Как работает безмасляный компрессор

Какой компрессор лучше: масляный или безмасляный? Описание, преимущества, устройство и отзывы

Компрессорные установки имеют широкое распространение в бытовом хозяйстве, в техническом оснащении небольших мастерских и на производствах. Такое оборудование позволяет экономно генерировать рабочее усилие, в некоторых случаях избавляя пользователя от необходимости прямого подключения техники к электросети. Но для качественного обслуживания целевого инструмента следует изначально определить оптимальный вариант установки. На первом же этапе подбора дается ответ на следующий вопрос: какой компрессор лучше – масляный или безмасляный? Оба варианта по-своему привлекательны, но в разных эксплуатационных качествах.

Устройство масляных компрессоров

Для начала надо отметить, что обе разновидности входят в общую группу поршневых компрессоров, которые также называются коаксиальными. Данная техника характеризуется достаточно высокой производительностью, надежностью и универсальностью применения. Но уже внутри семейства существуют различия между подвидами, которые представляют масляный и безмасляный компрессоры, а также ременные модификации.

Итак, масляный агрегат имеет в составе коленчатый вал и поршневую группу, которая оказывает необходимое силовое воздействие в связке с приводной системой. Смазывающая жидкость как раз заливается в картер коленчатого вала, после чего распределяется по элементам механической оснастки, обеспечивая стабильность ее работы. Поэтому в плане удобства обслуживания вопрос о том, какой компрессор лучше – масляный или безмасляный, будет решаться в пользу второго варианта. Отсутствие регулярной поддержки уровня смазки особенно чувствительно в работе на больших предприятиях, где профилактическое техобслуживание производится после каждого рабочего сеанса.

Особенности конструкции безмасляных моделей

В целом технико-конструкционная база у таких компрессоров схожа с масляными аналогами. Основу представляет та же поршневая группа, силовой агрегат, коленвал и т. д. Разница же сводится именно к подходам в организации системы очистки. В случае с масляным оборудованием воздушные потоки пересекаются с каналами подачи смазки. И напротив, устройство и преимущества безмасляного компрессора взаимосвязаны и обусловлены тем, что смазывающая жидкость и воздушный поток проходят по разным каналам. Масло не заливается в картер, а направляется в специальную систему очистки. Поэтому нельзя сказать, что безмасляные коаксиальные модели вовсе лишены смазки. Она лишь ограничивается конструкционными нюансами подачи, в чем есть и плюсы, и минусы.

Преимущества масляных компрессоров

Главное достоинство агрегатов с полноценным масляным обеспечением заключается в высоком ресурсе элементной базы. Благодаря эффективной смазке детали той же поршневой группы получают достаточную износостойкую оболочку, что увеличивает их долговечность. Вместе с этим пользователь может рассчитывать на высокую производительность. Массивная конструкция может использоваться на фабриках и машиностроительных производствах. Впрочем, в таких условиях может работать практически любой коаксиальный агрегат – масляный или безмасляный. Какой компрессор лучше в показателях беспрерывной работы? С таким требованием желательно отдать предпочтение именно масляным устройствам, поскольку они изначально рассчитываются на длительные рабочие сеансы.

Преимущества безмасляного оборудования

И совмещение воздушного канала с контуром подачи смазки, и разделение этих линий является не побочным конструкционным следствием, а вполне осознанным техническим решением. Именно оно разделяет масляный и безмасляный компрессоры, а также их эксплуатационные качества. И если первый вариант получает преимущества в виде увеличения рабочего ресурса конструкции и повышения производительности, то безмасляные агрегаты отличаются качеством работы.

Отдельная подача смазывающей жидкости дает возможность на выходе отдавать чистый сжатый воздух. Поэтому вопрос относительно того, какой компрессор лучше – масляный или безмасляный, с точки зрения качества работы обслуживаемого инструмента будет решаться в пользу второго варианта.

