Как выбрать поршневой компрессор Статья

Мы уже рассказывали про компрессоры, где разбирали их основные характеристики, а также говорили о том, как их правильно выбирать. Но компрессоры бывают разных типов, у каждого есть свои особенности. Которые обуславливают их возможности, преимущества и недостатки, а также цену, что для большинства покупателей зачастую является самым важным. В этой статье мы поговорим про конкретный тип компрессора - поршневой. Это один из самых старых видов, который был изобретен очень давно. Но это не мешает оставаться им популярными и сегодня, хотя, конечно, современные поршневые компрессоры сильно отличаются от тех моделей, которые использовались сто лет назад. При этом принцип их действия остался неизменным, что говорит о том, что изначально эта идея была очень удачной.

Устройство и принцип работы

Но сперва стоит поговорить про устройство поршневого компрессора и его принцип работы, то есть, про базовые вещи. Это поможет нам понять, чем этот тип отличается от компрессоров других типов, с другими принципами работы. Принцип работы довольно прост, он используется и в другом оборудовании, например, в поршневых насосах. Привод приводит в движение коленвал, который двигает поршни. В тот момент, когда один поршень уходит в правое положение, в камеру поступает воздух. Когда поршень переходит из правого в левое положение, клапан закрывается. При движении поршня давление увеличивается, открывается нагнетательный клапан, через который воздух и выходит наружу.

Основные элементы конструкции это коленвал, цилиндр (камера), поршни, а также клапаны. Конструкция в целом простая и безотказная, да, тут может что-то сломаться, но и ремонт будет простым. В компрессоре может быть как один цилиндр, так и несколько, последнее чаще встречается в промышленных моделях. Поршень также может иметь одну рабочую сторону или две, первый тип называют «одинарное действие», второй «двойное действие». У компрессора также есть охлаждение, которое может быть воздушным или водяным.

Количество поршней также может быть разным, это называют ступенями сжатия. Их может быть от 2 до 6. В этом случае процесс захвата и последующего сжатия воздуха происходит попеременно, то есть, сперва работает один поршень, потому другой. В двухступенчатых поршневых компрессорах два цилиндра, каждый из которых имеет свой размер. Сперва воздух попадает в больший цилиндр, в котором сжимается, передается в охладитель, откуда попадает во второй цилиндр, где сжимается еще больше. То есть, в итоге он будет подаваться под большим давлением. Подобная схема эффективна, отличается высоким коэффициентом полезного действия. В принципе, это все, что нужно знать про принцип работы и устройство поршневого компрессора. Разбирать конструкцию по мельчайшим деталям в рамках данной статьи особого смысла не имеет, поэтому мы перейдем к следующему разделу нашей статьи.

Плюсы и минусы поршневого компрессора

Перед тем как перейти к собственно вопросу выбора стоит поговорить о плюсах и минусах поршневых компрессоров. Конечно же, в сравнении с другими типами. Тут будет интересно сравнить и понять, где преимущества, а где недостатки. Вполне возможно, что некоторые из них будут для вас критически важными и вам придется смотреть в сторону компрессоров других типов. Поэтому об этом и стоит поговорить в первую очередь.

Плюсы

• Цена низкая в сравнении с другими типами, что и обуславливает широкое распространение поршневых компрессоров. Это довольно распространенный вариант «для гаража» и для других целей, где минусы этого типа не являются критичными.

• Конструкция довольно простая и надежная, выше мы уже упоминали это. Достаточно легко ремонтировать, после ремонта компрессор будет работать еще очень долго. А если не лениться и проводить сервисное обслуживание, то это серьезно продлит срок службы. Как это правильно делать должно быть написано в документах, которые идут в комплекте.

• Данный тип считается экономичным и производительным (относительно). Тут скорее можно подразумевать соотношение потребления энергии и производительность, КПД у поршневых компрессоров действительно высок.

• Неприхотлив в условиям эксплуатации, это относится как к температурному режиму, так и к наличию пыли в воздухе (даже в большом количестве). Для поршневого компрессора это не будет серьезной проблемой.

• Способен работать с низкой производительностью продолжительное время, иногда это важно.

Это основные плюсы поршневых компрессоров, можно было написать еще больше, но совсем в мелочи вдаваться мы не будем. Разумеется, этот тип не является идеальным, поэтому перейдем к минусам.

