Компрессорное оборудование – что это, виды, принцип работы

Компрессоры – это промышленные устройства, предназначенные для сжатия и подачи газов под давлением. Они используются в бытовых и промышленных нуждах, на строительных предприятиях, в медицинских учреждениях, транспортных и производственных компаниях.

Сжатый воздух является непременным участником большинства технологических процессов, поэтому трудно найти отрасль, в которой не использовалось бы компрессорное оборудование. При этом важно отметить, что эффективность установки во многом зависит от того, насколько правильно она подобрана. Именно поэтому, планируя приобрести компрессор, следует изучить устройство и принцип работы агрегата.

В промышленности часто используются также компрессорные установки. Они состоят из компрессора, привода и дополнительных устройств.

  • объемные компрессоры;
  • динамические компрессоры.

В последнее время всё больше и больше людей открывают для себя такой инструмент как компрессор. Компрессор существенно упрощает ежедневные бытовые и профессиональные задачи, становясь верным и надёжным помощников дома, в гараже, на даче. С помощью компрессора можно быстро, легко и непринужденно:

  • Накачать мяч, колесо или воздушные конструкции (минибассейн)
  • Полить и опрыскать цветы;
  • Прочистить трубы от засора;
  • Выполнить аэрографию;
  • Починить мебель;
  • Провести покрасочные работы любой сложности;
  • Провести замену колеса;
  • Продуть двигатель автомобиля;

Это далеко не полный перечень работ, которые можно сделать с помощью компрессора. Ведь сам по себе компрессор является источником сжатого воздуха и приводит в действие большое количество пневмоинструмена, такого как: продувочный пистолет; моющий пистолет, краскораспылитель, пневмогайковерт, пневмодрель, пневмошуруповерт, пневмостеплер, пневмошлифавальная машинка, пневмомолоток, пневмошприц, пневмонож и многие другие. Пожалуй, трудно найти рабочую задачу, с которой бы не справился компрессор. Но и это ещё не всё.

По сравнению с электроинструментом компрессор имеет очевидные преимущества:

  • Безопасность работы, так как в составе пневмоинструмента нет электродвигателя;
  • Универсальность – компрессор это настоящий «комбайн инструментов»;
  • Востребованность – широчайшая область применения;
  • «Безальтернативность» – только с помощью компрессора, возможно, выполнить некоторые работы, такие как продувка воздухом, накачка шин и т.д.

Всё это делает компрессор поистине уникальным оборудованием. Рассмотрим основные виды и типы компрессорного оборудования.

Классификация компрессоров

Продукция, производимая на промышленных предприятиях, пользуется все большим спросом. Производство постоянно усложняется, его темпы растут, применяемое оборудование совершенствуется. Сегодня трудно уже представить промышленный технологический процесс без компрессоров. Давайте рассмотрим основные характеристики компрессорного оборудования и классификацию.

На сегодняшний день существует большое множество моделей компрессоров, вариантов их исполнения и применения. Компрессоры различаются по давлению, по производительности, по рабочей среде (сжимаемому веществу) в том числе и по условиям окружающей среды. Каждый компрессор имеет свои конструктивные особенности, технические и рабочие характеристики. Компрессоры могут быть одноступенчатыми и многоступенчатыми.

Сфера применений – это тяжелое машиностроение, различные добывающие отрасли, химическая, газовая, металлургическая, нефтехимическая и другие отрасли.

Простейший принцип нагнетания воздуха начал использоваться человеком еще много веков назад, к примеру, в кузнечном меху. Несмотря на то, что к настоящему времени существует большое количество типов компрессоров, сам принцип сжатия воздуха в них не изменился. Разнообразие компрессорного оборудования достигается за счет различного конструктивного исполнения. Развитие техники и появление новых технологий стало требовать вначале специальных условий сжатия воздуха и определенных его характеристик на выходе, а затем возникла необходимость и работы с другими газами, в том числе взрывоопасными и токсичными.

