какой компрессор лучше винтовой или поршневой
Поршневой или винтовой?
Компрессор – это специальное устройство, которое предназначено для сжатия воздуха или другого газа. Вид компрессора зависит от того, какой газ сжимается. Если это воздух, то компрессор воздушный, если нужно получить жидкую или твердую углекислоту, применяют углекислотный компрессор. В холодильниках используют, соответственно, холодильные компрессоры. Их задача – сжимать аммиак, фреон, или другой хладагент.
Все компрессоры делятся на два типа: первый тип – это стационарные компрессоры, а второй – мобильные. Стационарные компрессоры в качестве опоры используют специальный фундамент или несущую раму. Передвижные (мобильные) компрессоры используют шасси, именно поэтому они легко перемещаются по стройплощадкам, нефтяным промыслам и другим объектам.
Сравнительный анализ винтовых и поршневых компрессоров.
Среди всех типов компрессоров самыми распространенными являются поршневые. Данная технология не нова – ее используют уже около 200 лет. До последнего времени такие компрессоры абсолютно лидировали на рынке компрессоров для сжатия воздуха. Правда, на территории бывшего СССР производили центробежные компрессоры, которые имели производительность 100 кубических метров в минуту.
Компрессоры винтового типа в то время были еще не очень распространены (из-за сложности производства). Экономика Советского Союза ориентировалась на производство мощных компрессоров, предназначавшихся для работы на предприятиях-гигантах. Их мощность была много больше 100 кубических метров в минуту.
Поршневые компрессоры более дешевы, чем компрессоры другого типа, просты в производстве, их легко ремонтировать. Если поршневой компрессор вовремя ремонтировать и регулярно обслуживать, он прослужит практически «вечно». Большой минус таких компрессоров в том, что их нужно слишком часто ремонтировать. Компрессор может проработать без сервисного обслуживания около 500 часов. Именно поэтом на большинстве предприятий, на которых используются поршневые компрессоры, на каждый рабочий компрессор приходится один нерабочий.
Компрессор создает много шума и вибраций, именно поэтому его необходимо устанавливать на специальный фундамент в отдельном помещении. Воздух дальше нужно очищать и охлаждать, а для этого нужно дополнительное оборудование.
Когда же поршневые компрессоры будут предпочтительнее других типов компрессоров? Например, тогда, когда потребление сжатого воздуха нерегулярно. Следует отметить, что поршневые компрессоры имеют несколько меньший КПД, чем компрессоры винтового типа (в повторно-кратковременном режиме работы). Лучше использовать поршневой компрессор, а не любой другой, если вы знаете, что условия работы устройства будут неблагоприятными. Например: использование компрессора в установке, фасующей цемент, на угольном складе, или на мельнице. Незаменимым будет компрессор и в случае работы в большом перепаде температур. Во всех этих случаях поршневые компрессоры будут работать намного эффективнее и надежнее, чем компрессоры другого типа. И, наконец, компрессоры поршневого типа будут незаменимы тогда, когда не требуется большая производительность установки для сжатия воздуха.
Винтовые компрессоры при работе в вышеперечисленных условиях покажут меньшую производительность, и поэтому их работа на предприятии будет экономически нецелесообразной. Выбирая компрессор, необходимо помнить, что эксплуатация устройства обойдется вам дороже, чем начальные капитальные затраты.
Выбрать поршневой компрессор несложно: рынок изобилует разными фирмами-производителями – как признанными мировыми лидерами, так и никому не известными китайскими фирмочками, больше напоминающими шарашкины конторы. Современные компрессоры поршневого типа применяют как в промышленности, так и в быту. Прежде чем выбрать какую-то определенную модель компрессора, нужно тщательно ознакомиться с его техническими характеристиками. У нас вы можете найти большой ассортимент компрессоров от ведущих мировых производителей.
Понятное дело, что мощность компрессора будет зависеть от мощности привода. Как известно из школьного курса физики, мощность измеряется двумя величинами: киловаттами, а также лошадиными силами. Между двумя единицами есть такое соотношение: 1 л.с. = 0,74 кВт. Также имеет большое значение частота вращения привода (величина измерения – обороты за минуту). Используя электродвигатель нужно также знать, что на его характеристики влияют напряжение питающего тока и частота.
