Как устроен компрессор воздушный?

Устройство воздушного компрессора

Воздушный компрессор – это установка, работа которой заключается в сжатии газа и передачи его под определенным давлением в пневматическое оборудование.

Агрегаты этого типа используются как в быту, например для подкачки шин, так и в промышленности. Используемые в современной промышленности конструкции воздушных компрессоров значительно различаются по подаче и давлению. Кроме того они выпускаются как в стационарном исполнении, так и на шасси.

Содержание статьи

Ознакомившись, что включает в себя конструкция компрессора и узнав принцип его работы Вам будет значительно проще сохранять оборудование в постоянной работоспособности, а в случае неисправности легко её устранить.

Принцип работы компрессора

Работа компрессора описывается простым циклом, состоящим из 6 этапов:

Этап 1 – после подачи энергии на электродвигатель, последний приводит в движение коленчатый вал.

Этап 2 – поршень движется влево и создает в цилиндре пониженное давление. При этом открывается впускной клапан. Воздух начинает заполнять область пониженного давления и втягивается в цилиндр.

Этап 3 – Затем поршень движется вправо и закрывает впускной клапан. Поршень сжимает находящийся в цилиндре воздух и повышает давление.

Этап 4 — Когда давление в камере достигает определенного значения — открывается выпускной (напорный) клапан.

Этап 5 – Через открытый выпускной клапан сжатый воздух попадает в ресивер – специальный сосуд для хранения газа.

Этап 6 – Когда давление в ресивере достигает определенного значения, автоматика останавливает работу компрессора.

Если давление в ресивере падает, автоматика подает сигнал на двигатель. Работа воздушного компрессора в этом случае заключается в поддержании давления в ресивере на требуемом уровне.

Устройство компрессора

Устройство воздушного компрессора включает в себя несколько элементов. Это:
цилиндр и поршень;
шатун;
маховик и сальник;
коленчатый вал и подшипники;
впускной и напорный клапаны с головкой цилиндра.

После подачи энергии на электродвигатель, последний через ременную передачу начинает вращать маховик и приводит в работу компрессор.

Кроме непосредственного узла создания давления конструкция компрессора включает ещё один узел – ресивер. Это своеобразный сосуд в котором хранится до востребования сжатый воздух.

Преимуществом ресивера является устранения пульсаций при работе компрессора и равномерная подача сжатого воздуха.

Работу компрессора регулирует автоматика, в состав которой входит регулятор давления. Работа такого регулятора заключается во включении и выключении оборудования для поддержания постоянного давления в ресивере. Когда давление в ресивере падает автоматика посылает сигнал и начинается работа компрессора.

Для обеспечения безопасности на ресивере установлен аварийный клапан, который открывается когда давление в сосуде достигает критического значения.

Устройство многоступенчатого компрессора

Многоступенчатые поршневые компрессоры выполнятся с вертикальным и горизонтальным расположением цилиндров. Первое создает экономию в площади компрессорной станции, а так же удобство эксплуатации и монтажа, однако применимо только в компрессорах с одной или двумя ступенями сжатия в одном цилиндре.

Компрессоры с дифференциальными поршнями, осуществляющие многоступенчатое сжатие в одном цилиндровом блоке, выполняются по необходимости горизонтальными.

Ступени сжатия могут осуществляться в отдельных цилиндрах; в этом случае применяют рядное расположение цилиндров с приводом от общего коленчатого вала.

С конструктивной точки зрения различают бескрейцкопфные и крейцкопфные компрессоры.

В бескрейцкопфных компрессорах роль крейцкопфа (ползуна) выполняет сам поршень, обладающий в этом случае удлиненной цилиндрической поверхностью. Обычно они являются компрессорами низкого давления с одной или двумя ступенями сжатия. Крейцкопфные конструкции применяются при любых давлениях, но характерны для высоких давлений при многоступенчатом сжатии. Это объясняется высокими значениями поперечных сил, восприятие которых поверхностью поршня оказывается недопустимым.

Рассмотрим для примера конструкцию вертикального поршневого компрессора. Конечное давление 22 МПа осуществляется в пяти ступенях. В правом блоке цилиндров расположены первая и четвертая, в левом – вторая, третья и пятая ступени сжатия. Это компрессор крейцкопфного типа с вильчатым шатуном.

Компрессор снабжен масляным шестеренным насосом, подающим масло из картера к подшипникам. Масло для смазки в цилиндры подается специальным устройством – лубрикатором. Охлаждение воздуха в холодильниках осуществляется после каждой ступени.

Цилиндры компрессоров с давлением до 8 МПа обычно отливают из чугуна; более высокое давление требует применение стального литья и стальных поковок. Цилиндры снабжаются лапами, опирающимися на плиты, залитые в бетонный фундамент.

В многоступенчатых компрессорах с дифференциальными поршнями блок цилиндров состоит из отдельных частей, жестко и надежно скрепляемых болтами и шпильками.

В компрессорах высокого давления применяют сальниковые уплотнения в виде конических разрезных чугунных колец. Сальники выполняются почти всегда с охлаждением.

Конструкция центробежного компрессора

Центробежные компрессоры в большинстве случаев имеют несколько ступеней. При небольшой подаче они изготавливаются секционными с разделением ступеней на отдельные секции с разъемом в плоскостях, нормальных к оси машины.

Конструкции центробежного компрессора средней и высокой подач, как правило, изготавливают с разъемом корпуса в горизонтальной плоскости аналогично современным паровым турбинам. В этом случае прямой и обратный направляющие аппараты составляют одно целое с половинами корпуса или же, что встречается чаще, размещаются на диафрагмах, плотно вставленных в корпус. Диафрагмы имеют разъем в горизонтальной плоскости.

Охлаждение корпуса компрессора, желательное энергетической точки зрения, усложняет конструкцию корпуса. Поэтому компрессоры строят с подразделением ступеней на группы в отдельных корпусах и расположением промежуточных охладителей между корпусами. Таким образом, бывают компрессоры одно-, двух- и трехкорпусные.

