Давление компрессора

Давление компрессора

Давление относится к второй по значимости рабочей характеристике, учитываемой при выборе и эксплуатации компрессорной установки. Этот показатель определяет максимальную возможную силу сжатия воздуха на выходе, диапазон возможных значений варьируется от 0,15 до 100 Мпа. От знания, какое точно давление создает компрессорная установка, зависят величина энергозатрат на нагнетание воздуха, непрерывность и безопасность работы подключаемого инструмента и пневмомагистралей.

Выбор компрессора

Раз уж мы заговорили о давлении, то не можем обойти стороной вопрос выбора компрессора, ведь именно от него зависит какое оно будет. Например, компрессора одноцилиндрового с ресивером на 25 литров, мощностью 1,5 Квт и давлением 8 атм. вам хватит только чтобы красить поэлементно. Если вам нужно покрасить весь автомобиль полностью, то нужно брать минимум 2-х цилиндровый компрессор. Обратите также внимание на привод компрессора. Рекомендуем выбирать ременной привод, так как он обладает рядом преимуществ:

1. Не перегревается;
2. Обладает большим моторесурсом;
3. Работает намного тише компрессоров с прямым приводом.

Еще один важный параметр это производительность литров в минуту. Например для краскопультов системы HVLP нужна производительность от 360 л/мин. Также обратите внимание на размер сечения шланга, который будете брать к краскопульту. Желательный размер от 8 мм. Другие нюансы можете посмотреть в видео.

Схема подключения

Воздушное реле для компрессоров изготавливают для разных схем подключения нагрузки. Когда приводным электрическим двигателем является однофазный движок, то ставится реле на 220 Вольт, имеющее две группы подключений. В случае, если нагрузка идет на три фазы, то устанавливается модель на 380 Вольт с тремя электронными контактами, чтобы одновременно отключать все 3 фазы. При этом желательно не допускать такой ситуации, как подсоединение трехфазного двигателя с помощью реле для компрессора на 220 Вольт, так как в данном случае одна фаза электрической сети не выключается от нагрузки.

Фланцы соединений

Некоторые компании-изготовители комплектуют оборудование дополнительными фланцами соединения. Как правило, их количество не больше трех, а размер отверстия 1/4 дюйма. Это исполнение дает возможность параллельно подключить на компрессор какие-то дополнительные устройства, например, предохранительный клапан, манометр или клапан предохранителя.

Установка реле давления

Очень часто появляется вопрос: как подключить реле к компрессору? Для запуска устройства нужно:

• Через основное отверстие выхода подсоединить реле к ресиверу.
• Для реле с фланцами подключить, если нужно, манометр.
• Если требуется, то подключить к фланцам компрессора предохранительный и разгрузочный клапана.
• Неиспользуемые каналы соединений в обязательном порядке закрыть заглушками.
• Подсоединить к контактам реле цепь управления электрическим двигателем. Ток, который потребляет мотор, не должен быть более допустимого напряжения контактов реле. Движки небольшой мощности можно подсоединять напрямую, а в других случаях нужно дополнительно поставить магнитный пускатель необходимой величины.
• Установить параметр максимального и минимального давления в системе при помощи винтов регулировки.

Большое внимание нужно обратить на то, что регулировка реле компрессора обязана проходить под давлением, но электропитание мотора должно быть выключено.

Регулировка реле

Прессостат продается уже отрегулированным компанией-производителем и не нуждается в регулировке со стороны пользователя. Но бывают случаи, когда просто требуется поменять заводские настройки. Для начала, необходимо знать диапазон эксплуатации компрессора. По манометру нужно выявить, при каком давлении реле будет включать двигатель, а когда отключать.

Затем, когда нужные значения определены, обязательно необходимо отсоединить компрессор от сети. После, когда установка отсоединена, снять крышку реле. Под сверху находятся два болта: большой и чуть поменьше.

При помощи большего винта чаще всего регулируется верхнее давление, то есть максимальное, когда электродвигатель будет выключаться. Он, как правило, обозначен буквой «P» и стрелкой с указателями «плюс» и «минус». Для увеличения показателя отключения винт нужно крутить в сторону указателя «плюс», для снижения, наоборот, в сторону «минус».

Винт, который меньше, задает разность давления выключения и включения. И указывается обозначением «ΔP» и стрелкой. Как правило, величина данной разности давлений имеет 1,5-2 бар. Чем больше показатель «ΔP», тем реже двигатель будет включаться, но увеличивается перепад давлений в пневматической системе.

