какой объем ресивера нужен для покраски авто

Компрессор для покраски авто

Компрессор — вещь очень нужная в гараже, с его помощью можно сделать много полезных дел. Мы уже рассказывали на Vodi.su о том, как выбрать компрессор для подкачки шин. Для этой цели может сгодиться самое простое устройство стоимостью от 100 долларов и с объемом ресивера 25-40 литров.

Если же вы хотите использовать компрессор для покраски авто, то можно остановиться и на самом недорогом варианте с малым объемом бачка и небольшой мощностью. Правда, его вам хватит для покраски лишь небольших царапин и вмятин. Получить же ровный слой краски вряд ли получится, поскольку могут образовываться потеки, а переходы будут очень заметными.

Кроме того, необходимо будет приобрести еще и краскопульт — краскораспылитель. А здесь выбор вариантов тоже очень широкий. Поэтому, прежде всего, нужно ответить себе на простой вопрос: я собираюсь заниматься покраской на профессиональном уровне или только время от времени подкрашивать кузов своей машины?

Виды краскопультов

Краскопульт — это устройство, с помощью которого распыляется краска. Их есть 7 основных видов, различающихся по системам распыления.

Однако, наиболее распространенными являются следующие три:

Все остальные виды (пониженное или среднее давление и разные объемы) являются симбиозом этих трех типов системы распыления.

Краскопульты, работающие с высоким давлением (НР), обладают многими преимуществами, но их основная проблема состоит в следующем:

Краскопульты типа HVLP лишены этих недостатков — перенос краски достигает 70-ти процентов. Однако краскораспылители HVLP могут работать только с очень мощными компрессорами, способными закачивать как минимум 360 литров воздуха в минуту. Также двигателю компрессора приходится работать на полную мощность, что требует повышенного расхода масла и установки дополнительных фильтров, предотвращающих попадание масла в воздух.

LVLP — эта система является одной из лучших, поскольку и на входе и на выходе из сопла создается небольшое давление. Процент переноса краски — 65%, не требуется супер мощный компрессор (150-300 литров).

Профессионалы обращают внимание и на целый ряд других характеристик распылителей:

Обратите внимание, что стоимость таких профессиональных краскопультов будет начинаться от 300-400 у.е., хотя можно найти и более дешевые варианты, правда китайского производства.

Выбор компрессора

Компрессор нужно выбирать, исходя из характеристик краскопульта. Но это в тех случаях, если вы их покупаете по отдельности. Во многих магазинах можно приобрести готовые комплекты как профессиональные, так и любительские.

Самый первый вопрос, который нужно задать продавцу, — производительность компрессора. Под производительностью следует понимать объем воздуха на выходе, а не на входе. То есть в ресивер может поступить 100 литров воздуха, но из-за сжатия теряется до 35% от объема, соответственно производительность на выходе равна не 100 литров, а 65. Производители же указывают на упаковке производительность именно на входе в ресивер.

Если же подобрать несоответствующий краскопульту тип компрессора, то он очень быстро выйдет из строя, и самое главное — под гарантию он не подпадает. А во время работы вам нужно будет постоянно останавливаться и ждать, пока не закачается необходимый объем воздуха.

Чтобы не прогадать, нужно ориентироваться на такие показатели:

Есть также особые требования к давлению:

Оптимальный вариант

Если учитывать, что оптимальным вариантом распылителя станет система LVLP, то компрессор, подходящий к ней по своим характеристикам станет лучшим выбором. Тут возможны два варианта: для профессиональной или любительской покраски.

Если вы любите мастерить в гараже и время от времени что-то красить, то вам подойдет одноцилиндровый масляный поршневой компрессор с объемом ресивера 50-100 литров и входным давлением в пределах 8-10 бар. Его производительность составит примерно 330 литров в минуту на входе или 215 на выходе.

Если же вы собираетесь профессионально заняться покраской автомобилей, то понадобится винтовой компрессор с ресивером на 200 литров и производительностью 515 литров в минуту, 10 атмосфер. Стоит сказать, что винтовые компрессоры используются на больших станциях техобслуживания и к ним, кроме распылителей, присоединяют массу других потребителей: шлифмашинки, пневмомолотки, дрели. Поршневые же компрессоры — идеальный вариант для небольшой мастерской или гаража.

На этом видео специалист расскажет, как выбрать компрессор для покраски авто в гараже.

Источник

Какой нужен компрессор для покраски автомобиля?

