Производительность воздушного компрессора: Производительность воздушных винтовых и поршневых компрессоров: формула расчета и проверка

alexxlab | 25.02.1989 | 0 | Разное

Содержание

Производительность воздушных винтовых и поршневых компрессоров: формула расчета и проверка

Производительность компрессора – это характеристика, которая определяет его пропускную способность. Это значит, какой объем сжатого воздуха компрессор способен вмещать и выпускать в единицу времени за 1 цикл всасывания. Этот параметр напрямую зависит от рабочего давления агрегата, а его стандартные единицы измерения – м3/мин или л/мин.

Узнать производительность компрессора можно из описания товара на сайте или его технического паспорта. Эту характеристику выявляют во время тестирования оборудования при нормальных условиях, и поэтому она является теоретической. На практике показатели могут не соответствовать заявленным производителем. Согласно ГОСТ допустимое отклонение составляет 5%.

Показатели также могут быть неверными с точки зрения подхода к их определению. Речь идёт об импортных установках. У зарубежных производителей другая система подсчета, из-за чего могут возникнуть ошибки в подборе. Также важно отметить, что существует 2 параметра производительности:

по входу;
по выходу.

В паспорте обычно указывают входную производительность агрегата, и она может в разы превышать выходную. Это надо учитывать при выборе компрессора, как бытового так и профессионального.

Параметры винтовых и поршневых установок

Воздушные компрессоры поршневого и винтового типа отличаются по параметрам производительности. В среднем способность поршневых установок составляет от 55 до 7000 литров в минуту. У винтовых агрегатов, которые являются более мощными и энергоэффективными в сравнении с предыдущим видом, эта величина в разы больше: от 160 до 73000 л/мин.

Некоторые агрегаты оборудованы частотным преобразователем Это устройство, которое регулирует количество оборотов двигателя, вследствие чего меняется и пропускная способность. У таких установок производительность может меняться в пределах диапазона, который определяет производитель.

Примеры оборудования

Все модели

Как определить необходимые характеристики?

Рассчитать необходимую производительность можно за 3 шага.

Определить количество потребителей, которые будут работать от сжатого воздуха, и их номинальный расход. На этом же этапе необходимо суммировать их расход.
Рассчитать производительность по входу: для этого необходимо учесть коэффициент запаса, класс (бытовой, профессиональный) и тип техники (винтовой, поршневой), а также максимальное рабочее давление.
Определить объем ресивера (это сосуд для хранения сжатого воздуха: подробнее про ресиверы мы писали в прошлой статье).

Каждый шаг сопровождается формулой, по которой высчитываются характеристики. Эту работу можно и нужно доверить мастеру, который сэкономит ваше время на выяснение всех величин, их подсчет и высчитывание конечного результата.

Если у вас нет специальных знаний в этой области, при самостоятельном подсчете вы рискуете не верно определить необходимые параметры. Доверьте это “ЭнергоПроф”. Позвоните нам по номеру 8 (800) 333-47-93. Наши специалисты сделают все расчеты за вас и помогут с выбором.

Никашов Илья

Директор департамента продаж

Производительность компрессора по всасыванию и нагнетанию. Уловки производителей. Как выбрать компрессор?

Чаще всего покупатели при выборе компрессора ориентируются на паспортные характеристики производительности и давления. Но далеко не все из них знают о нюансах, которые скрываются за этими простыми терминами.

В данном материале мы попытаемся разобраться во всех особенностях термина «производительность компрессора», чтобы в дальнейшем вы могли избежать возможных ошибок при выборе оборудования.

Определение производительности компрессора

Под «производительностью» понимается выработку «чего-либо» за единицу времени. Применительно к компрессорам этим количественным параметром является сжатый воздух или газ. Итак, производительность компрессора — это параметр, который определяет, какой объем воздуха/газа он может сжать в единицу времени. Производительность оборудования принято измерять в «единицах объема за единицу времени», т.е. в л/мин, м3/мин, м3/ч и т.д. Но все мы знаем, что воздух меняет свой объем при изменении температуры и давления. Это значит, например, что компрессор, установленный у вас в цеху, и тот же компрессор высоко в горах будут иметь разную производительность. Другой пример: тот же компрессор в жаркий день произведет меньший объем сжатого воздуха, чем в холодный. Влажность воздуха также оказывает влияние на производительность компрессора. Вот почему при указании производительности компрессора необходимо также указывать условия (температуру, давление, влажность), при которых эта производительность определяется.

Объемный расход измеряется в м³/с (кубические метры в секунду). В случае с воздушным компрессором объемный расход может выражаться в литрах в секунду (л/с). При этом объемный расход – это и есть производительность компрессора и выражается производительность либо в так называемых нормальных литрах в секунду (Нл/с), либо в виде расхода газа свободного выпуска (л/с).

Если попытаться дать точное определение производительности компрессора, то оно будет звучать так: производительность – количество воздуха, выраженное в объемных единицах, подаваемое воздушным компрессором в единицу времени и пересчитанное на условия всасывания. Столь сложная формулировка производительности компрессора обусловлена тем фактором, что при различных начальных условиях (температура и давление) производительность одного и того же компрессора может отличаться. Именно поэтому было принято такое определение производительности, которое позволяет “зафиксировать” объемный расход компрессора на одном значении.

Обозначение производительности компрессора: IUPAC, ГОСТ 2939-63, FAD

Как производители обычно указывают производительность компрессоров в своих красивых глянцевых каталогах? Какую производительность реально ожидать от компрессора?

Производительность указывается в так называемых «Нормальных кубических метрах в час (минуту)» – Nm³/h, Nm³

/min. Под буквой «N» подразумеваются «нормальные условия», установленные Международным Союзом Теоретической и Прикладной Химии (IUPAC) — температура 0°С, абсолютное давление 101325 Па (760 мм рт. ст.), относительная влажность 0%. В России продолжает действовать ГОСТ 2939-63 «Газы. Условия для определения объема», согласно которому объем газов должен приводиться к следующим условиям: температура 20°С, абсолютное давление 101325 Па, относительная влажность 0%. Это означает следующее: встретив обозначение Nm³/h, можно с уверенностью сказать, что это производительность, приведенная к «нормальным условиям», установленным IUPAC. Встретив такое же обозначение на русском языке Нм³/ч, однозначно сказать, какие из «нормальных условий» ( ГОСТ или IUPAC) подразумеваются становится сложно. Этот вопрос необходимо обязательно уточнить у менеджеров поставляющей организации при выборе оборудования!

Часто зарубежные изготовители компрессоров указывают производительность компрессора в m

3/h (m³/min) FAD при определенном выходном давлении. Что же означает аббревиатура FAD? Это не что иное, как сокращение от «Free Air Delivery» или «Подача Атмосферного Воздуха». Очень часто встречается пояснение, что это производительность компрессора, приведенная к условиям всасывания, которые обязательно при этом указываются. То есть, производительность по FAD – это количество сжатого компрессором атмосферного воздуха за единицу времени при заданных условиях на входе.

Как соотносятся значения производительности компрессора при нормальных условиях Nm³/h и производительность, приведенная к условиям всасывания

Если условно считать воздух идеальным газом, то справедливо следующее выражение:

где P₁, V₁, T₁ – давление, объем и температура воздуха на входе в компрессор (условия всасывания)

P₂, V₂, T₂ – давление, объем и температура воздуха на выходе из компрессора (условия нагнетания)

R – универсальная газовая постоянная.

Из выражения, приведенного выше, легко можно получить следующее:

В этом выражении индексы 1 и 2 не обязательно указывают на «вход» и «выход» компрессора. Это просто разные условия состояния воздуха. Добавив в данное выражение значение интервала времени, получим аналогичное выражение, но уже для производительности:

где Q₁ и Q₂ – производительность при различных условиях. Теперь обозначим индексом N параметры, относящиеся к нормальным условиям, а индексом FAD — параметры определения производительности FAD:

Подставим в полученное выражение параметры для нормальных условий и условий FAD, которые указал производитель компрессора (они, как правило, перечислены в сноске к таблице характеристик компрессора, например, температура 20°С, абсолютное давление 1 бар = 100000 Па).Не забываем при этом, что температуру следует указывать не в °С, а в °К – градусах Кельвина, (°С + 273):

Итак, даже используя простейшую формулу пересчета, мы получили очень важный результат:

Производительность компрессора, приведенная к нормальным условиям (760 мм рт. ст., 0°С), на 8% меньше производительности, приведенной к условиям всасывания (1 бар, 20°С)!

Что же это означает на практике? Предположим, вам требуется подобрать компрессор с производительностью 180 Nm³/h в модельном ряду какого-то определенного зарубежного производителя. Вы находите компрессор с производительностью 185 m³/h, но не обращаете внимания на условия, для которых эта производительность указывается. Вас все устраивает, совершается покупка. И только после ввода компрессора в эксплуатацию оказывается, что его производительность указана для условий 1 бар, 20 °С. А производительность при нормальных условиях: 185 × 0,92 = 170,2 Nm³/h. Это может стать неприятным сюрпризом, производительности выбранного компрессора может не хватить для нормальной работы установленного оборудования!

И еще одно небольшое уточнение: так как при измерении производительности и потребляемой мощности компрессора нормативно допускается погрешность, при выборе всегда ориентируйтесь на худший вариант (минимальная производительность и максимальная потребляемая мощность). Так же стоит учитывать возможные утечки в оборудовании, фильтрах и осушителях, трубопроводах и соединительных фитингах пневмосистемы.

Выбирая компрессор, закладывайте запас в 20-25% по производительности!

Надеемся, что этот небольшой материал поможет вам избежать ошибок при подборе компрессорного оборудования. Если у Вас есть какие либо вопросы по выбору и эксплуатации оборудования воздухоподготовки, наши сервисные инженеры с удовольствием ответят на них. Звоните: +7 (831) 413-77-41, 216-48-06. Будем рады Вам помочь!

Возможно, Вам будут так же интересны следующие материалы сайта:

Замер производительности винтового компрессора – видео – компрессор ABAC Formula после капитального ремонта

Купить компрессор, каталог – большой выбор, конкурентные цены, винтовые и поршневые промышленные компрессоры

Запчасти для компрессоров – выбрать, купить запчасти Atlas Copco, Abac, Alup, Atmos, Berg, Ceccato, Comprag, Dalgakiran, Ekomak, Fiac, Fini, Kaeser, Kraftmann, Remeza, Sotras, Уралкомпрессормаш, Евразкомпрессор и др.

Ремонт компрессоров – опытные сервисные инженеры, срочный выезд, запчасти в наличии.

Фильтры для компрессоров – интернет-магазин: фильтры воздушные и масляные, сепараторы. Найти фильтр по артикулу производителя компрессора. Цены на фильтры, доставка по России – бесплатно!

Как выбрать воздушный компрессор? Часть 1

Во-первых, давайте разберемся, как и в каких единицах измеряются параметры воздушного компрессора.

1. Производительность или объем потока сжатого воздуха в определенный момент времени.

Этот параметр показывает, какой объем сжатого воздуха может производиться воздушным компрессором в течение определенного промежутка времени.

Например: м3/мин — кубические метры в минуту. Кубические метры — это единица объема, а минуты — единица времени.

1 кубический метр = 1000 литров.

5 м3/мин = 5000 литров в минуту или 83.3 л/с — литров в секунду

или то же в кубических метрах в час = 300 м3/ч.

Все эти обозначения являются единицами потока воздуха. Здесь важно отметить, что некоторые производители указывают производительность в стандартных единицах нм3/час (нормальный кубический метр в час). Это означает, что компрессор будет иметь производительность в указанных единицах (м3/час), но она считается измеренной при нормальных условиях, которые соответствуют:

давлению 1 бар,

атмосферной температуре 20 градусов Цельсия,

атмосферному давлению на уровне моря и

0% относительной влажности в атмосфере.

Это условия стандарта ISO 1217, применение которого позволяет сравнивать производительность компрессоров разных брендов в одинаковых условиях и в одной системе координат.

Но это не будет являться фактической производительностью компрессора в конкретных условиях использования, так как на нее будет влиять температура окружающего воздуха и текущее атмосферное давление.

Поэтому высота над уровнем моря той местности, где будет работать компрессор, будет влиять на его производительность. На более высокой высоте атмосферное давление меньше, поэтому всасывающая способность компрессора снижается, и он будет выдавать гораздо меньше воздуха. Это надо учитывать и выбирать компрессор для таких условий с запасом по производительности и соответственно мощности.

Точно так же температура воздуха и влажность воздуха влияют на фактическую производительность воздушного компрессора, но их влияние на компрессор меньше.

2. Параметр давление воздуха.

Это показатель, до какого максимального давления компрессор может сжимать воздух. Данное значение в большей степени зависит от крутящего момента, передающего мощность двигателя на компрессорную головку. Шкив передаточного ремня или шестерня позволяет регулировать этот момент в конкретной модели компрессора при использовании двигателя одной и той же мощности.

За счет использования редуктора можно уменьшить усилие крутящего момента, что позволит достигнуть большего максимального давления. Но компрессорная головка при этом будет работать на меньшей скорости и, соответственно, выдавать меньшие порции воздуха, что ведет к уменьшению объема потока воздуха или производительности компрессора. Давление измеряется как вес, который давит на область определенного размера, например, размером 1 смх1 см.

Пример: кг /см2 (килограммы на квадратный сантиметр) или бар.

Иногда можно заметить добавленную букву «g», kg/cm2 g или (изб.) Это означает, что указано значение избыточного давления, а не абсолютного. Такое давление показывается измерительном приборе давления в манометре.

Существует ложное представление о том, что для получения общего расхода воздуха для всех потребителей сжатого воздуха необходимо сложить их объемы потребления воздуха и умножить на давление, требуемое для их работы. На самом деле нужно сложить только их объемы потребления независимо от давления.

Например: есть 2 потребителя воздуха одинакового типа, и для каждого требуется расход воздуха 20 м3/мин при 8 бар (g).

В этом случае общий расход сжатого воздуха составит 20 x 2 = 40 м3/мин при 8 барах (g). Обратите внимание, что давление не нужно умножать на количество потребителей воздуха.

Количество потребителей и их расход воздуха — важные значения, которые необходимо знать перед покупкой воздушного компрессора.

Обратите внимание, что производительность воздушного компрессора рассчитана, измерена и указывается при определенном давлении.

Большинство брендов указываемую производительность помечают звездочкой (*), в нижней части технических характеристик компрессора имеется сноска, в которой написано, что номинальные значения производительности компрессора указаны при давлении X, но максимальное давление машины равно Y.

Это важно, так как объем потока воздуха или его производительность и максимальное давление компрессора обратно пропорциональны.

Объясним это на примере.

Предположим, что для наших потребителей воздуха, которые работают при давлении 10 бар, в сумме требуется 15 м3/мин.

Выбираем по каталогу винтовой компрессор мощностью 90 кВт 10 бар с производительностью 15 м3/мин*, но внизу каталога есть сноска * — эти м3/мин указаны при давлении 7 бар. Поэтому, когда давление увеличится до 10 бар, производительность будет ниже. Следовательно, этой мощности будет недостаточно, и нужно обратить внимание на компрессор 110 кВт.

Правильный способ выбора воздушного компрессора — это когда вы посчитали потребителей с требуемым воздушным потоком, узнали их рабочее давление и по этим параметрам подобрали соответствующий компрессор, а затем обратили внимание, какой мощности окажется выбранный вами компрессор.