В конце хотелось бы сказать, что воздушный компрессор считается универсальным инструментом, без которого довольно сложно обойтись при проведении всевозможных ремонтных и строительных работ.

Пневматическое оборудование намного безопасней, удобней и легче электрического или бензинового. Также есть огромное количество дополнительных устройств для работы с воздухом под давлением: промывочный пистолет, пистолет для подкачки шин, покрасочный пистолет, продувочный пистолет, пескоструйная насадка для компрессора, удлинитель и так далее. Благодаря реле давления система может работать автоматически, поддерживая необходимое давление в ресивере.

Как отрегулировать давление в компрессоре от холодильника

Самостоятельная регулировка давления, возможна только в том случае, если человек, собирающий насосный агрегат, обладает необходимыми навыками. Для правильного регулирования понадобиться:

• реле регулятора атмосфер;
• манометр;
• ресивер.

Принцип работы автоматического реле заключается в системе включения и отключения электродвигателя, а так же сбросе излишнего давления. Когда количество атмосфер в ресивере достигает критической установленной отметки – реле отключает двигатель и воздух перестаёт нагнетаться, излишки, через разгрузочный клапан сбрасываются. Если мощность необходимое для работы упала, то реле автоматом подключит двигатель, и она продолжит нагнетаться.

Важно! Настройку реле необходимо производить, когда ресивер заполнен на 40–60%. Таким образом можно установить реальный рабочий показатель и грамотно установить точку сброса излишков.

Принципиальная схема подключения автоматического регулятора выглядит так: его вставляют в цепь между вторичной цепью управления электродвигателем и разгрузочным клапаном. Подключение происходит резьбовыми головками. Двумя к ресиверу – двумя к манометру. Оставшиеся разъёмы используют для монтажа заглушки или дополнительного предохранительного клапана.

Эксперимент

Оборудование

Лабораторная установка (рис.2) включает одноступенчатый поршневой воздушный компрессор 1, электродвигатель переменного тока 2 и необходимое вспомогательное и измерительное оборудование. Всасываемый воздух сжимается до давления, равного давлению воздуха в ресивере 6 (при этом давлении открывается шариковый клапан в нагнетающем канале 9), и начинается механический процесс выталкивания воздуха в ресивер.

Давление Р2 воздуха в ресивере замеряют манометром 4 и регулирует вентилем 7. Температуру сжатого воздуха Т2 измеряют термопарой с помощью милливольтметра 5. Перевод в градусы Цельсия осуществляется с помощью справочной таблицы термопары (приложение 1), с учетом комнатной температуры. Поступающий в компрессор воздух проходит через газовый счетчик 3. Замеряя время прохождения определенного объема воздуха, определяют секундный объемный расход воздуха (G_v). Параметры состояния на входе в компрессор принимают равными параметрам воздуха в лаборатории. Мощность электродвигателя замеряют с помощью ваттметра.

Порядок выполнения работы

1. Определить значения давления и температуры воздуха в лаборатории.
2. Открыть вентиль 7, включить электродвигатель 2 компрессора. Прикрывая вентиль, создать в ресивере компрессора 6 требуемое избыточное давление Р2. По истечении заданного преподавателем времени работы компрессора замерить время t протекания 10 литров воздуха через газовый счетчик, показания манометра Р2, и ваттметра W, а также величину термо-ЭДС термопары с милливольтметра. Результаты замеров занести в табл.1.
3. Аналогичным образом поступить на втором и всех последующих режимах, отличающихся друг от друга более высоким давлением Р2 (количество режимов задаётся преподавателем).

В данной таблице доступен ввод текста.

В данной таблице доступен ввод текста.

При проведении расчётов для определения параметров состояния воздуха на входе и выходе из компрессора использовать уравнение состояния идеального газа. Показатель политропы сжатия рассчитать по формуле (3), а удельную техническую работу компрессора в соответствии с выражением

Мощность идеального компрессора

где G_m = G_v/V₁ = — массовый расход воздуха.

Мощность реальной компрессорной установки определить через потребляемую электрическую мощность и КПД электродвигателя

Для лабораторной установки КПД электродвигателя принять равным 95%. Совершенство компрессорной установки, т.е. степень приближения реальной установки к идеальной, оценить относительным КПД

Построить рабочую диаграмму термодинамического процесса сжатия для каждого режима.

Инженерами разработано много приспособлений для улучшения параметров воздушного потока, выходящего из компрессора. В зависимости от вида пневмоинструмента, условий окружающей среды и производственных потребностей, количество этапов подготовки сжатого воздуха бывает разным. Например, на первой схеме для подключения гайковерта применена простейшая комбинация из фильтра-регулятора и лубрикатора (маслораспылителя). Для удобства настройки давления дополнительно применен портативный регулятор с манометром.

