное оборудование винтового типа обычно позиционируется в качестве высокопроизводительной техники исключительно для производственных нужд. Из-за длительной окупаемости подобную технику обычно заказывают для оснащения производственных фондов средних и крупных предприятий. Для бытовых целей винтовые компрессоры практически не используются.
Какие еще существуют виды компрессоров.
Спиральные компрессоры
Концепция компрессоров спирального типа была предложена еще в начале XX века. Но технически реализовать спиральную конструкцию удалось лишь в 1980-х. По своей сути спиральные модели являются логическим продолжением поршневых и винтовых аналогов.
Спиральные компрессоры имеют весьма сложную конструкцию. Главными рабочими элементами являются 2 спирали Архимеда. От количества витков в спиралях напрямую зависит производительность пневматической системы. Одна из спиралей является неподвижной, а вторая совершает эксцентриковые колебания с очень высокой скоростью, десятки тысяч колебаний в минуту.
За счет интенсивных колебаний воздух перемещается к центру, непрерывно уплотняясь при этом. Потенциал спиральных компрессоров многократно превышает возможности поршневых или винтовых аналогов.
Среди преимуществ спиральных компрессоров можно отметить:
- Наивысший КПД
- Создание высокого давления
- Высокая производительность
- Низкий уровень шума
- Длительный срок службы
Спиральные компрессоры предназначены для удовлетворения производственных нужд крупных предприятий.
Компрессоры спирального типа имеют следующие недостатки:
- Высокая цена
- Затратное обслуживание
К недостаткам таких компрессоров можно отнести и тот момент, что перед всасывающим воздуховодом необходимо устанавливать качественную систему фильтрации. Потенциал спиральных компрессоров может быть раскрыт только при использовании кристально чистого воздуха.
Спиральные компрессоры чаще всего используются в химической промышленности, на фармацевтических фабриках и пищевых комбинатах, то есть там, где требуется соблюдение высоких стандартов гигиены и санитарии. Нередко спиральные компрессорные станции обслуживают и малярные цеха крупных машиностроительных предприятий.
Масляные или безмасляные компрессоры
Всю серию воздушных компрессоров можно разделить на 2 обширные категории:
- Маслонаполненные (масляные)
- Сухие (безмасляные)
От типа компрессора напрямую зависит область использования пневматической системы. В маслонаполненных установках сжимаемый воздух смешивается со смазкой. Количество масла в сжатом воздухе невелико, но оно будет присутствовать в компрессии. Наличие масляной взвеси может существенно подпортить многие технологические процессы.
В малярных цехах недопустимо использовать сжатый воздух с маслом, ведь частицы смазки сделают лакокрасочный слой некачественным. Но при использовании маслянистой компрессии с каким-нибудь режущим силовым инструментом, наличие масла в воздухе пойдет инструменту только на пользу. Ведь масло – это дополнительная смазка для трущихся пар.
На тех процессах, где недопустимо наличие масла в компрессии используются сухие безмасляные агрегаты. В таких компрессорах масло не контактирует напрямую с уплотняемым воздухом. Подобные компрессоры используют смазку, но масляные каналы идут в обход воздушной камеры.
Безмасляные компрессоры основаны на инновационных материалах, их рабочие поверхности обладают свойством модифицировать трение. Сухая компрессия считается более качественной, но и обходится она намного дороже классической маслонаполненной пневматики.
