Выбор компрессора для автомастерской

Автомобильный компрессор – это оборудование, которое, как может показаться, не вызывает никаких сложностей при выборе. Но в ходе подбора оптимальной модели аппаратуры появляется большое количество вопросов.

1. Как правильно определяется потребность в использовании сжатого воздуха?
2. Как определиться с подходящими характеристиками техники?
   
3. Есть ли возможность заменить высокопроизводительный компрессор низкопроизводительным вариантом?
   
4. В чем заключается отличие между входными и выходными параметрами?
   

5. Как правильно учитывать это в ходе составления расчетов?

Для получения ответов на представленные выше вопросы придется обращаться за помощью к узкоспециализированной литературе, получить индивидуальную консультацию от мастеров и продавцов. Мы смогли выяснить интересные файты.

Сжатый воздух в автосервисном предприятии используется не только для подкачки колес транспортного средства. Пневматический привод также применяется в шиномонтажных станках, некоторых видах автомоек, а также окрасочно-сушильных камерах. Без компрессора невозможно обойтись при эксплуатации окрасочного пистолета, поскольку все модели работают исключительно на сжатом воздухе. В мире нет ни одной модели подобного оборудования, в котором реализован электрический привод.

Владелец автомастерской также может задуматься о покупке компрессора при необходимости механизации наиболее сложных видов работ, где применяются пневматические инструменты. По сравнению с электроинструментом, пневмоинструмент имеет свои преимущества, но они, к сожалению для большинства, не столь очевидны.

По сравнению с электроконкурентами, пневматический инструмент характеризуется повышенным эксплуатационным ресурсом и надежностью. По соотношению мощности к единице массы, пневмоинструмент превосходит аналоги почти в два раза. Подобное оборудование специально адаптировано под длительную напряженную работу в сложных условиях.

Вне зависимости от причин, побудивших оформить покупку компрессора для автомастерской, важно сделать правильный выбор.

С чего следует начинать?

Многие потенциальные покупатели привыкли ориентироваться сначала на ресивер. По мнению экспертов, исходить нужно не из ресивера, а потребностей. Клиент должен предварительно определить количество потенциальных потребителей сжатого воздуха, ознакомиться с рабочими параметрами (номинальный расход и давление), а также акцентировать внимание на предполагаемые режимы эксплуатации.

Техническая информация касательно рабочих параметров пневматического оборудования или инструмента всегда указывается в паспортной документации. Если эта информация все же отсутствует, выходом из ситуации станет определение характеристик устройств с аналогичной конструкцией. Конечно, это не идеальный вариант, потому что возможны небольшие ошибки, но они не смогут существенно повлиять на качество работы компрессора. Представим простой пример в виде наиболее популярного инструмента в автосервисе.

Пневматический инструмент используется периодически, в результате чего текущий уровень расхода воздуха меняется. Чтобы определить подходящие характеристики, надо ориентироваться на средний показатель потребления сжатой воздушной массы. Рассчитать ее достаточно просто. Опираясь на профильные знания технологий, применяемых при выполнении работ, а также опыта эксплуатации пневмоинструмента, нужно приблизительно понять, насколько часто и долго будет использоваться инструмент. Не стоит забывать, что в автосервисах работает несколько человек – не будет лишним убедиться в возможности обеспечить одновременную работу нескольких потребителей, и какие именно будут задействоваться.

Сказанное относится к покупателям-новичкам. Если вы уже имеете в своей автомастерской компрессор, который по техническим и прочим причинам не удовлетворяет потребности предприятия, надо обязательно знать характеристики текущего оборудования и сформировать список претензий к нему. Допустим, если компрессор не создает нужного объема расходуемого воздуха, что часто приводит к паузам в работе, надо экспериментально определить промежуток времени, за который давление в ресивере опускается до уровня, ниже минимального.

Оперируя этой информацией, можно смело отправляться в хороший магазин, где квалифицированный представитель поможет подобрать оптимальную модель с учетом соотношения цены/качества и полученных данных. В любом нормальном магазине сотрудники дадут 2-3 дня на проверку техники. Если компрессор не устроит покупателя, он сможет поменять ее на другую. Продавцам это также выгодно, поскольку отправленный обратно экземпляр не сможет проработать на протяжении всего гарантийного срока. Его величина, в зависимости от бренда производителя и типа, может составлять 6-12 месяцев.