На второй схеме система сложнее. Кроме блока подготовки воздуха (фильтр + регулятор + лубрикатор) в нее добавлены сепаратор, осушитель, второй ресивер.

По назначению устройства подготовки сжатого воздуха бывают следующих видов:

Далее рассмотрим каждую из категорий подробнее.

Фильтрация

Выходящий из компрессора воздушный поток обычно теплый, влажный, загрязненный пылью и компрессорным маслом. Следовательно, первый шаг в подготовке воздушной массы – это удаление веществ, которые мешают нормальной работе пневмоинструмента и сокращают срок его службы.

Борьба с водным конденсатом

Пары воды снижают эффективность пневматической системы. При выходе из компрессора они охлаждаются, отчего появляется конденсат, который:

Сепараторы, влагоотделители, осушители

Для первичного удаления жидкостей часто используется циклонный сепаратор (фильтр-влагоотделитель, влагомаслоотделитель), либо двухступенчатая система, состоящая из воздухоохладителя и циклонного сепаратора. Во втором случае воздушный поток сначала охлаждается вентилятором, а затем конденсат задерживается влагоотделителем. Удаление задержанной жидкости выполняется вручную или благодаря клапану автоматического слива.

При температурах окружающей среды ниже 10°С системы циклонного типа теряют эффективность. Кроме того, они не обеспечивают глубокой очистки от влаги, на которую способны осушители сжатого воздуха.

Распространено несколько видов воздухоосушителей:

1. Мембранные. Внутри них находятся мембраны из волокон, которые задерживают частицы влаги. Обычно это фильтры на 5 мкм (микрон). К их достоинствам относятся доступная стоимость, простота, компактность, энергонезависимость. Главные минусы: низкий рабочий ресурс, невысокая пропускная способность.

2. Адсорбционные. Они состоят из двух колон, заполненных алюмагелем, селкагелем, цеолитом. Обеспечивают высочайшую степень сушки, поэтому применяются в электронной, пищевой, медицинской, военной, космической промышленности. Адсорбционные осушители эффективны при температурах ниже 0°С. Основные минусы: это оборудование дорогое, требующее значительных расходов на обслуживание (замену активного вещества).

3. Рефрижераторные. Они охлаждают воздушный поток, чтобы содержащиеся в нем пары воды превратились в конденсат, который затем удаляется наружу. Холодильные осушители сжатого воздуха устанавливают на пневматические линии промышленных предприятий. Они отличаются выдающейся производительностью, долговечностью. Главные недостатки – крупные габариты, высокая стоимость.

Механическая очистка фильтрами

Загрязняющие вещества в виде твердых частиц попадают в пневмосистему из окружающей среды, а также в результате коррозии или износа деталей компрессора. Грубые стандартные фильтры удаляют частицы размером 40 мкм и более. Фильтрация частиц размером от 10 до 25 мкм нужна для высокоскоростных пневматических инструментов, исправной работы контрольно-измерительных приборов. Фильтрация ≤ 10 мкм необходима для работы воздушных подшипников, миниатюрных пневматических двигателей.

Если нужно недорого купить воздушный фильтр в Минске, обратите внимание на фильтр-влагоотделитель Forsage F-AF802 . Он эффективен при температурах 5-60°С, удаляет частицы до 10 микрон. Размер присоединительной резьбы — ¼ дюйма.

Среди фильтров с резьбой ¾ дюйма популярен Forsage F-YQF5000-06 . Он гарантирует тонкость очистки 5 микрон, а его пропускная способность достигает 8500 л/мин.

При распылении краски или подаче дыхательных смесей требуется удалять частицы размером менее 1 мкм. Для задержания таких мелких частиц применяют фильтры-коалитеры.

Не рекомендуется выполнять более тонкую очистку, чем нужно, поскольку ультратонкие фильтры быстро загрязняются и блокируют пневмомагистраль. В крайнем случае, перед ними нужно устанавливать фильтры грубой очистки.

Маслоотделители

Масло из компрессора считается загрязняющим веществом. Оно утратило смазывающую способность, поэтому должно быть отфильтровано. Масло присутствует в воздушной массе в трех формах:

1. масляно-водная эмульсия,

Стандартные воздушно-масляные фильтры удаляют эмульсии, но не способны справиться с аэрозолями, поскольку в этом случае речь идет о масляных частицах размером от 0,01 до 1 мкм. В этом случае помогут только ультратонкие фильтры-коалитеры, о которых говорилось чуть выше.