Если это будет поршневой воздушный компрессор, то рекомендуется выбирать производительность в 1,5 раза больше, чем фактически требуется, чтобы компрессор отдыхал между включением и выключением, так как поршневые компрессоры не допускают непрерывной работы.

Если это винтовой компрессор, то необходим запас 20-30% на случай увеличения количества потребителей в будущем.

Теперь, когда вы ознакомились с единицами измерения параметров воздушных компрессорных установок, мы можем перейти к описанию процедуры выбора подходящего компрессора для вашего производства.

Но сделаем это в следующей публикации — второй части данной статьи.

Если у вас возникли вопросы или вам необходимо подобрать воздушный компрессор для вашего производства, обращайтесь к специалистам «ДельтаСвар» для получения профессиональной консультации.

Приобретая компрессорное оборудование у нас, вы получаете для себя ряд преимуществ. Сервисная служба компании «ДельтаСвар» обеспечивает пусконаладку оборудования, гарантийное и постгарантийное сервисное обслуживание. В самый короткий срок специалисты «ДельтаСвар» быстро и на высокопрофессиональном уровне осуществят техническое обслуживание и поддержку компрессоров, проведут их диагностику с использованием нового современного оборудования.

С уважением,
Пономарёв Игорь Николаевич,
Руководитель отдела компрессорного оборудования
ООО «ДельтаСвар»
г. Екатеринбург, ул. Завокзальная, 29
Тел.: +7 (343) 384-71-72 (добавочный 230)

Читайте также: Как выбрать воздушный компрессор? Часть 2

Производительность компрессора

Компрессором называется устройство для сжатия и подачи воздуха. В современной промышленности наиболее широкое применение нашли два типа этих устройств: поршневые и винтовые.

В большинстве случаев они являются взаимозаменяемыми, поэтому в первую очередь подбор компрессора для производственных нужд ведется по его техническим характеристикам: максимальному давлению, объему ресивера, мощности привода и конечно же производительности.

Расчет производительности компрессора

Производительностью компрессора называется объем сжатого газа, вырабатываемый за единицу времени.

Эта величина может измеряться в литрах в минуту (л/мин) или кубических метрах в минуту (м³/мин). Как правило производительность компрессора высчитывают при нормальных условиях (атмосферное давление – 105 Па; температура воздуха — 0 ^оС ).

Существуют два способа измерения этой технической характеристики компрессора: по выходу и по входу.

В первом случае производительность компрессора означает, какое количество сжатого газа за единицу времени было получено из выходного отверстия. При измерении по ходу учитывается количество газа, всасываемого в агрегат.

При небольшой разнице давлений два этих значения будут практически равны, а вот при сильном сжатии газов разница может быть довольно значительной.

Особенно это характерно для поршневых компрессоров: производительность по входу и выходу может отличаться больше чем в два раза.

Неудивительно, что некоторые недобросовестные производители оборудования для сжатия и подачи газов указывают для своих устройств только входную производительность.

Поэтому, перед покупкой, способ измерения этого параметра следует уточнять отдельно ибо приобретать устройство «с запасом» производительности.

Регулировка производительности компрессора

Оптимальным режимом использования любого оборудования, в частности компрессора является эксплуатация в номинальном расчетном режиме.

Однако, ситуация, при которой потребителям требуется весь объем вырабатываемого газа встречается крайне редко. В таких случаях возникает необходимость подстраивать производительность компрессора под конкретные производственные нужды.

Существует несколько способов регулировки производительности компрессора:

включение-выключение
сброс излишков сжатого газа в атмосферу
подключение «мертвого» объема
включение режима холостого хода
дросселирование на всасывании
регулирование частоты вращения двигателя при помощи частотного преобразователя
дискретная регулировка частоты вращения двигателя.

Включением-выключением регулируются в основном маломощные компрессоры. При таком способе при повышении давления до максимально допустимого предела компрессор выключается а при падении ниже критической отметки включается.

Достоинством способа является экономия электроэнергии, вот только двигатель от постоянных пусков и остановок быстро изнашивается.

Излишки воздуха в атмосферу сбрасывают сегодня лишь в исключительных случаях из-за высокой неэкономичности способа, поэтому используется он только в тех случаях, когда предельное давление воздуха достигается очень редко.

«Мертвым объемом» называются излишки воздуха, остающиеся в цилиндре поршневого компрессора. При его увеличении производительность агрегата падает.

Перевести на холостой ход можно винтовые компрессоры. Для поршневых агрегатов метод не применим.

Дросселирование на всасывании заключается в применении специального регулирующего клапана, устанавливаемого на пути всасываемого воздуха и постепенно закрывающегося при повышении давления.

Применение частотного преобразователя является наиболее эффективным способом, принятым на сегодняшний день. При увеличении давления в компрессоре, число оборотов двигателя постепенно снижается и наоборот.

Дискретное регулирование по принципу действия аналогично частотному преобразованию, вот только изменение частоты вращения двигателя происходит не плавно, а рывком (дискретно).

В каждом конкретном случае способ регулирования выбирается в зависимости от экономической целесообразности и сроков окупаемости.

Производительность воздушных компрессоров

Воздушные компрессоры – это многофункциональные агрегаты, предназначенные для производства сжатого воздуха посредством уменьшения его объема. Данные системы имеют широкий спектр бытового применения. Их используют для выполнения ремонтных, монтажных и строительных работ, в которых задействованы пневматические инструменты.

Кроме того, воздушные компрессоры востребованы в разных сферах промышленности, где необходим сжатый воздух высокого давления. Они интенсивно используются в горнорудной, металлургической, пищевой, электрохимической, нефтегазовой и других отраслях. Эксплуатация воздушных компрессоров возможна в любых погодных условиях. При этом агрегаты неизменно обеспечивают высокое качество работ.

Для массового потребителя наибольший интерес представляют воздушные компрессоры малой и средней мощности, нагнетающие сжатый воздух в пневматические инструменты. В сравнении с электрическими аналогами, пневматика характеризуется более высокими оборотами и показателем эластичной нагрузки, не ломается при заклинивании и является абсолютно электробезопасной, не боится влажных и пыльных помещений.

Устройство воздушного компрессора

В настоящее время на рынке оборудования представлен большой ассортимент воздушных компрессоров различных модификаций от ведущих отечественных и зарубежных производителей. Всем категориям установок присущи и общие элементы, и различия в конструкции. Помимо того, в зависимости от типа агрегата, для создания тех или иных его составляющих могут быть применены разные материалы.

В промышленности наиболее распространены винтовые воздушные компрессоры, которым свойственны высокие технические характеристики. От аналогичных установок они отличаются наличием винтового блока с двумя роторами ведущего и ведомого типа. Данный элемент является основным рабочим механизмом этого оборудования.

Еще один вид воздушных компрессоров, широко применяемых на небольших предприятиях и в быту, представлен недорогими поршневыми системами. Ключевым отличием таких агрегатов от винтовых и других силовых установок является достаточно простая конструкция и принцип работы. Главные элементы поршневых систем подразделяются на следующие группы:

цилиндровая;
механизмы движения;
поршневая;
система распределения;
элементы охлаждения;
системы смазки;
детали для установки оборудования;
система регулирования.

Конструктивно поршневая силовая установка представляет собой корпус, изготовленный из алюминия, чугуна или другого материала и укомплектованный цилиндром, который может быть размещен горизонтально или вертикально. Главная рабочая и подвижная часть оборудования – это собственно поршень и два клапана, необходимых для выполнения функций всасывания и нагнетания.

Работа воздушного компрессора

Вполне очевидно, что, приобретая силовую установку, потребитель должен выяснить, как она работает. Это позволит избежать ошибок при подборе моделей и бытового, и промышленного назначения.

Принцип работы поршневых компрессоров основан на поступательных движениях поршня, вызывающих всасывание воздуха в цилиндр и возвратных действиях, осуществляющих сжатие воздуха. Данный процесс увеличивает силу давления, после чего клапан всасывающего действия закрывается, а нагнетательный клапан производит подачу сжатого воздуха в магистраль. Эта цикличность повторяется в течение всего периода работы поршневого компрессора, обеспечивая пневматические инструменты воздухом.

Принцип функционирования установки винтового типа заключен в следующем: воздух подается в систему фильтрации через всасывающий клапан, после чего поступает в винтовой блок, где перемешивается с маслом. Здесь воздушно-масляная смесь сжимается двумя роторами и направляется в пневматическую систему. Далее сепаратор очищает воздух от масла и передает его через охлаждающий радиатор в пневматическое оборудование или ресивер.

Охлаждение воздушного компрессора

Чтобы сжатый воздух подавался максимально эффективно, необходимо своевременно выполнять охлаждение, иначе компрессорная техника перегреется и выйдет из строя. Кроме того, чем мощнее двигатель агрегата, тем более действенным должен быть метод его охлаждения.

На сегодняшний день используют силовые установки с системой водяного или воздушного охлаждения. Оба варианта прекрасно зарекомендовали себя в работе, обеспечивают надежную защиту устройств от перегрева при сохранении высокого уровня КПД. При этом оборудование подбирается под конкретные условия эксплуатации.

Агрегат с водяным охлаждением осуществляет отвод тепла быстрее, чем техника, охлаждаемая воздухом. Особенно, если это системы открытого типа без циркуляции жидкости. Здесь компрессор наполняется новой водой, которая сливается по мере нагревания. При охлаждении в закрытой системе происходит циркуляция жидкости от агрегата до охладителя, поддерживающего необходимую температуру.

Типы воздушных компрессоров

Силовые установки различаются по параметрам давления, сжимаемой среды, производительности, условий окружающей среды и конструкций. Основные типы воздушных компрессоров подразделяются на переносные (передвижные), наиболее востребованные в быту и стационарные, предназначенные для работы в стационарных условиях. По источнику энергии агрегаты классифицируются на дизельные и электрические.

По способу сжатия воздуха компрессорные устройства делятся на объемные и динамические. При этом объемные системы могут быть поршневыми и роторными, которые подразделяются на винтовые, спиральные, мембранные и роторно-пластинчатые.

Часто потребители задают вопрос – какая установка воздушного компрессора является самой лучшей? Выбирая агрегат, следует учесть его совместимость с дополнительным оборудованием и такие характеристики, как:

Производительность. Данный критерий определяет, сколько литров сжатого воздуха нагоняет установка за 1 минуту. Специалисты рекомендуют выбирать оборудование с производительностью на 30-50% больше, чем задекларированное значение;
Мощность. Критерий, отражающий потенциал рабочего процесса. Чем больше мощность, тем быстрее воздушный компрессор выполнит свою задачу;
Давление. От этого показателя зависит, какой пневматический инструмент можно будет использовать с указанной моделью оборудования. Давление устройства не может быть меньше, чем давление пневматики, к которой его подключают;
Объем ресивера. Данным критерием обозначается запасной объем воздуха в емкости. Чем больше объем ресивера, тем реже отключается воздушный компрессор при снижении уровня сжатого воздуха к минимуму.

Промышленные компрессоры воздушные

Это оборудование предназначено для обеспечения промышленных предприятий сжатым воздухом. Современный уровень развития воздушной компрессорной техники позволяет подобрать наилучшее решение для любой организации и, таким образом, грамотно инвестировать средства на экономию энергоресурсов в долгосрочной перспективе. На такие системы приходятся более высокие нагрузки. Да и перечень работ и режимов, в которых они функционируют, более развернут.

Поэтому при покупке промышленных воздушных кондиционеров следует опираться на больший перечень критериев, чем в ситуации с бытовыми агрегатами. Исходя из этого, необходимо выбирать между следующими видами установок:

Поршневые и винтовые. Первые системы представляют собой самые экономичные варианты и предназначены для выполнения различных работ. Винтовое оборудование характеризуется значительно большим показателем КПД и меньшим уровнем шума;
Осевые и центробежные. Главная особенность осевых агрегатов – сочетание относительно невысокого давления и огромной производительности. Центробежные системы характеризуются низким уровнем вибрации и прекрасно подходят для самых мощных установок;
Масляные и безмасляные. Масло, используемое в таких компрессорах, выполняет функции смазки деталей и проводника тепла. Поэтому масляное оборудование меньше нагревается и отлично переносит большие нагрузки.

Технические характеристики компрессоров воздушных

Технические характеристики компрессоров воздушных представляют собой их параметры, возможности и предопределяют сферу применения. По показателям технических характеристик можно сделать все необходимые предварительные выводы о компрессоре, до того, как агрегат будет применен на практике. Данные о характеристиках очень важны при проектировании и расчетах создания новых производственных участков и крайне полезны при подборке соответствующих между собой инструментов, пневматического оборудования и источником их энергии.

Один из основных показателей компрессора – это, конечно же, его давление. Означает это то, что данная модель способна нагнетать воздушную массу в герметичное пространство и создавать внутреннее давление определенной величины. Величина эта зависит от класса и мощности агрегата. К примеру, для бытовых нужд нет необходимости использования компрессора, способного создавать сверхвысокое давление, достаточно небольшой машины с рабочим давлением до десяти бар. Для крупных же предприятий таким показателем не всегда можно обойтись и поэтому применяются более мощные компрессоры.

Рабочее давление компрессора – это средняя величина между двумя показателями, максимально создаваемое давление, при котором автоматика останавливает нагнетание, и минимальное давление в системе, при котором компрессор вновь запускается. Обычно разница между остановкой и пуском составляет 2 бар. Для удобства комплектации компрессоров с аппаратами и магистральной линией связывающей их, были объединены каждый в свою группу – низкого, среднего и высокого давления.

На крупных производственных объектах большое значение имеют и другие технические характеристики компрессоров воздушных, среди которых особое место занимает такой показатель работы агрегата, как производительность. Производительность – это параметр, показывающий какой объем воздуха компрессор в силах выдать за определенное количество времени, не зависимо от давления. Единицей измерения этих данных может быть м3/час или л/мин. Этот показатель значительно различается у различных по конструкции агрегатов, что является определяющей причиной при выборе компрессора для конкретных целей.

Здесь Вы можете ознакомиться с каталогом компрессоров, реализуемых ООО ГК “ТехМаш”.

Показателем производительности также считают и количество потребляемого компрессором воздуха на входе, перед процессом сжатия, за N-й промежуток времени. Этот параметр еще называют расходом воздуха. На практике разница между двумя показателями существует, поэтому полагаться все же лучше на данные, показывающие производительность на выходе из компрессора или, учитывая необходимую потребность, приобретать компрессор с некоторым запасом производительности, составляющим около 30%.

Еще одна важная техническая характеристика компрессоров воздушных – это мощность привода, измеряемая в кВт. Агрегаты приводят в движение двигатели – это могут быть дизели, турбины или электродвигатели. Мощность двигателя имеет большое значение. Зная о данных по мощности привода, можно сделать некоторое заключение. Разумеется, чем сильнее мотор, тем проще справиться компрессору с нагнетанием воздуха. Но большая мощность требует большего расхода энергии и при отсутствии необходимости больших мощностей эти затраты будут попросту напрасны. Помимо энергозатрат, возможно придется столкнуться с заменой линий электропередач, питающих компрессорную установку, на соответствующую по сечению провода или количеству фаз. Как правило, мощными двигателями комплектуются мощные агрегаты, требующие установку именно такого двигателя.
Габариты и вес компрессорной установки напрямую зависят от его возможностей. Разумеется, в век минимизации нет никакого смысла делать компрессора больших размеров. Но в большинстве случаев эти характеристики не имеют особой важности.