Сравнение эксплуатационных свойств двух компрессоров

Нельзя сказать, какой вариант будет оптимальным в каждом случае. Уже говорилось, что для крупных производств, где не имеет большого значения качество подаваемого воздуха, целесообразно использовать масляное оборудование. Такой аппарат сможет отвечать высоким требованиям по нагрузке, износостойкости и стабильности рабочей функции. Совсем иначе выглядит сравнение масляных и безмасляных компрессоров в контексте бытового применения. В этой сфере компрессоры чаще используют для обслуживания краскопультов, пневматических шуруповертов и других устройств, работающих на сжатом воздухе. И независимо от назначения такой инструмент будет требователен к качеству воздушной струи. Соответственно, примеси смазки от масляного компрессора здесь не нужны, и выбор стоит делать в пользу безмасляного агрегата.

Что еще учитывать в выборе?

Принадлежность к тому или иному типу компрессоров определяет лишь направленность эксплуатационного потенциала. В одном случае – в сторону надежности и производительности, а в другом – говорит о качестве рабочей функции. Но также следует детально подходить к выбору модели по основным характеристикам. Каким должен быть правильный выбор? Компрессоры масляные и безмасляные, особенности, а также их функциональные возможности определяются уровнем давления, расходом воздуха и объемом ресивера. Давление обычно составляет от 6 до 10 бар, если речь идет о применении в мастерских или на небольшом производстве. Оптимальный расход воздуха для аналогичных нужд должен составлять 200-400 л/мин. Для бытовых задач в работе с краскопультом можно ограничиться и компрессором на 75-100 л/мин. Что касается объема ресивера, то в частном хозяйстве обычно используются модели с баком на 20-30 л. Профессиональная техника для той же долговременной работы может располагать и 500-литровыми емкостями.

Отзывы о производителях компрессоров

Зарубежные компрессоры широко представлены в России марками Abac, Elitech, Daewoo, Hyundai и FUBAG. Это полупрофессиональные и профессиональные агрегаты, пользователи которых отмечают высокое качество сборки и долговечность. В строительном сегменте особенно ценится продукция Hitachi, Metabo и Sturm. К этим производителям можно обращаться независимо от типа агрегата, который планируется покупать – будь то масляный, или безмасляный. Какой компрессор лучше выбирать в семействах отечественных компаний? Российские производители наподобие «Зубр», «Интерскол», Prorab и «Калибр» тоже одинаково подходят к производству обоих типов компрессоров. Однако, владельцы такой продукции отмечают неприятный нюанс. В отличие от импортной техники, отечественные масляные компрессоры грешат отсутствием качественных фильтрационных блоков для подготовки смазочных смесей.

Заключение

Самый удачный выбор будет сделан в том случае, если недостатки компрессора никак не отразятся на практике пользования. Это бывает редко, но вполне возможно. Даже если речь идет о явном отклонении от требований, то разницу можно скорректировать точным подбором технических параметров. Но часто возникает и потребность в универсальном генераторе сжатого воздуха. Какой компрессор лучше – масляный или безмасляный, если выбирать модель для широкого спектра нужд? Специалисты все же рекомендуют обращаться к безмасляным агрегатам, поскольку они теоретически способны решать задачи и традиционных масляных моделей. Но в качестве альтернативы есть смысл рассмотреть и ременное оборудование. Такая техника является сбалансированным решением, но требует регулярного обновления расходных материалов, среди которых тот же ремень приводного механизма. Поэтому тоже стоит готовиться к затратам на частое техобслуживание.

Как работает безмасляный компрессор

Для абсолютно 100% безмасляного сжатого воздуха Вам нужен безмасляный компрессор . Основной принцип работы безмасляного винтового компрессора такой же, как и для компрессора с впрыском масла.

Роторы безмасляного винтового компрессора

Отсутствие масла означает, что оно больше не используется для уплотнения роторов и для охлаждения сжатого воздуха, роторов, других элементов компрессора.

Поскольку нет масла для уплотнения, роторы должны быть изготовлены с повышенной точностью и иметь очень малые допуски. Роторы не касаются друг друга, но воздушный зазор между ними очень мал (для оптимальной работы).

Корпус винтового блока охлаждается водой, которая течет через специальные каналы. Конечно, это менее эффективно, чем впрыскивание относительно холодного масла, и при этом охлаждается только корпус, а не роторы или сам воздух.