Что до масляных паров, то их количество обычно ничтожно мало и на работу пневмооборудования не влияет. Эти пары удаляют только при переработке продуктов питания, производстве лекарств и подаче воздуха для дыхания, для чего применяют фильтры-коалитеры или адсорбирующий слой активированного угля.

Внимание: всегда точно определяйте степень загрязнения, чтобы установить подходящий фильтр. Правильный выбор сводит к минимуму затраты на энергию, техническое обслуживание.

Регулировка

У каждого пневматического инструмента свое оптимальное рабочее давление, превышение которого не улучшает производительность, а повышает износ деталей. Напор сжатого воздуха необходимо снижать до уровня, рекомендованного в руководстве по эксплуатации. Как правило, давление в ресивере компрессора примерно на 20% выше, чем используемое пневмоинструментом. Такая разница гарантирует циклическую работу компрессора.

Регуляторы давления

Эти устройства помогают устанавливать постоянное давление на выходе (независимо от значения на входе) и управлять расходом воздуха (поддерживать постоянное давление на выходе независимо от расхода). Точность регулировки зависит от типа и стоимости конкретного устройства.

Распространены регуляторы давления четырех видов:

Большинство регуляторов общего назначения относятся к мембранному типу. Устройства поршневого типа используются, если нужна большая пропускная способность без увеличения габаритов.

Среди потребителей в Минске большим спросом пользуются недорогие модели регуляторов Forsage F-2381 , Rock FORCE RF-704214 .

Автоматические регуляторы непрямого действия обычно управляются дистанционно. Они отличаются высоким быстродействием, точностью. Эти устройства применяются там, где необходим большой, непрерывный и стабильный воздушный поток.

Прецизионные регуляторы быстро реагируют на малейшие изменения давления. Они обеспечивают высокую точность управления и постоянное стабильное давление на выходе, независимо от колебаний давления на входе и воздухопотребления пневматической системы.

Регуляторы специального назначения могут относиться к любому указанному выше типу, но отличаются нетипичным исполнением. Например, это модели с корпусами из нержавеющей стали, с рычагом вместо вентиля и т.д.

Фильтры-регуляторы

Нередко производители комбинируют фильтры и регуляторы в едином компактном блоке. Такое решение экономит место и снижает стоимость. Комбинированные устройства одновременно очищают и регулируют воздушный поток.

Рассмотрим несколько популярных моделей. Forsage F-AFR802 представляет собой компактную связку из фильтра-влагоотделителя на 10 микрон, регулирующего клапана с ручным управлением и механического манометра. Присоединительная резьба — ¼ дюйма.

Модель Rock FORCE RF-702412 устанавливается на резьбу ½ дюйма. Этот фильтр-регулятор обеспечивает тонкость очистки до 5 микрон, при этом его пропускная способность 2800 л/мин.

Манометры

Эти контрольные приборы измеряют давление в пневмосистеме. Они бывают цифровыми и механическими, обычно используются в связке с регуляторами.

В топе востребованных на рынке моделей находятся цифровые манометры Forsage F-SDG-100 и Rock FORCE RF-SDG-100 . На фоне конкурентов они выделяются ударопрочным обрезиненным корпусом, а также хорошо читаемым ЖК-дисплеем.

Распыление или добавление смазочного масла

Следующий важный шаг в подготовке сжатого воздуха — это введение масляной смазки, чтобы защитить пневмоинструмент от износа. Однако добавление масла в воздушный поток нужно не всегда. Оно противопоказано при распылении жидкостей, нанесении лакокрасочных покрытий на поверхности, накачивании шин, продувке деталей, очистке поверхностей, при пескоструйных работах. Таким образом, для аэрографов, краскопультов, пескоструйных аппаратов введение смазки не требуется, зато оно нужно для гайковертов, молотков, ножниц, граверов, шлифмашинок и прочего инструмента вращательного или возвратно-поступательного действия.

Для распыления масла используются аэрозольные лубрикаторы (маслораспылители). Они бывают портативными и стационарными. Портативные маслодобавители устанавливаются непосредственно на входе в инструмент.

Стационарные маслораспылители встраиваются в пневмомагистраль на некотором расстоянии или объединены с фильтрами и регуляторами в единый блок подготовки воздуха (модульные группы с индикатором).