В последнее время на предприятиях стали заменять поршневые компрессоры на компрессоры нового типа – винтовые, и это не смотря на то, что сам процесс замены трудоемкий и дорогостоящий. Проанализируем, в чем же разница между поршневыми и винтовыми компрессорами.
Для того чтобы ответить на этот вопрос, скажем, из чего состоят расходы, связанные с содержанием компрессора. Во-первых, это расходы на покупку компрессора и его монтаж. Во-вторых, это расходы на электрическую энергию, в третьих – деньги на ремонт и плановое техническое обслуживание оборудования. Еще одним пунктом расходов выступает покупка дополнительного оборудования – к примеру, системы, очищающей сжатый воздух.
Далее сравним между собой расходы на винтовые и поршневые компрессоры по пунктам, которые перечислены выше. Первый пункт, по которому будет производиться сравнение – это затраты на покупку самого компрессора и его установку. Тут поршневой компрессор обойдется вам на 20-40% дешевле, чем винтовой компрессор с аналогичными техническими характеристиками. Однако тут есть одно «но»: расходы на установку поршневого компрессора намного больше, чем винтового (так как ему нужен фундамент). Процесс установки винтовых компрессоров намного более простой, так что разница в стоимости будет не такой большой.
Следующим пунктом нашего сравнения будет потребление электроэнергии. Тут поршневые компрессоры однозначно проигрывают винтовым. Винтовой компрессор за все время своей работы несколько раз возвращает потраченную на него сумму – и все благодаря экономии электроэнергии. А если руководитель предприятия будет устанавливать винтовые компрессоры, у которых регулируется частота вращения, то это принесет экономию электроэнергии еще в размере 30%. Да и сама система, регулирующая производительность, у винтовых компрессоров намного совершеннее.
Далее сравниваем компрессоры по стоимости расходных материалов и стоимости обслуживания. И по данному критерию винтовые компрессоры лучше поршневых. Одной из причин этого является то, что винтовые компрессоры оборудованы лучшей системой маслоотделения, чем поршневые: меньше масла попадает в сжатый воздух, что уменьшает его расход, а значит, и денежные затраты. По конструкции винтовые компрессоры намного лучше – детали таких компрессоров ломаются намного реже, чем детали поршневых устройств.
Поршневые компрессоры очень тяжело обслуживать технически – нужно производить частую замену таких деталей, как клапаны, вкладыши, поршневые кольца и многое другое. Винтовой компрессор легко может прослужить от 15 до 25 лет, и при этом его не нужно слишком часто ремонтировать (и это при условии, что аппарат будет работать в три смены). Причина в том, что механическая часть винтового компрессора не имеет запчастей, которые бы быстро изнашивались (клапаны, вкладыши, кольца).
Винтовые компрессоры более автоматизированы, а это означает уменьшение затрат на обслуживающий персонал, а также хорошо защищает от разнообразных аварийных ситуаций. С помощью специальных электронных блоков управления можно регулировать работу не только одного компрессора, а целой группы устройств, останавливая и запуская компрессоры по расписанию.
Следующим пунктом нашего сравнения поршневых и винтовых компрессоров будет необходимость покупки дополнительного оборудования. Как уже говорилось выше, винтовые компрессоры более совершенны тем, что меньше загрязняют маслом сжатый воздух. В то же время в комплекте с поршневым компрессором придется покупать очищающее устройство. Поршневой компрессор не обойдется без ресивера (для того, чтобы погасить имеющиеся пульсации давления). При работе винтовых компрессоров таких пульсаций давления нет – а это значит, что вам не нужен и ресивер.
Отличительная особенность винтовых компрессоров – намного меньший уровень шума, чем при работе компрессоров поршневых. Кроме того, в конструкции винтовых компрессоров предусмотрены специальные кожухи, которые дополнительно гасят шум. Если вдуматься, то в этом заключена дополнительная экономическая выгода: вам не будет нужно транспортировать сжатый воздух на большие расстояния, а это значит, что в полученном воздухе не будет ни твердых примесей, ни конденсата. Напротив, источник сжатого воздуха можно максимально приблизить к потребителю.
