Производительность компрессора.
Параметр производительности является одним из самых важных в характеристике компрессора. Термин «производительность» в отношении компрессоров означает объёмное количество воздуха, которое перекачивает агрегат в единицу времени. Данный параметр измеряется количеством перекачиваемых литров в минуту. Однако есть один интересный нюанс. У отечественных производителей компрессоров параметр производительности рассчитывается по выходящему воздуху, а у зарубежных производителей - по входящему воздуху. А ведь показатель производительности по входящему воздуху абсолютно не равен показателю по выходу. Дело в том, что объём всасываемого воздуха не равен объёму выходящего воздуха, так как из-за конструктивных особенностей компрессора происходит частичная потеря объёма в клапанах. Существует специальная методика подсчёта с применением сложных формул, которая позволяет определить параметр производительности на выходе, имея данные по производительности всасывания. Такой расчёт непрост, и обычно для простоты используют грубый метод расчёта. Он заключается в том, что от показателя производительности по всасыванию необходимо отнять 30-40%, и в итоге получается +/- точный параметр производительности компрессора на выходе. Чтобы не допустить ошибки и точно знать, какова производительность компрессора на выходе, необходимо знать, какой параметр производительности указан в техническом паспорте компрессора: входной или же выходной. Кстати, допускается расхождение между реальным и указанным в техпаспорте параметром производительности в пределах 5%.
Создаваемое максимальное давление.
Современные компрессоры выпускаются со стандартными значениями максимального рабочего давления – 6 Бар, 8 Бар, 10 Бар и 16 Бар.
Необходимо заметить, что в техническом паспорте компрессоров указывается максимальное рабочее давление, но номинальное рабочее давление несколько ниже. А дело в том, что, достигнув максимального давления, компрессор отключается, и отбор воздуха осуществляется из ресивера. И этот отбор идёт до тех пор, пока давление не упадёт на 2 БАРа. То есть, допустим, если компрессор имеет максимальное рабочее давление 6 БАР, то номинальное рабочее давление будет находиться в диапазоне от 4 до 6 БАР. После падения давления до определённого значения автоматика снова включит компрессорный блок в работу. Так настроена автоматика всех компрессоров. Конечно же, есть возможность регулировки давления. Но данную регулировку можно осуществить только в сторону уменьшения. То есть, если максимальное рабочее давление компрессора 6 БАР, а автоматика настроена на включение режима нагнетания при падении давления в ресивере до 4 БАР, то есть возможность отрегулировать автоматику так, чтобы режим нагнетания включался не при 4-х БАРах, а при 3-х или 2-х.
Нужно помнить, что падение давления также происходит и в пневмомагистралях, тем более, если они очень длинные.
Объём воздушного ресивера.
Любой компрессор оснащается воздушным ресивером, который выполняет функции хранения запаса сжатого воздуха, сглаживания пульсаций давления при наличии пиковых нагрузок, а также охлаждения сжатого воздуха.
Такой показатель, как объём ресивера, связан с производительностью компрессора, а также с режимом воздухопотребления. Проще всего данную взаимосвязь проиллюстрировать примером.
Допустим, у нас есть два компрессора с одинаковой производительностью и рабочим давлением, но объем ресиверов разный. Итак, парметры: производительность 300 л/мин, максимальное давление, при котором включается режим холостого хода - 8 БАР, а давление выхода из холостого хода, соответственно, 6 БАР. Допустим, что потребление воздуха постоянное и этот показатель равен 250 л/мин. Объем ресивера у компрессора 1 – 30л, а у компрессора 2 – 60л.
Рабочий цикл компрессора состоит из цикла режима нагнетания и цикла режима холостого хода. Рассчитаем продолжительность одного рабочего цикла каждого из компрессоров по следующей формуле: Траб= Тн + Тх, где Тн – это время работы компрессора в режиме нагнетания, а Тх – время работы на холостом ходу.
Сначала посчитаем продолжительность рабочего цикла компрессора 1 с объемом ресивера 30л.
Тн=V x (P1- P2) / (Q1- Q2), где
Тн - время работы компрессора в режиме нагнетания.
V – объём ресивера,
P1 – давление выключения режима нагнетания (максимальное давление)
P2 – давление включения режима нагнетания
Q1 – производительность компрессора
Q2 – расход воздуха
Итак, подставим данные: Тн =30х (8-6)/(300-250)= 1.2 мин.
Рассчитаем время работы в режиме холостого хода по формуле: Тх=V x (P1- P2) / Q2
Тх = 30х(8-6)/250= 0.24 мин.
Итак, вычисляем время рабочего цикла компрессора 1: Траб = 1.2мин + 0.24 мин = 1.44 мин.
Теперь те же расчеты сделаем и для второго компрессора с объемом ресивера в 60 л.
Тн =60х (8-6)/(300-250)= 2.4 мин; Тх=60х(8-6)/250=0.48 мин
Получаем время рабочего цикла компрессора 2: Траб = 2.4 мин +0.48 мин = 2.88 мин.
Как видно из вышеприведенных расчетов, рабочий цикл у компрессоров с одинаковыми параметрами, но с разными по объему ресиверами различен по продолжительности. У того компрессора, чей объем ресивера больше, рабочий цикл длиннее, а значит, этот компрессор будет реже включаться в течение рабочей смены. Необходимо помнить, что для каждого типа компрессора и для каждой модели существуют свои ограничения по времени беспрерывной работы и количеству пусков в час. Так вот, зная приблизительный режим работы, необходимо подбирать ресивер с таким объемом, чтобы компрессор не выходил за пределы установленных ограничений.
Мощность двигателя.
Такой параметр, как мощность двигателя компрессора, прежде всего, указывает на мощностные характеристики компрессора, ну и, конечно же, на уровень энергопотребления. Что здесь важно знать? А важно знать следующее. Электродвигатели одинаковой мощности, но установленные на компрессоры различных типов, имеют различный КПД, то есть у разных типов компрессоров затрачивается и разное количество электроэнергии на 1л произведенного воздуха. Самый высокий КПД у винтовых компрессоров, чуть ниже он у поршневых компрессоров с ременной передачей, ну а самый низкий КПД - у поршневых компрессоров безмасляных с прямой передачей.