По этой причине степень сжатия безмасляного винтового блока значительно ниже по сравнению с винтовым блоком с впрыском масла. Помните, что степень сжатия представляет собой выходное давление, поделенное на входное давление (около 13 для компрессора с впрыском масла, около 3,5 для безмасляных винтовх блоков).

Если мы будем использовать безмасляный винтовой блок для сжатия воздуха непосредственно до 7 бар, блок станет перегреваться. Итак, как же получить 7 бар, типичное системное давление для систем сжатого воздуха? Просто установить два винтовых блока последовательно.

Первый винтовой блок (этап 1) сжимает воздух примерно до 3,5 бар. Воздух охлаждается интеркулером. Второй винтовой блок (этап 2) сжимает воздух до конечного давления 7 бар.

Теперь мы видим, почему безмасляные винтовые компрессоры стоят дороже: у них есть два компрессорных элемента, по сравнению с только одним в компрессорах с масляным впрыском. Кроме того, им требуется коробка передач для привода обоих винтовых блоков. Также, компрессорные элементы, используемые в компрессорах безмасляного типа, дороже, чем типы с масляным впрыском, поскольку они изготавливаются с гораздо меньшими зазорами по сравнению с компрессорными элементами с масляным впрыском.

Два компрессорных элемента работают синхронно, чтобы обеспечить требуемое выходное давление. Первая ступень нагнетает воздух в интеркулер. Вторая ступень сжимает поступающий из интеркулера воздух до конечного давления. Эти ступени спроектированы таким образом, чтобы работать в идеальном балансе.

Если есть проблема с одной из ступеней, это обычно приводит к меньшей производительности (меньше литров в секунду, или м3 в минуту) для этой ступени. Это означает, что баланс между 1 и 2 ступенью будет нарушен. Это можно легко увидеть, следя за температурами ступеней и давлением интеркулера.

Как это работает

Наружный воздух

Воздух всасывается через разгрузочный клапан и входной воздушный фильтр. Фильтр защищает элементы компрессора от повреждений, оставляя всю пыль и грязь снаружи компрессора.

Разгрузочный клапан открывается и закрывается системой управления. Когда клапан открыт, компрессор находится в нагруженном состоянии. Когда клапан закрыт, компрессор находится в состоянии без нагрузки; компрессор работает, но поскольку он не может всасывать воздух, он не подает сжатый воздух в систему. Когда компрессор находится в нагруженном состоянии, и разгрузочный (входной) клапан открыт, воздух всасывается первой ступенью компрессора.

Компрессорная ступень низкого давления

В элементе низкого давления воздух сжимается до примерно 2 — 2,5 бар. Из-за сжатия воздух становится очень горячим. Нормальные температуры для температуры на выходе винтового блока низкого давления составляют от 160 до 180 градусов Цельсия. Сжатие выполняется без масла, только воздух (в отличие от компрессоров с вращающимся винтом с масляным впрыском). Из-за этого сжатый воздух становится очень горячим. Температура на выходе безмасляного винтового блока увеличивается в два раза по сравнению с блоком с впрыском масла! А ведь безмасляный блок низкого давления сжимает его только примерно до 2,5 бар, по сравнению с 7-13 бар для винтовых блоков с масляным впрыском.

Интеркулер

Воздух охлаждается интеркулером. Он охлаждает воздух до 25-30 градусов по Цельсию. Влагоотделитель устанавливается после интеркулера для удаления образовавшейся влаги из сжатого воздуха.

Компрессорная ступень высокого давления

Воздух дополнительно сжимается ступенью высокого давления до конечного давления. Это давление зависит от характеристик компрессора и обычно составляет от 7 до 13 бар.

Охладитель

Из-за сжатия воздух (снова) очень горячий. На этот раз где-то между 140 и 175 градусами по Цельсию. Таким образом, он охлаждается снова, после переохлаждения. Но прежде чем он попадет в доохладитель, он обычно проходит демпфер пульсаций давления и запорный клапан. Запорный клапан гарантирует, что сжатый воздух не попадет в компрессор, когда он остановлен.

После охладителя воздух достигает своей температуры на выходе около 25 градусов по Цельсию. Для удаления воды, которая могла образоваться внутри охладителя, установлен еще один влагоотделитель.

