В арсенале строительных бригад и производственных мастерских сегодня находится не только традиционный электро-, но и пневмоинструмент. Хотя последнему отдается предпочтение реже, возможности его на самом деле шире, а в мощности и производительности он не уступает, а иногда и превосходит свои электрические аналоги. Некоторые виды пневмоинструмента являются и вовсе незаменимыми, например, краскопульт или шиномонтажное оборудование.
Сжатый воздух, приводящий в движение различные механизмы, производит компрессор, который в свою очередь потребляет электроэнергию или работает от двигателей внутреннего сгорания. Таким образом, сказать, что сам сжатый воздух является всего лишь формой энергетического потенциала, так сказать средством передачи энергии. И в этом немало плюсов. Один из них – высокая безопасность работы с пневматическим инструментом, – вас никогда не ударит током, поскольку его просто там нет. Это дает возможность выполнять работы во влажных или запыленных помещениях, либо во время дождя и снега, – достаточно чтобы защищен был только компрессор.
В этой статье речь пойдет в основном о компрессорах – средствах производства сжатого воздуха. На современном рынке выбор компрессоров достаточно велик. Они могут отличаться размерами, производительностью, временем непрерывной работы, рабочим давлением и т.д. Для некоторых видов пневмоинструмента сжатый воздух необходимо обогатить масляным туманом – имеется и такое оборудование.
После того, как воздух очистится и приобретет нужные параметры в компрессоре, он по пневмопроводам поступает к точкам потребления – инструментам и различному пневмооборудованию. Для разных задач могут понадобиться компрессоры с различными техническими характеристиками. В деле выбора компрессора достаточно много специфики, о которой лучше знать с самого начала.
Разновидности компрессоров
Компрессор Все воздушные компрессоры делятся по типу устройства на поршневые и роторные.
Поршневые компрессоры более распространены. Принцип их работы похож на принцип поршневого двигателя внутреннего сгорания, только если убрать оттуда фазу зажигания и инвертировать процесс газораспределения. Проще говоря, в компрессорах поршни сжимают воздух и через клапаны нагнетают его в ресивер. А вот в движение поршневую компрессорную группу приводит электродвигатель или двигатель внутреннего сгорания. При всей ее простоте данная конструкция не лишена недостатков. Это и износ трущихся деталей, и относительно малая производительность, высокий уровень шума. Этому противопоставлена невысокая цена поршневых компрессоров, ремонтопригодность и простота обслуживания.
Широкое применение поршневые компрессоры находят в обеспечении сжатым воздухом пескоструйного оборудования, пневмоинструментов, а также воздушных насосов. Ресурс их во многом зависит от качества исполнения блока и поршневой группы и колеблется от нескольких сотен до нескольких десятков тысяч моточасов.
Еще одна разновидность компрессоров – винтовые, которые нагнетают воздух с помощью двух винтов специальной формы. У винтовых компрессоров отсутствуют клапаны, поэтому у них ниже уровень шума, чем у поршневых. Отсутствует также и сильное трение, что уменьшает энергозатраты.
Существуют несколько вариантов привода винтов. Синхронный привод наиболее популярен – винты расположены таким образом, чтобы при вращении между ними присутствовал минимальный зазор. Такие компрессоры имеют высокие показатели давления, которые поршневые модели могут обеспечить только при двухступенчатом цикле сжатия воздуха.
К достоинствам винтовых компрессоров, в первую очередь, относится высокий моторесурс до ста тыс. моточасов и возможность работать без технических перерывов, поскольку они почти не греются. Винтовые компрессоры лучше поршневых по всем показателям, однако, они дороже и не могут быть отремонтированы вне сервисного центра.
Спиральные компрессоры по принципу сжатия воздуха похожи на винтовые, но использование спирали вместо винтов делает их конструкцию отличающейся. У спиральных компрессоров оси роторов расположены не параллельно, как у винтовых, а под углом. При одинаковой производительности спиральные модели имеют меньшие габариты. Конструкция их сложнее, чем у классических винтовых и, соответственно, выше цена.
И поршневые, и роторные (винтовые, спиральные) компрессоры бывают масляными и безмаслянными. Первые сложнее в обслуживании, зато располагают большим моторесурсом за счет уменьшенного трения. Масляные модели имеют один существенный недостаток – необходимость дополнительной очистки воздуха от масляной пыли. Их не стоит выбирать для пищевой и медицинской промышленности, либо придется использовать дорогостоящие приборы тонкой очистки воздуха.