Минусы

• Во время работы поршневой компрессор вибрирует и довольно сильно шумит. Для особо тяжелых моделей нужно иметь нормальный и прочный фундамент. Шум и вибрации делают проблематичным его использование около жилых помещений.

• Производительность у этого типа достаточно низкая. Строго говоря, это не является недостатком, скорее это особенность обусловленная конструкцией. Тем не менее, область применения поршневых компрессоров ограничена, хотя она в любом случае широкая.

• Техническое обслуживание нужно проводить довольно часто, примерно после 400-500 часов работы. При интенсивном использовании это придется делать довольно часто.

Поршневые компрессоры используются как в быту, так и в профессиональной деятельности. Скажем сразу, для работы пневматических гайковертов, подкачки шин, для краскопультов и других пневматических инструментов их производительности будет более чем достаточно. Главное чтобы соответствовала производительность, но про это мы еще поговорим ниже.

Как выбрать поршневой компрессор

Разумеется, выбирать нужно по характеристикам, которые будут соответствовать вашим задачам. Этих характеристик у компрессора не так уж и много, а ключевых, на которые нужно смотреть обязательно, еще меньше.

Масляные и безмасляные

Поршневые компрессоры делятся на масляные и безмасляные, это первое, о чем нужно подумать при выборе. В масляных поршни приводятся в движение с помощью кривошипно-шатунного механизма. В результате КПД несколько снижается, так как присутствует трение. Для снижения трения применяется масло, что с одной стороны дает плюсы. Например, масляные поршневые компрессоры служат дольше. Но есть и недостатки, в частности, в воздухе на выходе могут быть частицы масла. Да, используются специальные фильтры, но полностью от масла избавиться они не могут. Поэтому если вам нужен абсолютно чистый воздух, то масляный поршневой компрессор для вас не подойдет. Ну а при некоторых работах, когда есть контакт с огнем, наличие в воздухе частиц масла может быть попросту опасным.

В безмасляных, как понятно из названия, масло не используется. На выходе будет чистый воздух, без примесей (при условии, что их не было на входе). Но в результате снижается срок службы, но тут производители придумывают разные решения. В частности применяют устойчивые к трению материалы или такие, которые снижают трение. Подобные модели стоят дешевле, но эффективность их низкая. Да и срок службы будет меньше, от этого все равно никуда не деться, даже при условии использования специальных материалов.

Давление

Это один из ключевых параметров, давление должно соответствовать требуемому давлению у пневмоинструмента, который вы используете. Тут зачастую берут с небольшим (1-2 бар) запасом, что имеет смысл. Подобные модели будут не особо дороже, а вот запас лишним никогда не будет. Чаще всего выбирают модели с давлением 8 бар, так как это значение позволяет работать с большинством пневмоинструментов, которые используются чаще всего. Если вы используете несколько пневмоинструментов, выбирать поршневой компрессор нужно по максимальному значению. Также обратите внимание, чтобы на компрессоре была возможность регулировки давления (сегодня есть почти на всех моделях). Тут дело в том, что для некоторых инструментов избыточное давление недопустимо. Например, для краскопультов.

Производительность

Второй ключевой параметр, который указывает на объем воздуха (измеряется в кубических метрах), который компрессор может перекачать за одну минуту. Иногда это значение указывают за один час. Тут опять же отталкиваемся от требуемой для пневмоинструментов производительности. И выбираем компрессор, у которого производительность больше минимум на 20%. Для чего это нужно? Все просто, производители обычно указывают объем всасываемого воздуха при определенных условиях. В любом случае будут потери в самом компрессоре, плюс из-за условий, поэтому в данном случае запас это не прихоть, а необходимость.

Ресивер

Дальше нужно смотреть на объем ресивера. Это резервуар, в котором хранится сжатый воздух. Чем он больше, тем реже будет включаться компрессор, а постоянные включения это нежелательная нагрузка на двигатель. Чем их меньше, тем лучше. Но тут не все так просто и не стоит думать, что чем больше ресивер, тем лучше. Тут есть и обратные стороны. Во-первых, чем больше объем ресивера, тем больше времени нужно компрессору для создания рабочего давления. Иногда бывает такое соотношение, что ресивер очень большой, но производительность компрессора при этом низкая и время это может быть очень значительным.

