Компрессоры и компрессорное оборудование

      Поршневые компрессоры являются самыми распространенными в странах СНГ, среди установленных компрессоров с производительностью до 100 м3/мин. Данная технология используется для сжатия воздуха на протяжении уже двух столетий, в силу относительной простоты её технической реализации. По этой же причине поршневые компрессоры были основным, и до недавнего времени единственным типом воздушных компрессоров (за исключением центробежных производительностью от 100 м3/мин) производимых в СССР. Винтовые компрессоры в то время не рассматривались как серьезная альтернатива поршневым компрессорам, в силу технологической сложности производства первых и ориентирования экономики на обслуживание компрессорной техникой предприятий-гигантов, с потреблением сжатого воздуха, значительно превосходящим 100м3/мин. Основными достоинствами поршневых компрессоров являются их заметная дешевизна по сравнению с компрессорами других типов, относительная простота производства, высокая ремонтопригодность. При своевременном обслуживании, поршневой компрессор - практически "вечная" машина. Необходимость проведения частого технического обслуживания и ремонта - является и основным недостатком поршневых компрессоров. Межсервисный интервал поршневого компрессора не превышает 500 рабочих часов. В результате нормальная ситуация для промышленных предприятий, использующих поршневые компрессоры и по сей день - когда на один работающий поршневой компрессор приходится один резервный или (и) находящийся в состоянии ремонта поршневой компрессор.

      Еще одной особенностью промышленных поршневых компрессоров производительностью 5 и более м3/мин является необходимость установки их на фундаменте в отдельно стоящем помещении. Это обусловлено большим уровнем шума и вибраций. Кроме того, для дальнейшей очистки и охлаждения воздуха необходимы дополнительные устройства, занимающие много места. Системы регулирования производительности не получили распространения на поршневых компрессорах. Следует, однако, отметить, что для давлений выше 20-30 атмосфер поршневые компрессоры все еще незаменимы, и широко используются до сих пор. Конкуренцию им здесь могут составить лишь специальные турбо- компрессоры, которые эффективны при больших потребностях в сжатом воздухе. Кроме того, на сегодняшний день, для случаев, когда требуется производительность менее 200 л/мин, поршневые компрессоры намного эффективнее и гораздо дешевле в изготовлении, чем компрессоры других технологий сжатия.

      Поршневые компрессоры по своим характеристикам и ценовым параметрам предпочтительнее компрессоров других типов в следующих случаях:

1. Большие перепады в потреблении сжатого воздуха Промышленные поршневые компрессоры одинаково хорошо работают в повторно-кратковременном режиме, когда они намного экономичнее, чем винтовые компрессоры.
2. Неблагоприятные условия эксплуатации компрессора. При неблагоприятных условиях эксплуатации компрессора, например, при использовании в установках расфасовки цемента, на угольных складах или мельницах для помола зерна, либо при больших колебаниях температуры, поршневые компрессоры обеспечивают более длительный срок службы и требуют меньших затрат на обслуживание.
3. Требуется малая производительность

      При малой производительности поршневые компрессоры превосходят винтовые компрессоры. При выборе компрессора необходимо помнить о том, что стоимость его эксплуатации в течение всего срока службы в несколько раз превосходит первоначальные капитальные затраты. В случае, когда требуется малая производительность, компрессоры поршневого принципа сжатия наиболее предпочтительны. Сегодня рынок поршневых компрессоров представлен не только большим разнообразием моделей, но и огромным количеством фирм - производителей: от крупных мировых лидеров до малоизвестных китайских кооперативов. Модельный ряд довольно широк, - современные поршневые компрессоры бывают как бытового назначения, так и промышленного, - и настолько иногда разнообразен, что порой трудно даже отдать предпочтение какой-либо конкретной модели даже в рамках одной фирмы. Наша компания располагает широким ассортиментом современных поршневых компрессоров производства самых известных, уже давно зарекомендовавших себя на рынке компрессорного оборудования фирм.

      Итак, для начала давайте определимся, в чём состоит задача компрессора. Не будем мудрствовать лукаво и постараемся ответить на этот вопрос максимально кратко и понятно - задача компрессора в том, чтобы сжимать газ и воздух. Компрессоры подразделяются по типу сжимаемого газа. Воздушные компрессоры используются для сжатия воздуха. Для работы с другими газами применяются газовые, а также специальные компрессоры. Углекислотные компрессоры используются для получения жидкой или твёрдой углекислоты, холодильные компрессоры сжимают аммиак, фреоны, другие хладагенты, и используются в холодильниках.

Производительность компрессора обычно указывается для обычных условий, при которых атмосферное давление составляет 1атм или 1бар, а температура - 20С, и измеряется в следующих единицах - м3/мин, м3/час, л/с. Сжатие газа в компрессоре происходит при помощи привода, в качестве которого обычно выступает электродвигатель или дизель.

