Воздушный компрессор представляет собой разновидность оборудования, предназначенного для обеспечения работы различных типов пневматических инструментов и устройств, использующих в качестве источника питания энергию сжатого воздуха. Основным элементом конструкции любого компрессора, отвечающего за нагнетание воздуха, является винтовой или поршневой механизм сжатия (реже используются спиральные, мембранные и роторно-пластинчатые варианты). При этом разные типы таких узлов отличает как конструкция, так и принцип работы.
Конструкция винтового и поршневого компрессора
Винтовой механизм состоит из винтовой пары с изогнутыми в противоположные стороны лопастями, шестерней синхронизации, обеспечивающих равномерное вращение обоих винтов, антифрикционных подшипников, снижающих трение при движении вала, уплотнений вала и рубашки охлаждения. При запуске двигателя винты приходят в движение и нагнетают прошедший через фильтр очистки воздух в накопитель (ресивер) до получения нужного значения давления. При этом поверхности винтов не соприкасаются, поскольку разделены масляной пленкой.
Основными элементами конструкции поршневого механизма являются поршень, помещенный в камеру-стакан, и коленчатый вал, приводящий его в движение. При работе двигателя вращательное движение коленвала преобразуется в возвратно-поступательное движение поршня. На первом этапе поршень поднимается, что приводит к разрежению в камере, открытию впускного клапана и поступлению воздуха в стакан. На втором этапе поршень опускается вниз, клапан закрывается, а воздух сжимается и поступает в ресивер через выпускной клапан, срабатывающий после достижения определенных параметров давления. На рынке также присутствуют более производительные двухпоршневые модели компрессоров.
Такая принципиальная разница в конструкции и принципе работы не может не сказываться на эксплуатационных характеристиках винтовых и поршневых компрессоров. Основные отличия, преимущества и недостатки оборудования обоих видов будут рассмотрены ниже.
Качество и температура воздуха
Из-за трения деталей механизма температура воздушного потока у поршневых компрессоров может достигать 8-120°C. В нем также может присутствовать до 15 мг/м³ масел (для масляных моделей). У винтовых аналогов температура воздуха на выходе не превышает температуру окружающей среды более чем на 10-12°C. При этом содержание примесей составляет не более 2-3 мг/м³. Помимо этого, винтовые компрессоры обеспечивают максимально равномерный воздушный поток, тогда как у поршневых наблюдается незначительная пульсация из-за цикличной работы поршня.
Возможность интенсивной эксплуатации
Для обеспечения нормальной работы поршневого компрессора необходимы периодические перерывы, тогда как винтовое оборудование способно работать круглосуточно.
Надежность и долговечность
Рабочий ресурс поршневого механизма составляет не более 6000 часов, а у некоторых моделей качественных винтовых узлов он может достигать 30000 часов, так как износ деталей механизма минимален.
Габариты и вес
При одинаковой производительности и других характеристиках поршневые компрессоры будут более компактными и легкими по сравнению с винтовыми аналогами.
Сложность обслуживания и ремонта
Из-за простоты конструкции поршневые компрессоры более просты в обслуживании, а в случае поломки запасные детали обойдутся относительно недорого.
Уровень шума и вибрации
Особенности конструкции и принцип работы обеспечивают более тихую работу винтовых компрессоров с минимальным уровнем вибрации.
Степень нагрева при работе
У винтового механизма нагрев намного ниже, поскольку применяются эффективные системы жидкостного охлаждения. В большинстве же поршневых компрессоров устанавливается воздушное охлаждение и, даже несмотря на это, происходит довольно большой нагрев, требующий периодических перерывов в работе.
Экономичность
Из-за отсутствия трения рабочих элементов винтовые компрессоры потребляют меньше энергии, чем поршневые с той же производительностью.
Стоимость
Винтовые компрессоры стоят намного дороже, поэтому чаще всего применяются в различных отраслях промышленности, предполагающих интенсивную и даже круглосуточную работу оборудования. Именно высокая стоимость и является основным недостатком таких агрегатов, существенно ограничивающим сферу их применения.
Плюсы и минусы винтовых компрессоров
Плюсы:
- высокий КПД и производительность;
- экономное потребление энергии;
- очень большой рабочий ресурс, достигающий 30000 часов, что объясняется минимальным износом отсутствием соприкосновения винтов, а также надежностью конструкции в целом;
- низкая температура воздуха и минимальное содержание в нем сторонних включений;
- равномерная подача воздуха без пульсации;
- низкий уровень шума и вибрации при работе;
- минимальная потребность в периодическом обслуживании;
- практически полное отсутствие нагрева при работе.
Минусы:
- чрезмерно высокая стоимость, делающая нецелесообразным применение винтовых компрессоров в частном хозяйстве или на небольших предприятиях;
- сложный и довольно дорогой ремонт;
- очень ограниченный выбор моделей для домашнего хозяйства и малого бизнеса;
- довольно большие габариты и вес, требующие отдельного места под установку.