Компрессоров на рынке очень много. Различие есть и по производителям, и по характеристикам. Для разных нужд нужны разные модели. В этой статье мы разберем вопрос, какой нужен компрессор для покраски автомобиля. Для данной процедуры он должен соответствовать определенным требованиям. О них то мы и поговорим.

Характеристики компрессоров

Итак, компрессор, как и любая другая техника, имеет набор характеристик, которые делают его подходящим для тех или иных работ. Назовем эти характеристики, и сразу будем обозначать те параметры, которые подходят под покраску. При этом не забудем, что покраска бывает профессиональная, когда красить приходится много и часто, а также бытовая, когда автолюбителю требуется подкрасить свой автомобиль лишь местами.

Поршневой или винтовой

В двух этих типах используется разный механизм нагнетателя давления. Как понятно из названия, в одном случае давление создают поршни, а в другом — винты. Винтовые модели служат дольше, но сложны в обслуживании и выпускаются лишь в профессиональном исполнении, поэтому стоят очень дорого.

Поршневые аппараты могут быть как профессиональными, так и бытовыми. У первых для передачи вращения от электродвигателя к поршневой в обязательном порядке используется ремень. У вторых передача бывает как ременная, так и коаксиальная (прямая), что менее надежно. Кроме того, следует заметить, что поршневые компрессоры бывают масляными и безмасляными. Последние не бывают с ремнем, а могут быть только с прямой передачей, поэтому профессиональных их не бывает.

Исходя из вышесказанного, можно посоветовать профессионалам винтовой агрегат, если позволяют средства. А если не позволяют, то можно приобрести профессиональный ременной поршневой агрегат.

Для небольших объемов можно обойтись бытовым поршневым аппаратом с коаксиальной передачей.

Давление

По давлению компрессоры выпускаются разные: есть на 8 атмосфер, а есть и на 35. Для покраски подойдут модели на 8 или 10 атмосфер. При этом стоит заметить, что во время работы давление не поддерживается всегда на этих уровнях. Работа происходит так:

Профессиональные агрегаты обычно идут от 10 атмосфер. С давлением 8 атмосфер выпускаются бытовые модели. Выходное давление можно уменьшать специальным регулятором. Для работы краскопульта требуется 2-3,5 атмосферы в зависимости от модели, поэтому для покраски можно приобрести и самый малый по давлению аппарат.

Стоит иметь в виду, что эти самые 2-3,5 атмосферы должны показываться на манометре в момент, когда курок краскопульта нажат. Если выставить его при отжатом курке, то после нажатия давление упадет. Отрегулировать нужное давление можно, подсоединив краскопульт, который еще не наполнен краской. А затем, когда нужные параметры выставлены, можно приступать к работе.

Производительность воздуха

Это один из главных показателей компрессора. При выборе подходящего агрегата всегда смотрят в первую очередь на этот параметр. Разные модели могут производить от 100 до нескольких десятков тысяч литров в минуту. Правда поршневые только примерно до 1500 л/мин. Несколько десятков тысяч выдают некоторые модели винтовых агрегатов.

Какая же производительность нужна для покраски? Краскораспылители потребляют обычно от 100 до 300 л/мин. Все зависит от диаметра сопла — чем он меньше, тем меньше потребление. Для покраски автомобиля используют небольшие диаметры сопел (0,8-1,5 мм), поэтому потребление не будет превышать 180 л/мин. Но стоит сказать, что у компрессоров указывается именно производительность нагнетателя. А вот на выходе из ресивера будет примерно на 30% меньше от этого показателя.

Какой можно сделать вывод из этой информации? Он будет такой: в идеале компрессор должен выдавать несколько больше, чем потребляет краскораспылитель. То есть если взять потребление в 180 л/мин, то на выходе из ресивера должно быть хотя бы 200 л/мин. Но это на выходе, где как уже говорилось, на 30% меньше, чем выдает нагнетатель. Соответсвенно производительность, которая указывается в паспорте и на шильдике (а указывается именно столько, сколько выдает нагнетатель) должна быть не менее 285 л/мин.

Но ведь не все же работают в профессиональном режиме, при котором красить приходится много. Если объемы работ небольшие, то можно приобрести компрессор и с меньшей производительностью, просто периоды работы будут кратковременные, но достаточные для покраски небольших участков.

Объем ресивера

Ресивер — это емкость в виде баллона, в которой происходит накопление сжатого воздуха. На что влияет его объем?