Здесь имеют значение следующие параметры:
     - мощность привода; измеряется в киловаттах или лошадиных силах, соответственно 1л.с. = 0,74кВт.
     - частота вращения; измеряется в оборотах в минуту.
При использовании электродвигателя имеют также значение напряжение и частота питающего напряжения.
Существуют компрессоры стационарные и передвижные. Стационарные компрессоры устанавливаются на определённое место, при необходимости - на специальную несущую раму или фундамент. Передвижные компрессорные станции изготавливаются на базе шасси и соответственно могут перемещаться по строительным площадкам, нефтепромыслам, от объекта к объекту.

      Традиционно использующиеся на промышленных предприятиях России поршневые компрессоры в последнее время сильно сдали позиции, уступая лидерство своим более совершенным винтовым компрессорам. Известно, что замена компрессорного оборудования, - процесс трудоёмкий и дорогостоящий, тем не менее, многие руководители организаций и предприятий идут на дополнительные расходы ради замены поршневого компрессорного оборудования на винтовые аналоги. В чём же причина?

      Затраты, связанные с использованием компрессора, складываются из:

1. Деньги, потраченные на приобретение компрессора, и его монтаж.
2. Стоимость потребляемой электроэнергии.
3. Стоимость расходных материалов, затраты на ремонт компрессора и его плановое ТО.
4. Приобретение дополнительного компрессорного оборудования (пример - дополнительная система очистки сжатого воздуха).

      Теперь сопоставим винтовые и поршневые компрессоры по всем перечисленным ценовым параметрам.

      1. Приобретение и монтаж компрессора. Сравнивая суммы, требующиеся для покупки поршневого и винтового компрессора, легко заметить, что поршневой компрессор намного дешевле. Стоимость поршневого компрессора, по сравнению с винтовыми моделями аналогичной производительности, - ниже в среднем на 20-40%. Однако не стоит забывать, что в стоимость поршневого компрессора обычно включаются затраты на его монтаж, - как правило, достаточно трудоёмкий. Винтовые же компрессоры, в отличие от поршневых, не требуют для своей установки специального фундамента, следовательно, разница в цене, с учётом монтажа, окажется значительно меньшей.
      2. Потребление электроэнергии. Как известно, винтовые компрессоры имеют более высокий КПД, и особенно эта разница заметна у компрессоров с большой производительностью. За время эксплуатации винтовой компрессор с классической схемой управления несколько раз окупает затраты на свое приобретение за счет экономии электроэнергии. Разница в затратах электроэнергии на производство одного и того же количества сжатого воздуха однозначно делает винтовые компрессоры более предпочтительными, по сравнению с поршневыми компрессорами. Кроме того, двухступенчатые модели винтовых компрессоров, а также винтовые компрессоры с изменяемой частотой вращения двигателя позволяют дополнительно сократить потребление электроэнергии еще на 30%. В дополнение к этому следует отметить, что система регулирования производительности винтовых компрессоров является более совершенной. В результате винтовые компрессоры вырабатывают столько сжатого воздуха, сколько в данный момент потребляет оборудование.
      3. Расходные материалы, ремонт, и техническое обслуживание компрессора. В винтовых компрессорах используется более эффективная система маслоотделения. Количество масла, попадающего в сжатый воздух, намного меньше, чем у поршневых компрессоров, следовательно, - расход его, и затраты на приобретение гораздо ниже. Конструкция винтового процессора более совершенна, и позволяет использовать современные СОЖ, которые требуют замены в несколько раз реже по сравнению с маслом поршневых компрессоров.
      Техническое обслуживание поршневых компрессоров подразумевает частую замену клапанов, поршневых колец, и т.д., что создаёт дополнительные проблемы. Механическая часть винтовых компрессоров не содержит быстро изнашивающихся деталей (в частности - клапанов, поршневых колец, вкладышей и т.п.). Хороший винтовой компрессор при соблюдении правил эксплуатации успешно прослужит вам в течение 15 - 25 лет в трехсменном режиме без капитального ремонта. Современные винтовые компрессоры имеют высокую степень автоматизации, что гарантирует хорошую защиту от аварийных ситуаций, а также избавляет от необходимости постоянного присутствия обслуживающего персонала рядом с компрессором. Электронные блоки управления, которыми, в отличие от поршневых компрессоров, комплектуются компрессоры винтовые, позволяют программировать работу компрессора на месяц вперёд, а также дают возможность управлять группой компрессоров, запуская и останавливая их по мере изменения потребности в сжатом воздухе.
      4. Дополнительное оборудование для компрессора. Винтовые компрессоры обладают более совершенной системой маслоотделения. Это позволяет снизить затраты на приобретение очистного оборудования. Кроме этого, в комплекте с поршневым компрессором приходится обычно приобретать ресивер, чтобы гасить пульсации давления, возникающие в пневмосистеме компрессора. Винтовой компрессор при работе не создает пульсации давления, что во многих случаях позволяет избежать применения ресиверов большого объема.

