Воздушный компрессор. Поршневые и винтовые компрессоры

В современном мире сжатый воздух можно смело назвать источником энергии, который наряду с электричеством приводит в работу множество устройств, приборов и механизмов.

Использовать сжатый воздух люди научились много веков назад. Неким прообразом компрессоров можно назвать кузнечные мехи, которые применялись для повышения температуры в печи.

Сегодня сжатым воздухом нас обеспечивают компрессоры. Наиболее часто встречаются поршневые и винтовые модели.

Родоначальником современных поршневых компрессоров принято считать изобретение Отто фон Герике (1650 год). Первый винтовой компрессор был собран гораздо позднее - в 1932 году шведским инженером Линсхольмом.

С тех пор устройства пережили немало усовершенствований, но принцип их работы остался прежним.

На нашем рынке можно встретить множество вариантов компрессорного оборудования от разных производителей. Одни из них универсальные, другие - специализированные, например, компрессор для пескоструя, для покраски, для автосервиса.  Чтобы выбрать нужную модель, конечно, необходимо пообщаться с поставщиками. Например, современные компрессоры винтового типа от известных мировых брендов поставляются московской компанией ПрессАэр. На сайте фирмы можно найти очень большой перечень моделей (на момент публикации статьи - около 6000), а ее специалисты помогут разобраться в этом многообразии и сделать правильный выбор.

Но перед тем, как контактировать с поставщиками, будет полезно ознакомиться с вводными сведениями. В этой статье мы постараемся разобраться в том, как работают и чем отличаются друг от друга компрессоры – эти, действительно, гениальные изобретения.

Что такое поршневой компрессор?

Поршневой компрессор - устройство для нагнетания и подачи газа или жидкости, действие которого основано на возвратно-поступательном движении поршня. Они очень распространены и  уже долгое время используются во всем мире в различных отраслях.

Например, зайдите на любую автомобильную СТО и, скорее всего, встретите именно поршневой компрессор. С его помощью здесь работают пневмоинструменты (подъемники, гайковерты, дрели и др.). А на стройке можно увидеть, как рабочий с отбойным молотком вгрызается в твердую скалистую или замерзшую почву - дело бы не шло без поршневого компрессора.

Поршневые компрессоры разнообразны по исполнению. Могут различаться по количеству цилиндров (один цилиндр, два и более), по их расположению (рядное расположение, V-образное, W-образное).

Также устройства классифицируются по количеству ступеней сжатия.

Кроме этого стоит упомянуть разделение на масляные компрессоры и воздушные. В первых применяется масло для смазки подвижных узлов, в воздушных (безмасляных) масла нет – для смазки использованы более совершенные материалы с низким коэффициентом трения.

Принцип работы поршневого компрессора

Людям, знающим устройство автомобильного двигателя, все упомянутые выше слова наверняка   покажутся знакомыми. Так и есть, компрессор поршневого типа очень напоминает по своей конструкции двигатель внутреннего сгорания.

Здесь также можно увидеть цилиндр, клапана в его крышке и поршень.

Давление газа образуется именно в цилиндре. Сначала поршень идет вниз - воздух попадает в цилиндр через впускной клапан, потом поршень поднимается, происходит сжатие, и воздух уже под давлением выходит в нагнетательный канал (патрубок).

Поршень двигается благодаря коленчатому валу, который в свою очередь вращается от энергии двигателя.

Особенности поршневого компрессора

Приведенные ниже особенности нужно учесть, чтобы понять - сможет ли компрессор поршневого типа удовлетворить Вашим требованиям.

- Поршневые компрессоры имеют ограниченное время работы в сутки и требуют периодического отключения - отдыха. Особенно это характерно для воздушных безмасляных устройств. Например, 2,5 - 3,5 минуты - режим нагнетания до требуемого давления, а потом  1,5 - 2 минуты - обязательный отдых.

- Низкое качество воздуха на выходе. Обуславливается водяным паром в уже сжатом воздухе и взвешенными масляными частицами (у масляных компрессоров). Проблема решается фильтрами и осушителями сжатого воздуха.