Компрессор – это промышленный агрегат, который используют для сжатия и подачи различных газов и воздуха под давлением. Компрессоры широко используются в различных технологических процессах практически во всех отраслях производства. Сфера применений – это тяжелое машиностроение, различные добывающие отрасли, химическая, газовая, металлургическая, нефтехимическая и другие отрасли.

Классификация компрессоров по другим параметрам

Все без исключения компрессорные установки подразделяются на стационарные и мобильные. Высокомощные стационарные модификации чаще всего используются для обслуживания различных объектов в области промышленности и производства. Передвижные модели компрессоров наиболее часто закупают компании строительного сектора. Такое оборудование удобно транспортировать и перемещать по территории стройплощадки.
В зависимости от энергоисточника компрессоры разделяются на жидкотопливные (дизельные/бензиновые) и оборудованные электродвигателями. Агрегаты, работающие на жидком топливе, отличаются автономностью и высокой мобильностью. Они просто незаменимы для объектов, где нет источника тока.

Для эксплуатации на производстве, когда техника используется регулярно и долго работает в беспрерывном режиме, лучше всего подойдут «выносливые» винтовые модификации компрессоров, имеющие значительный рабочий ресурс и отличающиеся повышенным уровнем надежности. Поршневые компрессоры широко используют как в строительстве и производстве, так и в медицине и быту. Их преимущества это: простота конструкции, хорошая ремонтопригодность и наличие доступных по цене запчастей. Кроме того, оборудование поршневого типа представлено на рынке в широчайшем ассортименте. Дыхательные аппараты, предназначенные для медучреждений, производятся исключительно на основе поршневых компрессоров.

Компрессор газовый

Любой газ, кроме азота, имеет отличные от воздуха физические и химические свойства, поэтому компрессоры, предназначенные для сжатия газов, проектируют с учетом этих свойств, и называют газовыми компрессорами.

Типичные газы, для которых конструируются газовые компрессоры: азот (чистый), аргон, гелий, водород, углекислый газ, аммиак, метан (и его природные смеси), кислород, ацетилен, пропан-бутановые смеси, элегаз и др.

Например, пищевая промышленность активно использует азот и углекислый газ для создания инертной среды хранения продуктов, а так же углекислый газ для сатурации напитков. Горная промышленность требует азот для систем подземного пожаротушения. Специальные газовые компрессоры сжимают метан или пропан-бутановую смесь в качестве топлива. Кислород требуется в металлургии при конверторной плавке стали и в медицине. Аргон используется в технологических процессах в качестве инертной среды и при аргоновой сварке, гелий – в тестах на герметичность. А химическая промышленность использует газовые компрессоры для совершенно различных газов.

Выбрать газовый компрессор сложнее чем воздушный. Поэтому подбор газового компрессора лучше осуществлять после консультации с нашими специалистами.

Поршневой компрессор Reavel позволяет сжимать наиболее распространенные газы. Данная установка адаптиварана для сжатия водорода. Генератор азота CompAir выделяет азот из воздуха методом короткоцикловой адсорбции. В устройствах объёмного действия давление нагнетается в результате изменения объёма рабочей камеры. Объемные компрессоры по конструктивной схеме в свою очередь делятся на:

Поршневые конструкции

Это классические, недорогие, привычные для России модели, знакомые еще с советских времен. Устройство поршневого компрессора довольно простое. В них поршень движется вперед и назад внутри цилиндра, за счет движений шатуна и вращающегося коленчатого вала. Поршневые компрессоры дополнительно оснащаются сложной системой водяного охлаждения.

Наиболее распространены, в том числе для бытового использования одноступенчатые поршневые компрессоры. Для увеличения КПД и достигаемого давления используют двухступенчатые и многоступенчатые поршневые агрегаты.

Поршневые компрессоры широко применяют в мастерских, небольших цехах, в строительстве – вместе с краскопультами, шуруповертами, нейлерами, степлерами и другими пневмоинструментами, в автосервисах – для подкачки шин, в автомойках, также для продувки труб и оборудования, для сварки. Безмасляные поршневые компрессоры устанавливают в медицинских учреждениях и на пищевых комбинатах.

