Какие есть виды компрессоров Статья
Компрессор - машина, которая используется для перемещения газов и повышения давления. Они используются в разных целях, но одной из самых распространенных является использование в качестве пневматического привода для пневмоинструментов. То есть тех, для работы которых необходим сжатый воздух. У пневмоинструментов есть свои плюсы и минусы (если сравнивать их с электрическими), но в этом материале мы этот вопрос разбирать не будем. У компрессоров в целом один принцип действия - использование механической энергии, которая заставляет подвижную часть работать, тем самым, обеспечивая движение газа и повышение давления.
Но конструкция у компрессоров может быть разной, например, их разделяют на две группы: динамические и объемные, у каждой из которых есть свои особенности. И это не только особенности, но также определённые преимущества и недостатки, а это уже важно при выборе подходящего оборудования под конкретную задачу. Конечно, многие просто выбирают по характеристикам (давление, производительность и т.д.), про них мы уже говорили отдельно, коротко упомянем и в конце статьи.
Но это не значит, что не нужно учитывать тип компрессора, зачастую это не менее важно. Да, если говорить про бытовое использование или про обычную мастерскую (а не про огромное производство), то здесь выбор будет несколько ограничен. Некоторые типы компрессоров используются в определённых сферах и широкого применения не нашли в силу разных причин. В этой статье мы расскажем про основные существующие виды компрессоров, поговорим про их преимущества и недостатки, что поможет вам определиться с наиболее подходящим для вас. Ведь помимо рабочих параметров, также существуют и другие факторы: цена, размер и вес, особенности обслуживания и эксплуатации.
Динамические компрессоры
Начнём с динамических компрессоров, их всего несколько видов. Особенность этого типа отражена в названии: здесь есть динамическое воздействие на поток газа, которое является непрерывным. Можно сказать, что здесь повышение давление происходит за счёт ускорения движения газа, хотя это несколько упрощённое определение. Про динамические компрессоры мы поговорим коротко, так как сюда не входят те типы, которые покупают для обеспечения работы пневмоинструмента (а мы подразумеваем, что вам требуется именно такой компрессор). Тем не менее, чтобы статья была полной, нужно рассказать и про эту группу.
Фактически речь идёт про турбокомпрессоры, которые бывают разных подвидов. Здесь особенность в том, что на непрерывный поток газа влияние оказывают вращающиеся решётки лопаток. Давление увеличивается из-за инерции, подобные используются в ДВС, газотурбинных двигателях, на различных производствах и т.д. Поговорим коротко про основные типы подобных компрессоров.
Осевые. Здесь есть вал, на котором установлен ротор. Как только компрессор начинает работать, ротор начинает вращаться, проходит через первый ряд лопаток, ускоряется и закручивается. Далее установлены лопатки, которые выполняют роль направляющих. У подобных компрессоров довольно сложная и дорогая конструкция, зато высокий КПД. Именно этот тип используется в самолётах, но не только, он применяется и в других сферах. Поток воздуха здесь движется вдоль оси.
Центробежные компрессоры, которые также называют радиальными, устроены несколько проще. Название пошло от особенности движения воздуха: здесь он (или другой газ) двигается в радиальных направления от оси. То есть, от центра к периферии, а давление воздуха повышается за счёт силы Кориолиса и центробежной силы. В целом их конструкция несколько проще, чем у предыдущего типа, поэтому они дешевле, хотя тут нужно смотреть на конкретные модели, ведь их делают для разных сфер использования. Центробежные компрессоры часто используются в разных стационарных пневмоустановках, системах вентиляции.
Струйные компрессоры имеют ограниченную сферу применения, чаще всего это газовые и нефтяные месторождения или некоторые производства. Суть их в том, что есть активный газ с высоким давлением, а также пассивный газ, с низким. Соответственно, в такой компрессор входят два потока с разным давлением, а выходит один, с усреднённым. В общем, это весьма специфичный вид, который используется исключительно в промышленности.
Объёмные компрессоры
Компрессоры объёмного действия это зачастую как раз те, которые и применяют для обеспечения работы пневмоинструмента, используют в мастерских или в быту. Тут есть куда большее разнообразие подвидов, также стоит заметить, что многие них довольно компактные и дешёвые, чего нельзя сказать про динамические компрессоры, Впрочем, среди объёмных компрессоров тоже встречаются разные, есть и высокопроизводительные и очень дорогие машины. Суть компрессоров этот типа в том, что воздух (или иной газ) сжимается в рабочей камере из-за изменения её объема. Поэтому основное отличия между объемными компрессорами это как раз способ изменения объема камеры. Это может показаться не слишком важным, мол, какая разница, что там внутри происходит. Но на самом деле это имеет довольно большое значение и при выборе на это точно нужно обратить внимание.