- Некоторые модели требовательны к внешней температуре: она должна быть в диапазоне от +5 до +45. Эту необходимость можно объяснить густотой: при такой температуре она будет оптимальной и все узлы будут смазываться равномерно.

- Высокий уровень шума и вибрации при работе. Компрессоры повышенных мощностей, как правило, размещаются на отдельном фундаменте в отдельном помещении.

Предложения на рынке

На рынке представлено множество устройств разной мощности от разных производителей: Aurora (Китай), Abac (Италия), Remeza (Беларусь), Зубр (Россия) и другие. Ценовой диапазон широк, стоимость начинается от 3 тысяч рублей.

Что такое винтовой компрессор?

Винтовой компрессор - устройство для подачи газа под давлением, где главным рабочим органом является винт (винтовая пара). Винтовой компрессор постепенно вытесняет поршневые устройства, его смело можно назвать более совершенным механизмом.

Как и поршневые компрессоры, винтовые разнообразны по исполнению и так же разделяются на масляные и безмасляные. Многие производители комплектуют свои установки дополнительным оборудованием для повышения качества воздуха, такими как ресивер или осушитель сжатого воздуха.

Примером может стать винтовой компрессор Abac Spinn, что показан на фото ниже. В его комплектацию тоже может включаться ресивер и осушитель воздуха.

Принцип работы винтового компрессор

Как уже говорилось, главными элементами винтового компрессора являются винты или, как их еще называют, роторы. Их вращение в винтовом блоке обеспечивает нагнетание воздуха.

Непосредственное сжатие происходит в пространстве между витками винтовой пары и стенками винтового блока. Все детали точно подогнаны друг под друга и любой сдвиг, деформация вследствие перегрева могут привести к дорогостоящей поломке.

Рассмотрим порядок работы винтового компрессора:

- винты вращаются навстречу друг другу, тем самым создавая тягу.

- воздух через фильтр попадает в винтовой блок,

- в винтовом блоке воздух сжимается и смешивается с маслом, которое впрыскивается точными дозами.

Масло выполняет сразу несколько функций. Это и транспортировка воздуха, и смазка узлов, и отвод тепла.

- смесь воздуха и масла под давлением попадает в сепаратор

- в сепараторе происходит разделение воздушно-масляной смеси

-далее сжатый воздуха направляется в накопитель

- масло охлаждается, очищается и вновь направляется в винтовой блок

В безмасляных компрессорах для заполнения полостей масло не используется. Такие устройства применяются, например, в пищевом производстве.

Предложения на рынке

На рынке представлено множество моделей. Цены в разы превышают стоимости поршневых устройств. Для наглядности предлагаем посмотреть характеристики и стоимость двух компрессоров (информация приводится не для сравнения этих моделей - видно, что они различаются не только по цене, но и по производительности, и иным параметрам).

Винтовой компрессор Abac Micron (Италия) - Micron 2.2-08/270

Винтовой компрессор (Италия) Comaro Mythos - MD 132-13

Цены и характеристики взяты с сайта официального поставщика Abac и Camaro в России, компании ПрессАэр. Более подробные сведения смотрите на www.pressair.ru.

Поршневой или винтовой? Что выбрать?

Многие категорично говорят: если нет ограничения в деньгах, то без раздумий следует брать винтовой компрессор. Пожалуй, это мнение во многом правильное, ведь винтовой обладает многими положительными свойствами, которые отодвигают поршневые машины на второй план.

- Высокая надежность по сравнению с поршневыми компрессорами

- Возможность непрерывной круглосуточной работы

- Более чистый воздух на выходе

- Меньшие затраты на электроэнергию

- Низкий уровень шума и вибрации

Но все же следует помнить пару пунктов относительно винтовых компрессоров: стоимость гораздо выше, чем у поршневых, а обслуживание и ремонт требуют высококвалифицированных  специалистов - неумелая рука может вывести устройство из строя или, при появлении неисправности, совсем его доломать. Впрочем, замечание про "неумелую руку" относится в полной мере и к поршневым, да и вообще к любым другим видам оборудования.