Рекомендуем вам устроить децентрализованное снабжение вашего оборудования сжатым воздухом – тогда для того, чтобы включить один-единственный станок, вы не будете запускать всю компрессорную станцию. Компрессор в своей работе выделяет тепло – его можно использовать для обогрева помещения.
На основании всего вышеперечисленного можно сделать вывод, что винтовые компрессоры более выгодны для предприятия экономически, чем компрессоры поршневые. У нас вы можете приобрести винтовые компрессоры как отечественного, так и зарубежного производства.
Единицы измерений, применяемые в компрессорной промышленности.
В разных приборах шкала давления устроена по-разному: может отсчитываться как от 0, так и от нормального атмосферного давления (то есть показывать избыточное давление). Давление может измеряться, например, в технических атмосферах (тогда оно обозначается, как атак), давление сверх нормы, то есть избыточное, обозначают как ати.
Единицы измерений производительности газовых компрессоров.
Рассмотрим теперь, как можно измерить производительность газового компрессора. Обычно применяются такие величины, как литр в секунду, метр кубический в минуту, литр в минуту, и т.д. (в числителе дроби – единица объема, а в знаменателе – единица времени). В англоязычных странах есть своя единица – кубический фунт в минуту.
Стандарты загрязненности сжатого воздуха (по ГОСТ 17433-80).
Стандарты загрязненности сжатого воздуха по ISO 8573.1.
Существуют классы, различающиеся по максимальным размерам d (мкм), концентрациям C (мг/м 3 ) частиц в точке росы водяного пара T o C и максимальном содержании масел Oil (мг/м 3 ).
Необходимо знать перед покупкой…
Рассмотрим теперь, что необходимо знать перед покупкой и установкой компрессорного оборудования. Первое, на что следует обратить внимание – это производительность установки, она должна быть на 25% больше, чем ожидаемое суммарное потребление воздуха.
Выбирая компрессорную установку, нужно ориентироваться на производительность по нагнетанию, а не на производительность по всасыванию. Далее нужно обращать внимание на то, как расходуется воздух при работе компрессора – равномерно или же порционно. В первом случае можете немного сэкономить на покупке ресивера, выбрав модель меньшего объема. Во втором случае нужно выбирать ресивер как можно большего объема.
На выходе из компрессорной установки нужно установить понижающий редуктор давления. Это позволит сделать давление в системе более постоянным, сгладить возникающие пульсации. Использование редуктора позволит вам значительно уменьшить расходы электроэнергии при работе электродвигателя.
Если вы используете установку с поршневой компрессорной головкой, до капитального ремонта она прослужит вам от 9000 до 12 500 часов работы. Винтовой компрессор работает много дольше – до необходимости капитального ремонта он проработает примерно 40 000 часов. Винтовые компрессоры надежны и долговечны, не так сильно, как поршневые, загрязняют окружающий воздух.
Какой тип компрессора выберет конкретное предприятие – зависит от конкретных условий работы, и, конечно, бюджета. Если потребности в сжатом воздухе относительно невелики – то тогда предпочтительней будут поршневые компрессоры. В случае если сжатого воздуха нужно много – необходимы компрессоры винтовые.
Современные типы компрессоров удовлетворяют всем существующим российским и международным стандартам и, как правило, предназначаются для работы в тяжелых условиях (запыленности, большого перепада температур, и т.д.). В качестве мотора в компрессорных установках используются, как правило, асинхронные двигатели переменного тока. Преимущество таких двигателей в том, что они дают возможность плавно менять скорость своего вращения путем увеличения, или, наоборот, уменьшения, питающего тока.
Контроль над работой современного компрессора обеспечивается с помощью встроенной микропроцессорной системы, а необходимая информация при этом выводится на экран. Современные аппараты характеризуются отсутствием необходимости постоянного присутствия человека (это надежная самозащита с системой раннего предупреждения).
Если вдруг случится какая-либо неисправность мотора, либо температура сжатия воздуха превысит максимальное значение, или давление воздушной системы будет слишком высоким – во всех этих случаях происходит быстрое аварийное выключение системы. В современных электрических сетях не так уж редки резкие падения напряжения – если это случится, автоматика перезапустит ваш компрессор, и он снова будет работать.