Поршневые компрессоры
Пожалуй, самый яркий представитель объёмных компрессоров. В нём изменение объема происходит из-за возвратно-поступательных движений поршня. Для предотвращения утечки воздуха в обратном направлении предусмотрен клапан, который пропускает его только в одну сторону. Поршневые компрессоры бывают разных типов, существует несколько способов их классификации. Дело в том, что это достаточно удачная конструкция по целому ряду причин, поэтому они используются в разных сферах, да и выпускают их в разном исполнении, от мобильных до стационарных. Например, их разделяют по степени (ступеням сжатия), бывают как одноступенчатые поршневые компрессоры, так и многоступенчатые, по количеству цилиндров.
Самая распространенная классификация по их назначению, где выделяют три группы. В первую входят поршневые компрессоры бытового назначения. Это компактные компрессоры, которые легко перемещать или перевозить с места на место, подходят для гаража, мастерской и т.д. Их максимальное давление до 8 бар, производительность зависит от конструктивных особенностей. Их достаточно для обеспечения работы большинства пневмоинструментов из категории бытовых. Ко второй группе относят так называемые полупрофессиональные поршневые компрессоры. Они уже дороже, тяжелее, зато у них выше производительность, да и давление до 14-16 бар. Здесь также встречаются мобильные варианты. К третьей группе относят уже промышленные компрессоры, а это особая категория, где встречаются разные модели, от относительно небольших, до весьма габаритных.
Поршневые компрессоры (особенно это относится к бытовым) разделяются на масляные и безмасляные, то есть те, у которых есть смазка цилиндра и те, которым это не требуется. У каждого типа есть свои преимущества и недостатки. В безмасляном не нужно следить за уровнем масла, кроме того, воздух на выходе будет чистым, без примесей. Но он быстрее нагревается, при одинаковой мощности имеет меньшую производительность (соответственно, КПД у него тоже меньше). Если смотреть на бытовые модели, то именно поршневые являются наиболее распространенным вариантом.
Винтовые компрессоры
Здесь за нагнетание воздуха отвечает винт, при этом винтов может быть несколько. Также сразу стоит отметить, что и компрессоры этого типа бывают масляные и безмасляные. Они надежны, имеют небольшие размеры и высокий коэффициент полезного действия. Они очень часто используются в передвижных компрессорных станциях, а в некоторых сферах являются самым распространённым видом. Также у них меньше вибраций во время работы, поэтому они менее шумные. Сегодня часто используются двухступенчатые винтовые компрессоры, это те, у которых винтовые пары с четырьмя роторами, это помогает увеличить производительность, при этом потребляемая мощность сохраняется, то есть, КПД у них ещё выше.
Мембранные компрессоры
Здесь вместо поршня есть мембрана, которая может изгибаться в разные стороны, тем самым изменяя объём рабочей камеры, что обеспечивает сжатие воздуха. У такого принципа действия есть как свои плюсы, так и минусы. Сразу стоит отметить, что воздух здесь контактирует исключительно с рабочей камерой и мембраной, поэтому в нём не будет примесей смазочных масел. Мембрана может быть полимерной или металлической, в движение её приводит либо кривошипно-шатунный механизм, либо гидравлический привод. Мембранные компрессоры позволяют получать высокое давление на выходе, у них степень сжатия ступени почти в два раза выше, чем у поршневого типа. Но в основном они используются там, где нужно получить чистый на выходе газ, хотя тут стоит заметить, что он изначально должен быть чистым и желательно сухим.
Мембранные компрессоры дороже поршневых и некоторых других типов, это если сравнивать модели с одинаковыми характеристиками. Также зачастую мембрана является слабым местом - она изнашивается, особенно если во всасываемом воздухе много влаги. То есть, для влажного климата это будет не лучший вариант, с другой стороны, их конструируют исходя из того, что мембрану всё равно рано или поздно придется менять, обычно это довольно просто и не требует специальных навыков. Также, из-за особенностей своей конструкции, мембранные компрессоры при прочих равных имеют большие габариты и вес. На деле в быту этот тип используется достаточно редко, скорее их относят к профессиональному оборудованию.
