Зачем нужны воздушные ресиверы? Обеспечение более щадящего режима работы компрессора
Бóльшая часть воздушных компрессоров наиболее распространенных типов сжатия, в том числе винтовых и поршневых компрессоров, не оснащены какими-либо системами плавного или даже ступенчатого регулирования производительности, а имеют лишь дискретное ее регулирование – то есть, они или производят сжатый воздух в объеме 100% от своей номинальной производительности, или не производят его вообще. У поршневых компрессоров, это реализуется простейшим способом – пуском или остановкой приводного электродвигателя. У всех современных винтовых компрессоров, помимо пуска/остановки электродвигателя, предусмотрен и более щадящий способ изменения режима работы – т.н. холостой ход. Режим холостого хода у винтовых компрессоров реализуется путем закрывания заслонки клапана всасывания, расположенного на стороне всасывания винтовой пары, между ней и входным воздушным фильтром. При работающем приводном электродвигателе и открытой заслонке клапана всасывания винтового компрессора, атмосферный воздух беспрепятственно поступает на сжатие; при закрытой заслонке клапана всасывания и, опять же, работающем электродвигателе, воздух не поступает на сжатие, и внутри масловоздушного контура винтового компрессора лишь циркулирует компрессорное масло (последнее относится к маслозаполненным компрессорам; у безмасляных винтовых компрессоров, масло и, при водяном охлаждении, вода, циркулируют в рубашках блоков сжатия и в подшипниках/приводной системе). У одноступенчатых винтовых компрессоров, потребление электроэнергии в режиме холостого хода составляет примерно 30% от номинального энергопотребления в нагруженном режиме.
Допустимая частота
Примерная допустимая частота перезапусков приводного электродвигателя (как поршневых, так и винтовых компрессоров) или переключения винтового компрессора между режимами работы.
| Мощность,кВт | Стоп/пуск, ч-1 | Холостой/рабочий ход, ч-1 |
|---|---|---|
| 4…7,5 | 30 | 120 |
| 11…22 | 25 | 80 |
| 30…55 | 20 | 60 |
| 65…90 | 15 | 40 |
| 110…160 | 10 | 30 |
| 200…250 | 5 | 20 |
Как пуск/остановка приводного электродвигателя, так и переход между нагруженным режимом и режимом холостого хода производятся системой управления компрессора на основании получаемых ей данных о давлении сжатого воздуха после компрессора
При этом, не важно, как именно реализована «система управления» – это может быть и простейшее механическое реле давления, и сложный микропроцессорный блок с передовым пользовательским интерфейсом; в любом случае, при росте давления после компрессора (т.н. «сетевого давления», то есть давления в сети сжатого воздуха) до определенного установленного верхнего уровня, происходит или остановка двигателя (возможно как для поршневых, так и для винтовых компрессоров), или переход на холостой ход (закрытие заслонки клапана всасывания; только у винтовых компрессоров)
При падении давления до установленного нижнего уровня, происходит запуск двигателя или переход на рабочий ход.
Каждый перезапуск электродвигателя и, в меньшей степени, каждое открытие/закрытие клапана всасывания – это небольшой стресс для всего компрессора. Повышенным нагрузкам подвергаются не только сам электродвигатель или клапан всасывания, но и многие, даже почти все, узлы компрессорной установки. Поэтому, частоту изменений режима работы всегда желательно, по возможности, сокращать. При этом, очевидно, что чем больше объем сети сжатого воздуха после компрессора, тем больше времени, при прочих равных, будет занимать рост или падение давления в этой сети. Первой и главной функцией воздушного ресивера является искусственное увеличение объема сети сжатого воздуха с целью минимизации частоты перехода компрессора между постоем/работой или между нагруженным и холостым режимами работы.
Порядок изготовления самодельного ресивера
Последовательность изготовления дополнительного сосуда выглядит примерно следующим образом.
- Очистка старого сосуда от остатков газа. Для этого потребуется его очистить от остатков газа. Удаляют входной вентиль, при этом использование электрического инструмента, например, болгарки, недопустимою в корпусе могут остаться остатки газа.