На крупных заводах и предприятиях, где используются мощные, производительные, крупногабаритные установки, на их вес и размер обращается мало внимания, так как расположение машин стационарное и нередко компрессоры находятся в отдельном помещении – машинном отделении. Что касается бытовых компрессоров, то минимизация им только на пользу – они часто подвергаются перемещению и хранятся обычно без соблюдения каких-либо особых требований. Сам компрессор весьма компактен и основные габариты ему придает его ресивер вместительностью 50, 100, 200 литров и более. Альтернативой может быть винтовой компрессор, который не требует для ровной подачи воздуха наличия ресивера. Отсутствие баллона значительно уменьшает габариты и вес установки, делая его более мобильным.

Пищевая отрасль не может допустить содержание в сжатом воздухе каких-либо побочных посторонних примесей. В такой сфере предпочтение отдают не мощности, а конструктивной особенности компрессора. Основные требования для технических характеристик компрессоров в подобных случаях будут направлены на качество воздуха. Процесс сжатия должен протекать в механизме, исключающем применение масла в качестве смазки рабочих поверхностей.

Кресло дантиста, как и многое медицинское оборудование, тоже не обходится без сжатого воздуха. Размеры компрессоров для данных устройств относительно других машин весьма малы. В среднем модели таких компрессоров имеют вес около 50 килограмм при габаритах не более 50 сантиметров в диаметре и 70 в высоту, включая ресивер. Такой небольшой компрессор способен создавать давление до 8 атмосфер и производить 150 литров сжатой среды в минуту. Также работа компрессора не должна сопровождаться излишним шумом. Производители таких устройств оснащают их шумопоглащающими кожухами. Так, технические характеристики компрессоров воздушных данного типа делают эти устройства пригодными для работы в медицинских учреждениях.

Эти небольшие устройства существенно помогают врачам всего мира и находятся в непосредственной близости пациентов, но благодаря своим особенностям практически всегда остаются незамеченными.
Если Вы не уверены в выборе той или иной модели компрессора, Вы всегда можете сообщить интересующие Вас технические характеристики компрессора нашим специалистам, которые, учитывая данные параметры и Ваши финансовые возможности, помогут подобрать модель, максимально подходящую для решения стоящих перед Вами задач.

Компрессор: Точный расчёт характеристик компрессора

На первый взгляд тема выбора источника сжатого воздуха для автомастерской не кажется достаточно интересной. Однако не зря говорят, что первое впечатление бывает обманчивым. Более близкое знакомство с проблемой озадачивает и вызывает массу вопросов. Как правильно определить потребность в сжатом воздухе, как на основании полученных данных рассчитать оптимальные характеристики компрессора, может ли компрессор малой производительности, оснащенный большим ресивером, заменить компрессор большей производительности с меньшим ресивером, чем различаются входные и выходные параметры компрессора и как это учитывают в расчетах? Для ответа на эти и другие вопросы пришлось изучить массу специальной литературы, провести не одну беседу с продавцами и специалистами по ремонту. Вот что удалось выяснить…

Сжатый воздух в условиях автосервисного предприятия находит применение не только для подкачки колес – это известно. Различное авторемонтное оборудование: шиномонтажные станки, окрасочно-сушильные камеры, некоторые типы автомоек используют пневмопривод. Окрасочные работы выполняются только с использованием сжатого воздуха, профессиональных окрасочных пистолетов с электроприводом нет в программе ни у одного производителя. Это те случаи, когда без сжатого воздуха просто не обойтись.

Что еще может заставить авторемонтника задуматься о приобретении компрессора? Конечно же, желание механизировать наиболее трудоемкие виды работ с использованием разнообразного пневмоинструмента. Его преимущества в сравнении с традиционно применяющимся электроинструментом не для всех очевидны, но тем не менее бесспорны.

Пневмоинструменты существенно превосходят своих электроконкурентов по надежности и ресурсу, побивая их почти вдвое по энерговооруженности – отношению мощности к единице веса. Именно поэтому они как нельзя лучше приспособлены для напряженной профессиональной работы, в условиях которой их применение наиболее экономически выгодно.

Не важно, какая из указанных причин привела вас к мысли приобрести компрессор, важно, как это сделать грамотно.

С чего начать выбор компрессора

<Скажите, у вас есть компрессор с пятидесятилитровым ресивером?> – нередко с такого или подобного вопросов начинается беседа покупателя с менеджером. После этого продавцу приходится тратить много времени на то, чтобы объяснить, что задать такой вопрос – все равно что спросить, есть ли в продаже автомобиль с четырьмя колесами и что объем ресивера никак не может являться отправной точкой при выборе компрессора. Из чего же нужно исходить, делая выбор?

Исходить нужно из потребностей. Мысль не очень оригинальная, но справедливая, причем справедливая при выборе любого оборудования. Поскольку лучше всего о своих потребностях осведомлены мы сами – за нами и первое слово. Перед тем, как нанести визит продавцу гаражного оборудования, нужно по возможности более точно подсчитать количество потребителей сжатого воздуха, определить их рабочие параметры (давление и номинальный расход воздуха) и предполагаемый режим работы.

Рабочие параметры пневмоинструмента или пневмооборудования указываются в паспорте. Если по каким-либо причинам эта информация отсутствует, можно у своих коллег или любого продавца пневмооборудования выяснить характеристики аналогичных устройств. Как правило, возможная небольшая ошибка не будет роковой. Для справки мы приводим параметры наиболее часто применяемого в автосервисной практике инструмента.

Понятно, что пневмоинструмент используется в работе не непрерывно, а время от времени, соответственно изменяется текущее воздухопотребление. Для определения характеристик компрессора ориентируются на усредненное значение потребности в сжатом воздухе. Чтобы ее рассчитать, нужно, исходя из опыта эксплуатации и знания технологии планируемых работ, представить, каковы будут продолжительность и периодичность между включениями инструмента, возможна ли одновременная работа нескольких устройств и каких.

Сказанное касается тех, кто впервые приобретает компрессор. Если вы уже используете источник сжатого воздуха, который по каким-либо соображениям не удовлетворяет потребностям вашего предприятия, например, в связи с ростом количества потребителей или увеличившейся интенсивностью работ, нужно знать технические характеристики используемого компрессора, включая объем ресивера, а также сформулировать конкретные претензии к его работе. Например, если компрессор не обеспечивает требуемый расход воздуха, что часто приводит к перерывам в работе, следует экспериментально установить, за какой период времени давление в ресивере падает ниже допустимого уровня.

Вооружившись этими сведениями, можно смело идти в хороший магазин, где опытный менеджер (а в хороших магазинах – именно такие менеджеры) на основании этих данных поможет вам подобрать оптимальную с точки зрения соотношения надежности и цены покупку.

Более того, в хорошем магазине вам дадут возможность в течение 2-3 дней опробовать покупку на практике и в случае, если она вас не устраивает – обменять на другую модель. При этом продавцы действуют, исходя и из своих интересов: неправильно подобранный компрессор не отработает гарантийного срока, который для различных видов компрессорного оборудования может составлять от 6 до 12 месяцев.

Если у вас на примете есть такой магазин, менеджерам которого вы доверяете, если вы нелюбознательны и не хотите узнать ответы на вопросы, поставленные в начале статьи, на этом можно закончить чтение. Если же вы хотите более осознанно подойти к вопросу приобретения источника сжатого воздуха – двигайтесь с нами дальше.

Гаражный компрессор

Существуют различные типы компрессоров, используемые в технике в качестве источников сжатого воздуха. В настоящее время в автосервисной практике находят применение в основном поршневые устройства. В компрессорах этого типа воздух сжимается в замкнутом пространстве цилиндра в результате возвратно-поступательного движения поршня. Конструктивно они представляют собой агрегат, включающий компрессорную головку, электропривод, ресивер и устройство автоматического регулирования давления (прессостат).

Популярность поршневых компрессоров среди работников автосервиса определяется их невысокой стоимостью, приемлемыми массогабаритными показателями, простотой в эксплуатации и обслуживании и выходными характеристиками, способными удовлетворить потребности практически любого авторемонтного предприятия.

К основным характеристикам компрессора относятся два параметра – максимальное давление (Pmax) и объемная производительность или подача (Q).

Большинство предлагаемых сегодня на рынке компрессоров развивают давление, превышающее потребности стандартного пневмооборудования и инструмента, используемого при авторемонте. На рынке представлены компрессоры с максимальным давлением 6, 8, 10, 13 бар.

Напомним, что номинальное рабочее давление окрасочных пистолетов – 3-4 бар, пневмоинструмента – до 6,5 бар. Исключение составляет пневмопривод шиномонтажных станков, для которого многие производители рекомендуют использовать сжатый воздух при давлении 8-10 бар. Впрочем, практика показывает, что пневматика шиномонтажного оборудования надежно работает и при использовании 8-барного компрессора.

Что еще нужно учитывать, определяя максимальное давление, развиваемое компрессором?

Во-первых, следует иметь в виду, что система автоматического регулирования давления всех компрессоров настроена таким образом, что обеспечивает поддержание давления в ресивере с допуском -2 бар от максимального значения. Это означает, что в процессе работы компрессора с Pmax=8 бар давление на выходе может изменяться в диапазоне от 6 до 8 бар, у 10-барного, – соответственно, от 8 до 10 бар. Заводские регулировки прессостата могут быть изменены пользователем только в сторону уменьшения минимального давления.

Во-вторых, необходимо учитывать, что наличие протяженных пневмомагистралей до потребителей сжатого воздуха вызывают падение давления в линии. При ошибках в проектировании пневмосети (применении труб малого диаметра, использовании водопроводных запорных устройств, нерациональной прокладке магистралей и т. д.) оно может достигать существенной величины и стать причиной неэффективной работы пневмооборудования. Чтобы избежать возможных неприятностей в таких случаях, нужно отдать предпочтение компрессору с более высоким максимальным давлением.

Из сказанного следует, что в качестве универсального гаражного источника сжатого воздуха можно использовать компрессор с максимальным давлением 8 бар. Если компрессор будет использоваться исключительно для окрасочных работ, можно обойтись и 6-барным, а в случае разветвленных пневмосетей надежнее использовать компрессор, развивающий давление до 10 бар.

Некоторый запас по давлению полезен и с другой точки зрения. Чем выше давление, развиваемое компрессором, тем большую массу воздуха он может закачать в ресивер и тем большее время последний будет опорожняться до минимально допустимого давления, обеспечивая компрессору время для отдыха.

Кстати, об отдыхе: а нужен ли он железному компрессору? В ответе на этот вопрос кроется ключ к пониманию особенности рабочего процесса в поршневом компрессоре. Учитывая ее, определяют важнейшую характеристику компрессора – производительность.

Режим работы поршневого компрессора

Сжимаясь в цилиндре поршневого компрессора, воздух нагревается. На выходе из одноступенчатого компрессора его температура превышает 150оС. При этом часть тепла поглощается деталями и элементами конструкции головки компрессора, что приводит к повышению их температуры и изменению тепловых зазоров в узлах трения.

Если не обеспечить отвод тепла, головка не успевает охлаждаться. Последствия представить несложно: температура смазываемых узлов возрастает выше допустимого уровня, полностью выбираются тепловые зазоры, горячее масло, подаваемое к парам трения разбрызгиванием, не держит “масляный клин”. В “лучшем” случае это грозит ускоренным износом механизма компрессора, в худшем – немедленным выходом из строя в результате заклинивания.

Это учитывается при проектировании компрессора. Для обеспечения теплосъема применяют принудительное охлаждение компрессорной головки – обдув воздухом. В качестве нагнетателя обычно используется вентилятор электродвигателя или шкив коленчатого вала компрессора. Чтобы повысить эффективность охлаждения, корпус головки изготавливают из сплавов с высокой теплопроводностью и делают оребренным.

Такие меры наиболее просты и дешевы, но недостаточны для того, чтобы обеспечить продолжительную непрерывную работу поршневого компрессора. Поэтому поршневой компрессор изначально рассчитывается на эксплуатацию со строго определенной скважностью, что предполагает обязательное наличие перерывов, необходимых для нормализации теплового режима головки.

Количественно режим эксплуатации оценивается коэффициентом внутрисменного использования (Кви), показывающим, какую часть времени компрессор способен работать непрерывно. Отечественный стандарт определяет три вида режимов работы компрессора: кратковременный (Кви = 0,15), непродолжительный (Кви = 0,5) и продолжительный (Кви = 0,75).

Способность дольше работать в непрерывном режиме означает в конечном счете большую надежность и ресурс техники. Она достигается использованием более совершенных материалов и схемных решений, больших запасов прочности конструктивных элементов, что, естественно, отражается на стоимости продукции.

В зависимости от допустимого режима эксплуатации, а также выходных характеристик зарубежные производители подразделяют свою продукцию на несколько серий: хобби (полупрофессиональную), профессиональную и промышленную. О том, чем они принципиально отличаются, мы расскажем далее.

Как обеспечивается требуемый режим эксплуатации компрессора? Прежде всего, рассчитывая его объемную производительность, нужно соблюсти правильный баланс между этой важнейшей характеристикой и средним воздухопотреблением. Эти параметры связаны между собой через коэффициент, зависящий от класса компрессора, который больше единицы для компрессоров всех серий.

Это означает, что подача компрессора должна быть всегда больше, чем среднее воздухопотребление. Производя сжатого воздуха больше, чем расходуется, компрессор сам создает для себя задел, позволяющий ему время от времени “расслабляться”. Величина запаса по производительности тем больше, чем ниже положение, занимаемое компрессором в “табели о рангах”. Отдав предпочтение более дешевой технике (например, полупрофессиональной серии), необходимо заложить в расчеты больший запас по производительности.

Функцию хранения запасенного сжатого воздуха выполняет ресивер, а в случае разветвленной пневмосети – также и внутренний объем магистралей.

В этом заключается наиважнейшая роль ресивера наряду с демпфированием пиковых нагрузок, сглаживанием пульсаций давления и охлаждением сжатого воздуха.

Может сложиться мнение, что чем больше емкость ресивера, тем легче жизнь компрессора. Это мнение ошибочно. Дело в том, что для наполнения ресивера до максимального давления, когда автоматика прессостата отключает компрессор, требуется время, и немалое. При необоснованном увеличении объема ресивера компрессор будет трудиться непрерывно на его восполнение, выходя из допустимого режима работы.

Объем ресивера связан как с производительностью компрессора, так и с характером воздухопотребления. По этой причине компрессорная головка одной производительности может комплектоваться ресиверами нескольких типоразмеров, объем которых отличается в несколько раз. В среднем объем ресивера таков, что компрессор способен наполнить его за 3-4 мин. Если потребности в сжатом воздухе примерно равномерные по времени, то в целях экономии средств можно ограничиться минимальным ресивером. Если возможны пиковые нагрузки, лучше предпочесть больший.

Итак, грамотно выбрать компрессор для заданного воздухопотребления означает определить его производительность и объем ресивера таким образом, чтобы при эксплуатации данный компрессор работал в режиме внутрисменного использования, на который он рассчитан. Несоответствие режима работы паспортному значению приводит либо к неэффективному использованию компрессора, либо к сокращению его ресурса и преждевременному выходу из строя.