Ротационные или шестеренчатые компрессоры
Здесь в основе конструкции две шестерни, которые вращаются в разные стороны. Они могут быть исполнены в разном виде, классический вариант - зубчатые колеса. Они считаются довольно долговечными, могут прослужить пятнадцать и более лет. Конструкции у них простая, что и обеспечивает надежность, кроме того, их можно эксплуатировать продолжительно время и без перерывов, длительность зависит от модели. Однако, они не позволяют получить на выходе высокое давление, шумят при работе, а некоторые подвиды имеют пульсацию давления из-за своей конструкции. Шестеренчатые компрессоры чаще всего используются в промышленности, там, где не требуется высокое давление, зато остальные свойства этого вида компрессора необходимы.
Спиральные компрессоры
В них сжатие воздуха осуществляется путём взаимодействия двух спиралей: одна остаётся неподвижной, вторая имеет эксцентрическое движение. Это обеспечивает перемещение газа из одной зоны в другую и сжимает его. Спиральные компрессоры могут иметь разного количество ступеней, здесь также встречаются масляные и безмасляные варианты, кроме того, из разделяют на горизонтальные и вертикальные по способу расположения газа. Также они бывают полностью герметичными и полугерметичными. Подобный вид компрессора не относится к самым мощными и производительным, но он нередко используется для обеспечения работы агрегатов, которым высокая мощность и не нужна, зато нужен высокий КПД и надежность. Например, этот тип нередко применяется в бытовых кондиционерах. Если же говорить про бытовые модели, то этот тип в них н встречается. Всё дело в том, что если сравнивать их с поршневыми, то у них могут быть похожие характеристики, но при этом стоимость спиральных будет значительно выше. Но это если говорить про ни как про отдельные агрегаты, которые выпускаются для определенных сфер, что и объясняет их цену.
Пластинчато-роторный компрессор
У этого типа на роторе расположены подвижные пластины, которые при вращении прижимаются к корпусу. В результате в рабочей камеры создаются отдельные подвижные рабочее отсеки, в которых и происходит сжатие воздуха. Этот вид компрессора отличается надёжностью, позволяет получить высокое давление (до 15 бар) на выходе, относительно небольшими размерами и невысоким (для компрессоров) уровнем шума. Роторно-статорный блок всё равно требует обслуживания или даже замены, но срок его службы может превышать сто тысяч часов. Подобные компрессоры используются достаточно широко, но по большей части на производствах или в различных транспортных средствах.
Мы рассказали про основные виды компрессоров, есть и другие, но они в основном используются в узких сферах, отличаются высокой ценой и рядом других особенностей. Повторимся, что если вы покупаете компрессор в бытовых целях или для использования в мастерской, то здесь стоит рассматривать два вида: винтовые и поршневые, именно они являются самыми распространёнными. Коротко стоит поговорить о том, на что нужно смотреть при выборе компрессора, об этом мы рассказывали в отдельных материалах, например, в статье, в которой говорили про выбор поршневого компрессора, поэтому здесь коротко и главное.
Рабочее давление - основной показатель, который точно не должен быть ниже того, который требуется для обеспечения работы инструментов. Их количество значения не имеет, за это отвечает следующий параметр, о котором ниже. Чаще всего речь идёт о давлении 8 бар, у подавляющего большинства бытовых и профессиональных компрессоров для пневматического оборудования верхняя граница именно такая. Тем не менее, встречаются модели, как с меньшим, так и с большим давлением. Тут обратите внимание на возможность регулировать его, иногда это может быть необходимо, так как для некоторых пневматических инструментов избыточное давление противопоказано: они могут выйти из строя.
Производительность - второй параметр, обычно указывают объём воздух в минуту или в час, который способен выдавать компрессор. Вот как раз этот параметр и отвечает за количество пневмоинструментов, которые можно подключить к этому компрессору и пользоваться ими одновременно. Тут нужно знать, какой объем воздуха вам требуется и исходя из этого выбирать производительность. Также не лишним будет иметь определенный запас, зачастую фактический показатель ниже заявленного.
Это два основных показателя, на которые нужно смотреть в первую очередь при выборе компрессора. Также нужно обратить внимание на требуемое напряжение сети, тут встречаются модели, которым нужно 380 В. Мощность принципиального значения не имеет, она в любом случае будет соответствовать основным характеристикам. Обязательным можно считать наличие манометра, а также колес, если компрессор габаритный и тяжелый. Уровень шума также может быть разным, есть довольно громкие модели, а есть и потише, но шум будет в любом случае. Остальные параметры зависят от конкретного вида компрессора, их мы обсуждали в других статьях, а часть из них упомянули в этой статье.
Также важно прочитать инструкцию от производителя, проводить необходимое техническое обслуживание и соблюдать режим эксплуатации. Особенно это относится к безмасляным моделям, которые могут греться гораздо сильнее.