Часто поршневые компрессоры оснащаются ручками, колесами для более удобной транспортировку к месту использования. Поршневые компрессоры выпускают как для трехзфазных сетей на 380В, так и для сетей 220В.

Подобрать надежный и удобный поршневой компрессор известных в России марок – Remeza, Abac, Fiac, Fini, Dalgakiran и других Вы можете в разделе Поршневые компрессоры в каталоге на нашем сайте, либо обратившись для подбора к нашим менеджерам.

Эти компрессоры являются самыми возрастными: их начали использовать на производстве еще в XIX веке.

  • поршня;
  • цилиндра, расположенного вертикально либо горизонтально;
  • поршневых колец;
  • коленчатого вала;
  • клапанов: впускного и выпускного, или нагнетательного;
  • радиатора;
  • шатуна.

Поршневые компрессоры являются наиболее распространенным типом воздушных компрессоров и, несмотря на появление более технологичных аналогов, продолжают пользоваться наибольшей популярностью на предприятиях постсоветского пространства.

В поршневых компрессорах сжатие воздуха происходит в замкнутом пространстве цилиндра в результате возвратно-поступательного движения поршня.

Принцип работы поршневого компрессора

Поршневые компрессоры просты в эксплуатации, а возникшие неполадки могут быть ликвидированы с минимальными финансовыми и временными затратами. Они также относятся к категории энергосберегающего оборудования, хотя заметно уступают по этому показателю компрессорам винтовым. Зато по цене они куда доступнее. Для малых и средних предприятий с незначительным и/или периодическим потреблением воздуха (автосервисы, ремонтные мастерские, небольшие сборочные и окрасочные цеха, строительные работы и т.п.) поршневые компрессоры – безальтернативное решение.

Сжатие воздуха в поршневых компрессорах осуществляется при помощи электропривода. Иногда электрический двигатель заменяют на двигатель внутреннего сгорания – бензиновый или дизельный. В свою очередь, поршневые компрессоры делятся на масленные и безмасленные, с прямым и ременным приводом (ременные компрессоры), обычного и специального назначения.

Осевые аппараты

В осевых компрессорах поток газа движется вдоль оси вращения вала через неподвижные направляющие и подвижные рабочие колеса. Скорость потока воздуха в осевом аппарате набирается постепенно, а преобразование энергии происходит в направляющих.

Для осевых компрессоров характерны:

  • высокая скорость работы;
  • высокий КПД;
  • высокая подача потока воздуха;
  • компактные размеры.


В аппаратах струйного принципа действия для увеличения давления газа (пассивного) используется энергия активного газа.

Винтовые компрессоры

Несмотря на впечатляющую цену, для предприятий со значительным и продолжительным потреблением сжатого воздуха винтовые компрессоры – самое экономичное решение. Например, для производственных линий. За годы эксплуатации деньги, затраченные при покупке, многократно окупятся на экономии потребляемой электроэнергии (около 30%), масла и сервисных работ. Кроме того, винтовой компрессор переживет не одно поколение поршневых конкурентов, выполняющих ту же работу.

Благодаря низкому уровню шума во время работы, винтовой компрессор можно без проблем установить в помещении рядом с оборудованием, потребляющим сжатый воздух. Такое решение не только снижает риск коррозии, попадания влаги и переохлаждения агрегата по сравнению с его размещением вне помещения, но опять-таки дает экономию на сокращении линий воздухопровода и их обслуживании.

Сжатие воздуха в винтовом компрессоре осуществляется за счет одновременного вращения двух расположенных друг напротив друга роторов.

Винтовой блок : этапы сжатия масляно воздушной смеси по фазам .