- Сосуд заливают водой и дают ей отстояться в течение 24 часов. Затем ее сливают и очищают внутреннюю полость о грязи.
- После этого в баллон вваривают разветвители под рукава, но допустимо установить и резьбовые штуцера, для повышения герметичности при установке пробок необходимо устанавливать уплотняющие прокладки.
- Самодельный ресивер необходимо окрасить краской стойкой к воздействию атмосферных явлений.
- В собранный и окрашенный маневр устанавливают конденсатоотводчик – его место в самой нижней точке емкости, в верхней части устанавливают манометр. Марку конденсатоотводчика должна согласовываться с производительностью компрессора и размерами резьбы. Стоимость такого устройства лежит в диапазоне от 2500 до 3000 рублей.
При эксплуатации конденсатоотводчика нельзя забывать что, его монтаж на вспомогательную емкость для хранения газа обязательна. Перед включением рабочей нагрузки требуется проверить состояние электрического привода на возможность его эксплуатации со вспомогательным сосудом для содержания газа.
Для этой проверки необходимо включить компрессор и с использованием расходомера проверить скачок напора в длительном режиме эксплуатации (порядка 20 минут).
Если минимальное давление соответствует заявленным характеристикам нагнетателя, то эксплуатация собранной конструкции вполне допустима. Если падение давления ниже допустимого, то применение этого оборудования стоит под вопросом и использовать его нежелательно.
Как подобрать ресивер для компрессора
Ресивер – это резервуар с воздухом под давлением. Его назначение – выравнивать давление воздуха на пути к компрессору, иначе пульсация поставит под угрозу стабильность работы оборудования. Параметры и оснащение
Компрессорный ресивер обычно представляет собой отдельную емкость с герметичными входом и выходом, вертикального или горизонтального расположения, на специальной раме или ножках. Выполняется бак обычно из устойчивой к коррозии стали, хотя для маломощных агрегатов выпускаются ресиверы из резины и пластика.
Рассчитаны ресиверы на эксплуатацию в температурном диапазоне от –15 ºС до +40ºС, при относительной влажности до 80%. Ресивер оснащается воздухоочистным фильтром, который нужно менять не реже двух раз в год, поскольку его чистота оказывает влияние на производительность. В перечне оснащения также: манометр, отводчик конденсата, предохранительный клапан (срабатывает при скачке давления из-за отказа прессостата) и запорная арматура для подсоединения к рабочему устройству и компрессору.
Поставляется ресивер как с компрессором, так и автономно.Как правило, резервуары рассчитаны на универсальное применение. Они не имеют жесткой привязки к условиям эксплуатации, модели и типу компрессора. Основное условие – соответствие агрегату по максимальному давлению. В зависимости от интенсивности работ могут подойти воздухосборники на 10, 16, 25 или 40 атмосфер.
Вместимость ресивера должна быть адекватна производительности компрессора. Если ресивер на 2 кубометра подсоединить к агрегату производительностью 20 кубометров в минуту, то впускного клапана хватит максимум на месяц, и менять его придется за свой счет, потому что гарантийному ремонту случаи некорректной эксплуатации не подлежат.
Размер имеет значение
Продлить срок службы нагнетающей техники поможет грамотный подбор ресивера подходящего объема. Объем подбирается с учетом расхода сжатого воздуха, его минимального/максимального давления и продолжительности потребления.Для компрессора мощностью до 5 кВт обычно рекомендуют ресивер до 100 литров; до 10 кВт – до 300 литров; до 20 кВт – до 550 литров. При пятиминутной пиковой нагрузке с расходом воздуха 0,1 м3/мин и перепадом давлений 3/4 атмосферподойдет ресивер на 500 литров.
Для мобильных компрессоров обычно подходят ресиверы на 50-100 литров, для стационарных – на 500-1000 литров. Чем больше емкость, тем реже при переменном расходе придется подкачивать воздух. Но надо иметь ввиду, что модели емкостью от 900 литров и выше нужно регистрировать в Ростехнадзоре: резервуары большого давления являются взрывоопасными.Не допускается использование сосудов под давлением с дефектами поверхности. На ресивере не должно быть трещин, вмятин и признаков коррозии.
