Компрессоры — как создается и используется давление

Без рубрики

Компрессор — это устройство, в котором воздух или другой газ перемещается путем сжатия. Это устройство является частью пневматических инструментов и другого оборудования. Компрессорные устройства используются в промышленном производстве, бытовой технике, строительстве и ремонтных работах. Наиболее важным параметром в этом случае является именно сила сжатия газообразного вещества. В этом материале мы расскажем, как компрессор создает давление и как его регулировать.

Компрессор  — устройство и принцип действия

Название устройства происходит от «compressio», что в переводе с латинского означает «сжатие». Основная цель — сжатие газообразного вещества для его перемещения и использования силы давления.

Компрессоры давления, выпускаемые современной промышленностью, делятся на несколько типов и подтипов. В зависимости от способа сжатия газа различают две большие группы оборудования: объемное и динамическое. Давление создается разными методами, соответственно, различается и принцип работы.

Компрессоры - как создается и используется давление

Вытеснительные модели выполнены в виде рабочих камер с системой клапанов, в которых происходит сжатие и вытеснение газа. Схематически, рабочая среда поступает в камеру через впускной клапан, который открывается только внутрь и не позволяет газу выходить наружу. Затем газ сжимается, уменьшая объем камеры, и выталкивается через выпускной клапан, который также открывается в одну сторону, наружу.

Динамические конструкции сжимают газ, ускоряя его движение с помощью винтовой системы. Это преобразует энергию движения в сжимающую силу.

Примечание: Помимо принципа действия, компрессорные установки делятся на группы в зависимости от типа рабочей среды (воздух, пар, какой-либо газ или их смесь), типа привода, способа отвода тепла, используемой отрасли и конечного давления.

Типы давления в компрессоре

В зависимости от степени сжатия газа и максимально достижимого значения этого параметра существуют следующие типы агрегатов:

  • вакуумные установки — используются для откачки воздуха;
  • агрегаты низкого давления (до 1,5 МПа) — используются в комплектах профессионального пневматического оборудования, бытовой пневматики и уборочной техники
  • агрегаты среднего давления (свыше 1,5 МПа до 10 МПа) — используются в горнодобывающей промышленности, промышленном охлаждении, кондиционировании, холодильной технике, системах и оборудовании автоматического запуска и других отраслях промышленности;
  • агрегаты высокого давления (свыше 10 до 100 МПа) — такие агрегаты оснащены автоматическим регулированием степени сжатия и используются во многих отраслях промышленности;
  • сверхвысокого давления (100 МПа и выше) — используется в металлургии и других крупных отраслях промышленности.
Смотрите также:  Оптимальное расстояние от телевизора до зрителя

Рабочее давление

Важной технической характеристикой каждой модели компрессора является рабочее давление, т.е. степень сжатия воздуха, которую может производить и постоянно поддерживать агрегат. Значение измеряется в МПа, барах, кг/см2, атмосферах, а также мм рт. ст. Например, в документации может быть указано 7 бар или 15 МПа.

Принцип работы всех компрессоров с автоматическим управлением одинаков: устройство всасывает воздух до достижения необходимого объема. Двигатель перестает вращаться, и забор воздуха прекращается. Как только давление в устройстве снижается до минимального значения, двигатель начинает работать, тем самым запуская процесс сжатия воздуха до максимального значения.

Компрессоры - как создается и используется давление

Цикл включения/выключения компрессора контролируется специальным устройством, называемым прессостатом. Именно этот компонент работает как реле времени, замыкая/размыкая цепь питания двигателя в нужное время, а также выполняет функцию контроля давления.

Предупреждение! Разница между минимальной и максимальной степенью сжатия для каждой модели должна определяться производителем.

Автоматический блок рабочего давления — принцип действия

Принцип работы устройства автоматического контроля сжатия основан на физическом законе сопротивления двух сил: газа, прижимающегося к мембране, и сопротивления пружины. При необходимости можно отрегулировать рабочее давление с помощью резьбовых винтов, предусмотренных в конструкции прессостата, которые могут регулировать положение пружины. Регуляторы давления воздуха находятся под крышкой прессостата, а рядом с ними указаны места регулировки пружины. Также имеется винт, который отвечает за разницу между максимальным и минимальным сжатием.

На входе воздуха в компрессор установлен специальный клапан для предотвращения обратного потока газа. Герметичность корпуса, а также обратный клапан обеспечивают постоянную степень сжатия на выходе. Для регулирования компрессии выходящего газа устройство оснащено регулятором давления. Здесь находится регулятор давления для настройки подачи сжатого воздуха на подключаемый к компрессору инструмент, например, краскопульт или отбойный молоток. Устройства оснащены манометром для визуального контроля.

Подключение прессостата к компрессору

Реле давления подключается к компрессору с помощью специальных соединительных фланцев. После простого механического соединения необходимо установить электрическое соединение с двигателем через контакты датчика. Схема подключения реле давления существенно различается в зависимости от напряжения используемого источника питания — 220 или 380 В.