Чем больше объем, тем дольше можно брать из ресивера воздух до включения нагнетателя. Что это дает? Это позволяет нагнетателю не так часто включаться и выключаться. Как известно, любая техника испытывает максимальные нагрузки в моменты запуска. Чем чаще будет включаться и выключаться нагнетатель, тем быстрее он износится. Соответсвенно большой по объему ресивер позволит увеличить срок службы нагнетателя.

Это в большей степени конечно же касается профессионального использования. В бытовой эксплуатации можно обойтись и компрессором с небольшим ресивером.

Также здесь следует отметить такой момент. Большой по объему ресивер позволит красить довольно продолжительное время, даже если нагнетатель выдает меньше 285 л/мин, до того момента, пока давление на выходе не снизится до 2-3,5 атмосфер (в зависимости от характеристик краскопульта), ниже которых краскопульт уже не сможет работать. Это актуально, прежде всего, для бытового использования, так как в профессиональной покраске некогда отвлекаться на слежку за тем, чтобы давление не упало ниже рабочей отметки.

Таковы характеристики компрессоров. Остается сделать вывод, какой аппарат выбрать.

Для профессионального использования потребуется винтовой либо поршневой с ременной передачей компрессор, с производительностью как минимум на 285 л/мин и объемом ресивера от 100 л. Необходимое же давление может обеспечить любая модель.

Для бытовой эксплуатации можно не тратить деньги на серьезные аппараты. С небольшими участками для покраски справится даже небольшой коаксиальный компрессор с ресивером 24 л и производительностью по паспорту 200 л. Но никто не запрещает купить и более серьезные модели, если позволят средства.

На этом всё! Надеюсь получилось понятно и доступно. Желаем подобрать подходящий компрессор и красить в свое удовольствие!

Видео по теме

Источник

Выбираем компрессор для гаража/автосервиса

Представить гараж или автосервис без использования сжатого воздуха, наверное, невозможно. Это и понятно. Весь пневмоиструмент почти в два раза превосходит своих электрических собратьев по мощности, он легче и гораздо безопаснее. Возможностей же у него не меньше: дрели, гайковерты, ножницы, зубила, молотки… А такие работы как подготовка и покраска автомобилей без сжатого воздуха вообще немыслимы.

Как же правильно выбрать источник сжатого воздуха — компрессор? Ведь изделие это дорогостоящее, которое покупается на длительный срок. И будет особенно обидно, если его выбор оказался неправильным.

С чего начать?

Из чего нужно исходить, делая выбор компрессора? Банально, но исходить нужно из потребностей. Причем, касается это не только компрессора, но и любого другого оборудования.

Ведь наверняка вам знакомы ситуации, когда покупают инструмент или оборудование, которое не справляется с решением поставленных задач, либо, наоборот, берут чересчур «хорошее» оборудование, необходимости в котором нет и в ближайшие годы не будет.

Поэтому начните с постановки задачи: для каких целей вам нужен компрессор сейчас, для каких работ он может понадобиться в дальнейшем.

Отправной точкой при выборе компрессора является требование производителей пневмоинструмента по минимально допустимым величинам параметров потребления сжатого воздуха. Поэтому перед тем, как посетить магазин компрессорного оборудования, нужно по возможности более точно подсчитать количество потребителей сжатого воздуха и определить их рабочие параметры — номинальный расход воздуха и давление.

Данные эти, как правило, указываются в документации к пневмоинструменту. Если вы не владеете этой информацией, можете узнать характеристики подобных устройств на просторах интернета или в любом магазине пневмооборудования. Если и допустите небольшую погрешность, ничего страшного — она обычно не является роковой. Также можете воспользоваться ориентировочными значениями, приведенными в таблице (ближе к концу статьи).

Понятно, что пневмоинструмент используется в работе не постоянно, а время от времени, поэтому подсчитав количество пневмоинструментов и просто сложив значения расходов, мы допустим довольно грубую ошибку. Правильнее было бы ориентироваться на некоторое усредненное значение потребности в сжатом воздухе. Рассчитывать ее мы сегодня научимся, в этом нам помогут специальные коэффициенты. Но если формулы и расчеты — это не для вас, попробуйте хотя бы просто предположить, возможна ли одновременная работа нескольких инструментов и каких, какими будут продолжительность и периодичность между их включением.

Если у вас нет желания глубоко погружаться в вопросы выбора компрессора, в принципе, этих знаний для вас должно быть достаточно. Можете смело отправляться в хороший магазин компрессорной техники, где опытные менеджеры, на основании полученных вами данных, помогут подобрать оптимальную покупку.