Промежуточные охладители могут располагаться и между группами ступеней, заключенных в одном корпусе.

Всё это можно увидеть на продольном разрезе второго корпуса шестиколесного турбокомпрессора с подачей 9000 м 3 /ч при давлении 0,7 МПа, частота вращения 10 200 об/мин при мощности на валу 1200 кВт.

Первый корпус этого компрессора имеет одно колесо с двухсторонним подводом. Воздух, сжатый в первой ступени, проходит через трубчатый охладитель и поступает в приемный штуцер 1 второго корпуса, в котором размещено пять колес, составляющих ступень конечного сжатия.

Воздух проходит последовательно через колесо 2 и диффузор и поступает в колесо 3. Замет, пройдя через прямой и обратный направляющие аппараты, он попадает в колесо 4, откуда направляется через промежуточный охладитель и канал в пятую 5 и шестую 6 ступени.

Основными элементами конструкции здесь являются: литой чугунный корпус 7, замыкающие крышки 8 и 9 корпуса, несущие штуцера 1 и 1’ и коробки подшипников.

Внутри корпуса располагаются диафрагмы, несущие лопасти обратного направляющего аппарата.

Уравновешивание осевой силы достигается, с одной стороны, обратным расположением пятой и шестой ступени и, с другой – упорным сегментным подшипником, находящимся между корпусами компрессора.

Между ступенями располагаются гребенчатые уплотнения.

Область применения

Воздушный компрессор – это самое популярное пневматические оборудование.

Принцип работы компрессора достаточно прост и поэтому такие агрегаты нашли широкое применения практически во всех областях. Они используются в монтажных, ремонтных и строительных работах.

Бытовой воздушный компрессор работает от сети в 220 Вольт и имеет самую широкую область применения. Такие машины используются для проведения покраски или аэрографии.

Для удовлетворения требований промышленности конструкция компрессора, выпускаемого на заводе, соответствует стандартизированному номенклатурному ряду.

Этот ряд построен на основе унификации деталей компрессоров, что позволяет создавать машины различных подач и давлений с применением одинаковых конструкций основных элементов (рам, цилиндров, валов и т.д.). Это значительно удешевляет производство и снижает стоимость компрессоров.

Воздушные компрессоры получили широкое применение в нефтедобывающей отрасли и добыче газа. Их используют при добыче угля и в горнодобывающих комплексах.

Устройство компрессора воздуха

Компрессоры — это устройства, предназначенные для сжатия разнообразных рабочих сред до определенного давления. В современной промышленности применяют кислородные, азотные, фреоновые и другие агрегаты. Но наибольшее распространение получило оборудование, которое производит сжатый воздух. Такие установки применяют во всех отраслях промышленности, а также в энергетике, строительстве, авторемонте, фармакологии, медицине и других направлениях деятельности.

Важно отметить, что эффективность агрегата напрямую зависит от того, насколько он соответствует конкретным условиям эксплуатации. А это значит, что перед покупкой следует изучить устройство компрессора и его характеристики. Это позволит сделать правильный выбор и приобрести ту установку, которая максимально полно отвечает потребностям того или иного предприятия.

Особенности оборудования

Современные производители предлагают потребителям широчайший модельный ряд техники. Поэтому прежде чем говорить о том, как устроен воздушный компрессор, отметим, что установки значительно различаются по конструкции, техническим характеристикам, принципу действия и другим особенностям. Так, к примеру, агрегаты можно классифицировать по таким признакам, как:

• Тип привода. Наиболее распространены дизельные и электрические устройства, причем последние также делятся на два вида — с питанием от сети 220 и 380 вольт.
• Конструкция блока, в котором происходит сжатие воздуха. По данному признаку различают поршневые и винтовые компрессоры.
• Давление в системе. В зависимости от мощности и устройства, компрессоры могут сжимать воздух как до 8-10, так и до 100 и более атмосфер.

Что касается других отличий, то к их числу стоит отнести тип охлаждения, производительность, область применения и т.д. Логично предположить, что в каждом случае конструкция агрегата будет различаться. А это значит, что без уточнения деталей нельзя ответить на вопрос о том, как устроен воздушный компрессор. Именно поэтому ниже мы приводим только базовое строение механизма, которое в зависимости от модели может быть дополнено теми или иными деталями и узлами.

Конструкция оборудования для производства сжатого воздуха

Итак, основными конструкционными элементами компрессора являются:

• Двигатель. Как мы уже отмечали выше, агрегаты оснащают электродвигателями и ДВС (бензиновыми и дизельными). Среди бытовых и полупрофессиональных моделей широко распространены установки, работающие от сети напряжением 220 вольт. Если же говорить о промышленном применении, то здесь наиболее востребовано дизельное оборудование, а также компрессоры, предназначенные для подключения к сети 380 вольт. И только в ограниченном числе случаев используют турбины, которые работают на газе или паре.
• Блок сжатия воздуха. Данный узел может быть как поршневым, так и винтовым. Кроме того, для некоторых отраслей промышленности можно купить компрессоры мембранного, роторно-пластинчатого, шестеренчатого и других типов. Но поскольку их используют довольно редко, мы остановимся подробнее только на двух разновидностях:

Устройство поршневого компрессора предлагает наличие одного или нескольких цилиндров, в которых происходит сжатие воздуха. При движении поршня по направлению от впускного клапана создается разряжение, вследствие которого воздух наполняет цилиндр. При обратном движении происходит сжатие рабочей среды. Когда давление достигает заданного значения, воздух преодолевает усилие пружины нагнетательного клапана и попадает в ресивер.

Если поршневые агрегаты сжимают рабочую среду за счет возвратно-поступательного движения, то винтовые машины для этой цели используют вращение ведущего и ведомого ротора. Плоскости винтов и внутренняя поверхность корпуса создают воздушные камеры, объем которых попеременно увеличивается и уменьшается. За счет этого происходит наполнение камер воздухом, а затем его сжатие.