Например, высоким спросом среди профессионалов пользуются стационарные лубрикаторы Rock FORCE RF-705214 и RF-705412 с присоединительной резьбой 1,4 и 1,2 дюйма соответственно.

В качестве блока подготовки воздуха для покраски часто используются модульные группы с индикатором. Примерами могут служить модели Forsage F-AFRL802 и Rock FORCE RF-7004012 . Они сразу включают в себя фильтр с регулятором и маслораспылителем.

Защита

Пневматические системы следует оснащать предохранительными устройствами для защиты от избыточного давления. Номинальное рабочее давление компонентов пневмосистемы обычно ниже уровня, создаваемого компрессором. Если по каким-либо причинам регуляторы не способны поддерживать безопасное рабочее давление, то расположенные за ними компоненты быстро изнашиваются и выходят из строя. В этом случае самое распространенное средство защиты — это предохранительный клапан. Он удерживает давление в системе на постоянном уровне, которое обычно несколько ниже безопасного уровня.

Предохранительные перепускные клапаны

Перепускные клапаны должны срабатывать, если давление в системе превышает рабочее, поэтому их настраивают на значение несколько выше, чем у регуляторов.

Клапаны плавного пуска

В некоторых случаях следует позаботиться о плавном запуске. Нагрузка при запуске приводит к ненужному износу движущихся частей пневмооборудования. Клапаны плавного пуска предотвращают такие проблемы.

Они пропускают воздух от компрессора к пневматической системе постепенно, с контролем скорости нарастания давления. Эти устройства дорогие, поэтому более экономно устанавливать их рядом с оборудованием, для защиты которого они предназначены, чем устанавливать большой клапан для всей пневмосистемы.

Признаки необходимости ремонта масляных винтовых компрессоров

Масляный винтовой компрессор нуждается в ремонте, если наблюдаются:

• Сложности с его запуском
• Отсутствие сжатого воздуха в выходном патрубке агрегата
• Снижение производительности устройства
• Чрезмерный расход масла
• Непроизвольное срабатывание предохранительного клапана
• Отключение аппарата термостатом или прерывателем сети
• Поломка роторного блока
• Повышенное давление в компрессоре

Причиной трудности с запуском винтового компрессора может быть низкая температура окружающего воздуха. Проблема решается после его прогрева.

Если устройство не перезапускается, необходимо проверить состояние всасывающего клапана – скорее всего, он загрязнен и плохо закрывается. В таком случае требуется прочистка или замена детали.

Отсутствие сжатого воздуха в выходном отверстии аппарата – признак закрытия регулятора. Чтобы устранить эту неисправность, потребуется проверить работоспособность реле давления, который подает питание на электромагнитный клапан, связанный, в свою очередь, с регулятором.

Понижение производительности компрессорного оборудования чаще всего связано с засорением регулятора. Чтобы демонтировать его для очистки, потребуется снять всасывающий фильтр.

Большой расход масла в компрессоре может быть вызван поломкой фильтра маслоотделителя или нарушением герметичности уплотнений этого фильтра. В обоих случаях проблема решается заменой деталей.

Если фильтр маслоотделителя засорился, предохранительный клапан может начать открываться непроизвольно. В таком случае требуется проверить, существует ли перепад давления между резервуаром масляного сепаратора и трубопроводом, в котором находится сжатый воздух. Если проблема есть, она решается заменой фильтра.

Отключение компрессора термостатом может происходить по несколькими причинами:

• Температура окружающей среды слишком высока: таком случае ее следует снизить с помощью хорошей вентиляции, после чего перезагрузить аппарат
• Охладитель масла засорился: требуется прочистить его с применением растворяющей жидкости
• Недостаточно масла: следует долить необходимое количество
• Термостат неисправен: деталь следует заменить на новую

При постоянном срабатывании прерывателя сети и отключении двигателя следует проверить напряжение и, если показатели в норме, перезапустить аппарат.

Прерыватель цепи может также срабатывать при перегреве двигателя. Если при этом режим отвода тепла не нарушен, необходимо перезапустить оборудование.

Ремонт роторного блока при его поломке возможен только в случае выхода из строя подшипников. В случае заклинивания роторов ремонт следует доверить специалистам.

Проблема повышенного давления в компрессоре может быть вызвана отсутствием команды на закрытие регулятора. В первую очередь, необходимо проверить эту деталь, а также состояние электромагнитного клапана (он должен быть закрыт). При необходимости их следует заменить.

Присоединяйтесь

© 2004 – 2021 ООО «АТФ». Все авторские права защищены. ООО «АТФ» является зарегистрированной торговой маркой.