Если же вы любознательны и хотите подойти к вопросу приобретения компрессора более осознанно, — идем далее.

Гаражный компрессор. Поршневой или винтовой?

Существуют множество различных типов компрессоров, но наибольшее распространение в быту и промышленности получили только два их вида:

Вкратце о каждом из них.

Поршневой

По своему устройству и принципу работы поршневой компрессор достаточно прост. Вспомним велосипедный насос: воздух всасывается в цилиндр и сжимается за счет перемещения поршня. Если упрощенно, то принцип работы поршневого компрессора тот же.

Принцип работы поршневого компрессора: воздух через впускной клапан засасывается в цилиндр, сжимается и через выпускной клапан вытесняется в магистраль

Конструктивно поршневой компрессор представляет собой агрегат, включающий:

Главной особенностью поршневых компрессоров является их режим работы — повторно-кратковременный. Это значит, что компрессор не может «молотить» постоянно, время от времени ему нужна «передышка» для охлаждения, на время которой пневмомагистраль подпитывается только ресивером. Энергетически такая периодическая работа оказывается не очень выгодной, тем более, что она приводит к скачкам давления на выходе компрессора.

Но эти недостатки чаще всего «прощаются» поршневым компрессорам, поскольку они компенсируются многими достоинствами, среди которых — их невысокая стоимость, простота конструкции, неприхотливость в техническом обслуживании и ремонте.

На сегодняшний день, если речь идет об относительно небольшой производительности и непостоянном воздухопотреблении, а также эксплуатации в тяжелых климатических и производственных условиях, поршневые компрессоры гораздо предпочтительнее других технологий сжатия.

В таких случаях они служат дольше и дешевле обходятся в эксплуатации. Ведь не нужно забывать, что выбор компрессора определяется не только первоначальными затратами при покупке, но и стоимостью его обслуживания в течение дальнейшего использования.

Конечно, современные поршневые компрессоры сильно отличаются от тех старичков, которые еще из советских времен остались на некоторых предприятиях. Отличаются всем: и энергопотреблением, и техническими характеристиками, и особенностями конструкции.

Например, производитель немецких компрессоров BOGE утверждает, что их промышленные поршневые компрессоры одинаково хорошо работают как в повторно-кратковременном режиме, так и при полной постоянной нагрузке.

Но, как бы там ни было, для длительной непрерывной эксплуатации все же более выгодны (и потому более популярны) компрессоры другого типа — винтовые. В этом случае уже именно они становятся более экономичными и эффективными.

Винтовой

Винтовой компрессор — более современное и совершенное оборудование. Принцип работы этих компрессоров больше всего напоминает принцип мясорубки. Два винта (вращающихся с разной частотой и в противоположном направлении) сжимают между собой воздух и вытесняют его в линию нагнетания.

Сжатие воздуха в винтовом компрессоре осуществляется с помощью двух винтов, вращающихся совместно

В отличие от поршневого компрессора, в котором фаза сжатия периодически чередуется с фазой впуска, сжатие воздуха в винтовом компрессоре происходит непрерывно. Поэтому винтовой компрессор может работать без перерывов уже гораздо дольше (практически круглосуточно). При этом подача воздуха у него равномерная, а не импульсная, как у поршневых.

Винтовой компрессор равной производительности компактнее поршневого, на 10-12 дБ меньше шумит. Качество воздуха на выходе — выше, расходы на обслуживание — ниже.

По надежности винтовой и поршневой компрессор — небо и земля. Износ винтовой пары по сравнению с износом кривошипно-шатунного механизма в десятки раз меньше, поэтому и энергозатзатраты на выработку сжатого воздуха винтовым компрессором значительно ниже, а ресурс выше.

Ресурс «сердца» винтового компрессора — винтовой пары по неофициальным данным составляет 7-8 лет

Конструктивно винтовой компрессор сложнее поршневого. Он имеет циркуляционную систему смазки и охлаждения, снабжен автоматической системой управления, некоторые модели оборудованы встроенным осушителем рефрижераторного типа и комплектом микрофильтров. Такие модели еще называют компрессорная станция «все в одном».

Компрессорная станция «все в одном» — удовольствие не из дешевых

Обладая таким набором преимуществ, винтовые компрессоры уже давно вытеснили бы поршневые, если бы не одно но — цена. Да, за такое удовольствие нужно платить. Винтовой компрессор равной производительности дороже поршневого в 3-4, а то и в 5-6 раз.