Как упоминалось, поршневых компрессоров, имеющих Кви = 1, в природе не существует. Поэтому, если ваш компрессор на протяжении смены “молотит” без перекуров – это верный признак того, что он подобран неправильно и вскоре выйдет из строя.

Особенности расчета характеристик компрессора

Приступая к расчету характеристик компрессора, полезно знать следующее. Масса воздуха, перекачиваемая компрессором в единицу времени, – величина постоянная и зависит от его конструктивных особенностей. Однако производительность принято определять не в массовых, а в объемных величинах, что часто приводит к путанице и ошибкам в расчетах.

Дело в том, что воздух, как и другие газы, сжимаем. Это означает, что одна и та же масса воздуха может занимать разный объем в зависимости от давления и температуры. Точная взаимосвязь между этими величинами описывается сложной степенной зависимостью или уравнением политропы. В случае компрессора, наполняющего ресивер, это означает, что с ростом давления в ресивере (на выходе компрессора) его объемная производительность уменьшается.

Если объемная подача компрессора – переменная по времени, какая же цифра указывается в технических характеристиках? Согласно ГОСТ, производительность компрессора – это объем воздуха, выходящий из него, пересчитанный на физические условия всасывания. В большинстве случаев физические условия на входе в компрессор соответствуют нормальным: температура – 20oС, давление – 1 бар. ГОСТ также допускает возможность отклонения реальных характеристик компрессора от указанных в паспортных данных на величину +5%.

Кстати, на нормальные условия пересчитывают и параметры потребителей сжатого воздуха, чтобы привести их к общему знаменателю с характеристиками источника. Поэтому номинальный расход 100 л/мин означает, что при рабочем давлении пневмоинструмент за минуту потребляет такое количество воздуха, которое при нормальных условиях заняло бы объем, равный 100 литрам.

Зарубежные производители, не знакомые с содержанием наших ГОСТов, определяют производительность своей продукции иначе, что порой приводит к ошибкам. В паспортных данных на импортную технику указывается теоретическая производительность компрессора (производительность по всасыванию).

Теоретическая производительность определяется геометрическим объемом воздуха, который поместится в рабочей полости компрессора за один цикл всасывания, умноженный на количество циклов в единицу времени. Она отличается от реальной, выходной, в большую сторону. Отличие учитывается коэффициентом производительности (Кпр), зависящим от условий всасывания и конструктивных особенностей поршневого компрессора – потерь во всасывающих и нагнетательных клапанах, наличия недовытесненного, “мертвого”, объема, приводящих к уменьшению наполнения цилиндра. Для компрессоров профессиональной серии коэффициент производительности может составлять величину от 0,6 до 0,7, причем большие значения соответствуют большей подаче.

Различия характеристик, рассчитанных по входу и на выходе, могут достигать существенной величины. Может, это и является причиной того, что лукавые иностранные производители указывают данные по всасыванию: выглядят они значительно солиднее.

В хороших магазинах продавцы, как правило, имеют данные как по входным, так и по выходным характеристикам профессиональных импортных компрессоров. Для продукции бытовой серии таких данных не приводит никто, хотя из практики известно, что реальный “выход” бытовых компрессоров едва ли превышает 50% от заявляемой теоретической производительности.

Точный расчет характеристик поршневого компрессора сложен и связан с решением степенных уравнений. Приводимая методика выбора компрессора содержит упрощенные соотношения, которые тем не менее дают небольшую погрешность, и позволяет правильно определить его параметры.

Обратите внимание, что в ней определяется теоретическая производительность компрессора (по входу). Чтобы пересчитать полученные данные на “выход” (в случае расчета отечественного гаражного компрессора), нужно результат уменьшить на 30-40%.

Итак, правильно определив исходные данные и выполнив несколько математических вычислений, можно понять, какими характеристиками должен обладать компрессор. Однако выбирать нужно конкретную технику, а не характеристики. Об особенностях гаражных компрессоров, предлагаемых на рынке, – в следующий раз.

Как сделать воздушные компрессоры эффективными

Сжатый воздух является одним из наиболее широко используемых видов энергии во многих отраслях промышленности, при этом примерно 70% производителей используют системы сжатого воздуха.

Сжатый воздух может быть одним из самых дорогих видов энергии для производственных предприятий, часто потребляя больше энергии, чем другое оборудование. Для одной лошадиной силы сжатого воздуха требуется восемь лошадиных сил электричества.Поскольку многие воздушные компрессоры работают с КПД всего 10 процентов, часто есть много возможностей для улучшения. К счастью, 50 % систем сжатого воздуха на малых и средних промышленных объектах имеют возможности для экономичного энергосбережения.

Что влияет на энергоэффективность воздушного компрессора? К таким факторам относятся тип, модель, размер, номинальная мощность двигателя, конструкция системы, механизмы управления, использование и график технического обслуживания. Основной причиной неэффективного сжатия воздуха является потеря тепла, выделяемая из-за повышенной температуры сжатого воздуха и из-за трения, вызванного множеством движущихся частей системы.

Когда речь идет об эффективности воздушного компрессора, важно проверить всю систему, которая включает в себя не только сам воздушный компрессор, но и линии подачи, резервуары для хранения воздуха, осушители воздуха, ресиверы и доохладители. Выполняя правильные настройки вашей системы сжатого воздуха, вы можете сэкономить значительное количество энергии и денег.

Повысьте эффективность вашей системы с помощью следующих подходов:

Связаться с нами Узнать больше Найти ближайшего к вам дилера

Улучшение качества воздухозаборника

На производительность влияют три компонента системы сжатия воздуха:

Температура. Температура всасываемого воздуха определяет плотность воздуха. Холодный воздух требует меньше энергии для сжатия.
Состав. Чистый всасываемый воздух обеспечивает более плавное движение сжатого воздуха по системе. Грязный воздух содержит загрязняющие вещества, которые накапливаются и вызывают износ, а также снижают емкость хранилища.
Влажность. Влага может быть вредной для системы сжатия воздуха, поскольку она накапливается внутри системы, вызывая ржавчину компонентов.Это может привести к износу, а также к утечкам и уменьшению емкости хранилища. Сухой воздух с меньшей вероятностью повредит вашу систему сжатия воздуха и инструменты, выполняющие работу в месте использования.

Подходят к элементам управления воздушным компрессором

Элементы управления воздушным компрессором согласовывают выходную мощность компрессора с требованиями компрессорной системы, которая может состоять из одного или нескольких компрессоров. Такие элементы управления необходимы для эффективности системы воздушного компрессора, а также для высокой производительности.

Системы сжатого воздуха предназначены для поддержания определенного диапазона давления и подачи объема воздуха, который зависит от требований конечного пользователя. Система управления снижает мощность компрессора, когда давление достигает определенного уровня. С другой стороны, если давление падает, мощность компрессора увеличивается.

Самые точные системы управления могут поддерживать низкое среднее давление без снижения требований к системе. Снижение системных требований может привести к неправильной работе оборудования.Вот почему так важно, чтобы элементы управления системой соответствовали емкости хранилища.

Следующие элементы управления могут помочь повысить эффективность отдельных компрессоров:

Элементы управления пуском/остановом включают и выключают компрессоры в зависимости от давления.
Функции загрузки и разгрузки разгружают компрессор до давления нагнетания.
Модуляционное управление управляет потребностью в расходе, а многоступенчатое управление позволяет компрессорам работать в условиях частичной нагрузки.
Двойное управление/автоматическое двойное управление позволяют выбрать либо запуск/остановку, либо загрузку/разгрузку.
Переменный рабочий объем может работать в двух или более условиях частичной нагрузки.
Приводы с регулируемой скоростью непрерывно регулируют скорость приводного двигателя в соответствии с изменяющимися требованиями.
Системы с несколькими компрессорами используют системные главные элементы управления для координации всех функций, необходимых для оптимизации сжатого воздуха.
Главные средства управления системой могут координировать работу систем сжатого воздуха, когда сложность превышает возможности локальных и сетевых средств управления. Такие элементы управления могут отслеживать компоненты системы, а также данные о тенденциях для улучшения функций обслуживания.
Контроллеры давления/расхода хранят воздух более высокого давления, который впоследствии можно использовать для удовлетворения колебаний спроса.

Хорошо спроектированная система должна использовать следующее: управление потреблением, хранение, управление компрессором, хорошее расположение сигналов и общую стратегию управления. Основной целью такой системы является подача сжатого воздуха с самым низким стабильным давлением при сохранении колебаний с помощью накопленного сжатого воздуха с более высоким давлением.

Для нескольких компрессоров элементы управления последовательностью могут удовлетворять спрос, запуская компрессоры для удовлетворения системных нагрузок и отключая их, когда они не нужны.Сетевые элементы управления также помогают управлять нагрузкой для всей системы.

Улучшение конструкции системы

Существует пять способов улучшить конструкцию вашей системы воздушного компрессора.

Выпрямить путь . Узкие линии подачи или резкие изгибы этих линий подачи могут вызвать повышенное трение и перепады давления в системе, что означает, что меньшее давление достигает точки использования. Лучшая конструкция без такого количества изгибов и петель должна производить большее давление с использованием той же энергии.
Экономьте энергию, когда это необходимо . Резервуар для хранения или ресивер может смягчить краткосрочные изменения спроса и сократить циклы включения/выключения. Резервуар также может предотвратить падение давления в системе ниже минимальных требований к давлению, когда потребность в нем самая высокая. Падение давления может вызвать повышение давления в системе, что может привести к потере давления воздуха. Размер баков зависит от мощности компрессора. Например, для воздушного компрессора мощностью 50 л.с. требуется ресивер на 50 галлонов.
Охлаждение всасываемого воздуха .Поскольку энергия, необходимая для сжатия холодного воздуха, меньше энергии, необходимой для сжатия более теплого воздуха, вы можете уменьшить энергию, необходимую для сжатия, переместив воздухозаборник компрессора в затененное место снаружи. Например, снижение температуры на 20 градусов по Фаренгейту может снизить эксплуатационные расходы почти на 3,8%.
Используйте несколько небольших компрессоров . Большие воздушные компрессоры могут быть очень неэффективными, поскольку они потребляют больше энергии на единицу при работе с частичной нагрузкой. Такие системы могут выиграть от использования множества небольших компрессоров с управлением последовательностью, что позволяет отключать части системы простым отключением некоторых компрессоров.
Утилизация отработанного тепла . Отработанное тепло можно использовать для кипячения воды для отопления помещений и нагрева воды. Правильно спроектированная установка рекуперации тепла может восстановить 50-90% электроэнергии, используемой при сжатии воздуха.
Найдите вблизи районов повышенного спроса . Размещая воздушные ресиверы рядом с источниками повышенного потребления, легче удовлетворить спрос при сниженной общей мощности компрессора.

Учитывать потребность в сжатом воздухе

Изучите профиль нагрузки. Правильно спроектированная система сжатого воздуха должна учитывать профиль нагрузки. Если потребность в воздухе сильно различается, система должна работать эффективно при частичной нагрузке. Несколько компрессоров обеспечат более экономичное использование энергии при больших колебаниях спроса.
Свести к минимуму искусственный спрос . Искусственная потребность – это избыточный объем воздуха, необходимый для нерегулируемого использования при использовании более высокого давления, чем необходимо для приложений. Если приложение требует 50 фунтов на квадратный дюйм, а получает 90 фунтов на квадратный дюйм, система производит неиспользованный воздух.Регуляторы давления в конце использования могут минимизировать искусственный спрос.
Определите необходимое давление . Требуемые уровни давления должны учитывать потери в системе от фильтров, трубопроводов, сепараторов и осушителей. Повышение давления нагнетания увеличит потребность в нерегулируемом использовании, таком как утечки. Другими словами, увеличение давления приведет к увеличению неэффективности. Например, увеличение давления в коллекторе на 2 фунта на квадратный дюйм приведет к увеличению потребления энергии на целых 1 процент из-за потребления нерегулируемого воздуха.Для экономии энергии следует подумать о том, как добиться высокой производительности при снижении давления в системе.
Проверить правильность спроса и предложения . Убедитесь, что воздушные компрессоры не слишком велики для конечного использования. Учитывайте все конечное использование, определяя объем воздуха, необходимый для каждого применения. Общая оценка всей вашей системы сжатого воздуха должна помочь исследовать систему распределения на наличие проблем и свести к минимуму ненадлежащее использование воздуха.
Используйте блок-схемы и профили давления .Блок-схемы помогут определить все компоненты системы сжатия воздуха. Профиль давления показывает перепады давления в системе, что должно обеспечить обратную связь для регулировки элементов управления. Чтобы составить профиль давления, вам необходимо измерить давление на входе в компрессор, перепад давления в сепараторе воздух/смазка и межступенчатое давление в многоступенчатых компрессорах. Регистрируя данные о давлении в системе и воздушном потоке, вы можете определить сбои в работе системы, периодические нагрузки, изменения в системе и общие условия.Изменениями давления и расхода воздуха можно управлять с помощью системы управления, чтобы свести к минимуму влияние на производительность.
Использовать хранилище сжатого воздуха . Хранилище может контролировать события потребления во время пиков потребления, уменьшая скорость затухания и величину падения давления. Он также может защитить важные операции от других событий в системе, отключив при необходимости компрессор.

Минимизация падения давления

Падение давления происходит при прохождении сжатого воздуха через распределительную систему.Чрезмерные перепады давления могут привести к снижению производительности и повышенному энергопотреблению. Падение давления перед сигналом компрессора приводит к более низкому рабочему давлению для конечного пользователя. Это требует более высоких давлений, чтобы соответствовать настройкам управления компрессором. Перед увеличением мощности или повышением давления в системе обязательно уменьшите перепады давления в системе. Для достижения наилучших результатов оборудование со сжатым воздухом следует эксплуатировать при самом низком эффективном рабочем давлении.

Ниже перечислены способы снижения перепадов давления:

Поддерживать надлежащую конструкцию системы.Наиболее распространенной причиной чрезмерного падения давления является использование трубы несоответствующего размера между распределительным коллектором и производственным оборудованием. Это может произойти, если вы выбираете трубопровод на основе ожидаемой средней потребности в сжатом воздухе без учета максимальной скорости потока.
Поддерживайте оборудование для фильтрации и сушки воздуха, чтобы свести к минимуму влажность.
Убедитесь, что на фильтрах нет грязи, которая ограничивает поток воздуха и вызывает падение давления. Своевременное техническое обслуживание и замена фильтрующих элементов имеет решающее значение для снижения перепада давления.
Выбирайте сепараторы, осушители, фильтры и доохладители с минимально возможным перепадом давления. Типичный перепад давления для фильтра, шланга и регулятора давления составляет 7 фунтов на квадратный дюйм.
Выбирайте регуляторы, шланги, лубрикаторы и соединения, обеспечивающие наилучшую производительность при наименьшем перепаде давления.
Уменьшите расстояние, которое проходит воздух через систему сжатого воздуха.

Многие инструменты могут эффективно работать при подаче воздуха с давлением 80 фунтов на квадратный дюйм (psig) или меньше.Снижая давление нагнетания воздушного компрессора, вы можете уменьшить скорость утечки, повысить производительность и сэкономить деньги. Однако снижение рабочего давления может потребовать модификации регуляторов давления, фильтров и размера хранилища. Имейте в виду, что если давление в системе упадет ниже минимальных требований, оборудование может больше не работать должным образом.