Ресивер. Это металлический сосуд, который оснащен входным и выходным патрубком, а также предохранительным клапаном для защиты от перегрузок. Применение воздухосборников позволяет одновременно решить несколько задач. Во-первых, с их помощью устраняют пульсацию сжатого воздуха, которая возникает вследствие особенностей устройства и принципа работы поршневых компрессоров. Во-вторых, ресивер служит для дополнительного охлаждения рабочей среды, а также ее очистки от конденсата. И наконец, резервуары используют для накопления сжатого воздуха. Небольшой запас позволяет справиться с пиковыми нагрузками на предприятии и обеспечивает работу пневмооборудования в моменты кратковременных отключений агрегатов.

Остались вопросы по устройству компрессоров, предназначенных для сжатия воздуха? Специалисты нашей компании готовы подробно рассказать обо всех особенностях бытовых и промышленных установок. Чтобы получить консультацию, достаточно связаться с нами по телефону, указанному на сайте.

Подготовлено: Елизавета Семёнова

Комплектация оборудования должна соответствовать требованиям заказчика и условиям предстоящей эксплуатации. В зависимости от этого устройство компрессорной станции включает ряд обязательных и вспомогательных элементов и систем.

Компрессор. Виды и устройство. Работа и применение. Как выбрать

Компрессор – оборудование, которое служит для сжатия воздуха и подачи его для дальнейшего использования. Такая техника используется практически во всех отраслях промышленности и народного хозяйства. Появление компактных и мобильных устройств, позволило применять их в быту, и сейчас такой агрегат есть в хозяйстве у большинства домашних мастеров.

Виды компрессоров

Существует классификация такого оборудования по нескольким признакам.

По типу рабочей среды они могут быть:

• Воздушные. Самый распространенный вид. Такое оборудование сжимает воздух, после чего он применяется для разных целей, например для работы пневмоинстурмента и другого оборудования.

• Газовые. В этом случае, агрегаты используются для сжатия газов и их смесей, чаще всего они применяются для сжатия водорода и кислорода.

• Циркуляционные. С их помощью воздух или газ сжимаются, после чего циркулируют по замкнутому контуру.

• Аппараты многослужебного типа. Они способны одновременно сжимать несколько видов газов.
• Многоцелевые. Используются для сжатия газов по переменной схеме.

По типу конструкции:

• Поршневые. Это самая старая модификация, но она до сих пор является популярной и востребованной. Такое оборудование имеет двигатель внутреннего сгорания, в котором есть поршневая группа, и сжатие воздуха выполняется поршнем. Компрессор может приводиться в действие и при помощи электродвигателя. Самыми доступными являются аппараты небольшой мощности с одним поршнем.

• Мембранные. Они похожи на предыдущий тип, но здесь рабочим элементом является поршневая мембрана. Во время работы агрегата она колеблется и нагнетает воздух. Мембраны делают многослойными, чтобы увеличить их срок службы. Хотя такие приборы имеют производительность меньше, чем поршневые, но на выходе получается воздух без примесей.

• Роторно-винтовые. В таких конструкциях нет клапанов, поэтому винт имеет максимальные обороты. Чтобы обеспечить необходимое давление, рабочая камера должна быть большой. Мощность таких приборов может быть от 4 до 250 кВт, и они создают давление от 5 до 13 бар.

• Роторно-пластинчатые. Они имеют прямой приводной механизм, поэтому у них высокая производительность, надежность и большой срок службы. Ротор вращается со сравнительно небольшой частотой, поэтому мощность таких агрегатов в пределах 1-75 кВт, и они могут создавать давление до 10 бар.

Особенности устройства

Самым распространенным является поршневой компрессор:

Винтовые агрегаты имеют немного другое устройство:

• Основным рабочим элементом является винтовая пара.
• Всасывающий клапан.
• Фильтр.
• Электромотор.

Для того чтобы оборудование меньше нагревалось во время работы, на любых его типах дополнительно устанавливаются охлаждающие радиаторы. Для накопления сжатого воздуха, могут быть встроенные ресиверы или они устанавливаются отдельно.

Принцип действия

Независимо от типа конструкции, любой компрессор имеет одинаковый принцип действия: воздух засасывается в рабочую камеру, где он сжимается до определенного давления, после чего открывается выпускной клапан и сжатый воздух подается напрямую к потребителю или накапливается в ресивере.

В зависимости от типа устройства компрессора, воздух может нагнетаться поршнем, мембраной или винтовой парой. Лопастные приборы будут подавать сжимаемый воздух в непрерывном режиме, так как увеличивают скорость потока за счет вращения лопастей. В объемных агрегатах воздух подается в пульсирующем режиме. Есть большой выбор видов, поэтому всегда можно подобрать тот, который соответствует предъявляемым требованиям.

Область применения

Сжатый воздух необходим для многих технологических процессов, поэтому такое оборудование используется на разных предприятиях. В зависимости от того, для чего используется воздух, к его качеству предъявляются разные требования. Приборы, применяемые в медицине, электронной промышленности, должны подавать воздух без примесей.

Области применения компрессоров:

• Нефтехимическое производство, часто наличие примесей в сжатом воздухе может быть опасным, поэтому к его качеству высокие требования.
• Пищевая промышленность.
• Медицина.
• Строительство.
• Металлургия.
• Машиностроение.
• Сельское хозяйство.

Широкое применение такое оборудование нашло и в быту:

• Для накачивания шин автомобиля, мячей, матрасов, лодок, бассейнов и т.д.
• Подключив продувочный пистолет, можно убрать в машине, очистить двигатель или радиатор.
• При помощи моющего пистолета, можно мыть не только автомобиль, но и любые другие предметы.
• Во время ремонта, с помощью краскопульта можно красить, белить.
• Для работы пневмоинструментов: отбойный молоток, шуруповерт, дрель, гвоздезабивной пистолет, пневмопила.
• С помощью специальной насадки, можно прочищать канализационные, водосточные трубы.
• На даче пневматическими ножницами можно легко стричь кусты и обрезать деревья.