Если работы требуют значительного расхода сжатого воздуха, и штатного ресивера для этого мало, не нужно тратиться на более мощный компрессор – достаточно привлечь дополнительный ресивер. Показанием к установке ресивера большей емкости можно считать существенные отличия пульсации от нормы и производительности агрегата. Чем больше производительность оборудования, тем большим должен быть ресивер.
Подбирается емкость резервуара для хранения сжатого газа в соотношении 30-50% от производительности компрессора. При наличии большой пневмосети достаточно 30%.
По технологической формуле минимальная емкость ресивера задается производительностью компрессора за 8 секунд работы:V = (400×8)/60 = 53,33 (при расходе воздуха 400 л/мин объем резервуара составит 53,33 л). Актуальные значения можно занести в онлайн-таблицу и рассчитать оптимальный объем ресивера на специальных сервисах в Интернете. Поскольку от объема ресивера зависит качество работ и долговечность оборудования, он не должен быть предметом экономии.
Вдоль и поперек
Ресиверы бывают вертикальными и горизонтальными. «Поперечную» компоновку обычно можно встретить в мобильных агрегатах, «продольную» – в стационарных.
Преимуществами вертикального бака являются:экономия занимаемой площади; удобство монтажа (оцените при групповом расположении); легкость отвода конденсата; многообразие моделей (в том числе – для уличного использования и работы с агрессивной средой). Но для воздухосборникавертикального расположения нужны высокие помещения.
Достоинства горизонтального ресивера: максимальная устойчивость к внешнему воздействию и вибрациям;возможность установки на бак дополнительного оборудования (предусмотрены кронштейны); удобство замены вышедшего из строя ресивера. А к недостаткам горизонтального расположения можно отнести большую занимаемую площадьи ограниченный модельный ряд.
Оценка работы компрессорного оборудования
Для того чтобы понять насколько рационально и надежно будет работать компрессорное оборудование необходимо сопоставить две величины: величину воздухопотребления и мощность компрессора. Для правильной работы мощность компрессора (производительность) должна перекрывать величину потребления воздуха. Выбор запаса по производительности осуществляется в зависимости от класса приобретаемого компрессора. Если планируется применение оборудования полупрофессиональной серии, то порог должен составлять более 40-50%. Если выбрать надежную профессиональную технику, то его можно уменьшить до 25%.
Ресивер (воздухосборник) для компрессора
Какие бывают ресиверы и воздухосборники?
Для начала давайте разберемся, какого вообще объема бывают ресиверы. Если мы говорим о винтовых компрессорах, обычно используют ресиверы объемом 500л и 900л. Воздухосборники чаще используют объемом 3,2м3, 6,3м3 и 10м3. Здесь перечислены наиболее распространенные объемы ресиверов, хотя, конечно, модельный ряд ресиверов и воздухосборников значительно шире.
Кстати, ресиверами обычно называют емкости объемом до 0,9 м3, воздухосборниками емкости от 1м3 и выше. Ресиверы не подлежат регистрации в органах Ростехнадзора, воздухосборники нужно обязательно регистрировать и проходить процедуру проверки раз в три года.
Какой объем ресивера выбрать?
Мы работаем в сфере промышленного производства, поэтому будем говорить чаще о ресиверах, ведь именно они имеют наибольшее распространение, за счет того, что их можно устанавливать внутри производственных помещений и не нужно нигде регистрировать.
Для расчета объема ресивера есть специальная формула, не будем здесь ее приводить, ее легко можно найти в интернете. Если кратко, задается производительность компрессора, количество потребляемого воздуха, диапазон давлений и количество допустимых циклов включения-выключения компрессора. Вроде бы все несложно, но на практике этой формулой мало кто пользуется. Не всегда могут ответить на вопрос о допустимом количестве циклов работы винтового компрессора, не всегда понятно точное потребление, а оно может и меняться в течение рабочей смены. Так или иначе, если вам известны все вводные, вы сможете самостоятельно посчитать объем ресивера использую эту формулу.