Уменьшение перепада давления позволяет системе работать более эффективно при более низком давлении. Для машин, использующих большое количество сжатого воздуха, эксплуатация оборудования при более низких уровнях давления может обеспечить значительную экономию энергии.Такие компоненты, как воздушные цилиндры большего размера, могут быть необходимы для поддержания надлежащей функциональности при более низких уровнях давления, но экономия энергии должна превышать стоимость дополнительного оборудования.

Обслуживание вашего компрессора

Плохо обслуживаемые системы сжатия воздуха могут привести к напрасной трате энергии и денег. Поэтому важно постоянно проверять ваши системы на наличие утечек, преждевременного износа и накопления загрязняющих веществ.

Устранение утечек .

Потери воздуха являются основной причиной потерь энергии в системах сжатия воздуха: от 20 до 30 % выходной мощности компрессора тратится впустую. Даже небольшие утечки могут быть очень дорогостоящими, поскольку со временем происходит утечка большого количества воздуха, если их не устранить. Имейте в виду, что потери воздуха пропорциональны размеру утечки и величине давления подачи в системе.

Утечки не только приводят к потере энергии, но и вызывают падение давления в системе, что снижает эффективность пневматических инструментов. Это отсутствие давления означает, что оборудование будет работать дольше для достижения тех же результатов.Увеличение времени работы также означает дополнительное техническое обслуживание и даже время простоя.

Обнаружение и устранение утечек может снизить потери энергии до уровня менее 10 процентов от мощности компрессора. Утечки можно найти где угодно в системе сжатого воздуха, но большинство утечек происходит в регуляторах давления, открытых ловушках для конденсата и запорных клапанах, разъединителях, соединениях труб, резьбовых герметиках, муфтах, шлангах, трубах и фитингах.

Чтобы оценить утечку в вашей системе сжатого воздуха, выполните измерения, которые определят время, необходимое компрессору для загрузки и разгрузки.Утечки воздуха заставят компрессор включаться и выключаться из-за падения давления, вызванного утечками. Рассчитайте процент общей утечки, используя следующую форму: Утечка (%) = [(время под нагрузкой в минутах x 100) / (время под нагрузкой в минутах + время без нагрузки в минутах)]. В исправной системе процент должен быть меньше 10%. Плохо обслуживаемая система выявит утечку на 20% и более.

Обнаружение утечек . Ультразвуковой акустический детектор дает наилучшие шансы на обнаружение утечек, распознавая шипящие звуки.Преимущество ультразвуковых детекторов заключается в скорости, точности, простоте использования, универсальности и возможности проводить тесты во время работы оборудования.

Если у вас нет ультразвукового течеискателя, вы можете нанести кисточкой мыльную воду на вероятные проблемные места.

Устранение утечек . Как только вы обнаружите утечку, ее устранение может заключаться в простом затягивании соединений. Однако может также потребоваться замена муфт, секций труб, шлангов, соединений, сифонов, фитингов и дренажей.Не забудьте нанести на них подходящий герметик для резьбы.

Пока вы не устраните утечку, вы можете уменьшить утечку, снизив давление в системе сжатого воздуха. Стабилизируйте давление в коллекторе системы на самом низком уровне, чтобы свести к минимуму скорость утечки.

Профилактика . Надлежащая программа предотвращения утечек может помочь выявить и устранить будущие утечки. Это также поможет поддерживать эффективную, стабильную и экономичную систему сжатия воздуха. Программа предотвращения утечек может быть полезной, если:
- Определить стоимость утечек воздуха .Это послужит отправной точкой для определения эффективности ремонта.
- Выявление утечек. Хотя ультразвуковой акустический течеискатель наиболее эффективен, ручной течеискатель также может помочь в выявлении утечек.
- Документируйте утечки. Задокументируйте размер, местоположение, тип и ориентировочную стоимость утечки, чтобы вы могли отслеживать, где и как происходят утечки.
- Отдайте предпочтение более крупным утечкам.
- Настройте элементы управления для максимального использования энергии.
- Ремонт документов. Такая документация может указывать на оборудование, которое может вызывать повторяющиеся проблемы.
- Периодические обзоры. Периодические проверки помогут сохранить эффективность вашей системы.

Замена фильтров .

Фильтры используются для обеспечения того, чтобы чистый воздух попадал к конечным пользователям. Пыль, грязь и жир могут забивать фильтры, вызывая падение давления воздуха в системе. Если фильтры не очищаются, перепады давления могут потребовать больше энергии для поддержания того же давления.Кроме того, обязательно используйте фильтры с низким перепадом давления, фильтры с длительным сроком службы, а также фильтры с размером, основанным на максимальной скорости потока.

Техническое обслуживание .

Убедитесь, что существуют процедуры обслуживания системы сжатого воздуха и что сотрудники должным образом обучены этим процедурам. Это должно обеспечить эффективную работу системы на долгие годы.

К счастью, существует множество подходов к повышению эффективности вашей системы сжатого воздуха. При надлежащем обслуживании нет никаких причин, по которым ваша система не может обеспечить экономию средств наряду с высокой производительностью.

Эффективные воздушные компрессоры Quincy

Quincy может обеспечить высокую производительность и минимальное энергопотребление благодаря функциям энергосбережения в своей линейке. Энергоэффективность означает экономию средств для вашего бизнеса.

Компрессоры с регулируемой скоростью . Семейство компрессоров с переменной скоростью Quincy QGV ^®️ предлагает энергоэффективную конструкцию в самом широком рабочем диапазоне. Наши приводы с регулируемой скоростью (VSD) автоматически регулируют скорость, чтобы производительность компрессора соответствовала потребностям, обеспечивая экономию энергии на 35 % по сравнению с обычными винтовыми компрессорами с фиксированной скоростью.

Управление переменной производительностью . Запатентованная Quincy технология Power$ync™ предлагает компрессор с регулируемой производительностью, который более эффективен для операций, требующих расхода от 50% до 100%. Если вся мощность компрессора не требуется так часто, Power$ync™ может легко уменьшить производительность воздушного потока. Наши компрессоры с регулируемой производительностью обеспечивают экономию энергии на 30 % по сравнению с обычными винтовыми компрессорами.

Чтобы узнать больше о наших эффективных воздушных компрессорах, свяжитесь с нами или найдите торгового представителя.

Измерение производительности установленных воздушных компрессоров

Измерение свободной подачи воздуха (FAD) воздушного компрессора может быть сложной задачей. С надлежащим расходомером и некоторыми математическими расчетами эта задача выполнима. Эта статья проливает свет на то, как выбрать расходомер, и обобщает параметры, которые необходимо учитывать при измерении FAD.

Конечной задачей воздушного компрессора является производство сжатого воздуха путем всасывания окружающего воздуха, повышения его давления или сжатия и подачи в сеть сжатого воздуха.Мощность воздушного компрессора определяется его номинальной мощностью и спецификациями FAD, указанными производителем, когда он новый. Однако со временем измерение на месте может оказаться очень полезным. Есть несколько простых вопросов, которые в конечном итоге объясняют производительность воздушного компрессора:

Сколько электроэнергии потребляет мой воздушный компрессор?
Сколько сжатого воздуха подает мой воздушный компрессор?
Какой у меня профиль давления?

Чтобы ответить на эти вопросы, вы можете самостоятельно измерить воздушный компрессор.Измерения производительности обычно бывают двух типов:

Временное измерение производительности, проводимое в рамках оценки системы или перед покупкой нового воздушного компрессора.
Постоянное измерение производительности, которое выполняется для постоянного мониторинга производительности с целью своевременного запуска обслуживания или капитального ремонта.

Как определяется FAD?

Расход измеряется в объеме в единицу времени. Но воздух легко сжимается, и его объем меняется в зависимости от температуры.Между тем, воздух, который всасывает воздушный компрессор, содержит влагу (водяной пар), а плотность воздуха (воздух на м3) меняется в зависимости от высоты над уровнем моря, температуры и погодных условий. Чтобы все говорили об одном и том же, были написаны отраслевые и международные стандарты. Например, ISO 1217 касается эксплуатационных испытаний поршневых воздушных компрессоров. Этот стандарт также распространяется на ротационные винтовые воздушные компрессоры.

Пункт 3.4.1 ISO1217 гласит:

«Фактический объемный расход компрессора – это фактический объем газа, сжатого и подаваемого в стандартную точку нагнетания, относительно условий общей температуры, общего давления и состава, преобладающих на стандартной точке на входе.

Это фактический объем воздуха, подаваемый воздушным компрессором, относительно условий свободного воздуха на входе в компрессор. Таким образом, FAD – это количество свободного воздуха, всасываемого в компрессор, которое фактически подается воздушным компрессором на выходе из сжатого воздуха.

FAD использует единицы измерения объемного расхода, такие как м3/мин, л/с и т. д. Типы расходомеров, разрешенные ISO 1217, первоначально рассчитывают массовый расход воздуха, который затем преобразуется в объемный расход всасываемого воздуха на основе значения для плотность воздуха на входе в воздушный компрессор.В идеале это фактические условия, но для удобства ISO 1217 предлагает следующие условия, при условии, что фактические условия находятся в допустимых пределах:

Давление = 1 бар абс.
Температура = 20 °C
Относительная влажность = 0%

Поскольку производители воздушных компрессоров могут указывать свои FAD при различных условиях на входе, рекомендуется изучить техпаспорт воздушных компрессоров, а не просто брать номера на паспортной табличке!

Затем вносятся поправки на влажность на входе и количество воды, сконденсировавшейся перед расходомером, а также скорость двигателя по сравнению с его номинальной скоростью.

Типовая табличка воздушного компрессора.

Для сжатия воздуха до более высокого давления требуется больше энергии. Кроме того, потери воздуха и использование управляющего воздуха увеличиваются с увеличением давления в воздушном компрессоре, поэтому двигатель компрессора не перегружается при более высоких давлениях.Например, модуль сжатия в ротационном винтовом компрессоре с давлением 8 бар работает с другой скоростью, чем в машине с давлением 10 бар.

В этой выдержке из технического паспорта воздушного компрессора показана зависимость FAD от давления. Обратите внимание, что потребляемая мощность при различных давлениях одинакова.

Что влияет на эффективность воздушного компрессора?

Существует несколько параметров, влияющих на эффективность воздушных компрессоров. В следующей таблице перечислены эти параметры и их влияние на два распространенных типа воздушных компрессоров — винтовой и центробежный.Влияние температуры на входе для винтовых и центробежных воздушных компрессоров различно, но в этой статье эти детали не рассматриваются.

Производители воздушных компрессоров измеряют производительность воздушных компрессоров в соответствии с международными стандартами (например, ISO 5389 для центробежных воздушных компрессоров) и описывают результаты в своих технических паспортах. Однако эти измерения выполняются в заводских условиях, а не в реальных условиях на месте.

Кроме того, производительность воздушного компрессора может ухудшиться в течение срока службы, и может потребоваться капитальный ремонт.Для оценки производительности воздушного компрессора рекомендуется провести измерение на месте. Кроме того, активные измерения, такие как мониторинг в реальном времени, очень важны для оценки производительности воздушных компрессоров в реальном времени.

Ежемесячный электронный информационный бюллетень Air Compressor Technology

С акцентом на Оптимизация со стороны предложения профилируются технологии воздушных компрессоров и системы управления компрессорами. В статьях об оценке системы подробно описывается, какие элементы управления компрессором позволяют потреблять кВтч в соответствии с потребностями системы.

Получать электронную рассылку

Методы измерения расхода нагнетания

Нагнетаемый поток воздушного компрессора содержит воздух, воду, масло и твердые частицы. Некоторые методы измерения не работают, потому что они не могут работать с водой и маслом в потоке. Другие не подходят, так как вызывают падение давления, что, в свою очередь, приводит к трате энергии и денег. Требования к расходомеру, используемому на выходе из компрессора, включают:

Устойчив к частицам.
Устойчив к каплям воды и масла.
Способность выдерживать высокие скорости и температуры до 70 °C.
Минимальная потеря давления, лучше отсутствие потери давления.
Врезной расходомер для временного измерения.

В следующей таблице представлено сравнение наиболее распространенных принципов расходомера с предыдущими требованиями.

На основании сравнения датчик расхода с трубкой Пито выделяется как лучший выбор для измерений на выходе из компрессора.Этот метод доказал свою надежность в промышленных приложениях. Это также стандартный метод измерения воздушной скорости в авиационной промышленности.

Современный расходомер с трубкой Пито для измерений на выходе.

Измерение расхода на стороне впуска

В последнее время некоторые производители, особенно из Китая, представили тепловые массовые расходомеры для установки на стороне всасывания воздушного компрессора для определения производительности компрессора.Во многом эти расходомеры украшают/преувеличивают характеристики, потому что они не учитывают:

Потери внутри воздушного компрессора, которые невозможно измерить.
Воздух, используемый для «накачки» (повышения давления) внутренних объемов воздушных компрессоров, измеряется как подаваемый воздух, но он хранится только внутри воздушного компрессора. Сбрасывается (во время продувки) в атмосферу при разгрузке воздушного компрессора.
Для воздушного компрессора, работающего под нагрузкой/разгрузкой, эта продувка воздухом может быстро стать серьезной ошибкой, особенно при низких средних нагрузках.
Установка иногда требует удаления впускного фильтра, что приводит к слишком высокому расходу. Падение давления на воздушном фильтре может снизить давление всасываемого воздуха на 1–3 процента.
требуют измерения расхода на выходе, а не на входе.
Сложный монтаж и громоздкое оборудование.
Применяется для краткосрочных испытаний, без постоянной установки.

Пользователь воздушного компрессора должен настаивать на измерении на выходе для определения производительности.Важно то, что выходит, а не то, что входит!

Типовой всасывающий расходомер с соединительными муфтами.

Как рассчитать FAD по потоку нагнетания

Расход нагнетания, измеренный датчиком расхода с трубкой Пито, должен быть рассчитан в FAD с дополнительными измерениями рабочей температуры и рабочего давления.

Важно понимать, что рабочий поток на выходе воздушного компрессора состоит из двух компонентов:

Воздушный поток, который вы хотите измерить.
Поток воды, удаляемый позже в секции подготовки воздуха.

Для точного измерения содержания воды необходимо измерить влажность в трубе. Это непростая задача, и вы должны учитывать условия почти полной влажности при высоких температурах. Многие датчики влажности не могут работать в таких условиях. Интересно, что при установке влажности в диапазоне от 80 до 99 процентов погрешность измерения составляет не более ±0,3%.

Основываясь на этом выводе, вы можете использовать постоянную настройку относительной влажности.Таким образом, вы можете вычесть содержание воды из расхода и рассчитать «расход сухого воздуха» при стандартных условиях (т. е. 20 °C, 1000 гПа).

Влажность на входе влияет на количество подаваемого сухого воздуха, но ошибка меньше, чем другие факторы. Например, в жаркий тропический день при температуре 32 °C и относительной влажности 75 % объем сухого воздуха на 3,5 % меньше объема всасываемого воздуха.