Какой лучше компрессор, поршневой или винтовой?
Для того, что бы начать анализировать нам необходимо изучить некоторые параметры и свойства поршневого компрессора и винтовой машины. На сегодняшний день одним из главных критериев при подборе компрессора для производства является его энергопотребление. И здесь оба рассматриваемых компрессора имеют приблизительно одинаковые характеристики. Но если винтовой компрессор укомплектован блоком регулирования частоты вращения электродвигателя то затраты на электроэнергию значительно сокращаются. При этом у компрессора нет переходных режимов, что продлевает срок службы винтового компрессора. В остальном, если винтовой компрессор не имеет такой модификации, то потребление электроэнергии, как было уже сказано выше, приблизительно одинаково.
А теперь сравним винтовой компрессор без частотника с поршневым компрессором. Не секрет, что есть предприятия где сжатый воздух требуется не постоянно, а через определенные интервалы времени. А это значит, что будет частое включение и выключение компрессора, что пагубно сказывается на винтовых машинах (винтовой компрессор ломается чаще всегда на переходных режимах) и совершенно безразлично для поршневых. Поэтому в таких ситуациях применение винтовых машин нежелательно.
Продолжаем. После того, как Вы приобрели винтовой компрессор, Вам необходимо его поставить на ровную площадку, подключить кабель питания и можно уже получать сжатый воздух. Это, конечно, очень удобно. Так как мы уже привыкли к тому, что для поршневых компрессоров необходимо возводить специальный фундамент, что всегда требует дополнительных денежных затрат.
Идем дальше. Очень часто компрессоры можно увидеть работающими в тяжелых условиях и при большой запыленности. И при таких условиях конечно лучше эксплуатировать поршневые компрессоры. Так как даже маленькая писчинка попавшая в полость сжатия винтовой машины может привести к заклиниваю винтовой пары (так как ротора в винтовой паре установлены с очень маленькими зазорами), а для поршневого компрессора это не так страшно. И если придется ремонтировать компрессоры, то ремонт поршневого компрессора будет значительно дешевле нежели винтового.
Подводя итог можно сказать следущее. Винтовой компрессор применяем когда нужен постоянный расход воздуха и когда необходимо получить более менее чистый воздух. Поршневой компрессор мы бы рекомендовали использовать в ситуациях где компрессор будет часто включаться и выключаться. И, как уже говорили выше, поршневые компрессоры стабильнее работают в запыленных и загрязненных местах.
Как выбрать компрессор
Содержание
Содержание
Работа любого пневматического устройства основана на принципе подачи сжатого газа. В большинстве таких механизмов используется обычный воздух, нагнетаемый в специальные емкости, именуемые ресиверами. А нагнетается он туда с помощью компрессора. В данном гайде подробно разберем устройство компрессоров, какие они бывают и на что обращать внимание при выборе такого агрегата.
Вид компрессора
Конструктивно компрессоры делятся на три вида:
Основа конструкции винтовых компрессоров заключается в установленных параллельно двух роторах (винтах). Нагнетание начинается с ведущего ротора, который, в свою очередь, подает воздух на ведомый ротор и далее, по его каналам, газ попадает через всю конструкцию в ресивер.
Они являются наиболее эффективным видом компрессоров, но необходимое для работы пневмоинструмента давление создается только при работе большими роторами, приводимыми в действие мощными трехфазными двигателями. Поэтому винтовые компрессоры чаще используются только на крупных промышленных предприятиях.
В поршневых масляных компрессорах сжатие воздуха производится, как следует из названия, поршнями, приводимыми в движение с помощью кривошипно-шатунного механизма. Эффективность таких компрессоров ниже, за счет того, что большая часть энергии расходуется на преодоление трения между поршнем и цилиндром. В таких компрессорах для снижения трения используется масло. Масляные агрегаты служат в несколько раз дольше безмасляных, но имеют одну особенность, которая часто оборачивается недостатком: в сжатом воздухе на выходе присутствуют частицы масла.
Специальные маслоотделители и фильтры частично справляются с этой проблемой, но не до конца, и, если требуется чистый воздух, масляный компрессор не подойдет. Например, при тонкой работе краскопультом (когда краскопульт используется, допустим, для аэрографии), при продувке деталей от пыли, при использовании плазменного резака — наличие масла в сжатом воздухе недопустимо.
