При организации системы сжатого воздуха предприятия чаще всего рассматривают два типа оборудования — винтовые и поршневые компрессоры. Оба решения способны обеспечивать производственные процессы сжатым воздухом, однако отличаются конструкцией, рабочими характеристиками и требованиями к эксплуатации. Поэтому выбирать компрессор исключительно по мощности или стоимости неразумно. Оборудование, подходящее для небольшой автомастерской, может оказаться неудобным для непрерывной производственной линии, и наоборот.
Как работают винтовые и поршневые компрессоры
Поршневой компрессор сжимает воздух за счет возвратно-поступательного движения поршня внутри цилиндра. Во время одного этапа рабочего цикла происходит всасывание воздуха, во время другого — его сжатие и нагнетание. Такая конструкция давно применяется в промышленности, отличается технологической понятностью и позволяет создавать установки с различными характеристиками.
В винтовом компрессоре сжатие происходит внутри винтового блока. Два ротора вращаются навстречу друг другу, постепенно уменьшая объем полостей с находящимся внутри воздухом. Благодаря такому принципу обеспечивается относительно равномерная подача сжатого воздуха, что удобно для производственных систем с постоянной нагрузкой.
Различия в конструкции непосредственно влияют на особенности эксплуатации. У поршневых установок присутствуют возвратно-поступательные нагрузки и пульсации подачи, а у винтовых работа осуществляется за счет вращения роторов. При этом каждый тип оборудования имеет собственные требования к обслуживанию, качеству смазки и соблюдению температурного режима.
Особенности работы при постоянной нагрузке
Для производственного предприятия важна способность компрессора поддерживать необходимое давление на протяжении всей смены. Если сжатый воздух требуется практически непрерывно, винтовая установка часто становится основным вариантом для рассмотрения. Такие компрессоры широко применяются в производственных цехах, на упаковочных линиях, в системах автоматизации и других технологических процессах.
Поршневые компрессоры также могут использоваться в промышленных условиях, однако допустимая продолжительность их работы зависит от конкретной модели и установленного производителем режима эксплуатации. Нельзя считать, что любой поршневой компрессор предназначен исключительно для кратковременного включения. Существуют промышленные исполнения, рассчитанные на интенсивную работу, в том числе специальные установки высокого давления.
Основные различия при выборе оборудования удобно рассматривать по нескольким критериям:
- Характер потребления — постоянный или периодический.
- Требуемая производительность и рабочее давление.
- Допустимый уровень шума и вибрации.
- Особенности регулирования подачи воздуха.
- Требования к обслуживанию и размещению установки.
Для небольшого участка, где пневмоинструмент включается несколько раз в течение часа, приобретение крупной винтовой станции может оказаться неоправданным. Если же компрессор ежедневно обеспечивает работу нескольких станков одновременно, необходимо оценивать прежде всего производительность и устойчивость к длительной нагрузке.
Что происходит при переменном потреблении воздуха
На многих предприятиях расход сжатого воздуха меняется в течение дня. Одни станки работают постоянно, другие подключаются периодически, а некоторые потребители создают кратковременную пиковую нагрузку. При таких условиях большое значение приобретает система регулирования компрессора.
Винтовые установки с постоянной частотой вращения могут работать в режимах нагрузки и холостого хода. Когда потребность в воздухе снижается, компрессор перестает подавать его в сеть, но некоторое время продолжает потреблять электроэнергию. Для сокращения таких потерь применяют частотное регулирование, управление несколькими компрессорами и правильно подобранные ресиверы.
Поршневые компрессоры небольшого класса часто управляются посредством включения и выключения по давлению. Воздушный ресивер позволяет накопить определенный объем сжатого воздуха и уменьшить количество запусков двигателя. Однако его объем должен соответствовать производительности установки и режиму потребления.
Разница в обслуживании и эксплуатационных расходах
Сравнивать два типа компрессоров только по первоначальной стоимости недостаточно. Для предприятия гораздо важнее понимать, сколько будет стоить эксплуатация оборудования на протяжении нескольких лет. В расчет входят электроэнергия, регламентное обслуживание, расходные материалы, запасные части и возможные простои.
Поршневые установки обычно требуют контроля состояния поршневой группы, клапанов, уплотнений и системы смазки. У винтовых компрессоров особое внимание уделяется винтовому блоку, масляной системе, сепаратору, фильтрам и состоянию привода. Периодичность обслуживания определяется производителем, а не только типом оборудования.
Большую роль играет доступность сервисной поддержки. Даже надежная промышленная установка нуждается в регулярной диагностике, поэтому перед приобретением полезно уточнить наличие расходных материалов и возможность оперативного выполнения ремонтных работ.
Как определить подходящий вариант
На практике выбор зависит от нескольких конкретных условий. Для периодического использования в небольшой мастерской может быть достаточно поршневого компрессора с ресивером. Для производственного участка, где воздух расходуется стабильно и в значительном объеме, рассматривают промышленные винтовые установки.
При этом необходимо отдельно проверить требования к качеству воздуха. Наличие масла, влаги и механических примесей может быть недопустимо для определенных технологических процессов. В таких случаях систему дополнительно комплектуют фильтрами, осушителями или выбирают специализированное безмасляное оборудование.
При проектировании компрессорной станции не стоит ограничиваться сравнением двух отдельных моделей. Необходимо оценить весь технологический процесс, включая пиковый расход, требования к давлению, условия размещения и предполагаемую продолжительность работы. Такой подход помогает подобрать оборудование, которое будет обеспечивать производство сжатым воздухом без избыточных эксплуатационных расходов
При подготовке статьи частично использованы материалы с сайта top-compressor.ru — винтовой компрессор для непрерывной работы
Дата публикации: 18 июня 2022 года