Компрессор

Как мы видим, воздушная система довольно проста в плане количества компонентов: ступень низкого давления, интеркулер, ступень высокого давления, доохладитель. Однако нужно еще большое количество различных деталей, чтобы компрессор нормально работал

Ступень низкого давления и высокого давления работают в идеальном балансе — весь воздух, который сжимается элементом низкого давления, должен всасываться элементом высокого давления. Если баланса нет, давление в промежуточном охладителе будет повышаться или падать.

Ступени рассчитаны для определенного давления. Это давление на выходе, деленное на входное давление. Если отношение давления становится слишком большим, ступень в конечном итоге может выйти из строя. Если одна из ступеней изнашивается или ломается, это нарушает баланс и привести к поломке другой ступени.

Коробка передач

В то время как компрессоры с масляным впрыском, с их единственным элементом, как правило, напрямую соединены с электродвигателем или соединены через (относительно дешевую) систему шкивов, в безмасляном компрессоре нам нужна коробка передач для привода двух компрессорных элементов от одного электромотора.

Коробки передач дорогие, они требуют смазки, шумны и снижают общую эффективность машины (любой машины).

Масло коробки передач

Нам нужно масло для смазки шестеренок и подшипников. Да, в безмасляном компрессоре есть масло, но оно никак не контактирует со сжатым воздухом. Масло используется для смазки шестеренок, подшипников внутри коробки передач, а также подшипников и зубчатого механизма внутри компрессорных элементов. В крупных компрессорных установках масло также используется для охлаждения компрессорных ступеней.

Масло нагнетается из масляного картера внутри коробки передач, через масляный радиатор и масляный фильтр, на шестерни и подшипники. Масляный фильтр удаляет грязь с масла, чтобы защитить подшипники и шестерни.

Охлаждение компрессора

На небольших машинах с воздушным охлаждением масло течет через охлаждающие рубашки компрессорных ступеней, чтобы охладить их, до попадания в масляный фильтр. На безмасляных винтовых компрессорах с воздушным охлаждением наружный воздух используется для охлаждения сжатого воздуха и масла, а масло, в свою очередь, используется для охлаждения компрессорных элементов. На безмасляных винтовых компрессорах с водяным охлаждением вода используется для охлаждения масла, сжатого воздуха и компрессорных элементов.

Когда компрессор охлаждается водой, система охлаждения часто разделяется на два контура: один для масляного радиатора, ступени низкого давления и промежуточного охладителя, один для элемента высокого давления и охладителя.

Масляный или безмасляный компрессор

Содержание статьи:

Чего ждет пользователь от качественного компрессора? Чистого нагнетаемого воздуха, нужного давления, длительной работы и увеличенного ресурса. И это всего лишь часть требований.

Ориентируясь на покупателя, производители с каждым годом предлагают все более совершенные компрессоры. Ведь пневматика всегда остается актуальной на рынке техники. А без подачи воздуха она работать не сможет. Современный компрессор применим к самым различным типам пневматических инструментов: от шуруповерта и краскопульта до отбойного молотка.

Но, к сожалению, реалии таковы, что купить компрессор , идеально отвечающий всем желательным характеристикам, практически невозможно. Конечно, многое зависит от производителя и цены компрессора. Но базовой проблемой выбора является само строение компрессоров. Они бывают двух видов: масляные и безмасляные.

Конструкционные особенности: в чем разница?

Масляные и безмасляные компрессоры отличаются основным моментом – наличием смазки.

При работе компрессора поршневого типа неизбежно возникает трение между металлическими элементами. Движущиеся детали размещены плотно, они взаимодействуют друг с другом и неминуемо стираются. Побочный эффект такого трения – сильный нагрев поршня, коленвала и других элементов.

Элементарный выход из такой ситуации – смазка. То есть, добавление масла. Масло создает тонкую пленку между стенками цилиндра и поршня. Оно уменьшает трение, защищает детали от износа. Предотвращает коррозию. Также масло усиливает теплоотвод. Поэтому возможность перегрева намного уменьшается. А детали конструкции сохраняются дольше. Именно по такому принципу работают масляные компрессоры.