Замена деталей винтового компрессора производится просто и быстро. В зависимости от целей эксплуатации, можно выбрать аппарат с прямым либо ременным приводом. Своей практичностью винтовой компрессор обязан также наличию автоматической системы контроля, управления и защиты, которая позволяет запрограммировать работу устройства на неделю вперед, обеспечить бесперебойность подачи воздуха к оборудованию и заметно уменьшить число обслуживающих его работников.

Масляные или безмасляные?

Компрессоры с электрическим приводом не требуют периодической замены масла. Это удобно, но сильно снижает ресурс изделия. Зато помимо удобства, у таких компрессоров есть еще одно преимущество, для некоторых областей применения куда более важное. Это содержание масла в производимом сжатом воздухе. Поэтому безмасляное устройство компрессора получило широкое распространение среди небольших бытовых моделей и среди моделей специального назначения. Например, в компрессорах для медицинского оборудования.

В масляных компрессорах в картер заливается масло, смазка цилиндро-поршневой группы происходит разбрызгиванием от вращения коленчатого вала для уменьшения трения. Эти компрессоры отличает простота конструкции и ремонтопригодность.

Прямой или ременной привод?

Поршневые компрессоры с прямым приводом отличаются прекрасными характеристиками. Прямой привод снабжает поршневые компрессоры определенными преимуществами: обуславливает существенную экономию энергопотребления, которая затрачивается на компримирование воздуха, по сравнению с ременным, снижает уровень шума и вибрации.

Основное преимущество прямого привода заключается в его эффективности и простоте: так как вал для головки поршня одновременно является и валом электродвигателя, то возможность поломки практически исключена. Это же преимущество обуславливает простоту в обслуживании.

В то же время компрессоры с ременным приводом имеют больший срок службы, частично подходят для работ с высокой нагрузкой. Используется традиционная схема привода от шкива электродвигателя на шкив компрессорной головы посредством приводного ремня. Передаточное отношение подобрано таким образом, чтобы обеспечить минимальную скорость вращения, что позволяет получить оптимальную эффективность, смазку, охлаждение и гарантировать долгий срок службы

Шкив компрессорной головы имеет большой диаметр и специально спрофилированные лопасти, создающие поток воздуха, охлаждающие компрессор во время работы. Компрессоры с ременным приводом имеют гораздо большую эффективность и низкий уровень шума по сравнению с моделями с коаксиальным приводом.

Спиральные компрессоры

Спиральные компрессоры исходя из их названия работают на основе сжатия воздуха «по спирали». Принцип работы спиральных компрессоров основывается на коаксиально расположенных спиральных профилях. Сжатие воздуха происходит за счет взаимодействия вращающейся спирали с неподвижной (до 10 000 вращательных движений в минуту).

Продолжающееся перемещение подвижной спирали обеспечивает попадание сжатого воздуха в центр камеры сжатия и вытеснения его в воздушную магистраль. Этот постоянно повторяющийся процесс обеспечивает равномерный поток сжатого воздуха.


Спиральные компрессоры обеспечивают полное отсутствие масла в сжатом воздухе и способны производить сжатый воздух высокого качества. Конструкция спирального безмасляного компрессора отличается высоким уровнем надежности и позволяет равномерно распределять нагрузки на спиральные элементы компрессора. При этом благодаря особенностям конструкции спирали и высокой звукоизоляции оборудование обладает самым низким уровнем шума по сравнению с безмасляными компрессорами поршневого и винтового типов.

Здесь сжатие рабочей среды происходит за счет взаимного движения двух архимедовых спиралей, приводимых в движением валом с эксцентриком. Спирали расположены таким образом что удается максимально избежать их трения и таким образом нет необходимости вводить смазку. Поэтому на выходе получаем чистый безмасляный воздух без необходимости дополнительно сепарации. Отсутствие трения также способствует увеличенному сроку службы спирального компрессора. Спиральный компрессор создает меньше вибраций и меньше пульсации воздуха, чем поршневой.