Во-вторых, если компрессору приходится работать слишком долго, это также не слишком хорошо для него. В стандартных моделях производители обычно учитывают эти моменты, поэтому не стоит самостоятельно менять ресивер на другой, объем которого больше в разы. Это может больше навредить. С другой стороны, маленький объем также плох, по причине, которую мы указали выше: компрессор будет слишком часто включаться.

Но как же выбрать, если плохо и то и то? Считается, что промежуток, в котором должен заполняться ресивер должен быть от 3 до 4 минут. Другие значения уже не желательны. Плюс тут стоит учитывать то, с какими пневмоинструментами вы работаете. Например, пневмогайковерту нужна высокая производительность, но не слишком продолжительное время. Значит ли это то, что нужно покупать более дорогой и габаритный компрессор? Нет, его производительность может быть несколько меньше, но она будет компенсирована ресивером. Впрочем, тут нужно смотреть индивидуально, для профессиональной деятельности лучше все же иметь соответствие производительности, о чем мы писали выше. Да еще и с запасом. А вот при использовании поршневого компрессора в бытовых целях этим иногда можно и пренебречь.

Режим работы

Также нужно знать режим работы или так называемый коэффициент внутрисменного использования. Тема эта достаточно интересная и важная, об этом стоит поговорить подробнее. Это важно еще и для непосредственно эксплуатации компрессора. При работе части компрессора нагреваются, это неизбежный процесс при сжатии воздуха. По большей части тепло уходит в детали оборудования и если нет отвода тепла с достаточной скоростью, они могут разогреваться довольно сильно. В самом плохом случае это приведет к заклинивают компрессора, впрочем, это маловероятно.

Конечно, при разработке компрессоров производители учитывают такие моменты. В частности, наиболее критичные детали делают из материалов с хорошей теплопроводностью, продумывают охлаждение. Это дает определенный эффект, но не устраняет проблему полностью. И тут мы подходим к коэффициенту внутрисменного использования, который всегда меньше 1. Например, он 0,5. Это значит, что компрессор должен работать 5 минут и столько же «отдыхать». Тут их еще разделяют на бытовые, промышленные и профессиональные. У бытовых этот коэффициент может быть даже 0,2, то есть, компрессор может работать 2 минуты и 8 минут должен отдыхать (для отсчета берут промежуток в 10 минут).

В любом случае, эти данные должны быть в инструкции по эксплуатации. Соблюдать режим работы очень важно, это серьезно продлит срок службы поршневого компрессора. Кстати, это относится вообще к любому оборудованию или электроинструменту. Люди зачастую покупают недорогие бытовые модели и используют их как профессиональные, а потом удивляются, почему они ломаются. То, что предназначено для бытового использования, зачастую не может работать длительное время без перерывов из-за своих особенностей, которые обусловлены низкой ценой.

Дополнительные функции

Также стоит поговорить о дополнительных функциях поршневых компрессоров, которые иногда могут быть очень важны. В любом случае, перед тем как выбрать подходящую для вас модель, про это нужно знать.

Защита от перегрева. Это продолжение того, о чем мы писали выше. Реализована она может быть разными способами, очень полезно, если она умеет автоматически отключать оборудование в случае недопустимых температур.

Манометр. Ну, манометр должен быть в любом компрессоре, мы его упомянули скорее для порядка. В продаже можно найти модели и без него, но достаточно редко.

Габариты, вес и колеса. Об этом думают далеко не все, но если пространство ограничено, то учитывать размеры поршневого компрессора обязательно. Не забывайте, что для тяжелых моделей требуется еще и надежное основание, так как поршневые модели серьезно вибрируют. Колеса также полезны, если компрессор приходится часто перемещать с места на место, вес отдельных моделей может быть неподъемным для одного человека.

Уровень шума. Компрессор в любом случае шумное оборудование, но есть модели, которые шумят приемлемо, а есть такие, которые издают невыносимый шум. Зачастую это зависит не только от основных параметров, но еще и от цены. Учитывайте этот момент и не забывайте, что дело тут не только в том, что это будет не очень хорошо близко к жилым домам. Длительное воздействие сильного шума попросту вредно для здоровья.

В принципе, это все, что нужно знать про правильный выбор поршневого компрессора. Мы коротко рассказали про его устройство и принцип работы, а также обсудили его ключевые характеристики. Конечно, при желании можно рассказать еще больше, но это все детали. Напомним, что есть и другие виды компрессоров, в частности ременные (разновидность поршневых), а также винтовые, у которых есть свои собственные плюсы и минусы.