(конструкция масляного поршневого компрессора) (конструкция бемасляного поршневого компрессора)

Благодаря смазке, масляные компрессоры долговечны. Они выдерживают длительную непрерывную работу. Часто в масляных компрессорах используют и более прочные материалы. К примеру, кольца в поршнях у них стальные, сами поршни — чугунные. Очень важно при эксплуатации масляного компрессора заливать именно то масло, которое указано в техническом паспорте модели. Нельзя заливать любые моторные и трансмиссионные масла. Чаще всего изготовитель указывает сорт синтетического масла, которое возможно для данного компрессора.

Безмасляные компрессоры смазки начисто лишены. Трение и движение деталей осуществляется в «сухой» камере. Из-за этого повышается рабочая температура. Многие производители стараются любым способом уменьшить перегрев в безмасляном компрессоре. Например, в винтовых моделях часто используется впрыск воды в камеру сжатия. В поршневых моделях применяют материалы с низким коэффициентом трения. Но все равно силы трения не избежать. Отсюда – небольшой срок эксплуатации безмасляных компрессоров.

Преимущества и недостатки

Казалось бы, чего проще? Залейте масло в каждый компрессор и не парьтесь по поводу трения деталей. Зачем конструировать безмасляный компрессор, если у него заведомо маленький ресурс? Все вроде и правильно. Да только есть в масляном компрессоре «маленькая ложка дегтя». И она способна испортить «большую бочку меда», которой является смазка трущихся деталей маслом.

Дело в том, что масло умудряется попадать в сжатый воздух, который поставляется компрессором. Хорошо, когда это происходит , например, в пневматическом гайковерте. Капельки масла смажут соединения. Их будет легко раскрутить и закрутить. Но представьте себе капли масла в краскопульте. Результат плачевный – автомобиль, выкрашенный краской вместе с маслом. Катастрофа. Или ноу-хау. Но никак не высокое качество работы.

Итак, основной недостаток масляного компрессора – примесь масла в нагнетаемом воздухе. Кроме этого, в минусы масляных компрессоров засчитывают:

• Потребность в недешевом компрессорном масле
• Необходимость в периодической заливке
• Нужен постоянный контроль и замена масла
• Более высокая цена самого компрессора из-за сложной конструкции
• Некоторое увеличение веса

Фактически, такие минусы – мелочи, и не так уж и важны. Зато мы получаем действительно важные преимущества:

• Надежность. В несколько раз увеличенный срок эксплуатации. Моторесурс повышается, поскольку детали не изнашиваются
• Отсутствие перегрева. Нет трения – нет и перегрева
• Возможность длительного цикла работы. Важно для многих пневмоинструментов
• Высокая производительность
• Экономность электропотребления. Инструмент потребляет меньше мощности двигателя

Безмасляные компрессоры подают идеально чистый воздух. Бесспорно, это их весомое достоинство. Но оно, также почти и единственное. Есть, правда, еще некоторые плюсы безмасляных компрессоров. Они:

• Стоят дешевле
• Весят меньше
• Не требуют заливки масла и его замены

То есть, безмасляные компрессоры экономят ваше время и деньги при покупке. Частично экономия происходит и при эксплуатации (не нужно покупать масло). Но надежным капиталовложением они никак не являются. У безмасляных много существенных недостатков:

• Очень маленький ресурс
• Меньшая производительность
• Нет высокого давления
• Небольшая мощность

Поэтому, купить безмасляный компрессор актуально только для определенных сфер работы. Там, где масляный тип использовать запрещено. Или же для мелких бытовых работ.

Сфера применения

Указанные нами плюсы и минусы не дают однозначного ответа на вопрос, какой компрессор лучше, масляный или безмасляный. Чтобы выбрать компрессор правильно (с маслом или без масла) , необходимо определить две главные вещи:

• В какой сфере он будет применяться.
• В каком рабочем темпе будет использоваться.

Существуют области применения пневматики, где установлены жесткие требования. Правила запрещают появления в нагнетаемом воздухе частиц масла. Поэтому безмасляные компрессоры – единственный выход. К таким сферам относятся:

• Медицина. Подача чистого воздуха нужна, к примеру, в стоматологической установке.
• Пищевая промышленность. Сжатый воздух используют для изготовления продуктов питания, упаковок. Фармацевтика. Для изготовления лекарств нужен только чистый воздух. Он не должен содержать даже количества примесей.
• Производство мягкой мебели.
• Покраска различных элементов, в том числе и автомобилей. У пневматических краскопультов масло никоим образом не должно попасть в краску.