– Близкая к нулю утечка воздуха;
– Нулевой мертвый объем и нулевые гидравлические потери;
– Коэффициент подачи почти равен 1 (на 20-30% выше, чем у поршневых);
– Минимальные потери на трение;
– Одновременный забор и выпуск;
– Почти отсутствует теплообмен с окружающей средой;
– Низкий уровень шума и компактность (на 30%) по сравнению с поршневыми компрессорами.

Чаще всего спиральные компрессоры используются для подачи хладагента в холодильных системах, в частности для охлаждения серверных и телефонных центров, в бытовом и коммерческом кондиционировании, на предприятиях сферы питания и хранения пищевых продуктов, в супермаркетах; в тепловых насосах; а также для подачи сжатого воздуха в пневмосистемы любых промышленных предприятий. Однако следует учесть, что для таких компрессоров нужно обеспечить подачу воздуха достаточно хорошо очищенного от твердых частиц.

Мембранные. Воздух нагнетается эластичной полимерной мембраной, приводимой в движение поршнем посредством гидравлической прослойки. Бывают с механическим, поршневым, пневматическим и магнитным приводом. Так как с перекачиваемым газом контактирует только поверхность рабочей камеры и мембрана, отсутствует загрязнение смазочными веществами, и не происходите утечек. Это дает воздух высокой частоты на выходе и делает эти компрессоры идеальным выбором для работы с токсичными и летучими газами. При небольшой производительности, такие компрессоры способны создавать давление до 3000 бар на выходе (используя 3-5 ступеней). Мембранные компрессоры часто используют для лабораторных исследований и в химической отрасли.

Выбор компрессора

Представленные выше виды компрессоров, являются основными на рынке оборудования. Помимо них существуют и другие, мембранные, роторные и т.д. Такое многообразие компрессорной техники связано с многообразием рабочих задач, которые необходимо решать. Если необходимо раз в год подкрашивать забор на даче или надувать резиновый бассейн, нет необходимости покупать профессиональный компрессор. Другое дело если рассматривать компрессор для профессиональных целей, здесь выбор может быть достаточно большой, поэтому надо исходить из целей использования, технических характеристик, понимать какое необходимо качество воздуха на выходе, наконец, принимать во внимание ресурс работы каждого из компрессоров.

На рисунке представлен средний ресурс работы компрессоров в зависимости от их видов, однако это не означает, что именно такой ресурс будет у вашего компрессора. Он может быть больше, может быть меньше, в зависимости от интенсивности работы. Если использовать компрессор раз-два раза в год, то при таком режиме компрессор может прослужить всю жизнь. И совсем другая ситуация будет если компрессор работает ежедневно на производстве. Принимая все эти факторы во внимание надо рационально подходить к выбору компрессора не переплачивая лишние деньги за его производительность, но при этом четко понимать для каких целей он будет использован.

Шкив компрессорной головы имеет большой диаметр и специально спрофилированные лопасти, создающие поток воздуха, охлаждающие компрессор во время работы. Компрессоры с ременным приводом имеют гораздо большую эффективность и низкий уровень шума по сравнению с моделями с коаксиальным приводом.

Правила безопасности во время работы

Каким бы ни был тип используемого оборудования – стационарным или мобильным, поршневым или винтовым, – есть определенные условия, которые необходимо соблюдать в штатном режиме. Следует:

  • следить за стабильностью напряжения, подаваемого на клеммы компрессора. Большие просадки и скачки недопустимы.
  • контролировать состояние магистральных трубопроводов, по которым проходит сжатый газ от компрессора. Утечки приводят к просадке давления у потребителей, и увеличению наработки компрессора.
  • не допускать превышение давления в пневматической сети предприятия выше допустимой нормы. Необходимо установить предохранительные клапаны на участках трубопровода и ресиверах

Техника безопасности предполагает надзор и обслуживание. Назначение и устройство компрессора винтового типа подразумевает работу в автоматическом режиме, но не избавляет от решения плановых вопросов.

Техника безопасности предполагает надзор и обслуживание. Назначение и устройство компрессора винтового типа подразумевает работу в автоматическом режиме, но не избавляет от решения плановых вопросов.