Мы же можем посоветовать, опираясь на опыт, какой минимальный объем ресивера использовать для винтовых компрессоров разной мощности
Обращаю еще раз ваше внимание, речь идет о минимальном объеме, меньше которого использовать не рекомендуется, в большую сторону можно увеличивать объем ресиверов без проблем
- Винтовой компрессор 4 кВт — 1 ресивер 500л
- Винтовой компрессор 5,5 кВт — 1 ресивер 500л
- Винтовой компрессор 7,5 кВт — 1 ресивер 500л
- Винтовой компрессор 11 кВт — 1 ресивер 500л
- Винтовой компрессор 15 кВт — 1 ресивер 500л
- Винтовой компрессор 18 кВт — 1 ресивер 500л или 1 ресивер 900л
- Винтовой компрессор 22 кВт — 1 Ресивер 500л или 1 ресивер 900л
- Винтовой компрессор 30 кВт — 2 Ресивера 500л или 1 ресивер 900л
- Винтовой компрессор 37 кВт — 2 Ресивера 500л или 1 ресивер 900л
- Винтовой компрессор 45 кВт — 3 Ресивера 500л или 2 ресивера 900л
- Винтовой компрессор 55 кВт — 3 Ресивера 500л или 2 ресивера 900л
- Винтовой компрессор 75 кВт — 5 Ресиверов 500л или 3 ресивера 900л
- Винтовой компрессор 90 кВт — 5 Ресиверов 500л или 3 ресивера 900л
- Винтовой компрессор 110 кВт — 7 Ресиверов 500л или 4 ресивера 900л
- Винтовой компрессор 132 кВт — 7 Ресиверов 500л или 4 ресивера 900л
- Винтовой компрессор 160 кВт — 9 Ресиверов 500л или 5 ресиверов 900л
- Винтовой компрессор 200кВт — 10 Ресиверов 500л или 6 ресиверов 900л
- Винтовой компрессор 250кВт — 12 Ресиверов 500л или 7 ресиверов 900л
Один большой ресивер или несколько маленьких?
Мы рекомендуем делать выбор в пользу группы маленьких ресиверов, если, конечно, вам позволяет место на производстве. Мы уже говорили о преимуществах такого технического решения — можно установить группу ресиверов в помещении и нет необходимости регистрировать ресиверы. Установка ресиверов в помещении так же избавит вас от дополнительных проблем с влагой в сжатом воздухе, так как ваша пневматическая линия не будет выходить на улицу, вследствие чего в зимний период времени будут отсутствовать большие температурные перепады.
Где лучше всего ставить ресивер?
Чаще всего стандартная цепочка пневмонии выглядит следующим образом:
Винтовой компрессор — сепаратор циклонного типа — фильтр грубой очистки — осушитель воздуха — фильтр тонкой очистки. Где в этой цепочке оптимальное место для ресивера, до осушителя или после?
Если осушитель подобран правильно, то есть с запасом, относительно производительности винтового компрессора, мы рекомендуем устанавливать ресивер после осушителя. Это избавит ваш ресивер от агрессивных сред и продлит его срок службы.
Если осушитель подобран неверно, а это очень часто происходит, ввиду некомпетентности поставщиков, лучше поставить ресивер до осушителя, в таком случае ресивер будет работать как дополнительный сепаратор, уменьшая количество влаги, поступающей на осушитель и помогая ему делать свою работу.
Рекомендуем обращаться по вопросам покупки ресиверов и осушителей к профессионалам, это поможет сократить ваши затраты, время и нервы.
Рейтинг компрессоров для гаража от 50 л
Если гараж служит не только укрытием для автомобиля от непогоды, а еще и местом, где машина приобретает лоск, причем не только ваша, без мощного компрессора вы вряд ли обойдетесь. Ведь распыление краски и постоянная работа пневмоинструментов требуют надежного и безотказного нагнетателя. В нашем топе собраны лучшие компрессоры для гаража с объемом ресивера на 50 литров по адекватной цене.
ELITECH КПМ 200/50
Плюсы
- защитный кожух
- резиновые колеса
- евроразъем (рапид)
- неприхотливый к условиям эксплуатации
- 8 бар, 198 л/мин.