Как выбрать компрессор

Несмотря на большое разнообразие моделей компрессоров, при совершении выбора, нужно обращать внимание на:

• Давление воздуха, оно может указываться в барах или атмосферах, для бытового использования достаточно 4-12 атмосфер.
• Производительность, этот параметр измеряют в литрах за минуту, для использования в быту достаточно 350 л/мин.
• Мощность силовой установки, этот показатель характеризует мощность двигателя, для бытовой техники достаточно его показателей в пределах 0,8-2,5 кВт.
• Вес и габариты, в зависимости от мощности, производительности и размеров, такие устройства могут иметь вес от нескольких килограмм, до нескольких сотен килограмм, чем больше агрегат, тем он менее мобильный.
• Объем ресивера, бак для накопления сжатого воздуха у бытовых приборов обычно не превышает 50 литров, а у профессиональных, он оставляет 100 и более литров.

Чем больше будет размер и объем ресивера, тем стабильнее будет давление воздуха на выходе, особенно это касается поршневых аппаратов, так как они работают в пульсирующем режиме. Выбирая компрессор, надо покупать тот, мощность и производительность которого будет минимум на 30% больше, чем требуется для выполнения работ.

Плюсы и минусы

Так как существует два основных типа компрессоров: винтовые и поршневые, рассмотрим преимущества и недостатки каждого вида.

Плюсы поршневых приборов:

• Удобны для кратковременной подачи сжатого воздуха.
• Могут работать в сложных условиях, поэтому используются в таких загрязненных помещениях как угольные, фасовочные склады, места помола зерна и другие сферы.
• Эффективно используется при необходимости сжатия агрессивных газов.
• Является оптимальным вариантом, когда надо производительность не более 200 л/мин.
• В промышленности его выгоднее использовать, чем винтовые аналоги.
• Доступная стоимость.

Недостатки таких устройств:

• Высокие энергозатраты.
• Необходимо часто проводить техническое обслуживание, обычно это делают не реже, чем через 500 часов работы.
• Во время работы создается много шума и вибрация.

Винтовые устройства являются более современным оборудованием, среди их преимуществ надо отметить следующие:

• Низкий уровень шума и вибрации.
• Сравнительно небольшой вес и размеры.
• Мобильность.
• Получается более чистый воздух.
• Могут работать в непрерывном режиме длительное время.
• Небольшое энергопотребление.
• Есть возможность плавно регулировать производительность.

Имеет винтовой компрессор и некоторые недостатки:

• Более сложное устройство.
• Высокая стоимость.

Интересные факты

• В документации к отечественному и зарубежному оборудованию, часто производительность указывается по-разному. В зарубежных моделях указывают объем забираемого воздуха, а он на 30% больше, чем на выходе. Приобретая зарубежные аппараты, надо добавлять эту величину, чтобы получить необходимую производительность.
• Если оборудование должно работать длительный период времени, то лучше покупать винтовые устройства, но включать и выключать их часто нельзя. Для кратковременной подачи сжатого воздуха, лучше установить поршневые компрессорные агрегаты.
• Учитывайте, к какой сети будет подключаться прибор: одно- или трехфазной и в соответствии с этим, делайте его выбор.
• Для автосервиса или мебельного производства, лучше приобретать поршневые аппараты с ременной передачей, хотя они и более шумные, но имеют больший срок службы и высокую надежность.

Компрессор является таким оборудованием, которое используется в самых различных промышленных сферах и в народном хозяйстве.

IVANPEREKUR › Блог › Компрессор воздушный своими руками.

Базовое устройство воздушного компрессора

Компрессор воздушный сделанный своими рукамиОсновным требованием, предъявляемым к устройствам, подающим на краскопульт сжатый воздух, является постоянная и равномерная подача воздуха. Продаваемые в магазинах запчастей автонасосы по праву называются компрессорами, но только годны они для подкачки шин. Попробуйте подключить его к аэрографу и окрасить эмалью какую-нибудь поверхность. Результат окажется плачевным – вместо глянцевого блеска однородного слоя, будут матовые пятна и потеки лака.

Это произойдет потому, что на выходе автоматического насоса из-за конструктивных особенностей воздух пульсирует. Сгладить пульсации можно только с помощью ресивера – сосуда для содержания созданного насосом сжатого газа. По своей сути он является объемной камерой, в которой давление воздуха превышает атмосферное в несколько раз. Поэтому к ресиверу выдвигаются следующие требования – его стенки должны быть прочными и герметичными.

Итак, даже самый элементарный вариант изготовления воздушного компрессора для покраски предполагает наличие нагнетателя (ручной насос, поршневой компрессор и т.д.) и емкости для содержания сжатого воздуха. Причем объем ресивера должен быть таким, чтобы выход газа был равномерным на всем этапе покраски детали. Более продвинутые модели оснащаются системой автоматики, обратными клапанами, масловлагоотделителями и пылезащитными фильтрами. И весь этот конгломерат примочек входит в компрессор, изготовление которого мы рассмотрим.

Подготовка нагнетателя

В качестве устройства, подающего воздух в ресивер, возьмем компрессор от старого бытового холодильника.

Его основные достоинства:

1) Надежность (эти моторы гоняют хладоген по радиаторной решетке десятилетиями)
2) Дешевая цена (если повезет можно получить эту деталь бесплатно)
3) Наличие регулирующего реле.

Если есть на примете старый холодильный агрегат, то демонтировать компрессор с него не составит труда. Если у вас есть несколько нерабочих морозильников, то, делая выбор, имейте в виду – двигатели импортных меньше вибрируют, а старые советские хоть и шумные, но выдают большее избыточное давление.

Для выполнения работ потребуются кусачки, универсальная отвертка “на 3”, набор ключей. Первым делом демонтируем трубки двигателя, ведущие к радиаторной решетке, перекусив их кусачками. Причем именно перекусив, а, не перепилив ножовкой по металлу. Хотя во втором случае срез будет более ровным, но внутрь трубочек непременно попадет металлическая стружка. Впоследствии при включении двигателя эти твердые частицы выведут поршневую систему из строя в течение нескольких минут.