Производительность компрессоров

Производительность компрессоров обычно выражают в единицах объёма газа сжатого в единицу времени (м3/мин, м3/час). Производительность обычно считают по показателям, приведённым к нормальным условиям. При этом различают производительность по входу и по выходу, эти величины практически равны при маленькой разнице давлений между входом и выходом, но при большой разнице, например, у поршневых компрессоров, выходная производительность может при тех же оборотах падать более чем в 2 раза по сравнению с входной производительностью, измеренной при нулевом перепаде давления между входом и выходом. Компрессоры называются дожимающими, если давление всасываемого газа заметно превышает атмосферное.

Объем имеет значение

Основную работу в мембранных компрессорах выполняет мембранный блок. Обоюдовогнутая камера, в которой и находится мембрана, обеспечивает полную герметизацию газовой камеры. Воздух сжимается благодаря колебаниям мембраны, приводимой в действие поршнем гидропривода. Главный плюс этого оборудования – способность работать при повышенных и пониженных температурах. Эти компрессоры показывают отличные результаты по производительности на станциях, расположенных за Полярным кругом, а так же в жарком климате тропической зоны.

Самыми популярными являются поршневые компрессоры. Они просты в использовании, удобны на небольших производствах и по праву заслужили общественное доверие. В среднем время работы коаксиального поршневого компрессора – 20 минут в час. Этого достаточно, чтобы за короткий срок уложить черновой пол, покрасить корпус автомобиля или произвести развал-схождение колес.

Часто такое компрессорное оборудование используется для ремонтных работ по дому: небольшие размеры и вес делают эти компрессоры идеальным источником сжатого газа для пневматических краскопультов, пневматических шлифмашин, гайковертов и любой другой пневматической техники.

Винтовые и мембранные компрессоры обладают большим ресурсом, по сравнению с поршневыми, поэтому чаще встречаются на крупных предприятиях, где необходима длительная бесперебойная работа компрессора. Но при этом, зачастую, они обладают большими габаритами, вибрацией и уровнем шума, так что их нужно помещать в отдельное помещение.

Роторные компрессоры

В роторных устройствах в качестве нагнетательных элементов работают вращающиеся детали. В этой категории можно выделить винтовые, роторно-пластинчатые и спиральные компрессоры. Все они показывают высокую производительность оборудования.

Так называемые объемные компрессоры (поршневые и роторные) сжимают воздух с помощью изменения объема рабочей полости. Газ под высоким давлением компрессоры удерживают в воздухосборнике (ресивере). Даже если устройство в данный момент не работает, вы сможете использовать накопленный в ресивере воздух.

Завод компрессорного оборудования

Сегодня производство компрессоров – отдельная и успешная отрасль отечественного машиностроения. Российские заводы выпускают все виды простого и высокоточного компрессорного оборудования для разных сфер металлургической, нефтяной, газовой, строительной, пищевой, энергетической и автомобильной промышленности.

Практически все наши предприятия прошли глобальную модернизацию, освоили системный подход к производству, благодаря чему предлагают надежную и экономичную продукцию и предоставляют полный комплекс сервисного обслуживания. Российские заводы обеспечивают компрессорным оборудованием ведущие промышленные предприятия страны и экспортируют свои изделия в 50 стран мира.

Широко представлены на рынке и агрегаты крупнейших мировых производителей из Германии, США, Италии, Чехии, Турции и Китая, предлагающих технику любого назначения, типа и пакета характеристик. Постоянное развитие этого сегмента способствует конкуренции, реализации инновационных технологий и тенденции полной адаптации продуктов к запросам заказчика.

Широко представлены на рынке и агрегаты крупнейших мировых производителей из Германии, США, Италии, Чехии, Турции и Китая, предлагающих технику любого назначения, типа и пакета характеристик. Постоянное развитие этого сегмента способствует конкуренции, реализации инновационных технологий и тенденции полной адаптации продуктов к запросам заказчика.

Ссылка на основную публикацию
×
×