Атмосферное давление при изменении погоды может изменяться в два раза. Грязный воздухозаборный фильтр также может изменить поток всасываемого воздуха на 2–3 процента.

Используя газовый закон и следуя условиям всасывания, указанным производителем воздушного компрессора, вы в конечном итоге получите вычисление FAD.

Рассчитанный таким образом FAD – это то, что «на самом деле» обеспечивает воздушный компрессор. Если вы хотите сравнить его с техническими данными воздушного компрессора, обязательно используйте те же условия всасывания.

Стратегии управления несколькими воздушными компрессорами с ЧРП — запись вебинара

Загрузите слайды и посмотрите запись БЕСПЛАТНОЙ веб-трансляции, чтобы узнать:

Стратегии управления для централизованного управления с комбинацией воздушных компрессоров с фиксированной скоростью и частотно-регулируемым приводом
Тематические исследования для иллюстрации этих стратегий
Некоторые практические соображения по применению компрессоров с частотно-регулируемым приводом
Реальные установки нескольких воздушных компрессоров с ЧРП с акцентом на влияние надлежащих средств управления

Пригласить меня на вебинар

Как измерить мощность

Довольно часто ампер считается точным измерением киловатт (кВт), которое затем используется для расчета удельной мощности при полной нагрузке (м3/мин/кВт) или для оценки расхода (м3/мин) воздушного компрессора. .Это неправильно!

Если вы измеряете только ампер, вы не можете знать коэффициент мощности и дисбаланс между тремя фазами. Это приведет к ошибкам от 10 до 30 процентов.

Также очень сложно точно использовать эту расчетную мощность в кВт для расчета процента полной нагрузки в цикле управления мощностью. Эти сложные расчеты могут быть выполнены только с использованием краткосрочных данных, поскольку состояние воздушного компрессора и его органов управления меняется со временем.

Для правильного измерения мощности необходимо измерить ток и напряжение на всех трех фазах воздушных компрессоров с помощью измерителя мощности, который может рассчитать коэффициент мощности.Уравнение мощности выглядит следующим образом:

кВт = (А x В x 1,732 x PF) / 1000

Ключ:

кВт = Входные киловатты
A = ток двигателя (ампер) V = напряжение сети
PF = коэффициент мощности

Заключение

Важное значение имеет измерение производительности воздушных компрессоров. Имея постоянный мониторинг системы сжатого воздуха, вы получите еще больше преимуществ.

Ключевым моментом является выполнение профилактического обслуживания, чтобы компоненты обслуживались до того, как они выйдут из строя.Кроме того, следите за потреблением энергии, чтобы гарантировать, что инвестиции окупятся в очень короткие сроки. В сочетании с регулярными проверками утечек эти факторы позволят вам наслаждаться здоровой и эффективной системой сжатого воздуха.

Все фотографии предоставлены SUTO iTEC. Для получения дополнительной информации посетите сайт www.suto-itec.com.

Чтобы прочитать аналогичные статьи Air Compressor Technology , посетите сайт www.airbestpractices.com/technology/air-compressors.

Эффективность и производительность воздушного компрессора

Повышение эффективности воздушных компрессоров обеспечило конкурентное преимущество в мире растущих цен на энергию и повышения доступности энергосберегающих технологий.По данным Министерства энергетики США, системы сжатого воздуха потребляют от 10 до 30% всей энергии среднего промышленного предприятия. Эксперты Министерства энергетики США говорят, что энергоэффективность типичной системы сжатого воздуха может быть повышена на 20% и более, что может сэкономить вам тысячи долларов за электроэнергию. Мы подготовили список из четырех самых популярных способов повысить производительность вашего воздушного компрессора.

1. 1. Проверка на наличие утечек воздуха Ежегодно Утечки снижают эффективность воздушного компрессора больше, чем многие думают.На самом деле утечки тратят впустую до 20-30% энергии, вырабатываемой системами воздушных компрессоров. Утечки также могут повлиять на работу воздушного оборудования. Они вызывают изменения давления, которые влияют на эффективность производства, увеличивают эксплуатационные расходы за счет увеличения производительности и времени работы компрессора. Кроме того, утечки сокращают срок службы и увеличивают затраты на техническое обслуживание. Утечки чаще всего происходят вокруг соединений шлангов, труб или портов, поэтому этим частям вашего оборудования следует уделять наибольшее внимание. Хотя это и не так часто, утечки, которые происходят в источнике, тратят большую часть ваших энергетических долларов, поскольку давление в источнике является самым высоким.
    Для обнаружения утечек можно использовать ультразвуковой течеискатель. Он определяет высокочастотные шипящие звуки, характерные для подсоса воздуха. Многие предприятия впервые узнают об утечках во время энергоаудита, проводимого их специалистом по сжатому воздуху. Ультразвуковой детектор – это гораздо более быстрый (и менее грязный) способ, чем метод с мыльной водой, когда смесь мыла и воды наносится на подозрительные участки с помощью кисти и наблюдается появление пузырьков в месте нанесения.
    Министерство энергетики США рекомендует использовать следующую формулу для расчета ежегодной экономии затрат после устранения утечек: Экономия затрат = количество утечек × скорость утечки (куб. фут/мин) × кВт/куб. фут × количество часов × стоимость кВтч.Если предположить, что в течение года происходит десять утечек размером 1⁄16 дюйма, скорость утечки составит 6,31 кубических футов в минуту ² при давлении 100 фунтов на кв. Если воздушному компрессору требуется 18 кВт для производства 100 кубических футов в минуту сжатого воздуха при средней стоимости 0,1 кВт и воздушный компрессор работает около 7500 часов в год, средняя экономия составит: 10×6,31×18/100×7500×0,1= 8 518,50 долларов США
    Таблица 1. Интенсивность утечки (куб. фут/мин) для различных давлений подачи и приблизительно эквивалентных размеров отверстия.Источник: ENERGY STAR® https://www.energystar.gov/ia/business/industry/compressed_air3.pdf
    
    Существует также онлайн-калькулятор, разработанный Kaeser, где вы можете ввести параметры своей системы и мгновенно увидеть потенциальную экономию. В дополнение к обнаружению утечек мы рекомендуем проводить ежегодную проверку на наличие утечек в качестве долгосрочной стратегии повышения эффективности вашего воздушного компрессора на вашем предприятии. После обнаружения утечки обратитесь к своему специалисту по сжатому воздуху, чтобы оценить подачу воздуха и отрегулировать давление в системе и другие элементы управления.
  2. Избегайте избыточного давления Оптимизация нагрузки воздушного компрессора и снижение давления в системе могут обеспечить экономию энергии примерно на 15%. Используйте самое низкое рабочее давление, подходящее для ваших нужд. Типичный отраслевой стандарт применяется при снижении давления в системе на 2 фунта на кв. дюйм, эксплуатационные расходы снижаются примерно на 1%. Помните, что только в некоторых отраслях требуется давление в системе выше 100 фунтов на квадратный дюйм, и почти всегда есть способ оптимизировать это значение. Постоянно контролируйте свои манометры и используйте качественные пневматические компоненты.Установите и проверьте регуляторы давления по всей системе, чтобы уменьшить нагрузку и износ. Для проверки регулятора давления измерьте давление на выходе и давление на входе. Если они одинаковые, регулятор давления работает неправильно и не регулирует давление в системе.
  3. Устранение перепадов давления Перепады давления возникают, когда сжатый воздух проходит через систему от нагнетания компрессора до фактической точки использования. Чтобы компенсировать падение, операторы часто увеличивают давление генератора или включают регуляторы.В результате система начинает потреблять больше энергии. Падение давления нагнетания около 10 % считается нормальным и происходит даже в хорошо спроектированных системах.
    Существуют две основные причины потери давления в системе. Одной из них является сложная система трубопроводов. Когда воздух проходит по трубам, между поверхностью трубы и молекулами воздуха возникает минимальное трение. Если труба слишком мала для проходящего через нее количества воздуха, скорость воздуха увеличивается, а трение между трубами и воздухом возрастает.Это приводит к потере мощности, вырабатываемой системой. Отводы, соединения и запорная арматура увеличивают потери энергии из-за изменения воздушного потока.
    Чтобы решить эту проблему, воздушные компрессоры должны быть построены с использованием упрощенной системы трубопроводов, когда это возможно. Использование встроенного блока клапан/привод является эффективным способом предотвращения падения давления между клапаном и приводом. Эта система объединяет блок клапанов, регуляторы расхода, амортизацию и датчики в единый блок. Кроме того, прямое срабатывание блока обеспечивает более быстрое переключение передач.
    Второй причиной падения давления является неэффективный процесс фильтрации. При замене фильтров выбирайте правильный размер, уровень фильтрации и регулярно меняйте фильтры. Чтобы автоматизировать процесс оповещения о замене фильтра и исключить человеческие ошибки, используйте «умные датчики», которые отслеживают для вас перепады давления и отправляют вам сигналы тревоги при изменении давления в системе. Помните, что забитые фильтры снижают давление в системе, что увеличивает потребление энергии. Регулярная замена фильтров экономит электроэнергию и помогает вам соблюдать передовые методы профилактического обслуживания.Датчики Parker SensoNODE с поддержкой Bluetooth для мониторинга на основе маршрута, которые отслеживают колебания производительности вашего оборудования и отправляют вам предупреждения в режиме реального времени через промышленное мобильное приложение Voice of the Machine (VoM).
  4. Замените сжатый воздух другими источниками энергии и механизмом подачи воздуха Иногда сжатый воздух не является самым энергоэффективным источником энергии для определенных применений. Например, вы можете использовать вакуумный насос для создания вакуума.Специальные воздуходувки могут быть альтернативой воздушным компрессорам для удаления грязи/порошка. Если необходим сжатый воздух, выберите правильный тип воздушного компрессора и используйте системы управления, чтобы максимизировать экономию. Устройство Parker air saver может быть отличным примером системы управления, используемой в воздушном компрессоре для удаления пыли и порошка с продуктов, движущихся по конвейерной линии, перед сборкой. Устройство экономии воздуха – это клапан, который преобразует непрерывную подачу воздуха в импульсную подачу воздуха и не требует каких-либо внешних элементов управления.Технология пульсации воздуха блока экономии воздуха снижает потребление воздуха до 50%, что помимо экономии также повышает эффективность. Блоки Air Saver можно использовать во многих областях, требующих продувки воздухом, таких как транспортировка бутылок, процесс покраски автомобилей, удаление стружки, охлаждение, удаление пыли ионизатором и т. д.

Профилактическое обслуживание повышает эффективность системы и срок ее службы

Подводя итог, можно сказать, что эффективность воздушного компрессора всегда зависит от конструкции и мер профилактического обслуживания, предпринятых для обеспечения бесперебойной работы системы.Проверка на наличие утечек, регулярная замена фильтров, использование регуляторов давления и эксплуатация системы при минимально необходимом давлении должны стать вашим приоритетом. Работа со специалистом по воздушным компрессорам для поиска возможностей энергосбережения сэкономит вам деньги и повысит эффективность вашей системы.

Дополнительные показания

Энергоэффективность воздушных компрессоров

Воздушные компрессоры используются во многих отраслях промышленности, от небольших автомастерских, работающих от поршневых компрессоров, до крупных вертикально интегрированных текстильных предприятий, приводимых в действие центробежными компрессорами большого объема.

Технология воздушного компрессора проста. Приводные поршни, винты или крыльчатки сжимают объем атмосферного воздуха до требуемого давления для применения. Конструкция и использование систем сжатого воздуха эволюционировали в соответствии с различными потребностями отрасли.

Со временем производители вложили средства в технологии, чтобы преодолеть неэффективность воздушных компрессоров и упростить работу пользователей. Тем не менее, сжатый воздух остается основной статьей расходов на коммунальные услуги.

На Рисунке 1 показана типичная разбивка стоимости жизненного цикла компрессора.Потребляемая мощность составляет почти 88 процентов стоимости 10-летнего срока службы компрессора. По данным Министерства энергетики США (DOE), до 50 процентов воздуха теряется, что приводит к потерям энергии на тысячи долларов. Есть много факторов, которые способствуют неэффективной работе.

ИЗОБРАЖЕНИЕ 1: Разбивка стоимости жизненного цикла компрессора (изображения предоставлены ELGi North America)

Вот три основных момента, которые необходимо оценить, чтобы преобразовать затраты на коммунальные услуги в возможность энергосбережения.

1. Размер компрессора

Когда речь идет о воздушных компрессорах, больше не значит лучше. Роторно-винтовой компрессор наиболее эффективен при работе при 100-процентной нагрузке. (Нагруженный означает, что компрессор производит воздух, а ненагруженный означает, что компрессор не работает.) Компрессор будет постоянно нагружаться, когда его производительность по воздуху соответствует потребности в воздухе. Например, если компрессор производит 500 кубических футов в минуту (CFM), но потребность в воздухе составляет всего 300 CFM, то компрессор будет находиться в разгруженном состоянии в течение значительной части времени.

Винтовые компрессоры неэффективны в условиях разгрузки, поэтому более крупный компрессор будет потреблять больше энергии и расходных материалов, чем компрессор подходящего размера для данной потребности в воздухе.

Как правило, компрессор, работающий только на 50% мощности, будет потреблять на 20% или больше энергии, чем компрессор, работающий на полную мощность или почти на полную мощность.

2. Колебания потребности в воздухе

Определение правильного размера может быть достаточным для повышения энергоэффективности, но как насчет тех клиентов, у которых в течение дня меняется структура потребления, или тех клиентов, которые ожидают увеличения производственных мощностей, требующих большего количества воздуха? Преобразователи частоты (VFD) обеспечивают решение обеих ситуаций.

Преимущества частотно-регулируемого привода

ЧРП работает за счет снижения скорости двигателя компрессора, чтобы снизить расход в соответствии с фактической потребностью клиента в воздухе. Снижая скорость двигателя, компрессор потребляет меньше энергии, чем компрессор с фиксированной скоростью, по сравнению с управлением модуляцией на входе или нагрузкой/без нагрузки (при 3 галлонах на хранилище CFM). На Рисунке 2 показана экономия энергии при использовании частотно-регулируемого привода.

3 Система распределения воздуха

Стремясь повысить энергоэффективность, клиенты должны смотреть дальше, чем воздушный компрессор, и оценивать систему сжатого воздуха в целом.Самой большой областью для улучшения может быть система распределения объекта — то, как сжатый воздух транспортируется и используется в конечном приложении. Как конструкция распределительной сети, так и материал, из которого изготовлены трубы, влияют на энергоэффективность.

При проектировании системы трубопроводов для сжатого воздуха чем короче расстояние от компрессора до установки, тем лучше.

Сведение к минимуму поворотов на пути к месту применения уменьшает перепады давления и повышает эффективность системы.

Изображение 3 сравнивает неэффективную конструкцию линии с эффективной. Многие поставщики могут быть не в состоянии предоставить изогнутые колена, которые минимизируют перепад давления, поэтому в практических целях, если поставщик может предоставить трубопровод только под углом 90 градусов, рассмотрите возможность увеличения диаметра трубы на 1 дюйм, чтобы свести к минимуму перепады давления.

Лучшие практики проектирования сжатого воздуха

Не менее важен выбор материала для распределительной системы. Пластик, алюминий и сталь являются наиболее распространенными материалами для трубопроводов сжатого воздуха.Хотя сталь более доступна, чем алюминий, алюминий имеет меньший вес и коррозионную стойкость. Сжатый воздух содержит следовые количества масла и воды, которые могут вызвать коррозию трубопровода и, в свою очередь, привести к падению давления и снижению эффективности.