      Винтовые компрессоры намного меньше шумят при работе, чем поршневые компрессоры. Использование шумогасящих кожухов на винтовых компрессорах позволяет ещё дополнительно уменьшить уровень шума. Это даёт возможность устанавливать винтовые компрессоры непосредственно рядом с потребителями сжатого воздуха, и как следствие, - отказаться от транспортировки сжатого воздуха на большие расстояния. Результат, - снижение содержания в сжатом воздухе твердых примесей и конденсационной воды, наносящих серьезный ущерб пневматическому оборудованию.

      Кроме того, децентрализация снабжения сжатым воздухом позволяет включать только то компрессорное оборудование, работа которого необходима в данный момент (к примеру, для работы одного станка нет нужды запускать огромную централизованную компрессорную станцию). Дополнительной выгодой является возможность использования тепла, которое выделяется при работе компрессора, для отопления производственных помещений.

      Всё это позволяет сделать заключение о том, что приобретение винтового компрессора в качестве замены поршневого компрессора является экономически оправданным мероприятием. Наша компания располагает широким ассортиментом самых современных винтовых компрессоров, производства отечественных и зарубежных фирм-изготовителей.


      Официально признанной системой единиц измерений является СИ (SI). Единицей измерения давления в ней является Паскаль, Па (Pa) – 1 Па = 1 Н/м². Производные от этой единицы 1 кПа=1000 Па и 1 МПа=1000000 Па. В различных отраслях техники используются следующие единицы: миллиметр ртутного столба (мм. рт. ст. или Торр), физическая атмосфера (атм.), техническая атмосфера (1 ат.= 1 кгс/см²), бар. В англоязычных странах популярностью пользуется фунт на квадратный дюйм (pounds per square inch или PSI). Соотношения между этими единицами см. в таблице.

      Значение давления может отсчитываться от 0 (абсолютное давление) или от атмосферного (избыточное давление). Если давление измеряется в технических атмосферах, то абсолютное давление обозначается как ата, а избыточное - как ати, например, 9 ата, 8 ати.

Единицы измерения производительности по газу.

      Производительность компрессоров измеряется как объем сжимаемого газа за единицу времени. Основная применяемая единица – метр кубический в минуту (м³/мин.). Используемые единицы – л/мин. (1 л/мин=0,001 м³/мин.), м³/час (1 м³/час =1/60 м³/мин.), л/с (1 л/с = 60 л/мин. = 0,06 м³/мин.). Производительность приводят, как правило, либо для условий (давление и температура газа) всасывания, либо для нормальных условий (давление 1 атм., температура 20 С). В последнем случае перед единицей объема ставят букву “н” (например, 5 нм³/мин). В англоязычных странах в качестве единицы производительности используют кубический фут в минуту (cubic foot per minute или CFM). 1 CFM = 28,3168 л/мин. = 0,02832 м³/мин. 1 м³/мин =35,314 CFM.

Стандарты загрязненности сжатого воздуха
По ГОСТ 17433-80
      Регламентируются: размер твердых частиц (d,мкм), содержание посторонних частиц (С) и капельных фракций масла (Oil) и воды (W), измеряемое в мг/м³, точка росы водяного пара.

      При выборе компрессорной установки следует знать технические параметры Вашего оборудования: потребление сжатого воздуха и рабочее давление; так как для оптимальной работы компрессорной установки необходимо учесть, что производительность её должна быть ориентировочно на 20…25% больше предполагаемого суммарного потребления сжатого воздуха.
      Ориентируйтесь при выборе компрессорной установки на производительность по нагнетанию. Большинство западноевропейских производителей указывают в качестве производительности геометрический объем воздуха, рассчитанный исходя из размеров и хода поршня (производительность по всасыванию), а не производительность, замеренная на выходе из компрессора (производительность по нагнетанию), но пересчитанная на условия всасывания, т. е. на давление и температуру во всасывающем патрубке цилиндра первой ступени.
      Если потребление сжатого воздуха при рабочем цикле оборудования - равномерное, то компрессорную установку можно выбрать с минимальным объемом ресивера, если потребление сжатого воздуха – порционное – выбирайте установку с максимально большим объемом ресивера.
      Применение понижающего редуктора давления на выходе сжатого воздуха из ресивера позволит: получить постоянное давление в системе, питающей технологическое оборудование; уменьшить пульсацию сжатого воздуха в системе; экономить энергию за счет увеличения времени останова электродвигателя в рабочем цикле компрессорной установки.
      Срок службы до капитального ремонта установки на базе поршневой компрессорной головки ориентировочно составляет 9000…12500 часов работы.
      Срок службы винтового компрессора составляет ориентировочно 40000 часов работы. Высоконадежны и долговечны винтовые компрессоры в связи с отсутствием клапанов и деталей, совершающих возвратно-поступательные движения и отсутствием пульсаций сжатого воздуха.

      Единицы измерения, применяемые в компрессорной технике. Единицы измерения давления.