Лучшие модели винтовых компрессоров
- IRONMAC IC 10/10 C VSD – профессиональный винтовой воздушный компрессор с осушителем обеспечивает производительность до 750 л/мин при очень высоком КПД, достигающем 98,9%. Оборудование весом 191 кг оснащается ресивером емкостью 500 литров и, благодаря высокому уровню защиты, соответствующему стандарту IP54 (защита от крупной пыли и падающих с любой стороны капель воды), может устанавливаться на открытом воздухе. Устройство поставляется в защитном кожухе, оснащенном информативным цветным дисплеем и понятной панелью управления;
- Cross Air CA5.5-10RA – винтовой компрессор этой марки обладает максимальной производительностью 600 л/мин и способен подавать воздух под давлением до 10 бар. Устройство оснащено автоматическим стабилизатором входящего напряжения и имеет встроенную автоматическую защиту от низкого уровня масла, функцию блокировки случайного включения, а также автоматического отключения при достижении необходимого давления. Надежность всех элементов конструкции делает возможной работу компрессора в круглосуточном режиме;
- GMP GM-7.5R-10 – высокопроизводительный винтовой воздушный компрессор этой марки оснащен электродвигателем мощностью 7,5 кВт и способен обеспечить подачу воздуха со скоростью до 1 м³/мин под давлением до 10 бар. Характеристики оборудования позволяют применять его для обеспечения работы пневмоинструмента на строительных площадках, СТО, автомойках, на производственных предприятиях и в других отраслях. Устройство способно работать в круглосуточном режиме, а высокий уровень защиты, соответствующий стандарту IP54, делает его устойчивым к воздействию пыли и влаги.
Плюсы и минусы поршневых компрессоров
Плюсы:
- универсальность применения;
- простота эксплуатации и обслуживания;
- компактные размеры и легкий вес;
- простой и относительно недорогой ремонт;
- низкая чувствительность к содержанию в поступающем воздухе сторонних примесей;
- возможность эксплуатации в режиме кратковременных включений и выключений;
- доступная стоимость, позволяющая применять оборудование этого типа в частном гараже, на СТО и на небольших ремонтных или производственных предприятиях.
Минусы:
- довольно высокий уровень шума и вибрации;
- посредственное качество и высокая температура воздуха;
- незначительная пульсация воздуха;
- ограниченный срок службы;
- нагрев, не позволяющий выполнять работы без перерыва.
Лучшие модели поршневых компрессоров
- Denzel DLS650/10 – компактный поршневой безмасляный компрессор с производительностью 120 л/мин представляет собой надежное и простое оборудование, применяемое для обеспечения работы инструмента в домашнем хозяйстве, в гараже, на СТО, в мастерских и многих других отраслях, предполагающих выполнение не очень большого объема работ. Устройство оснащено ресивером емкостью 10 литров, манометром, системой автоотключения при перегреве и автоматического запуска при падении уровня давления ниже допустимого;
- DAEWOO DAC 180 S – компактный и легкий переносной поршневой компрессор обладает производительностью до 180 л/мин и оснащается надежным малошумным индукционным фирменным двигателем мощностью 1 кВт с увеличенным рабочим ресурсом. К достоинствам этой модели относится высокое качество воздуха, позволяющее применять ее в качестве источника питания для пневматических краскопультов, простота регулировки давления (до 8 бар), а также наличие предохранительного клапана, манометра и удобной ручки для переноски;
- ATMOSFERAAIR КР-480/100 – достаточно мощный поршневой масляный компрессор способен обеспечить подачу воздуха со скоростью до 480 л/мин под давлением до 10 бар. Данная модель оснащена вместительным ресивером объемом 100 литров, осушителем воздуха и встроенной защитой от перегрева, а четыре колеса существенно упрощают транспортировку устройства.
Сравнение характеристик винтовых и поршневых компрессоров
| Критерии | Винтовой компрессор | Поршневой компрессор |
| Мощность и производительность | В основном выпускаются мощные высокопроизводительные компрессоры промышленного назначения | В ассортименте преобладают модели малой и средней мощности и производительности |
| Качество воздуха | Очень высокое – содержание примесей минимально, температура превышает температуру окружающей среды всего на несколько градусов, а поток отличается стабильностью | Среднее – содержание примесей может достигать 15 мг/м³, а температура 120°C, при этом при подаче наблюдается незначительная пульсация |
| Надежность и долговечность | Рабочие элементы подвержены минимальному износу, а рабочий ресурс может достигать 30000 часов | Из-за трения детали довольно быстро изнашивается, а рабочий ресурс составляет в среднем 3000-6000 часов |
| Уровень шума и вибрации | Низкий | Средний или высокий в зависимости от характеристик конкретной модели |
| Экономичность | Высокая | Средняя |
| Стоимость | Доступная | Достаточно высокая |
Читайте также:
Компрессор винтовой и поршневой – какой из них лучше и практичнее
Винтовые и поршневые компрессоры отличаются друг от друга принципом работы, а также рабочими характеристиками, определяющие сферу их применения, поэтому нельзя точно сказать, какие из них лучше, а какие – хуже.
Компрессоры с поршневым механизмом являются недорогими, простыми в управлении и обслуживании, неприхотливыми и универсальными, поэтому пользуются более высоким спросом и отлично подходят для обеспечения работы как бытового, так и профессионального пневматического инструмента. Такие устройства востребованы в гараже и домашней мастерской, на СТО и на производственных предприятиях, а также во многих других отраслях, не требующих очень высокой производительности и непрерывной подачи воздуха.
Высокопроизводительные и надежные винтовые компрессоры, отличающиеся высоким рабочим ресурсом, способностью работать в круглосуточном режиме и многими другими преимуществами, относятся скорее к профессиональному дорогому промышленному оборудованию и чаще всего применяются на крупных производственных предприятиях.