Откусываем провода, ведущие к реле, оставляя куски длиной 15-25см. После этого можно откручивать компрессор. Главное не забыть промаркировать верхнюю крышку регулировочного реле пока оно стоит на своем месте. Работа этого устройства основана на использовании сил гравитации, поэтому оно чувствительно к положению в пространстве.

На большинстве моделей бытовых холодильников верхняя крышка маркируется стрелочкой. Но лучше перестраховаться и поставить собственную метку. Демонтировав нагнетатель, забираем с собой весь его крепеж, самое главное не забыть демпферные резинки, они заметно снижают вибрацию.

Демонтировав двигатель с реле, нужно убедиться в их работоспособности, чтобы быть уверенными, что эти устройства в нашем изделии будут работать исправно. Для этого подадим временное питание на регулировочное реле. Это можно сделать при помощи штепсельной вилки с кусочком провода длиной 50см. Делаем скрутку с проводами из реле, изолируем места соединения и развальцовываем сплющенные при демонтаже трубки для обеспечения циркуляции воздуха.

Устанавливаем компрессор так, чтобы промаркированная крышка реле была вверху, подаем на вход схемы 220в. Если регулирующее устройство функционирует, то двигатель начнет работать, прокачивая через себя воздух. При этом одна из трубок будет всасывать воздух, а другая выдувать. Маркером рисуем на патрубках направление движения воздуха, так мы не перепутаем при последующем монтаже вход и выход. После этого даем поработать нагнетателю минут 5-10, если он работает равномерно без изменения тональности гудения и сбоев, значит, двигатель исправен и пригоден для установки в устройство компрессор воздушный, для покраски своими руками, который мы будем использовать в ремонтных работах.

Подготавливаем второй из базовых элементов

Компрессор воздушный, сделанный своими руками, часто надежнее и долговечнее заводского В качестве ресивера лучше всего использовать корпус огнетушителя объемом от 10 литров, запорно-пусковое устройство (ЗПУ) которого имеет наружную резьбу три четверти дюйма. Следует обратить внимание, что в качестве баллона стоит выбирать литые, бесшовные огнетушители (как правило, маркируемые ОУ). Их корпуса рассчитаны на огромную нагрузку, на заводе они выдерживают испытание на прочность при внутреннем давлении в 1000 атмосфер (для наших нужд с большим запасом хватит 10-20).

Вывернув ЗПУ из корпуса огнетушителя при помощи фонарика, исследуйте состояние внутренней поверхности ресивера. При наличии малейших следов коррозии избавляемся от неё с помощью специальных смесей для удаления ржавчины. При желании выполнить компрессор в одной цветовой гамме, для этого счищаем старую краску с корпуса до металла. Затем грунтуем и окрашиваем в новый цвет. Итак, основные комплектующие готовы. Для того чтобы дальше собирать компрессор воздушный для покраски, следует отправиться на закупки.

Закупаем дополнительные комплектующие

Для дальнейшего создания компрессора потребуется приобрести некоторые элементы:

1) Масло для двигателей вязкостью 10W40. Его требуется грамм 350-400, поэтому лучше взять на разлив, ну или купить литр фасованного. Если осталось полусинтетическое масло после смены автомобиля – вообще замечательно, можно смазку не покупать.
2) Армированный маслобензостойкий шланг длиной 1-1.5м, внутренним диаметром соответствующий патрубкам компрессора, демонтированного из холодильника
3) Автомобильные хомуты с затягивающимся винтовым креплением
4) Фильтр для грубой очистки топлива бензиновых двигателей
5) Фильтр системы питания дизелей
6) Маслобензостойкий силиконовый герметик
7) Тумблер отключения (подойдет обычный накладной выключатель бытовой электропитающей сети)
8) Уплотнительная фум-лента
9) Двужильный провод в двойной изоляции сечением в 2.5 кв мм длиной около 5 метров
10) Шаровый кран для газовых магистралей
11) Реле регулировки давления в ресивере (РМ-5 или РДМ-5)
12) Кислородный редуктор
13) Водопроводная крестовина с наружной резьбой три четверти дюйма
14) Обратный (запорный) клапан

Закупив все необходимое, можно собрать компрессор воздушный своими руками. Перед выполнением работ произведем замену масла в двигателе нагнетателя.

Первое техобслуживание нагнетателя компрессора

Компрессор воздушный, сделанный своими руками для гаражаЗалитое при изготовлении холодильника в двигатель минеральное масло (веретенка) на всем сроке работы не контактирует с атмосферой – система полностью герметична. Компрессор имеет свойство “потеть” маслом, при замкнутой системе это не страшно – влетевшие капельки возвращаются обратно.

Разорвав контур, мы подвергаем веретенку воздействию атмосферы, и она быстро теряет свои смазывающие функции. Если оставить такое масло в нагнетателе, поршни начнут быстро изнашиваться и двигатель придет в негодность. Поэтому лучше его сразу поменять на моторное полусинтетическое, имеющее дополнительные присадки.

Помимо входного и выходного патрубков корпус компрессора от холодильника содержит третью трубочку, конец которой запаян. Он изначально спроектирован для смены смазывающего состава двигателя. Закупоренную часть патрубка следует удалить. Для этого по окружности аккуратно надпиливаем заливную трубку, ни в коем случае не стараясь пропилить стенки. Иначе внутрь двигателя попадут металлические частицы.

Надпиленный конец отламываем, а оставшийся патрубок развальцовываем при помощи шила. Затем сливаем старое масло в какую-нибудь емкость, чтобы определить требуемый для замены объем. Полусинтетику заливаем, используя шприц. После заправки маслом, регламентный патрубок закупориваем при помощи винтика с намотанной на него фум-лентой.

Компрессор воздушный для покраски – финальный этап сборки

На место ЗПУ в корпусе огнетушителя вворачиваем водопроводный четвертник, предварительно обмотав его резьбу фум-лентой для уплотнения. В дальнейшем на всех винтовых соединениях конструкции используем этот материал для подмотки. Также для надежности поверх фум-ленты наносим маслобензостойкий герметик.