Кроме того, трубопроводы сжатого воздуха являются динамичными в том смысле, что они постоянно вибрируют из-за прохождения сжатого воздуха.

Со временем эти движения ослабляют соединения и могут привести к протечкам.Утечки, обнаруженные в системе воздушного компрессора объекта, могут привести к потере до 25 процентов стоимости сжатого воздуха, что составляет тысячи долларов электроэнергии в год.

Воздушные аудиты выявляют недостатки

Аудиты воздуха определяют фактическую потребность в воздухе и оценивают эффективность использования сжатого воздуха в процессе эксплуатации. Аудит воздуха может определить необходимый размер, оценить потребность в частотно-регулируемом приводе, выявить неэффективность конструкции трубопровода и, в конечном итоге, оптимизировать использование.

Производители компрессоров и специалисты по сжатому воздуху могут проводить аудит воздуха.Эксперт по воздушному аудиту будет использовать регистраторы данных, расходомеры и устройства обнаружения утечек для оценки использования воздуха в ходе операции.

Как правило, аудитор тратит дни на сбор данных, чтобы полностью понять различные условия спроса и характер использования. После анализа они выпустят отчет с кратким изложением потенциальной экономии, а также с рекомендуемыми изменениями и сопутствующими расходами.

ИЗОБРАЖЕНИЕ 4: Сводный отчет о воздушной проверке

Изображение 4 представляет собой пример сводного отчета о воздушной проверке, в котором показаны расходы на электроэнергию текстильного производства до и после проведения воздушной проверки.

Выполнение рекомендаций требует первоначальных инвестиций и постоянного обслуживания, но окупаемость обычно наблюдается в короткие сроки. Проконсультируйтесь со специалистом по сжатому воздуху, чтобы узнать, какие шаги можно предпринять для повышения энергоэффективности. Выполняя энергоэффективную работу, пользователи работают над экономией денег и созданием более устойчивого будущего.

Повысьте эффективность вашего воздушного компрессора

Сжатый воздух широко используется во многих промышленных и коммерческих областях в качестве жизненно важного источника энергии, и его популярность продолжает расти.Воздушные компрессоры подходят для бесчисленного множества применений, от производства и фармацевтики до сельского хозяйства и всего, что между ними. Хотя сжатый воздух является отличным ресурсом во многих отраслях промышленности, он, как правило, менее энергоэффективен, чем другое оборудование.

К счастью, существует множество простых способов повысить общую эффективность вашего воздушного компрессора путем модификации различных элементов и компонентов оборудования. Имея надежный и эффективный воздушный компрессор на своей рабочей площадке, вы можете экономить деньги и энергию, как никогда раньше.

Что такое КПД компрессора?

Эффективность — это способность воздушного компрессора работать с максимальным потенциалом, создавая наименьшее количество потерь энергии в результате трения и тепла. Целью повышения эффективности воздушного компрессора является снижение количества энергии, необходимой для обеспечения адекватных рабочих характеристик.

Эффективность компрессора дает множество преимуществ как для вашей компании, так и для окружающей среды. Вот некоторые из этих преимуществ:

Экономия денег
Экономия энергии
Борьба с загрязнением
Улучшение качества воздуха
Удаление отходов
Минимизация выбросов

Какой компрессор имеет самый высокий КПД?

Все воздушные компрессоры имеют свои преимущества, но компрессоры с регулируемой скоростью, как правило, отличаются максимальной производительностью и энергоэффективностью.Компрессоры с регулируемой скоростью могут увеличивать или уменьшать производительность по мере необходимости, помогая компаниям снизить затраты на энергию и потребление. Некоторые предприятия могут даже претендовать на получение энергетических льгот от правительства на основе этих значительных сокращений.

5 способов повысить эффективность воздушного компрессора

Существует множество способов повысить эффективность вашего воздушного компрессора. Применение некоторых из этих изменений и методов к использованию вашего воздушного компрессора — отличный способ помочь вашей компании повысить производительность и сэкономить деньги.

1. Улучшить качество впуска воздуха

Качество воздуха, обрабатываемого вашим компрессором, является основным фактором, влияющим на его общую эффективность. Когда качество воздуха на вашем предприятии низкое, ваш компрессор не будет работать так же эффективно, как в более качественной среде.

Уделите особое внимание этим трем компонентам качества воздуха на рабочем месте и при необходимости внесите необходимые коррективы:

Температура: Для сжатия холодного воздуха требуется меньше энергии, при этом плотность воздуха повышается, что улучшает его обработку воздушными компрессорами.
Состав: Если ваша подача воздуха чистая и не содержит загрязнений, сжатый воздух в ваших машинах будет проходить через систему более плавно. Грязный или загрязненный воздух может привести к износу ваших воздушных компрессоров.
Влажность: Если ваш воздушный компрессор находится во влажной среде, внутри системы может скапливаться влага, что может привести к ржавчине. Компрессоры в условиях сухого воздуха менее подвержены повреждению системы и компонентов из-за окружающей среды.

2. Улучшение дизайна системы

Ваш воздушный компрессор может не похвастаться самой эффективной первоначальной конструкцией, но есть много тактик, которые вы можете применить для улучшения его системы, в том числе:

Выпрямление линий доставки. Постарайтесь устранить любые острые изгибы, петли или узкие линии подачи в системе воздушного компрессора, так как это может привести к падению давления и сильному трению.
Использование небольших компрессоров. Большие воздушные компрессоры, как правило, потребляют больше энергии на единицу, тогда как меньшие системы можно включать и выключать для экономии энергии по мере необходимости.
Инвестиции в резервуар для хранения. Резервуары для хранения могут уменьшить последствия краткосрочных изменений потребления и сохранить давление воздуха, предотвращая падение давления.
Перемещение вашего компрессора. Вы можете переместить воздушный компрессор в затененное место, чтобы охлаждать воздухозаборник и снизить эксплуатационные расходы.
Получение системы рекуперации тепла. Установки для рекуперации отработанного тепла утилизируют потерянную энергию и перенаправляют ее для обогрева вашего объекта.

3. Проверка на наличие утечек

Недиагностированные утечки воздуха являются основной причиной потерь энергии в компрессорах — даже незначительные утечки со временем могут привести к значительным потерям воздуха. Вы можете легко предотвратить потери воздуха, сократить счета за электроэнергию и повысить эффективность системы, предприняв соответствующие шаги для выявления и устранения утечек в источнике.

Вы можете выявить утечки, проведя испытания с помощью ультразвукового акустического течеискателя, но есть и более простые способы выполнить ту же задачу.Просто подсоедините все шланги, инструменты и компоненты и дайте воздушному компрессору увеличить давление до максимального. После того, как машина перестала качать, посмотрите на манометр и наблюдайте за стрелкой. Если игла начинает постепенно опускаться или вы слышите шипящий звук, скорее всего, у вас есть утечка. Если он остается на месте, ваш компрессор не имеет утечек.

Ремонт протекающего воздушного компрессора может заключаться в затяжке соединений, но для решения проблемы может потребоваться замена различных компонентов системы, таких как муфты, шланги и секции труб.

4. Выполнение технического обслуживания воздушного компрессора

Одним из лучших способов повысить эффективность воздушного компрессора является выполнение простых плановых операций по техническому обслуживанию для обеспечения надежной работы. Существует множество проверок и процедур, которые вы можете проводить ежедневно, еженедельно, ежемесячно и даже ежегодно, чтобы убедиться, что ваши машины работают наилучшим образом. Некоторые из этих методов обслуживания включают:

Замена грязных воздушных фильтров.
Проверка уровня масла.
Слив конденсата из бака.
Прослушивание странных шумов или вибраций.
Затяжка гаек и болтов.
Очистка впускных клапанов.
Проверка шлангов на наличие трещин или коррозии.
Очистка топливного бака.

5. Минимизация падения давления

Падение давления может привести к повышенному потреблению энергии и даже снижению производительности системы. К счастью, вы можете предотвратить падение давления, выполнив следующие простые процедуры:

Убедитесь, что ваши трубы имеют соответствующий размер
Сведите к минимуму влажность за счет надлежащей сушки и фильтрации воздуха
Выбирайте компоненты с высокой производительностью и низким перепадом давления
Замените грязные фильтры, чтобы предотвратить засорение
Уменьшите расстояние, которое воздух должен пройти через воздушный компрессор

Когда вы уменьшите перепад давления, ваша компрессорная система будет работать более эффективно при более низком давлении, обеспечивая вашей компании повышенную экономию энергии.

Повышение эффективности воздушного компрессора с помощью услуг Cleveland Brothers

Если вы хотите повысить эффективность вашего воздушного компрессора, Cleveland Brothers — ваш выбор. У нас есть десятки высококачественных воздушных компрессоров, начиная от портативных и стационарных моделей и заканчивая агрегатами с фиксированной и переменной скоростью, в зависимости от ваших потребностей. Мы также предлагаем аренду воздушной техники. Если ваш компрессор не работает в лучшем виде, вы можете заказать обслуживание сжатого воздуха у наших квалифицированных и опытных техников.

Свяжитесь с нами, чтобы начать работу с нашими продуктами и услугами уже сегодня!

6 факторов, влияющих на производительность воздушного компрессора

Воздушные компрессоры предназначены для производства сжатого воздуха, который имеет решающее значение во многих отраслях, таких как пищевая и фармацевтическая промышленность. Но, как и в любой машине, должны быть факторы, которые мешают компрессору работать в лучшем виде.

Мы рассмотрим общие факторы, влияющие на производительность воздушных компрессоров. Это поможет вам узнать, на что обращать внимание, и принять необходимые меры для обеспечения бесперебойной работы устройств.

Типы затрагиваемых компрессоров

На эффективность работы воздушного компрессора влияет множество аспектов. Важно отметить, что эти факторы обычно влияют на два типа воздушных компрессоров: винтовые и центробежные. Перечислим факторы ниже.

Факторы, влияющие на эффективность работы воздушного компрессора

Условия впуска

Известно, что условия впуска, в которых работает воздушный компрессор, влияют на его производительность. Эти условия обычно зависят от погоды и местоположения воздушного компрессора и включают:

Температура окружающей среды
Относительная влажность
Абсолютное давление

Источник питания воздушный компрессор.Вы должны измерить следующие аспекты:

Напряжение
Частота
Коэффициент мощности
6

Рабочее давление

Вам необходимо определить рабочее давление и убедиться, что он в соответствии с FAD

заявленные производителем характеристики.

КПД двигателя

Состояние воздушного компрессора существенно влияет на его производительность.Детали любой машины со временем изнашиваются. Важно обеспечить постоянное техническое обслуживание воздушного компрессора

, чтобы обеспечить оптимальную производительность с течением времени.

Блок сжатия воздуха

Как и эффективность двигателя, состояние системы сжатия воздуха также влияет на эффективность блока. Важно следить за состоянием механических частей, а также за турбулентностью и трением воздуха.

Сливы и утечки

Некоторые параметры, такие как потери воздуха из-за слива воды, влияют на производительность воздушного компрессора.Кроме того, необходимо контролировать такие факторы, как внутренние утечки компрессора и внутреннее использование сжатого воздуха.

Чем мы можем помочь?

Производительность воздушных компрессоров должна измеряться в соответствии с международными стандартами — ISO 5389, если быть точным. Только специалисты отрасли точно знают, каких стандартов придерживаться. Вот почему мы предлагаем вам позвонить сегодня, чтобы мы могли больше поговорить о ваших проблемах и дать вам экспертный совет. С нами можно связаться по телефону 925.667.3400/[email protected].

Воздушные компрессоры нового поколения ориентированы на эффективность и экологичность

Новейшие воздушные компрессоры, появившиеся на рынке, оснащены приводами с регулируемой скоростью, безмасляной работой и возможностями Интернета вещей.

Сжатый воздух был ключевой технологией гидроэнергетики, представленной в этом месяце на выставках в Ганновере и Bauma в Германии. Между двумя выставками десятки экспонентов представили сотни новых и модернизированных продуктов.

Особое внимание уделяется экологичности, включая компрессоры со встроенными приводами с регулируемой скоростью, которые обеспечивают более высокую эффективность и значительную экономию энергии, безмасляные агрегаты, производящие «чистый» сжатый воздух, а для рынков мобильного оборудования — электрификацию.

Это согласуется с акцентом на конструкции с более сложными элементами управления, позволяющими использовать преимущества Интернета вещей и возможностей Индустрии 4.0. Такие системы могут постоянно оптимизировать производственные процессы и обеспечивать более разумное использование оборудования, что опять же приводит к повышению энергоэффективности. А благодаря возможностям удаленного мониторинга системы могут надежно прогнозировать неисправности и сбои в рамках программ упреждающего обслуживания.

Цена стикера

, похоже, не была главной заботой. Пользователи промышленного оборудования для сжатого воздуха все больше осознают, что покупная цена компрессора составляет в среднем менее одной трети от общей стоимости жизненного цикла.Энергетические затраты составляют большую часть остальных. Вот почему последние инновации в технологии сжатого воздуха могут значительно снизить эксплуатационные расходы. Вот несколько примеров.

Передвижная электростанция

Переносные компрессоры Atlas Copco E-air питаются от литий-ионных аккумуляторов и энергоэффективных электродвигателей.

Одной из важных задач отрасли является поиск энергоэффективных решений, которые сокращают выбросы CO2 и предлагают альтернативы ископаемому топливу в качестве источника энергии.Компания Atlas Copco, Стокгольм, Швеция, представила на выставке Bauma 2019 экологически чистые компрессоры последнего поколения — новое экологичное мобильное воздушное оборудование, работающее от литий-ионных аккумуляторов и энергоэффективных электродвигателей.

Ассортимент портативных электрических компрессоров E-air с «чистым приводом» компании «Атлас Копко» предлагает альтернативу дизельным установкам в городских строительных зонах. Они исключают необходимость дозаправки, повышают эффективность и снижают уровень шума на рабочем месте. В районах, где электрические или аккумуляторные блоки нецелесообразны, например, в удаленных местах без доступа к сети, альтернативные версии объединяют усовершенствованные приводы с фиксированной и переменной скоростью с дизельными двигателями, совместимыми с Stage V.

Кроме того, Atlas Copco планировала продемонстрировать новый контроллер компрессора Smart Air Xc4004 со степенью защиты IP67 на всех своих больших и специальных воздушных компрессорах с расходом от 20 до 128 м3/мин (от 700 до 4500 куб. футов в минуту) и давлением до 345 бар (5000 фунтов на квадратный дюйм). По словам представителей компании, усовершенствованный контроллер повышает эффективность работы и имеет интуитивно понятный и простой в использовании интерфейс.

Контроллер компрессора Smart Air Xc4004 от Atlas Copco имеет возможности автодиагностики и может контролировать не менее 15 ключевых параметров.

Устройство поддерживает новую систему пневматического регулирования AirXpert 2.0 и, как утверждается, значительно повышает эффективность системы. Контроллер Xc4004 позволяет операторам управлять такими функциями, как экономичный режим, динамическое усиление потока, настройки нескольких давлений/расходов и аварийный останов, а также может повысить эффективность использования топлива за счет функций автоматической загрузки/разгрузки и запуска/остановки. 7-дюймовый дисплей позволяет одновременно просматривать несколько параметров, включая давление и расход. Кроме того, высокоструктурированные настройки сигнализации контролируют и защищают оборудование.