А вот при работе прочего пневмоинструмента — дрелей, гайковертов, граверов и т.п. — наличие масла в воздухе даже полезно: оно обеспечивает смазку вращающихся частей инструмента.
Производители по-разному реализуют поршни и цилиндры безмасляных поршневых моделей в гонке за более длительным сроком их эксплуатации: ставят гарфито-тефлоновые кольца, покрывают стенки цилиндра анодированными смесями и т.д.
Поршневая группа изготавливается с использованием специальных материалов, которые уменьшают трение между цилиндром, поршнями и клапанами. Такие компрессоры дешевле и проще в эксплуатации, но менее эффективны по сравнению с вышеописанными видами.
Еще один весомый плюс данного вида компрессоров — они, в большинстве своем, компактнее и легче всех остальных своих собратьев, но только если конструкция не подразумевает ресивер — бытовые безмасляные поршневые компрессоры часто идут без ресивера.
Объем ресивера
Ресивер — металлический резервуар, служащий для хранения запаса сжатого воздуха.
Чем больше объем ресивера, тем реже будет включаться компрессор, т.е. увеличение объема ресивера снижает нагрузку на компрессор и двигатель.
Обратной стороной большого ресивера является то, что компрессору нужно некоторое время для создания в нем рабочего давления. Если мощность компрессора невысока, да еще идет отбор давления каким-либо работающим инструментом, давление в большом ресивере (следовательно, и на выходе компрессора) может набираться очень долго. Поэтому большой объем ресивера должен сопровождаться соответственно большей производительностью и мощностью.
Исключение составляют те случаи, когда от компрессора периодически требуется непродолжительная, но высокая производительность. Например, при использовании ударного гайковерта — он требует производительность от 300 л/м, но если подключить его к компрессору, производительности в 200 л/м с большим (50л) ресивером будет достаточно, чтобы гайковерт запустился и работал некоторое время.
Тип привода
В коаксиальных моделях коленвал компрессора жестко соединен с валом двигателя. Простота этой конструкции обеспечивает ее дешевизну, чего не скажешь о надежности: такой вариант чреват частыми пиковыми нагрузками на двигатель, что плохо сказывается на его долговечности.
Коаксиальные компрессоры могут быть реализованы также двумя видами:
Плюсы: производительность, простота в управлении и обслуживании
Минусы: требуют регулярного долива масла, не предназначены для частого использования
Плюсы: производят на выходе чистый сжатый воздух, недорогие
Минусы: не рассчитаны на долгую работу под нагрузкой, шумные, небольшой ресурс
В ременных компрессорах двигатель раскручивает маховик с помощью ременной передачи, на оси которого закреплен коленвал. Такая конструкция обеспечивает более мягкую работу двигателя, продлевая срок его службы.
Плюсы: повышенный ресурс, высокий КПД
Минусы: высокий уровень шума, требуется следить за уровнем масла.
Ступени
В компрессоре двухступенчатого сжатия всасываемый воздух сжимается дважды: вначале до определенного давления в цилиндре I ступени, затем, пройдя систему охлаждения, под давлением поступает в цилиндр II ступени, где сжимается до конечного давления.
С точки зрения производительности, безусловно, двухступенчатое сжатие газа всегда эффективнее. Но, здесь есть и свои нюансы. Например, чтобы компрессору двухступенчатого сжатия выдавать ту производительность, на которую он рассчитан, требуется и двигатель с более высокими показателями мощности.
Мощность
Как подобрать мощность? По требуемой производительности и максимальному давлению. Эти же параметры подбираются исходя из того, какие инструменты и в каком количестве будут одновременно использоваться с компрессором.
Чем выше мощность мотора, тем выше производительность, и, соответственно, тем больше потребителей можно подключать к компрессору.
Пневмоинструмент и необходимые ему параметры компрессора:
Инструмент
Давление (бар)
Производительность (л/мин)
Производительность
Производительность компрессора — это объем воздуха, выдаваемый им в минуту. Для определения необходимого значения этого параметра нужно просуммировать требуемую производительность всех одновременно работающих инструментов (потребителей). При подборе компрессора надо иметь в виду, что в паспорте обычно указывается объем всасываемого воздуха в идеальных (20 °C) условиях.