Конечно, кого-то это не пугает. Если ваши финансовые возможности позволяют — берите винтовой компрессор. Для больших предприятий с разветвленной пневмосистемой, постоянным воздухопотреблением и многосменным режимом работы, такой компрессор — вне конкуренции.

А вот для гаражного применения все преимущества винтового компрессора могут оказаться избыточными. По условиям эксплуатации здесь вполне подойдут грамотно подобранные поршневые компрессоры. При своевременном и правильном техническом обслуживании такого компрессора хватит на многие годы.

Учитывая вышеизложенное, дальше мы более подробно остановимся на вопросе выбора поршневых компрессоров, как более подходящих для небольших автосервисов и гаражных профессионалов-одиночек. А особенности выбора винтового компрессорного оборудования обсудим в следующий раз.

Выбираем поршневой компрессор

Основными параметрами, которыми необходимо руководствоваться в первую очередь, являются:

От них и будем плясать.

Давление

Взглянув в любой каталог компрессорного оборудования, мы увидим компрессоры, развивающие разное максимальное давление: 6, 8, 10, 12 и даже 16 бар. Какой лучше выбрать?

Здесь все просто. Главное правило — давление, развиваемое компрессором, должно превышать необходимое рабочее давление пневмоинструмента.

Напомним, что номинальное рабочее давление окрасочных пистолетов — 3-4 бар. Практически весь остальной автосервисный пневмоинструмент работает при давлении 6 — 6,5 бар.

То есть, для обеспечения сжатым воздухом, скажем, краскопульта (3 бар) и шлифмашинки (6 бар), нам потребуется компрессор, развивающий давление больше 6 бар. Насколько больше?

Для ответа на этот вопрос давайте вспомним, как вообще работает компрессор: после включения и нагнетания воздуха до максимального рабочего давления (P_max) он отключается, а его повторное включение происходит после того, как давление упадет до давления включения (P_min).

Увеличить давление выше значения, указанного в характеристиках компрессора конечно же, не удастся. Заводские регулировки прессостата можно изменить только в сторону уменьшения минимального давления. Иными словами, компрессор с P_max = 10 бар и P_min = 8 бар можно перенастроить, например, на P_max = 9 бар и P_min = 7,5 бар.

Но увлекаться такими настройками не стоит, поскольку прессостаты — устройства не очень надежные. Так что заводские настройки прессостата лучше не трогать, а для понижения давления лучше устанавливать регуляторы давления непосредственно перед потребителями.

Определяя максимальное давление, развиваемое компрессором, нужно также учитывать, что на пути сжатого воздуха от компрессора до потребителя происходит падение давления в линии. И чем длинее пневмомагистраль, чем больше в ее проектировании и монтаже ошибок (использование водопроводных кранов, труб слишком малого диаметра и т. д.), тем падение давления будет больше. Иногда оно может достигать такой величины, что пневмооборудование уже не может нормально работать.

Во избежание неприятностей в таких случаях, лучше выбрать компрессор с более высоким максимальным давлением.

Таким образом, типичный «портрет» универсального гаражного источника сжатого воздуха — поршневой агрегат с максимальным давлением 8 бар. Если компрессор будет использоваться исключительно для окрасочных работ, можно, на худой конец, обойтись и 6-барным. А для больших разветвленных пневмосетей лучше предпочесть 10-барник.

Определенный запас по давлению полезен еще и по другой причине. Чем выше давление, развиваемое компрессором, тем большую массу воздуха он сможет «затолкать» в ресивер. А значит последний будет дольше опустошаться до минимально допустимого уровня давления, обеспечивая тем самым компрессору достаточное время для отдыха.

Кстати, об отдыхе: зачем он нужен компрессору? Ответив на этот вопрос, мы придем к пониманию особенности рабочих процессов в поршневом компрессоре и сможем определить вторую его важнейшую характеристику — производительность.

Режим работы поршневого компрессора

Режим работы компрессора напрямую зависит от теплового режима поршневой головки.

Понятное дело, что воздух, сжимаясь в цилиндре компрессора, нагревается. Часть тепла при этом поглощается деталями конструкции головки компрессора, и если не обеспечить теплоотвод, их температура будет возрастать выше допустимой нормы и головка не будет успевать охлаждаться.

В «лучшем» случае это приведет к ускоренному износу поршневой группы, в худшем — компрессор заклинит сразу же.