Функция автоматической диагностики контроллера Xc4004 постоянно проверяет ключевые области, такие как состояние двигателя, и выявляет потенциальные неисправности, чтобы активно увеличивать время безотказной работы. Операторы могут контролировать не менее 15 ключевых параметров. Быстрый доступ к историческим тенденциям позволяет пользователям выполнять оперативный анализ и помогать планировать профилактическое обслуживание, что повышает время безотказной работы и эффективность, защищает инвестиции и значительно снижает эксплуатационные расходы.

Также доступен дополнительный блок контроллера в точке использования, который дает пользователям возможность удаленно управлять своими портативными компрессорами через проводное соединение или радиосвязь RRC, например, на буровой установке.

Умный воздух

Новая система Sigma Smart Air от Kaeser Compressor сочетает дистанционную диагностику и профилактическое обслуживание с высокоэффективной подачей воздуха.

Компания Kaeser Compressors, Кобург, Германия, представила на выставке в Ганновере всю линейку своей продукции и систем для сжатого воздуха. Они варьировались от энергосберегающих винтовых компрессоров, оснащенных синхронными реактивными двигателями, до переносных установок с приводами с регулируемой скоростью. Но главной темой было сочетание высокоэффективных установок, обеспечивающих поток по требованию, в сочетании с «интеллектуальными» инженерными системами.

Новая технология компании Sigma Smart Air продемонстрировала, что системы сжатого воздуха могут работать в эпоху Индустрии 4.0. Sigma Smart Air предлагает сочетание дистанционной диагностики и профилактического обслуживания на основе данных, обеспечивая при этом эффективную подачу воздуха.

В традиционных системах сжатого воздуха техническое обслуживание либо реактивно, либо выполняется через установленные промежутки времени, заявили представители компании. В этом случае всегда существует риск того, что обслуживание будет выполнено слишком рано или слишком поздно — и то, и другое может быть дорогостоящим.В концепции Sigma Smart Air рабочие данные и данные об энергопотреблении в режиме реального времени, такие как температура нагнетания, точка росы под давлением и дифференциальное давление, для станции сжатого воздуха объединяются в сеть и контролируются главным контроллером Sigma Air Manager 4.0.

Sigma Air Manager 4.0 выполняет такие задачи, как регулируемая регулировка производства сжатого воздуха посредством непрерывного мониторинга и оптимизации в режиме реального времени. Система постоянно анализирует все рабочие данные, моделирует альтернативные действия и рассчитывает идеальные комбинации компрессоров, что, по словам Kaeser, обеспечивает беспрецедентную энергоэффективность.

Он также обеспечивает максимальную доступность благодаря удаленной диагностике, профилактическому обслуживанию и предотвращению критических состояний. Пользователи могут контролировать рабочее состояние станции сжатого воздуха в любое время и в любом месте. Это означает, что потенциальные неисправности могут быть обнаружены заранее, а соответствующие меры по техническому обслуживанию инициированы автоматически. В конечном счете, операторы получают выгоду от значительно более низких производственных затрат, а также от значительного повышения доступности сжатого воздуха. Кроме того, обслуживание может быть запланировано на идеальное время, что экономит деньги.И чтобы уменьшить проблемы с кибербезопасностью, данные о производительности компрессора передаются только через закрытую сеть Sigma. Доступ третьих лиц к данным невозможен.

Кроме того, Sigma Smart Air отслеживает ключевые параметры, такие как затраты на обслуживание, резервы и удельную мощность, и обеспечивает сложное управление энергопотреблением и жизненным циклом станции сжатого воздуха на протяжении всего срока ее эксплуатации.

Сдвоенные приводы

В CompAir Ultima одновременно используются два двигателя, каждый со своим инвертором, для индивидуального питания каждого шнека.

Сообщается, что новый безмасляный компрессор Ultima с водяным охлаждением от CompAir, подразделения Gardner Denver, расположенного в Милуоки, обеспечивает исключительную производительность и эффективность. Часть линейки PureAir, Ultima доступна в моделях с приводными двигателями мощностью от 75 до 160 кВт, рабочим давлением от 4 до 10 бар и расходом от 6,7 до 23,3 м ³ /мин.

В отличие от традиционных двигателей и приводных систем компания CompAir разработала мощный и компактный блок U-Drive — синхронный двигатель с регулируемой скоростью на постоянных магнитах, способный развивать скорость до 22 000 об/мин.Инженеры компании заявили: «U-Drive — это настоящий двигатель следующего поколения и один из самых передовых приводов компрессоров, доступных на сегодняшний день, и он идеально подходит для такого новаторского продукта, как Ultima».

Что отличает Ultima от других, так это то, что U-Drive использует два двигателя одновременно, каждый из которых питается от собственного инвертора. Отказавшись от традиционной конструкции с одним двигателем и редуктором, Ultima запускает каждый воздушный блок с сухим винтом напрямую для повышения производительности и снижения трения. Интеллектуальная «цифровая коробка передач» связывает два агрегата U-Drive, непрерывно регулируя их скорость.Возможность запуска обоих воздушных блоков с разной скоростью в зависимости от потребности означает, что Ultima может точно подобрать коэффициент подачи для достижения оптимальной эффективности.

В уникальной конструкции

Ultima используется на 20 % меньше деталей, чем в стандартном безмасляном компрессоре, что делает его на 37 % меньше по сравнению с аналогичными агрегатами. И он работает тихо — компрессор мощностью 160 кВт работает всего на 69 дБ(А). В результате Ultima может быть установлена на месте использования, а не в компрессорной. Возможности Интернета вещей позволяют осуществлять упреждающий удаленный мониторинг в режиме реального времени.

Наконец, обычные агрегаты преобразуют около 94% энергии компрессора в тепловую энергию, которая легко теряется. В целях экономии ресурсов Ultima обеспечивает рекуперацию тепла на 12 % лучше, чем стандартный двухступенчатый безмасляный компрессор. Замкнутая система водяного охлаждения извлекает тепло из всех основных компонентов и отводит воду из машины для использования в другом месте, что также делает Ultima высокоэффективным водонагревателем.

Воздушная разведка

Главный контроллер airtelligence provis 3 компании Boge Compressor управляет неограниченным количеством компрессоров и аксессуаров.

Главный контроллер Airtelligence Provis 2.0 Boge Compressor обеспечивает интеллектуальное управление всеми подключенными компрессорами. На основе фактической потребности в воздухе он автоматически выбирает идеальную комбинацию компрессоров, оптимизирует циклы нагрузки и холостого хода и предотвращает неэффективную работу компрессора. Модуль воздушной логики связывает отдельные значения состояния и управляет системой сжатого воздуха.

Ранее можно было подключить до 16 компрессоров и до 24 периферийных устройств, таких как осушители, фильтры и клапаны.Теперь новый высокоуровневый airtelligence provis 3 компании позволяет компрессорам, аксессуарам и сетям сжатого воздуха работать еще более эффективно в неограниченном количестве. Основываясь на фактическом потреблении сжатого воздуха, он автоматически выбирает наилучшую комбинацию компрессоров, оптимизирует время работы с нагрузкой и без нагрузки и предотвращает энергоемкое чрезмерное сжатие.

Блоки

можно настроить индивидуально и оснастить 15,6-дюймовым. дисплей с интуитивно понятным сенсорным управлением или перенос на настольный ПК, планшет или смартфон.Данные визуализации могут включать в себя давление в сети, объемный расход, точку росы под давлением, использование мощности, эффективность каждой станции сжатого воздуха и потребление электроэнергии, а также состояние всей системы, отдельных компрессоров и аксессуаров. Он также может отображать тенденции, такие как давление и история производительности компрессора.

По словам официальных представителей компании в Билефельде, Германия, система airtelligence provis 2.0 компании Boge уже является одной из самых инновационных на рынке.Новый высокоуровневый airtelligence provis 3 фокусируется на максимальной энергоэффективности, простоте обслуживания и гибкости для клиентов. А благодаря встроенной аналитике Boge и открытому формату данных с OPC UA он представляет собой удобное и интеллектуальное решение, оптимально отвечающее высоким требованиям Industry 4.0.

Автоматический компрессор

Компрессор Nautilus производства Vert Rotors имеет колеса и ручку, как у чемодана на колесиках.

Nautilus X16 от Vert Rotors, Эдинбург, США.K., представляет собой портативный воздушный компрессор на 20 бар. Устройство plug-and-play с колесами и ручкой, очень похожее на чемодан на колесиках, разработано как альтернатива 21-го века традиционным шумным поршневым компрессорам.

Nautilus — одноступенчатый винтовой микрокомпрессор. В чем-то похожие на традиционные двухвинтовые устройства, они используют пару конических роторов для создания давления. Инновация Vert заключается в размещении одного ротора внутри другого, а не рядом друг с другом. Когда воздух движется по роторам, внутренний объем уменьшается и давление повышается.Подача воздуха с соотношением давлений до 22:1.

Сообщается, что он вдвое эффективнее эквивалентного спирального компрессора и при уровне шума около 65 дБ(А) работает значительно тише обычного поршневого компрессора. Он также производит более низкую вибрацию, что полезно для чувствительных приложений. Поскольку устройство может быть развернуто быстро, часто за считанные минуты, оно помогает поддерживать безотказную работу критически важных процессов. Для традиционного компрессора может потребоваться установка новой сертифицированной по безопасности линии, что может занять много времени и средств.

Если работа при давлении 300 фунтов на квадратный дюйм не требуется, ручной регулятор позволяет пользователям устанавливать необходимое давление. Подача воздуха при рабочем давлении 16 л/мин. Система весит 34 кг и требует питания 110 или 240 В переменного тока.

В компрессорах Tamturbo Touch-Free используются активные магнитные подшипники, обеспечивающие вращение без трения с нулевым сопротивлением.

Бесконтактная технология
Компрессоры Tamturbo Touch-Free представляют собой высокоскоростные турбокомпрессоры с прямым приводом, которые производят безмасляный воздух для промышленных потребителей.Диапазон давления от 3 до 9 бар, производительность от 9,0 до 56,0 м3/мин. Конструкция основана на запатентованных активных магнитных подшипниках, которые обеспечивают вращение без трения с нулевым сопротивлением и отсутствием контакта металла с металлом, поэтому компоненты не изнашиваются, не ломаются и не требуют смазки.

Пятиосевые активные подшипники основаны на измерении в реальном времени и управлении с обратной связью, чтобы удерживать положение ротора с точностью до микрометра, точно поддерживать проектные зазоры и устранять вибрацию. Встроенные средства защиты также предотвращают повреждение в случае сбоя питания, поскольку энергия, накопленная при вращении и в конденсаторах, поддерживает питание подшипников до тех пор, пока двигатель не остановится.

Приводы с регулируемой скоростью регулируют скорость двигателя в зависимости от фактической потребности в воздухе для обеспечения постоянного давления. Эти двигатели с постоянными магнитами вращаются со скоростью до 35 000 об/мин. Преобразователь частоты и опциональное управление диффузором обеспечивают лучший в отрасли диапазон изменения производительности до 63 % — при превосходных характеристиках холостого хода. По словам представителей компании Тампере, Финляндия, это гарантирует, что компрессор соответствует требованиям к воздуху с максимальной эффективностью на рынке.

В других традиционных безмасляных винтовых и центробежных компрессорах используются энергозатратные шестерни, механические подшипники, уплотнения и масляные фильтры, которые создают трение и снижают эффективность.Кроме того, эффективность «безмасляного» винта ухудшается по мере износа тефлоновых покрытий и других компонентов в процессе эксплуатации. Сообщается, что это увеличивает потребление энергии на 10–15% и требует дорогостоящего капитального ремонта каждые несколько лет. Турбокомпрессоры с прямым приводом не требуют технического обслуживания критически важных компонентов. Что касается стоимости жизненного цикла, бесконтактные компрессоры обеспечивают значительную экономию энергопотребления и обслуживания.

Интерфейс для смартфона

Новые блоки PE-VE производства Bauer Compressors позволяют пользователям контролировать и контролировать компрессорные системы со смартфона.

Новые агрегаты PE-VE производства Bauer Compressors, Мюнхен, Германия, предназначены для тяжелых промышленных условий и доступны с широким спектром вариантов компрессоров, например практически для всех применений, связанных с воздухом для дыхания или азотом. Компрессоры рассчитаны на давление от 90 до 420 бар и подачу свободного воздуха до 620 л/мин или до 750 л/мин в моделях с бустером. Версии Super Silent имеют сложную звукоизолированную конструкцию, которая сводит к минимуму уровень шума.

Компрессорные блоки высокого давления PE-VE рассчитаны на надежность при непрерывном промышленном использовании в течение не менее 30 000 часов работы.Например, цилиндры с плазменным азотированием и платохонингованием с высокой твердостью поверхности обеспечивают длительный срок службы в сочетании с низким потреблением энергии и надежной смазкой поверхностей цилиндров, а поршневые кольца со сверхнизким износом в конечной ступени минимизируют эксплуатационные расходы.

Особо следует отметить недавно разработанный интерфейс B-App, который позволяет пользователям управлять и контролировать компрессорные системы со смартфона. Агрегаты также оснащены автоматической системой слива конденсата B-Drain, которая обеспечивает энергоэффективный, бесшумный отвод масляно-водяного конденсата, образующегося при сжатии, и с минимальными потерями давления.Для достижения максимальной эффективности и экономичности в эксплуатации компрессоры в стандартной комплектации оснащены энергосберегающими трехфазными двигателями с классом энергоэффективности IE3.

Герметик высокого давления

Sirius NanoLoc от Haug Sauer оснащен приводом с магнитной муфтой, который практически исключает утечку.

Haug Sauer Compressors, Санкт-Галлен, Швейцария, представила Sirius NanoLoc, который производит безмасляный сжатый воздух под давлением до 450 бар. Сочетая в себе высокое конечное давление, герметичную газонепроницаемость и неизнашиваемый привод через магнитную муфту, эта система уникальна в своем классе и может сжимать практически все газы, заявили представители компании.

Привод с магнитной муфтой позволяет создать герметичный поршневой компрессор с газонепроницаемыми характеристиками в состоянии покоя и во время работы. Нет износа уплотнительного элемента и потерь энергии на трение. Конструкция обеспечивает постоянную скорость утечки менее 0,001 мбар-л/с.

Конструкция NanoLoc считается особенно подходящей для высоких давлений (> 101 бар), поскольку уплотнение осуществляется без поршневых колец, а благодаря уплотнению без трения в цилиндрах отсутствуют потери на трение.Таким образом, потребляемая мощность ниже, а срок службы значительно выше, чем у поршневых компрессоров с уплотнительными кольцами.

Безмасляные и газоплотные компрессоры Haug считаются экологически безопасными, поскольку в них не происходит сброса масла или утечки газа, которые могут загрязнить окружающую среду. Двигатели имеют мощность от 11 до 30 кВт, диапазон скоростей от 970 до 1450 об/мин, а максимальный расход составляет примерно 60 Нм3/ч. Области применения варьируются от розлива промышленных газов до преобразования энергии ветра и солнечной энергии в газ.