Минусы
- 1 ступень сжатия
- мощность ниже заявленной
От 6 595 ₽
Недорогой и простой компрессор подходит для работы в сложных условиях (низкое напряжение, запыленность). Судя по отзывам, запускается даже при 195 В, но лучше ставить стабилизатор. Вынослив и надежен, как АК-47, только производительность в мануале слегка превышает реальную: 198 против 130 л/мин.
Aurora GALE-50
Плюсы
- производительность 12 л/мин.
- устойчивый
- компактный
- 2 поста
Минусы
- 1 ступень сжатия
- шумный
От 13 895 ₽
Двухцилиндровый масляный компрессор с прямым приводом создает 8 бар давления и нагнетает (всасывает) воздух со скоростью 412 л/мин. Но степень сжатия лишь 1, это недочет. Зато здесь стоит индикатор уровня масла, манометр и предохранительный клапан.
Особенности
Довольно распространенным вопросом можно назвать то, какое устройство больше всего подходит для выполнения покрасочных работ. Это связано с тем, что самодельный компрессор для покраски должен обеспечивать равномерное поступление воздуха без различных примесей. При неравномерности подачи воздуха есть вероятность появления подтеков и других дефектов.
Фирменное оборудование характеризуется наличием достаточно большого количества различных функций, которые существенно расширяют область применения устройства. Примером можно назвать использование компрессора для качественной работы аэрографа. Однако, покупные варианты исполнения обходятся намного дороже, что можно назвать их существенным недостатком.
Принцип работы любого подобного устройства, вне зависимости от того, является ли оно покупным или самодельным, заключается в следующем:
- В установленном накопительном резервуаре создается излишнее давление.
- Воздух может нагнетаться самым различным образом, чаще всего ручным методом.
- Механическое устройство предназначено для обеспечения равномерной подачи воздуха.
Что влияет на выбор компрессора?
Чтобы подобрать идеальный агрегат для работы в бытовых условиях, надо учитывать много факторов. Все рассматривать смысла не имеет, но наиболее важные критерии надо иметь в виду всегда.
Мощность, производительность
Этот фактор можно назвать главным, поскольку именно от этого параметра зависят размеры агрегата. Как правило, мощность рассчитывают, исходя из показателей имеющегося пневматического инструмента, с которым собираются работать. Причем показатели надо рассматривать максимально допустимые. Мощность компрессора обязана быть в полтора раза выше, чем у оборудования, которое планируют подключать. Если к нему одновременно будут присоединять несколько приборов, то параметры мощности сначала складывают, а потом результат умножают на 1,5.
Производительность — показатель, который прямо пропорционален мощности. Когда увеличивается первая, то точно так же изменяется вторая. Для использования в быту покупают поршневые агрегаты, которые имеют такие характеристики: мощность — до 2,2 кВт, производительность — от 170 до 350 л/мин, давление — до 8 атмосфер.
Давление
Однако 8 бар еще не предел. Самые популярные модели способны гарантировать владельцу от 8 до 12 атмосфер. В этом случае тоже ориентируются на ассортимент домашних пневматических инструментов. Но не забывают о неизбежных потерях давления «благодаря» длинным воздуховодам, перегибам, клапанам и заслонкам. Поэтому рекомендуют покупать компрессорную установку с запасом по давлению.
Ресивер
Это еще одни фактор, зависящий от подключаемого оборудования. Например, когда планируется работа шлифовальной машиной, нужен довольно большой объем бака: как минимум 50 литров. Однако большая вместимость (до 100 л) позволит во время ремонта без проблем использовать краскопульт. Большой объем даст возможность работы даже при отключении электроэнергии.
Шумность
Уровень шума поршневого оборудования можно назвать критическим: он может достигать 85 дБ, при том, что нормальным (терпимым) значением для человека являются всего 68 дБ. По этой причине лучше не игнорировать этот критерий, а перед покупкой послушать, как работает агрегат. Плюсом модели прибора является наличие звукоизоляции.
С маслом или без масла?