Кроме таких важных отраслей, безмасляные компрессоры часто покупают для мелких работ. Он дешевле и вполне подходит для работы простыми пневматическими инструментами. Для подкачки шин, продувки воздухом. Безмасляные компрессоры не выдерживают длительного цикла. Но, например, шуруповерт работает очень недолго. Несколько секунд. За это время перегрева не будет.

Если же нет специфических задач по чистоте воздуха, то выбор всегда в пользу масляного компрессора. Его высокая производительность и возможность нужного давления используется на многих производствах. Масляные агрегаты подходят для ежедневной работы по несколько часов. Могут работать продолжительно. Масляные модели приобретают и для домашних работ. На даче, в доме, в гараже.

Установка масляных и воздушных фильтров

Сделать так, чтобы компрессор с маслом производил сжатый воздух без масла можно! Нужно всего лишь установить фильтр для очистки от масла.

Полезные советы:

Масляный фильтр представляет собой корпус с фильтрующим элементом внутри. Часто его еще называют сепаратором. Есть простые однослойные фильтры. Их нужно чаще менять. Есть более сложные по конструкции масляные фильтры. У них встроена система клапанов. Такие фильтры стоят дороже. Зато в итоге вы получите компрессор, который возьмет все сильные стороны масляного. При этом он будет подавать воздух без масла. Часто так поступают в производственных целях. При замене маслоотделителя необходимо проверять, чтобы он не был загрязнен. Чистый многослойный фильтр способен эффективно остановить капли масла.

Однако, есть мнение специалистов, что использование фильтров – рискованный шаг. Так как полностью исключить из воздуха масло невозможно. Но если речь идет не о бормашине, пищевых продуктах и лекарствах, то минимальное количество масла в воздухе допустимо. Стоит купить надежный компрессор с маслом и поставить фильтр. Даже краскопульты допускают примесь масла в воздухе. Но она должна быть совсем ничтожной — менее 0,01 мг/м 3.

Подводим итоги или несколько советов покупателям

• Если нужен компрессор для пищевой отрасли, стоматологического кабинета, фармацевтической фирмы, то, однозначно, покупайте компрессор без масла. Сегодня на рынке техники есть качественные и надежные безмасляные компрессоры от стабильных брендов. У них используются современные материалы, обладающие очень низкими показателями силы трения. Износостойкость повышена.
• Для домашних работ в гараже тоже лучше брать безмасляный. Он вполне хорош для разовых работ: иногда подкрасить, продуть, накачать. Вы сэкономите деньги. Не станете думать о замене масла и его покупке. Кроме того, такой компрессор легкий и компактный. Следует лишь учесть небольшую длительность работы этих инструментов. Она ограничивается показателем 9-12 минут в час. Не превышайте этот лимит, и компрессор не перегреется и не выйдет из строя. При соблюдении правил эксплуатации, моторесурс безмасляного компрессора может достичь 1000 часов.
• Для работы пневмоинструментов, которые не требуют высокого давления и длительного цикла – покупайте безмасляный компрессор.
• Качественный масляный компрессор приобретают чаще всего на производство из-за его отличных технических характеристик. Некоторые мощные модели могут работать круглосуточно. Без перегрева и износа.
• Для работ на стройке, при монтаже – масляный компрессор будет более эффективным. В холодную погоду картер с маслом следует прогреть перед включением. Так как масло может загустеть.
• Часто отзывы пользователей в сети склоняются к тому, что и для частных работ лучше приобрести надежный и проверенный масляный компрессор. Это советы из области – зачем платить дважды. То есть, масляный компрессор, хоть и дороже, но прослужит в несколько раз дольше. У него выше производительность. Высокое давление. Нет перебоев в работе. Он может работать 25-30 минут из часового цикла. Кроме того, вы всегда сможете купить и установить масляный фильтр. В случае, если будет необходим чистый нагнетаемый воздух.