Гаражные компрессоры

На рынке представлено несколько разновидностей компрессоров для подачи сжатого воздуха. Наибольшую популярность завоевали устройства поршневого типа. Принцип работы заключается в том, что воздух сжимается в цилиндре из-за возвратно-поступательного движения поршня. Агрегат состоит из электропривода, компрессорной головки, прессостата и ресивера. Популярность вызвана доступностью цены, приемлемым соотношением габаритов и массы, простотой эксплуатации, а также выгодными техническими характеристиками.

Основные характеристики любого компрессора состоят из двух параметров – объемной производительности (Q) и максимального уровня давления (Pmax). Большинство моделей может развивать давление, которое в несколько раз превышает потребности стандартного оборудования, используемого в ходе выполнения ремонта. На рынке презентованы компрессоры, максимальное давление которых варьируется в пределах от 6 до 13 бар. При этом показатель номинального рабочего давления окрасочных пультов (пистолетов) составляет 3-4 бара, пневматического инструмента – до шести с половиной бар. В качестве исключения можно выделить пневматические станки для шиномонтажа, где может использоваться давление от 8 до 10 бар. Отечественная практика показала, что такой инструмент способен без проблем работать даже при установленном 8-барном компрессоре.

На что еще стоит обратить внимание?

Автоматическая система регулирования давления разработана так, чтобы в ресивере поддерживалось давление с допуском -2 бар от максимальной отметки. Соответственно, при покупке 8-барной техники выходное давление может варьироваться в пределах 6-8 бар, 10-барной – от 8 до 10 соответственно. Пользователь может изменить заводские настройки только в меньшую сторону.

Обращайте внимание на длину пневмомагистрали. Ошибки в проектировании, связанные с применением слишком узких труб, нерациональным монтажом магистралей, использованием запорной арматуры для водопровода провоцируют падение давления. В некоторых случаях дело доходит до того, что пользователь замечает явно неэффективную работу техники. Во избежание подобных неприятностей следует сосредоточиться на приобретении компрессора с более высоким показателем максимального давления.

Выводы следующие. Оптимальным решением для универсальной работы в гараже может стать 8-барный компрессор. Если его покупка связана только с обслуживанием окрасочных пистолетов, можно и вовсе обойтись 6-барным вариантом. Для автомастерских, где есть разветвленные пневмосети, придется приобретать компрессор с максимальным давлением до десяти бар.

Запас давления также важен и с точки зрения общей длительности эксплуатации. Чем большим является максимальное давление, тем больше воздуха будет храниться в ресивере. Соответственно, последний будет медленно опорожняться, а силовой агрегат сможет отдохнуть, меньше изнашиваясь.

Режим работы поршневого оборудования

Воздуху свойственно нагреваться при сжатии в цилиндре. Его температура на выходе составляет 150 градусов Цельсия и выше. Часть тепла берут на себя детали головки компрессора, в результате чего меняются тепловые зазоры в местах трения.

Головка не успеет охладиться, если перед этим не обеспечить качественный отвод лишнего тепла. В лучшем случае техника не сможет работать очень долго, в худшем – силовой агрегат заклинит, и компрессор мгновенно выйдет из строя.

При проектировании компрессора всегда принимают во внимание нагрев. По этой причине поршневые виды компрессоров изначально ставят перед пользователем требование периодически выключать его. Режим эксплуатации определяется по коэффициенту внутрисменного использования, сокращенно «Кви». Он показывает, какое количество времени аппаратура проработает непрерывно. Есть три режима использования:

• непродолжительный (0.5)*;
• кратковременный (0.15)*;
  
• продолжительный (0.75)*

 * - числовая величина коэффициента.

Исходя из этого коэффициента, производители предъявляют разную стоимость техники, так как чем дольше она работает тем больший уровень износоустойчивости/прочности конструкции.