При проектировании компрессора это учитывается. Но те простые меры, которые принимаются для обеспечения теплосъема (в частности, обдув воздухом и изготовление поршневой головки из сплавов с высокой теплопроводностью), хоть и повышают эффективность охлаждения, но являются недостаточными для того, чтобы компрессор мог работать в непрерывном режиме достаточно долгое время.

Поэтому поршневые компрессоры изначально рассчитываются на периодическую эксплуатацию, с обязательными перерывами, необходимыми для охлаждения головки.

Коэффициент внутрисменного использования

В зависимости от допустимого режима эксплуатации и выходных характеристик зарубежные производители делят свои компрессоры на несколько классов:

О их устройстве и конструктивных отличиях мы поговорим в другой раз, сейчас лишь отметим, что для каждого типа существует свой так называемый коэффициент внутрисменного использования (Кви).

Этот коэффициент составляет:

Что значат эти цифры? Они показывают, какую часть времени компрессор может работать без перерывов. Количественно Кви определяется как отношение времени работы компрессора в режиме нагнетания к общему времени продолжительности рабочего цикла.

То есть, учитывая, что за максимальную продолжительность цикла принимают 10-минутный отрезок времени, компрессор промышленного типа должен работать в режиме нагнетания 6–7 минут, после чего 3–4 минуты «отдыхать».

В целом компрессоры, способные дольше работать в непрерывном режиме более надежны, ресурс их выше. Как и стоимость, поскольку достигается такая надежность использованием более совершенных материалов.

Еще один важный момент: поршневой компрессор обязательно должен иметь «запас по производительности», то есть его производительность должна быть всегда больше, чем реальное воздухопотребление. Для чего? А для того, чтобы компрессор, производя сжатого воздуха больше, чем расходуется, сам создавал для себя задел, позволяющий ему время от времени отдыхать.

Величина запаса производительности определяется одноименным коэффициентом, зависящим от класса компрессора. До него мы еще дойдем. В общем можно сказать, что запас производительности должен быть тем больше, чем ниже класс компрессора в вышеприведенной классификации. То есть отдав предпочтение, например, более дешевой полупрофессиональной технике, нужно заложить в расчеты больший запас по производительности.

Миф о ресивере

Теперь несколько слов о ресивере. Его основные функции следующие:

Может сложиться впечатление, что чем больше ресивер, тем легче живется компрессору. Этот же миф может иметь и другую интерпретацию: чем больше ресивер, тем лучше. В любом случае, все эти суждения ошибочны. Дело в том, что до того момента, когда ресивер наполняется до максимального давления и автоматика отключает компрессор, должно пройти время и немалое. И если необоснованно увеличить объем ресивера, компрессор будет работать «без перекура» слишком долго, что, скорее всего, приведет к его преждевременному выходу из строя.

И наоборот: если объем ресивера меньше положенного, компрессор будет включаться слишком часто, что также не есть хорошо.

Изучая каталоги компрессорного оборудования можно заметить, что компрессоры одинаковой производительности часто комплектуются ресиверами различных объемов. Почему так? Потому, что объем ресивера зависит не только от производительности компрессора, но и от характера воздухопотребления. Поэтому если расход воздуха примерно равномерный по времени, то в целях экономии средств можно выбрать ресивер минимального объема. Если будут пиковые нагрузки, лучше взять больший.

В среднем объем ресивера должен быть таким, чтобы компрессор наполнял его за 3-4 мин.

Вывод: грамотно подобранный компрессор — это компрессор с такими производительностью и объемом ресивера, которые позволяют данному компрессору работать в режиме внутрисменного использования, на который тот рассчитан.

Производительность компрессора: на входе или на выходе?

Широко распространенной ошибкой на практике является неправильное понимание величины производительности компрессора, что часто приводит к путанице и ошибкам в расчетах.

Вообще, производительность компрессора принято определять в объемных величинах. Но вся штука в том, что в зависимости от давления и температуры, одна и та же масса воздуха может занимать разный объем. Иными словами, с ростом давления на выходе компрессора его объемная производительность уменьшается.

Поскольку объемная производительность компрессора — величина непостоянная, зависящая от начальных условий всасывания, то очевидно, что для определения реальной производительности компрессора эти условия (давление и температуру) нужно обязательно учитывать.

Об этом говорит и ГОСТ, согласно которому производительность компрессора — это объем воздуха на выходе из него, пересчитанный на начальные условия всасывания.

Как правило, производительность указывается для нормальных условий, при которых атмосферное давление составляет 1 бар, а температура — +20 °С. Сама же производительность выражается в нормальных кубических метрах (или литрах) в единицу времени: м³/мин, м³/ч, л/с, л/мин.