Смотрите также:  Сравнительный обзор телевизоров Samsung и LG

Компрессоры - как создается и используется давление

Схема подсоединения прессостата к сети 380 В

Магнитный контактор, иначе известный как реле включения-выключения, используется для подключения автоматического реле к компрессорному оборудованию, работающему от 3-фазной сети 380 В. Этот компонент обозначен на принципиальной схеме символами «KM».

Компрессоры - как создается и используется давление

Схема подсоединения прессостата к сети 220 В

Прессостат подключается к однофазной сети 220 В, как показано на схеме ниже.

Компрессоры - как создается и используется давление

Подсоединение прессостата к компрессору

Подключение реле давления к компрессору осуществляется простым способом, который выполняется следующим образом.

  • устройство должно быть прикручено к центральной трубе корпуса инструмента/приемника;
  • соединение должно быть уплотнено уплотнительной лентой или жидким герметиком;
  • один из отводов с наименьшим диаметром должен быть соединен с предохранительным клапаном компрессора, а другой — с предохранительным клапаном;
  • другой выход может быть использован для установки манометра на компрессор или может быть закрыт металлической заглушкой.

Компрессоры - как создается и используется давление

Регулировка давления

При эксплуатации различных воздушных компрессоров, например, в окрасочных аппаратах с выбросом под давлением, аквариумных моделях или автомобилях, необходимо регулировать давление.

Подскажите! Если используется реле, заводские настройки должны быть изменены в соответствии с рабочим диапазоном компрессора.

Для настройки компрессора на другие рабочие параметры необходимо определить значение давления при включении и выключении автоматикой электродвигателя с помощью манометра. Затем необходимо выполнить следующий алгоритм:

  • Отключите компрессор от электросети;
  • снимите крышку прессостата;
  • поверните регулятор максимального сжатия (P +/-) на необходимое значение, чтобы увеличить или уменьшить давление, при котором реле отключает электродвигатель;
  • при необходимости с помощью ручки регулировки ΔΡ со стрелкой установите дифференциальное сжатие для запуска и остановки рабочего процесса;
  • установите на место крышку реле;
  • подключите устройство к электросети и включите его.

Компрессоры - как создается и используется давление

Следует понимать, что чем выше установлена степень сжатия, тем реже будет выключаться двигатель и тем больше будет перепад давления в блоке.

Выбор компрессора по давлению на выходе

Сжатый воздух обладает энергией. Компрессор, с помощью которого достигается сжатие, является важным компонентом пневматических систем и оборудования, нуждающихся в этой энергии.

Важно: Выбирайте компрессор, который соответствует вашим конкретным потребностям в отношении давления нагнетания. Другими словами — инструмент и компрессор должны быть согласованы по параметрам.

Степень сжатия газа компрессора и сопрягаемого инструмента должна быть согласована по следующим причинам. Если выходное давление слишком высокое, детали инструмента могут быстро износиться, а рабочий инструмент может быть поврежден. А когда компрессор не нагнетает достаточное выходное давление, это вызывает обратную проблему: инструмент не достигает необходимого рабочего давления или инструмент не запускается. Поэтому первое правило выбора заключается в том, что давление воздуха на выходе компрессора должно соответствовать максимально допустимому производителем инструмента, с поправкой на длину и диаметр соединительного шланга, в пределах 1 бара (0,1 МПа).

Смотрите также:  До какой рабочей температуры может греться компрессор у холодильника

Потребность в запасе

Второе правило выбора компрессорного оборудования касается величин производительности и резерва. Эти характеристики определяют количество сжатого воздуха в единицу времени. Неправильный выбор не исключает проблем, при которых компрессор с плохой подачей воздуха, даже при максимальной производительности, не будет создавать необходимое давление, и инструмент «задохнется». Поэтому логично выбрать компрессор с дополнительной производительностью.

Совет! Эксперты рекомендуют, что 70-80% от максимальной производительности компрессора при нормальной работе является оптимальным выбором.

Характеристика давления воздуха на входе

Согласно мировым стандартам, компрессоры должны иметь маркировку с указанием объема воздуха в неограниченном «диссипативном состоянии». Большинство производителей указывают требуемый объем всасываемого воздуха на заводской табличке, и это соответствует общепризнанным принципам. При выборе компрессора следует учитывать, что при сжатии неизбежны некоторые потери в значении выходного давления.

Предупреждение! Обратите внимание, что, как правило, национальные производители в своих спецификациях указывают выходную мощность компрессора.

Таким образом, описанные выше способы сжатия вещества рабочего газа в компрессоре позволяют повысить давление до уровня, необходимого для конкретного инструмента. Всю необходимую информацию можно найти в документации, прилагаемой к компрессорному оборудованию. Однако следует учитывать, что указанная в характеристиках мощность была измерена производителем при температуре 200C, поэтому использование устройства в более холодных условиях приведет к снижению мощности. Чтобы узнать фактический параметр, умножьте теоретический (из инструкции) на мощность.

Самые надежные компрессоры

Компрессор PATRIOT Euro 24-240 на Яндекс Маркете

Компрессор Denzel PC 50-260 на Яндекс Маркете

Компрессор Metabo Basic 250-24 W на Яндекс Маркете

Компрессор Quattro Elementi KM 24-260 на Яндекс Маркете

Quattro Elementi KM 50-380 в Яндекс Маркете

Оцените статью