Всё о компрессорах

Компрессоры пользуются большим спросом в промышленности и строительстве. Их используют в медицине и стоматологии. В каждом бытовом холодильнике и кондиционере компрессор играет роль главного движущего механизма. Выпуск компрессорной техники считается обособленной отраслью, которая быстро развивается, впитывая в себя достижения электроники и новые технологии. Знания об устройстве, правилах эксплуатации и технического сервиса помогут сделать правильный выбор при покупке компрессора, а также решить задачи, связанные с починкой вышедшего из строя агрегата.

Что такое компрессор и как он работает

Название «компрессор» происходит от латинского слова compressio, что означает сжатие. Это устройство для создания повышенного давления газа и подачи его в нужном направлении. В зависимости от того, каким образом достигается поставленная задача, компрессоры подразделяют на группы. Отличительной чертой каждого вида этих приборов является конструктивное решение процесса сжатия и подачи воздуха. В целом все агрегаты делятся на две большие категории — объёмные и динамические. Каждая группа, в свою очередь, имеет свои разветвления.

Многообразие компрессорных машин обусловлено широким диапазоном их применения

Динамические компрессоры основаны на принципе сжатия газов посредством механической энергии. Различают осевые и центробежные машины в зависимости от направления движения воздуха, а также от вида вращающегося колеса. Один из ярких представителей этой группы — турбокомпрессор. Его конструкция основана на взаимодействии движущегося воздуха с неподвижной решёткой и вращающимися лопастями привода.

В компрессорах динамического действия газ сжимается в за счёт механической энергии, которая подводится от вращающегося вала

Объёмные компрессоры используют в работе свойство газов сжиматься при изменении размеров замкнутого пространства, в который он помещён. Уменьшение габаритов рабочей камеры ведёт к повышению давления. К этой группе относятся большинство бытовых и промышленных агрегатов, их насчитывается более 10 различных типов:

Поршневые. Самый распространённый тип нагнетательных машин, которые служат для подачи газа или пара под давлением. Конструктивных решений великое множество, однако основным признаком поршневого насоса считается сжатие рабочей среды за счёт уменьшения объёма внутри цилиндра, производимое поступательно-возвратным движением поршня. Такие компрессоры нашли применение в тяжёлом машиностроении, в химическом, текстильном и холодильном производстве. По конструктивным признакам поршневые устройства классифицируют на вертикальные, горизонтальные, угловые. Существуют многоступенчатые поршневые компрессорные станции — при сжатии газа до высокого давления существует опасность взрыва или воспламенения нагара масла, скапливающегося в трубопроводе и поверхности выпускных клапанов, поэтому эта процедура проводится в несколько этапов.

Поршневой компрессор увеличивает давление газа за счёт уменьшения его объёма при рабочем ходе поршня

Винтовой компрессор нагнетает воздух под давлением за счёт синхронного вращения двух валов с винтовыми лопастями

Роторно-шестерёнчатые компрессоры могут конструироваться по схеме с водяным или воздушным охлаждением

Мембранный компрессор сжимает воздух за счёт гибкой мембраны, которая вибрирует от механического воздействия штока, совершающего возвратно-поступательные движения

В промышленных компрессионных установках используется принцип сжатия воздуха при помощи воды

В воздуходувке Рутса работу по перемещению и сжатию воздуха выполняет пара роторов с винтовыми лопастями

В спиральном компрессоре рабочие зазоры измеряются долями миллиметра, поэтому такие устройства требуют тщательной приработки

В компрессоре с катящимся ротором рабочий цилиндр закреплён неподвижно, а вокруг него вращается поршень

Создание спирального компрессора датировано 1905 годом. Идея принадлежит инженеру из Франции Леону Круа. Но внедрение в промышленность оказалось возможным лишь в середине XX века, когда уровень технологий сделал серьёзный шаг в сфере обработки материалов. Массовое применение конструкция получила в конце столетия, когда спиральные компрессоры начали использовать в климатическом и холодильном оборудовании. Оказалось, что КПД и уровень создаваемого давления у этого вида агрегатов превосходят все другие известные на тот момент приборы.