Иными словами, производительность 500 л/мин для нормальных условий означает, что компрессор за минуту вырабатывает такое количество воздуха, которое при температуре окружающего воздуха +20°С и давлении 1 бар занимает объем 500 л.

Все это, конечно, хорошо, но зарубежные производители не знакомы с содержанием наших ГОСТов, и производительность своей продукции они определяют немного иначе. В технических характеристиках на свою продукцию они указывают теоретическую производительность компрессора (производительность на входе).

Теоретической эта величина называется потому, что она отличается от реальной, выходной производительности довольно значительно (в большую сторону). Может, из-за этого иностранные производители и указывают данные именно по всасыванию, — выглядят то они посолиднее.

Из-за чего такая разница между реальной и теоретической производительностью? Из-за потерь во всасывающих и нагнетательных клапанах, а также наличия недовытесненного сжатого воздуха в так называемом «мертвом пространстве» (зазоре между поршнем в крайнем верхнем положении и клапанной группой), приводящих к уменьшению наполнения цилиндра и снижению производительности компрессора. Это снижение определяется коэффициентом производительности компрессорной головки (Кпр).

Этот коэффициент составляет:

Воспользовавшись этими значениями, мы можем прикинуть, какова реальная производительность компрессора. Например, если для компрессора полупрофессиональной серии в каталоге указана теоретическая производительность 200 л/мин, тогда реальная его производительность составит 200 · 0,55 = 110 л/мин.

В хорошем магазине вам могут подсказать данные как по входным, так и по выходным характеристикам компрессоров.

Вывод: в технических характеристиках на импортные компрессоры указывается производительность по всасыванию, то есть на входе в компрессор. Это значение нельзя понимать как реальную производительность компрессора на выходе — она не учитывает его конструктивные особенности и КПД.

Ну а теперь самое время вооружиться калькулятором и приступить к расчетам.

Стоит отметить, что точный расчет характеристик поршневого компрессора сложен и связан с решением степенных уравнений. Методика, по которой будем считать мы, упрощенная. Эти расчеты, хоть и дают небольшую погрешность, но, тем не менее, позволяют в целом правильно определить характеристики компрессора.

Считаем

Шаг 1. Расчет воздухопотребления

При расчете воздухопотребления лучше ориентироваться на реальные паспортные данные используемого инструмента — точность вычислений в этом случае будет выше. Но если этих данных у вас нет, можете воспользоваться ориентировочными значениями из таблицы.

Как уже говорилось, недостаточно просто подсчитать количество инструментов и найти сумму расходов. Поскольку инструмент используется в работе не постоянно, а с определенными промежутками, правильнее будет произвести расчет с учетом коэффициентов использования оборудования:

G — общее потребление воздуха;
G₁, G₂, G_n — потребление воздуха каждой единицей пневмоинструмента;
Ки₁, Ки₂, Ки_n — коэффициенты использования оборудования.

Коэффициент использования определяется как отношение времени работы какого-либо инструмента или оборудования к определенному отрезку времени. Например, если инструмент работает в среднем 20 минут в течение часа, то его коэффициент использования составит 20/60 = 0,33 (или 33%).

В вышеприведенной таблице помимо показателей расхода воздуха и давления, также приведены и значения коэффициентов использования для наиболее часто применяемого в автосервисе оборудования.

Итак, воспользовавшись формулой, мы определили общее потребление сжатого воздуха. Но это еще не все. Теперь нам необходимо учесть вероятность одновременной работы всего оборудования. Она определяется коэффициентом синхронности, значения которого приведены в таблице.

Таким образом, рассчитанное ранее значение общего воздухопотребления нужно умножить на соответствующий коэффициент синхронности. И уже на основании полученной величины выбирать компрессор.

Пример расчета

В качестве примера рассмотрим порядок расчета и выбора поршневого компрессора для небольшой покрасочной автомастерской.

Предположим, что нам необходим компрессор для обеспечения сжатым воздухом двух пневмоинструментов:

1. Определим общий расход воздуха:

G = 350 · 0,6 + 400 · 0,6 = 210 + 240 = 450 л/мин

2. Умножим полученное значение на соответствующий коэффициент синхронности работы оборудования (при использовании двух пневмоинструментов он равен 0,95). Получим:

G = 450 · 0,95 = 428 л/мин

Итого: общее потребление воздуха составляет 428 л/мин.

Итак, рассчитав предполагаемое потребление сжатого воздуха, необходимо определиться с типом компрессора.