На выходе, из-за потерь воздуха в компрессоре и из-за отличающихся условий эксплуатации, производительность может быть на 20–30% ниже заявленной. Поэтому производительность выбранного компрессора должна быть на 30% выше необходимой для работы имеющихся инструментов.
Рабочее давление
Рабочее давление компрессора также подбирается исходя из требований используемого инструмента. Неважно, сколько инструментов будет использоваться одновременно — выбирайте максимальное требуемое давление. Это и будет рабочее давление компрессора.
Для некоторых инструментов (например, краскопультов, продувочных пистолетов, для накачки шин) избыточное давление противопоказано. Если предполагается использование такого инструмента, будет необходима функция регулировки давления.
Особенности
Наличие на компрессоре защиты от перегрева также крайне желательно. Принудительная система воздушного охлаждения с помощью специальной направляющей позволяет уменьшить температуру компрессорной головки, избежать перегрева и, как следствие, повышенного износа.
При сжатии воздух сильно нагревается, поэтому во многих моделях трубки высокого давления оснащаются специальными ребрами охлаждения, также и корпус цилиндра, по схожему с мотоциклетными цилиндрами принципу, оснащается дополнительными ребрами.
Все это увеличивает ресурс компрессоров и дает возможность использовать их при высоких нагрузках.
Никакой поршневой компрессор не может работать непрерывно в течение долгого времени. Наличие ресивера соответствующего объема дает компрессору возможность периодического «отдыха» для охлаждения, но если отбор воздуха близок к производительности компрессора, то перерывы между включениями становятся слишком короткими и компрессор не успевает остыть. Если же отбор воздуха превышает производительность компрессора, двигатель вообще не будет выключаться. Это может привести к перегреву компрессора и выходу его из строя. Именно поэтому компрессор должен иметь запас по производительности и защиту от перегрева.
Манометр. Наличие манометра будет нелишним в любом случае — он позволит убедиться, что компрессор действительно работает и создает требуемое давление.
Уровень шума. Компрессоры — одни из самых шумных видов электрического оборудования. Даже если ваш компрессор будет использоваться на производстве, помните о том, что продолжительное воздействие на человека шума уровнем выше 80 дБ — вредно. Если же компрессор предполагается использовать возле жилья, тем более следует озаботиться подбором модели с меньшим уровнем шума.
Напряжение сети. Бытовые приборы часто оснащаются напряжением 12 В, которого достаточно для подключения к автомобильному прикуривателю. Более мощные модели оборудованы напряжением 220 В или 280 В.
Колеса. Вес компрессора бывает довольно значительным — до 100 килограмм! Если компрессор будет установлен стационарно и подключен к магистрали (например, в гараже) то здесь переживать не о чем. А вот если компрессор предполагается использовать в разных местах, и необходима его мобильность, стоит сделать выбор в сторону модели, обязательно оснащенной колесами.
Советы по выбору
Кому нужен компрессор? Всем, кому нужен в работе тот или иной пневмоинструмент:
Если у вас есть гараж и вы сами проводите кое-какие работы с автомобилем, то либо компрессор и пневмоинструмент у вас уже есть, либо вы еще просто не знаете, насколько их наличие облегчит вам работу.
Когда нужен дешевый простой компрессор для периодической непродолжительной работы краскопультом и продувочным пистолетом, стоит выбирать среди безмасляных моделей с коаксиальным приводом.
Если нужен компрессор для работ с использованием гайковертов, дрелей, заклепочных и гвоздезабивных пистолетов, рекомендуется обращать внимание на ременные масляные компрессоры средней мощности с хорошим объемом ресивера.
Если предполагается работа в автомастерской или одновременное использование 2–3 гайковертов, вам потребуется масляный компрессор с большой производительностью и немаленьким объемом ресивера.
Винтовые компрессоры рекомендуются к приобретению большим предприятиям и промышленным организациям, которые пользуются пневматическим оборудованием, требующим большого расхода кубометров воздуха в минуту.
Обновлено пользователем bobrbobro