Мембранные компрессоры нагнетают воздух при помощи хода гибкой мембраны, произведенной из металла, прорезиненной ткани или резины. Мембрана приводится в движение подобным образом, что и поршни либо посредством эксцентриков или гидравлики. Данный вид компрессоров не рассчитан на создание давления более 2-3 атм. Их производительность невысока, зато поставляемый воздух абсолютно чист. Их используют для перекачки газов, в пищевой и медицинской промышленности и т.д. Ресурс мембранных компрессоров в пересчете на моточасы достаточно велик и исчисляется сотнями тысяч. Однако при их сравнении с другими видами компрессоров необходимо учитывать производительность. Еще одно преимущество «мембранников» в их легкой ремонтоспособности – замена мембраны может производиться на месте.
КомпрессорВоздуходувки нельзя отнести к компрессорам, но поскольку они способны создавать давление до 1,5 атм., стоит упомянуть и их. Этот класс оборудования скорее занимает промежуточное положение между промышленными вентиляторами и компрессорами. Воздуходувки различают по типу конструкции на турбинные и ротационные. В турбинных моделях нагнетание происходит за счет выброса воздуха от центра рабочего колеса к периферии, а в ротационных посредством двух синхронных роторов, соединенных зубчатой передачей между собой. Традиционно ротационные воздуходувки называют по имени их изобретателей братьев Рут.
Воздуходувки поставляют чистый (бесмаслянный) воздух. Область их применения – транспортировка всевозможных сыпучих материалов (в т.ч. строительных), принудительны обдув оборудования, вентиляция, аэрация водоемов и другие виды механизации, где не требуется высокое давление. Данный тип оборудования имеет ресурс до 100 тыс. моточасов.
Выбираем компрессор
Универсального компрессора не существует, поскольку задачи, для выполнения которых может понадобиться компрессорное оборудование, слишком уж разные. Однако в большинстве случаев будет достаточен агрегат, способный обеспечить давление 6-8 атм.
Обыватели часто выбирают компрессоры по объему ресивера, как правило, в пределах 24-50 л. Но здесь как раз больше не означает лучше. Гораздо важнее остальные параметры оборудования.
Нередко один и тот же блок с двигателем устанавливают на модели с разными по объему ресиверами. Таким образом, выбор в пользу большего ресивера повлечет за собой только большую трату средств, а на практике от этого не будет никакой пользы. Большой ресивер выгоден только тогда, когда сжатый воздух используется периодически в течение дня. В этом случае двигатель не будет запускаться каждый раз, когда необходима небольшая порция воздуха под избыточным давлением. Так, например, при покраске дома от большого ресивера мало толку – сойдет и маленький.
А вот производительность компрессора действительно важный параметр. Чтобы не платить больше и не испытывать дефицит сжатого воздуха необходимо прикинуть потребление всех пневмоинструментов, которые могут быть одновременно использованы с данным компрессором. Сделать это не сложно. У каждого инструмента имеются паспортные данные, где указан расход воздуха в л/мин.
Аналогичным образом выражена и производительность компрессора. Но тут есть один нюанс. Зарубежные производители указывают производительность по входу, которая примерно на треть оказывается большей, чем компрессор может поставить по выходу. Таким образом, запас производительности для отечественной техники должен быть 10-20%, а для зарубежной – 35-40%.
Ещё один важный параметр – КВИ (коэф. внутрисменного использования). Чем он выше, тем дольше агрегат может работать без остановки. По отечественному стандарту КВИ = 0,15 – кратковременная работа, 0,5 – непродолжительная и 0,75 – продолжительная. Следует понимать, что данный параметр отражает работу самого компрессора, и не означает прекращение подачи сжатого воздуха, который будет поступать из ресивера до полного его опустошения.
Поршневые машины подходят при фрагментарной потребности в сжатом воздухе. Если необходим непрерывный цикл, то лучше выбирать винтовые компрессоры. Последние, напротив, не должны эксплуатироваться в прерывистом режиме, поскольку имеют требования к постоянной температуре компрессорного блока.
Что касается энергообеспечения компрессора, то выбор осуществляется между однофазными и трехфазными электрическими моделями. При необходимости работать на выезде, можно выбрать агрегат, работающий непосредственно от двигателя внутреннего сгорания либо от генерированного электричества. Встречаются также мобильные комплекты, состоящие из электрогенератора, компрессора и сварочного аппарата – этих средств вполне хватает для обеспечения небольшого строительного объекта.
По назначению все компрессоры подразделяются на бытовые, профессиональные и индустриальные модели. Все они имеют различия в производительности, рабочем давлении и моторесурсе. Так, для небольшой мастерской, гаража или дачи достаточно будет приобрести модель производительностью на выходе 300 л/мин. Профессиональные компрессоры предназначаются для длительной работы в производственных условиях. Они имеют более сложную конструкцию и соответственно высокую цену. Для бытовых нужд их приобретать не стоит, поскольку они не вырабатывают значительную часть своего моторесурса.