Самыми недорогими являются безмасляные модели. Их плюсы — удобство, отсутствие примесей в воздухе, работа в любом положении. Минусы — неминуемый перегрев элементов, который ведет к значительному снижению ресурса деталей, относительно быстрый износ компрессионной головки, уменьшение срока эксплуатации оборудования.
Это компрессоры компактны, имеют небольшой вес, поэтому идеальны для небольшого объема работ на строительной площадке или в мастерской. Масляные компрессоры, имеющие ременной или прямой привод, отличаются большей производительностью, меньшей шумностью.
Минусы агрегатов с маслом — необходимость доливать масло и более высокая цена. В этом случае выбор зависит от мастера. Если искать лучшую альтернативу, то ей будет винтовой компрессор, но такие агрегаты из-за немалой стоимости обычно приобретают для предприятий.
Какие выводы последуют?
Это не правила, а рекомендации, поэтому их любой хозяин может запросто проигнорировать, однако специалисты считают что «разделение труда» для компрессоров существует. Например:
- для покраски во время ремонта либо строительства оптимальным станет безмасляное оборудование;
- если требуется только время от времени накачивать шины, то лучше подумать о приобретении автомобильного компрессора;
- редкие и непродолжительные работы пневмоинструментом дома и в гараже — веская причина для покупки масляного компрессора, имеющего прямой привод;
- для более продолжительных, масштабных работ лучше всего подойдет другой вид — поршневой компрессор, который «опоясан» ременным приводом;
- если планируется постоянная эксплуатация такого оборудования, то хозяину имеет смысл немного «разориться», но купить себе идеал — высокопроизводительный износостойкий винтовой агрегат;
- если предстоит относительно легкая работа — продувка карбюратора, требующего максимально чистого воздуха, накачка шин автомобиля, или небольшие покрасочные работы, то лучшим кандидатом станет не очень дорогой мембранный прибор.
Принцип работы компрессора зависит от его вида, но все агрегаты занимаются одной работой — сжатием рабочей среды. С особенностями одного из самых эффективных приборов можно познакомиться, если посмотреть интересное видео:
Видео загружается…
Назначение и конструктивные особенности ресивера
Назначение воздушной емкости напрямую связано с физическими свойствами сжатых газов. Они тем быстрее теряют давление в случае появления расхода, чем меньший объем занимают. Ресивер нужен в компрессоре для выполнения следующих функций:
- создания необходимого запаса воздуха для снабжения потребителя без включения мотора или при его непредвиденном останове;
- сглаживания колебаний давления, особенно характерных для поршневых машин;
- обеспечения удобства регулирования выходных параметров исходящего из компрессорной установки газа;
- уменьшения вибрации, шума, уровня пиковых нагрузок;
- сбора влаги и мелких механических включений, содержащихся в газе.
Важно! Нередко использование крупных воздухосборников дает экономию расхода электроэнергии за счет рациональной работы электродвигателя. Бак для компрессора традиционно изготавливается из устойчивых к коррозии сталей
Допускается при небольших объемах и давлениях применять также некоторые сорта пластика и высокопрочной резины. Ресиверы для мобильных установок могут достигать 100 литров. Размеры стационарного оборудования ничем не ограничиваются и нередко измеряются несколькими кубическими метрами
Бак для компрессора традиционно изготавливается из устойчивых к коррозии сталей. Допускается при небольших объемах и давлениях применять также некоторые сорта пластика и высокопрочной резины. Ресиверы для мобильных установок могут достигать 100 литров. Размеры стационарного оборудования ничем не ограничиваются и нередко измеряются несколькими кубическими метрами.
Для заполнения баллона и расхода из него воздуха бывает достаточно одного штуцера, но лучше работают модели с отдельным входом и выходом газа. С целью контроля давления некоторые производители дополнительно предусматривают установку манометра. У больших емкостей это требование является обязательным. Для их ревизии и очистки ввариваются лючки.
Пространственное расположение ресивера в зависимости от удобства компоновки оборудования выбирается горизонтальным или вертикальным. Первый вариант дает большую устойчивость мобильным агрегатам. Второй обеспечивает лучшее отделение конденсата и требует меньше места для установки.