На верхний вывод крестовины через переходный фитинг наворачиваем реле регулятор давления в ресивере. К одному из оставшихся входов четвертника приворачиваем обратный клапан, а к нему штуцер для подключения маслобензостойкого шланга. Обратный клапан защищает нагнетатель от избыточного давления воздуха в ресивере. На последний оставшийся свободный ввод накручиваем кислородный редуктор, к нему присоединяем запорный кран, чтобы иметь возможность перекрывать выход газа при смене пневмоинструментов.
К крану приворачиваем переходной штуцер для подключения шланга краскопульта или подкачивающего пистолета. Редуктор позволит свести на нет скачки давления нагнетателя и выдать равномерную струю плотного воздуха.

Далее обеспечиваем защиту двигателя от пыли и краскопульта от влаги и масла. Для этого перед воздухозаборным патрубком нагнетателя устанавливаем фильтр грубой очистки бензиновых двигателей. Его мембраны защитят всю систему от попадания твердых частиц. Микроскопические капельки жидкости, которые могут попасть в автоэмаль, задержит дизельный фильтр. Его мы устанавливаем на выход нагнетателя, который имеет свойство “потеть” маслом. Осталось сделать последние шаги – закрепить все элементы на одной раме, подключить питание и отрегулировать рабочее давление в камере ресивера.

Один из вариантов сборки на одной базе – прикрепить все детали к деревянной доске при помощи жестяных полосок и саморезов. Единую раму можно оснастить для мобильности колесиками от мебельной фурнитуры. Питание подаем через закупленный выключатель.

Итак, воздушный компрессор для покраски готов. Чтобы он прослужил долго, раз в год меняйте фильтра и масло. Удачи!

Компрессор. Виды и устройство. Работа и применение. Как выбрать

Компрессор представляет собой прибор, предназначенный для перекачки сжатого воздуха или газа. Он используется для обеспечения работы пневматического инструмента, циркуляции охлаждающего хладагента в замкнутом контуре и накачки давления в различные емкости. Данное оборудование широко используется в медицине, промышленности и быту. Его наличие позволяет выполнять широкий спектр действий.

Конструкция и разновидности по строению

Компрессор представляет собой воздушный насос, работающий в автоматическом режиме. Он обеспечивает подачу воздуха или газа с избыточным давлением. Устройство может работать от электрического мотора или двигателя внутреннего сгорания. Конструкция нагнетателя часто предусматривает не только насос, но и специальный металлический ресивер для нагнетания давления.

По принципу действия самого насоса, устройство может быть:

• Винтовым.
• Поршневым.
• Мембранным.

Существует также еще несколько технологических разновидностей устройств для нагнетания воздуха, но они являются более редко применимыми, в связи с дороговизной производства или низкой эффективностью работы.

Винтовой

Винтовой является дорогостоящей конструкцией, применяемой на промышленных объектах. В его основе лежит специальный шнек, который захватывает воздух или другой газ по принципу винта мясорубки. Для обеспечения более эффективного забора воздуха он смешивается с маслом, находящимся внутри нагнетателя. Получаемая смесь подается под давлением, после чего фильтруется и очищенный воздух подается на выход. Также существует более дорогие безмасляные конструкции, используемые химической и фармакологической промышленностью, а также в стоматологических клиниках, где важна чистота воздуха без наличия микрочастиц масла.

Винтовая конструкция является очень надежной, но в случае поломки затраты на ремонт могут достигать половина стоимости самого агрегата. Хотя прибор и имеет такой недостаток, но все же его преимущества довольно большие:

• Низкий уровень шума.
• Минимальный нагрев.
• КПД доходит почти до 98%.
• Низкое потребление энергии.

Поршневой

Поршневая конструкция является более бюджетной, поэтому большинство компрессоров сделаны именно по ее принципу. Она представляет собой двигатель, который при вращении поршня засасывает поток в камеру сжатия, после чего перекачивает его дальше по контуру. Специальный клапан в месте забора не позволяет воздуху выйти обратно через вход. Поршневое устройство являются менее надежными, но не дорогим при покупке и обслуживании.

Если сравнивать поршневую конструкцию с винтовой, то она проигрывает по всем параметрам, кроме габаритов и стоимости. Нужно отметить, что разница в цене между двумя видами настолько велика, что поршневой вариант выбирают даже несмотря на его недостатки:

• Высокий уровень шума.
• Низкий КПД.
• Постоянный перегрев.
• Вибрация при работе.
• Частые поломки.

Мембранный

Мембранный компрессор в отличие от первых двух разновидностей применяется преимущественно на промышленных объектах для работы с различными газами. В быту такую конструкцию можно встретить в холодильных установках и на мини аэрографах. Очень редко в продаже можно увидеть и обычные бытовые нагнетатели данного типа. Принцип их действия заключается в том, что в результате колебательных движений двигателя осуществляется дребезжание гибких мембран, которые сжимают и разжимают газы, обеспечивая их передачу под высоким давлением. Данная конструкция является очень успешной. Она имеет ряд достоинств:

• Компактный размер.
• Создание высокого давления.
• Предотвращение подачи механических примесей.
• Не сложное техническое обслуживание.
• Надежный корпус для предотвращения утечек газа.

Несмотря на перечисленные преимущества, такой тип, хотя и не является сложным и дорогостоящим в обслуживании, все же требует периодической замены мембраны, которая теряет свою эластичность, особенно при работе с агрессивными газами. Стоит также отметить, что хотя промышленные машины и имеют сравнительно небольшие габариты, но их корпус выполнен из толстостенной стали, что существенно влияет на массу оборудования.

Целевая разновидность компрессоров

Компрессоры отличаются между собой не только по принципу действия, но и по целевому предназначению. По данному критерию они делятся на следующие виды:

• Газовые.
• Воздушные.
• Циркуляционные.