При подборе нужного режима важно соблюдать баланс между объемной производительностью и средним показателем потребления воздуха. Указанные параметры также связываются между собой по специальному коэффициенту, который всегда превышает 1. Соответственно, подача всегда должна быть большей, нежели среднестатистический объем потребления. Техника, закачивая больше воздуха, чем надо, дает самой себе «отдохнуть».

В этом разделе делаем следующие выводы. Чтобы грамотно подобрать компрессор, определяем оптимальный объем ресивера и производительности. Поршневые компрессоры, в которых Кви равен единице, не существуют. В противном случае он будет работать без остановки – такое оборудование быстро сломается в результате износа.

Рассчитываем характеристики компрессора

Перед началом надо помнить, что масса воздуха является постоянной, но производительность рассчитывается в объемах. Дело в том, что хоть и масса не меняется, объем может быть разным, в зависимости от температуры воздуха и давления. Взаимосвязь этих величин определяется уравнением политропы. Согласно ей, чем большим будет давление в ресивере, тем менее производительным становится компрессор.

Обратите внимание! ГОСТ указывает, что производительность компрессора являет собой объем воздушной массы, которая выходит из него, в пересчете на фактические условия всасывания. На входе они соответствуют нормальным (в большинстве ситуаций) – температура - +20, давление составляет 1 бар. Допускается отклонение от нормы на пять процентов. Суть проблемы в том, что иностранные производители определяют этот показатель по другому принципу, в результате чего появляется высокая вероятность совершения ошибочного выбора. В импортной технике инструкция демонстрирует теоретическую производительность по уровню всасывания.

Как правило, хорошие магазины предложат точную информацию по входным и выходным показателям импортной профессиональной продукции. В случае с бытовыми моделями подобные данные никто не даст. На практике пользователи неоднократно сталкивались с ситуациями, когда реальная величина выходного объема воздуха отличается от заявленной производительности в два раза. Поэтому во избежание ошибок нужно узнать теоретическую производительность компрессорного оборудования на входе и отнять 30-40 процентов от полученного числа. Результатом станет реальный объем воздуха на выходе. Можно также воспользоваться специальными методиками, по которым определяются точные характеристики компрессора.

Методика расчета характеристик компрессора

Метод 1 

Расчет воздухопотребления.

Определяется состав потребителей сжатого воздуха и их номинальный расход воздуха (Gi). Периодичность работы учитывается применением в расчетах полученного опытным путем коэффициента использования пневмооборудования (Киi), равного отношению длительности их работы к продолжительности смены.

G(л/мин) = G1*Kи1+G2*Kи2+ ...

Расчет теоретической производительности компрессора (по входу).

Qвх (л/мин) = G*b,b - коэффициент запаса производительности, зависящий от класса компрессора и максимального давления.

Чтобы получить значение выходной производительности (необходимо при выборе отечественного компрессора), полученные данные нужно уменьшить на 30-40 %. 

Определение объема ресивера

V(л) = G t Кпр / 60 DP,

DP - диапазон регулировки давления в ресивере (мин. значение - 2 бар);

t - допустимое время (сек), за которое давление в ресивере падает от максимального до минимального;

Кпр - коэффициент производительности компрессорной головки (для одноступенчатых - 0,65, для двухступенчатых - 0,75).

Метод 2

Хронометрированием экспериментально определяем наименьшее значение t - время (сек), за которое давление в ресивере падает от максимального до минимального.

Рассчитываем реальное воздухопотребление по формуле:

G = 60 V DP / t Кпр,

V - объем ресивера (л);

DP - диапазон регулировки давления в ресивере (мин. значение - 2 бар);

Кпр - коэффициент производительности компрессорной головки (для одноступенчатых - 0,65, для двухступенчатых - 0,75).

Определите, за какое время импортный компрессор профессиональной серии с Рмаx = 8 бар и производительностью Qвх = 200 л/мин накачает ресивер объемом 100 л до давления 8 бар.

В итоге пересчитав формулу, использовавшуюся для определения объема ресивера, относительно t, получите:

t = 60 V DP / Q Кпр = 60 * 100 * 8 / 200 * 0,6 = 400(сек) = 6,7(мин) (Кпр принят равным 0,6, так как производительность низкая ).

Правильно выполнив расчеты и определившись с предназначением, можно понять, какая модель подойдет вашему гаражу больше всего.