Кроме приведённой классификации существуют и другие способы разделения компрессоров:

• по типам приводящего механизма (электропривод, ДВС, турбинный);
• по выходному давлению воздуха (компрессоры низкого, среднего, высокого и сверхвысокого давления);
• по производительности, выраженной в количестве объёма сжимаемого газа (в м 3 ) за определённое время (мин., час).

Как выбрать компрессор

Очевидно, что выбор компрессора зависит от целевого назначения. Никто не станет применять автомобильный компрессор, к примеру, в холодильнике или наоборот.

Основными потребителями атмосферных нагнетательных машин являются автолюбители, мастера-строители, слесари, мебельщики. Как показала практика, для их нужд наиболее приемлемы винтовые и поршневые компрессоры. Причём безмасляные используют для небольших объёмов работ — подкачки шин, покраски мелких деталей кузова и т. д., а для пневмоинструмента применяются более мощные — масляные поршневые и винтовые компрессоры.

Поршневые нагнетательные машины появились раньше других и поныне являются самыми распространёнными.

Рабочее давление таких агрегатов достигает 25–30 атмосфер, чем не могут похвастаться другие компрессоры. Главные достоинства — невысокая себестоимость, простота конструкции и лёгкость в ремонте. К тому же приборы нечувствительны к составу воздушной среды — пыль, влага и перепады температуры практически не влияют на качество работы. Срок службы при правильной эксплуатации и своевременном обслуживании очень продолжительный. К недостаткам поршневых компрессоров относится необходимость регулярной замены деталей, которые быстро изнашиваются — компрессионных колец поршня, сальников и клапанов, а также высокий уровень шумового давления, который достигает 95 dB (это сопоставимо с грохотом локомотива, идущего по железной дороге). На производствах, которые интенсивно используют такие компрессоры, выделяются специальные комнаты для размещения «шумного» оборудования. Исходя из перечисленных особенностей, поршневые машины применяют в следующих случаях:

• необходимо высокое давление сжимаемого воздуха;
• технологические процессы не требуют высокой производительности;
• эксплуатация происходит в сложных условиях повышенной запылённости или влажности.

Поршневые компрессоры используются для генерирования сжатого воздуха для строительных инструментов, очистки помещений от пыли и удаления из элементов конструкций от мелких абразивных частиц

Винтовые компрессоры выгодно отличаются от поршневых тем, что в конструкции нет быстроизнашиваемых деталей. Блок винтов, являющийся основным рабочим механизмом, рассчитан на срок службы в 15–20 лет без капитального ремонта. Отсутствие деталей с поступательно-возвратным движением и клапанов делает винтовые компрессоры весьма надёжными и долговечными. Динамика подачи сжатого воздуха в меньшей степени зависит от скорости вращения приводного вала, в то время как в поршневом компрессоре замедление хода поршня приводит к провалам давления. Благодаря тому, что в конструкции отсутствуют поршни и шатуны, снижается вибрация и шум. Поэтому такие агрегаты не требуют отдельного помещения для установки. Кроме того, компрессор излучает большое количество тепла, которое образуется во время сжатия газов. Его можно использовать для обогрева рабочего пространства в холодное время года. Стоимость винтовых компрессоров на порядок выше, чем поршневых устройств. Это связано с более сложным производством. Но окупается такое оборудование быстрее, так как оно является более производительным и экономным. Применение «винтовиков» оправдано в тех случаях, когда необходимы большие количества спрессованного воздуха в бесперебойном режиме.

Основные параметры, на которые следует обращать внимание при выборе рабочего инструмента:

Давление, создаваемое компрессором. Один из самых важных параметров, по которому можно судить о рабочих характеристиках изделия. Давление измеряется в атмосферах (атм.) или в барах. Чтобы не путаться в единицах измерения, нужно знать, что одна атмосфера примерно равна одному бару. Зная максимальное значение давления компрессора, можно определить к какому инструменту он подойдёт. На практике всегда приобретают компрессор с запасом. Если, к примеру, пневматический гайковёрт приводится в движение давлением воздуха в 6–7 Бар, рекомендуется выбирать компрессор, сжимающий воздух до 10 Бар.

Гайковёрт приводится в действие сжатым воздухом, подаваемым из компрессора

В зависимости от мощности и производительности компрессоры могут оснащаться ресиверами объёмом от 25 до 250 литров