Газовые применяются для перекачки чистых газов и их смесей. Они устанавливаются на заправочных станциях для закачки баллонов кислородом, водородом и прочими веществами. Они не предназначены для работы с воздухом и имеют специальную конструкцию, которая не допускает образование электрической искры, что может быть опасным при работе с некоторыми взрывоопасными газами.

Воздушный компрессор является самым распространенным. Его можно встретить в автомастерских и на шиномонтаже. Именно такое устройство обеспечивает накачку колес автомобилей, а также подает сжатый воздух в краскопульт, применяемый для малярных задач. От воздушного нагнетателя работает пневматические инструменты, используемые строителями и автомеханиками.

Циркуляционные компрессоры являются узконаправленной разновидностью, основная задача которой состоит в обеспечении непрерывной перекачки воздуха или газа по замкнутому контуру. Такое устройство не имеет накопительного ресивера. Зачастую такие приборы используются для обеспечения циркуляции фреона или другого хладагента в холодильном оборудовании. Чаще всего для данных целей используется мембранная конструкция.

Какой компрессор выбрать для дома или работы

Для домашнего использования, применения в автомастерские или для решения строительных задач преимущественно выбираются воздушные поршневые компрессоры с накопительным ресивером. Они хотя и уступают стальным конструкциям по долговечности, но является сравнительно дешевыми и легкими. Большинство моделей, которые применяются для частных целей, можно с легкостью разместить в багажнике автомобиля.

Выбирая поршневой, или другой бытовой компрессор, следует обратить внимание на его рабочие характеристики:

• Объем ресивера.
• Производительность.
• Мощность.
• Давление.
• Уровень шума.

Что касается объема ресивера, то он подбирается индивидуально в зависимости от использования устройства. Если планируется, что агрегат будет применяться исключительно для накачивания колес и редких несложных покрасочных работ, то вместительности в 24 л будет более чем достаточной. Если компрессор используется профессионально для масштабных малярных задач, когда важно поддержание заданного давления, то лучше всего выбирать устройства с ресивером от 50 л и выше. Это правило касается подключения пневматического строительного или слесарного оборудования. В противном случае после нескольких секунд работы, накопленный насосом воздух в ресивере выйдет, что позволит продолжить работу только после возобновления требуемого для инструмента давления.

Немаловажным фактором является и производительность. Если она высокая, то даже агрегат с небольшим ресивером станет вполне пригодным для выполнения профессиональных задач. Для комфортной работы не стоит брать оборудование, производительность которого ниже 150 л/минуту.

Чем мощнее компрессор, тем лучше. Стоит учитывать, что при увеличении данного показателя возрастает и уровень шума. Для домашнего устройства оптимальной считается мощность 1,5 кВт. Если объем ресивера составляет 50 литров и более, и если оборудование будет эксплуатироваться для выполнения профессиональных задач, то лучше отдать предпочтение прибору мощностью 2-2,5 кВт. Конечно, он не будет избыточно производительным, но в соотношении цены и эффективности этот вариант является оптимальным.

Что касается давления, то подавляющее большинство бытовых компрессоров нагнетают 8 бар. Этого более чем достаточно для выполнения практически любых задач. К примеру, для использования компрессора в покрасочных целях давления на выходе ставится 4-6 бар, то же самое касается и пневматического инструмента. Ну а если использовать прибор исключительно для накачки колес, то для легкового транспорта было бы достаточно компрессора с возможностью нагнетания давления до 3 бар. Также при выборе стоит обратить внимание, что чем мощнее прибор, тем он объемней, громче и тяжелее. Делая покупку, не стоит гнаться за производительностью, а отталкивается от целей, которые будут стоять перед оборудованием.

Как продлить жизнь компрессора

Для того чтобы оборудование работало как можно дольше, оно нуждается в несложном уходе. В первую очередь не рекомендовано оставлять ресивер под давлением после завершения работы. Для этого следует спустить закаченный воздух, что позволит увеличить срок службы прокладок и кранов.

Периодически, особенно в холодное время, необходимо выкручивать специальное сливное отверстие внизу ресивера для слива конденсата, который выделяется из пара. Особенно это важно, если компрессор используется для подключения краскопульта. В противном случае вместе с воздухом из него будут вылетать капли воды, что совершенно неприемлемо при малярных работах. Отсутствие влаги в ресивере надежная защита от коррозии. Ржавые частицы быстро забивают фильтрующие элементы, что снижают эффективность работы оборудования. При значительном появлении конденсата внутри ресивера создается характерный хлюпающий звук при раскачивании.

Еще одним немаловажным фактором, который негативно влияет на сохранение работоспособности компрессора, является перегрев. Поршневая конструкция является далеко не совершенной, поэтому при работе устройства создается сильное трение, что нагревает рабочие части прибора. Существенный перегрев может стать критичным, поэтому следует чередовать работу с перерывами. Мембранные и шнековые конструкции чувствительны к морозу, поэтому их лучше не включать при минусовой температуре.

Воздушные компрессоры — устройство и принцип работы

Содержание:

Воздушные компрессоры — это сложные установки, основная задача которых — сжимать воздух или другие газы. Их альтернативное название — ресиверы сжатого воздуха. Сжатый воздух потребляется пневматическим инструментом или может использоваться напрямую из компрессора с помощью шланга.

Чтобы правильно выбрать и использовать это оборудование, нужно понимать принципы его действия. Ниже мы подробно расскажем о видах компрессорных установок, их устройстве и том, как они работают.

Где используются компрессоры и зачем они нужны?

Компрессорные установки применяют как в домашних условиях, так и на крупных предприятиях. Для каждого случая потребуется оборудование с разным устройством и техническими характеристиками.