Для начала определимся с максимальным давлением. Для этого посмотрим, какое давление необходимо для работы наших инструментов:

Следовательно, минимальное рабочее давление компрессора P_min должно быть не менее 6 бар. Вспоминаем про разницу между P_min и P_max и прибавляем к нашим 6 барам еще 2. Наш выбор — «восьмибарник» (P_min = 6 бар, P_max = 8 бар).

Шаг 2. Расчет теоретической производительности компрессора (на входе)

Далее рассчитаем теоретическую производительность компрессора. Для этого воспользуемся формулой:

Q_вх = G · (β/Кпр)

G — общий расход воздуха (у нас он равен 428 л/мин);
β — коэффициент запаса производительности, зависящий от класса компрессора;
Кпр — коэффициент производительности компрессорной головки (КПД компрессора).

Значения β и Кпр для работы компрессора в диапазоне рабочих давлений от 6 до 8 бар, приведены ниже.

Пример расчета

Учитывая наши потребности в воздухе и режим работы, безмасляные хобби-компрессоры с прямой передачей однозначно не представляют для нас интереса (вспомним их коэффициент внутрисменного использования). Поэтому будем смотреть в сторону масляного компрессора с ременным приводом. Поэтому h принимаем равным 0,75, b — 1,3. Считаем.

Q_вх = 428 · (1,3/0,75) = 742 л/мин

Таким образом, нам необходим компрессор с производительностью по паспорту не менее 740-750 л/мин.

Чтобы пересчитать полученные данные на «выход» (необходимо в случае расчета отечественного компрессора), нужно результат уменьшить на 30–40 %.

Осталось определиться с объемом ресивера.

Шаг 3. Определение объема ресивера

Расчет объема ресивера можно провести по формуле:

V (л) = (G · t · Кпр) / (60 · ΔP)

ΔP – разница между P_max и P_min (2 бар);
t – время «отдыха» компрессора (сек), то есть время, за которое давление в ресивере падает от максимального до минимального (в идеале столько, сколько предписывает коэффициент внутрисменного использования, но в любом случае не менее 30 секунд).

Пример расчета

Время, за которое давление в ресивере падает от максимального до минимального, примем равным 40 с. Тогда:

V (л) = (428 · 40 · 0,75) / (60 · 2) = 107 л

Это минимальный объем рекомендуемого воздушного ресивера.

Чтобы определиться с объемом ресивера, можно пойти и другим путем. Так как большинство компрессоров выполнено на ресиверах стандартных объемов — 100, 200, 300 и 500 л, то можно взять «готовый» объем и найти время t, и таким образом посмотреть, сколько будет у компрессора времени на отдых при заданном объеме ресивера.

Возьмем объем — 200 л. Тогда:

t = 60 · V · ΔP / G · Кпр = 60 · 200 · 2 / 428 · 0,75 = 24000/321 = 75 секунд

Конечно, это не 3–4 мин, как предписывает коэффициент внутрисменного использования, но все же время «перевести дух» у компрессора будет.

Если у вас уже есть компрессор, но он не удовлетворяет вашим потребностям

Шаг 1. Если вы уже используете источник сжатого воздуха, но он не обеспечивает требуемый расход воздуха, что часто приводит к перерывам в работе, в первую очередь нужно экспериментально определить время, за которое давление в ресивере падает от максимального до минимального (время между остановкой и включением компрессора).

Для этого необходимо довести давление в пневмосистеме до P_max, отключить компрессор, включить потребители воздуха и замерить время падения давления от P_max до P_min.

Допустим, в нашем случае это время равно 30 сек.

Шаг 2. Далее рассчитываем реальное воздухопотребление по формуле:

G = 60 · V · ΔP / t · Кпр

V – объем ресивера (л).

Примем, что объем ресивера — 100 литров. Тогда реальное воздухопоребление составит:

G = 60 · 100 · 2 / 30 (сек) · 0,75 = 533 л/мин

Шаг 3. Используя полученные данные, пересчитываем производительность компрессора и объем ресивера согласно методике и подбираем новое оборудование.

Таким образом, выполнив несколько нехитрых математических манипуляций, можно понять, какими характеристиками должен обладать компрессор. Но на этом вопрос его выбора не заканчивается, ведь прежде чем оправиться за покупкой, стоит узнать, что на сегодняшний день предлагает нам рынок, каковы достоинства и недостатки тех или иных моделей. Обо всем этом — в следующий раз.

Источник