Вот распространенные варианты использования компрессорного оборудования:

• Дома. Воздушный компрессор низкого давления можно подключить к воздуходувке или пневматическому гайковерту, выполнять с его помощью пескоструйные работы, накачивать шины и т.п.
• На СТО. Станции обслуживания авто используют сжатый воздух для продувки деталей, подкачки шин и очистки механизмов. Им подойдут полупрофессиональные поршневые компрессоры.
• В стоматологиях. В клиниках стоматологического профиля компрессоры нужны, чтобы обеспечить воздухом пневматические бормашины.
• На предприятиях. Существует большое количество пневматического инструмента (начиная от пневмостеплеров, и заканчивая оборудованием для покраски), которое не будет работать без большого количества сжатого воздуха.
• Профессиональные компрессоры высокого давления с большой потребляемой мощностью используют и в производственных отраслях: фармацевтической, продовольственной, строительной, нефтегазовой промышленности, металлургическом и машиностроительном производстве. Такие устройства называют промышленными компрессорами.

Воздушные компрессоры — устройство и принцип действия

Так называемые объемные компрессоры (поршневые и роторные) сжимают воздух с помощью изменения объема рабочей полости. Газ под высоким давлением компрессоры удерживают в воздухосборнике (ресивере). Даже если устройство в данный момент не работает, вы сможете использовать накопленный в ресивере воздух.

Сам механизм сжатия у каждой категории оборудования разный. В зависимости от него выделяют две большие группы компрессоров — роторные и поршневые агрегаты. Кроме основных деталей, у компрессоров также есть регуляторы давления, выпускные клапаны и манометры.

Роторные компрессоры

В роторных устройствах в качестве нагнетательных элементов работают вращающиеся детали. В этой категории можно выделить винтовые, роторно-пластинчатые и спиральные компрессоры. Все они показывают высокую производительность оборудования.

Винтовые

Работа винтовых воздушных компрессоров происходит следующим образом:

1. Воздух проходит через фильтр, очищаясь от примесей и пыли.
2. Затем он попадает в винтовую пару (один винт с вогнутым профилем, а другой — с выпуклым), которая вращается благодаря работе двигателя.
3. Воздух смешивается с маслом, чтобы создать между роторами масляный клин — пленку, защищающую роторы от трения.
4. Вращение роторов перемещает воздух по направлению к емкости, постепенно повышая в ней давление воздуха.

Спиральные

Основные рабочие детали спирального компрессора — две спирали, одна из которых неподвижна, а вторая размещена внутри первой и приводится в движение двигателем. Во время вращения спиралей между ними увеличивается и уменьшается полость с воздухом. При расширении полости туда засасывается воздух, который потом сжимается во время ее сужения и проходит через отверстие в центре спиралей в емкость.

Сами спирали не прикасаются друг ко другу — между ними есть небольшой зазор. Края спиралей прикасаются только к стенкам цилиндра, в котором происходит вращение.

Роторно-пластинчатые

В роторно-пластинчатых компрессорах в камере вращается ротор со специальными пластинами. Ротор расположен в камере эксцентрично, не занимая весь ее объем. Пластины при вращении образуют замкнутые пространства с динамическим объемом. В них поступает воздух, после чего они сжимаются и выпускают сжатый воздух из ресивера через выпускной клапан.

Поршневые компрессоры

Этот тип воздушных компрессоров подразумевает использование одного или двух поршней, приводимых в движение двигателем. Вращение передается поршню с помощью коленвала, заставляющего поршень двигаться вверх и вниз. Половину цикла занимает впускной этап — поршень создает разрежение в камере, и воздух начинает всасываться через впускной клапан. Когда поршень двигается обратно, впускной клапан закрывается, и открывается выпускной — воздух сжимается и поступает в ресивер.

Мембранные компрессоры

Их принцип действия схож с работой поршневых устройств, только вместо поршневого блока в них работает гибкая мембрана. За счет того, что в таком оборудовании меньше трущихся частей, оно считается более надежным. Если в работе мембранного компрессора наблюдается резкое падение производительности, значит, мембрана повреждена и ее следует заменить.

Отличие масляных и безмасляных компрессоров

Существует еще одна классификация, которая основывается на использовании в механизме смазочного вещества.

Масляные компрессоры

Масло в компрессорах используется для смазывания деталей — это защищает их от износа. Побочным эффектом использования масла является его содержание в воздухе на выходе. Хотя в современных компрессорах используются фильтры, отделяющие масло от воздуха, в нем все равно присутствуют микроскопические масляные частички. Это недопустимо в фармацевтике, пищевой промышленности и некоторых других сферах. Потребность в совершенно чистом воздухе привела к созданию безмасляных компрессоров.

В то же время, масляные компрессоры более надежны и имеют долгий срок эксплуатации, так как двигатель и подшипники медленнее изнашиваются. При уходе за ними нужно периодически проверять уровень масла — если он низкий, потребуется заменить масло в воздушном компрессоре.

Безмасляные компрессоры

Принцип работы безмасляных компрессоров мало чем отличается от масляных. Однако в этом случае работа происходит в “сухой” камере, без смазки. Это приводит к повышенному износу деталей и высокой рабочей температуре. Чтобы продлить жизнь таких агрегатов, производители стараются использовать материалы с низким коэффициентом трения и даже впрыскивать в рабочую камеру воду. Ресурс безмасляных моделей все равно остается ниже, чем у масляных, зато воздух, который они сжимают, чистый. Чтобы такое оборудование могло нормально работать, ему требуется хорошая система охлаждения.

Преимущества и недостатки компрессоров

Каждая категория компрессоров обладает своими плюсами и минусами, которые обусловлены строением и принципом работы.

Плюсы и минусы роторного типа компрессоров

Преимущества роторных компрессоров:

• В винтовых и спиральных моделях вращающиеся элементы не соприкасаются друг с другом из-за масляной прослойки. Это значительно повышает их ресурс.
• Роторные компрессоры производят мало шума при работе и почти не вибрируют.

Недостатки роторных компрессоров:

• Они стоят дороже поршневых.
• В роторно-пластинчатых установках идет повышенный износ за счет трения пластин.

Плюсы и минусы поршневого типа компрессоров

Преимущества поршневых компрессоров:

• Стоимость поршневых компрессоров ниже, чем у роторных.
• Простая конструкция позволяет легко обслуживать устройства и повышает срок эксплуатации.

Недостатки поршневых компрессоров:

• Шум и вибрация при эксплуатации.