Компрессор в бытовом приборе

Бытовой компрессор. Виды и устройство. Работа и применение

Компрессор — это сложный энергетический механизм, для сжатия газообразного вещества, создания воздушного потока под высоким давлением. Широко применяется в повседневной жизни и в производстве. Основной принцип действия заключается в преобразовании механической энергии работы двигателя в энергию потока воздуха или газа.

Конечное давление у всех устройств зависит от показателя мощности двигателя и конструкции механизма нагнетания воздуха. Инновационные технологии, используемые в промышленности, постепенно внедрились в конструкции бытовых приборов. Бытовой компрессор не стал исключением.

Вид, устройство и применение

Бытовой компрессор классифицируется на основании принципа сжатия воздушных масс и последующего их выведения (перекачка).

Выделяют два вида:

Объемный

В агрегате сжатый газ перемещается порциями, в зависимости от устройства и принципа действия конкретного механизма, нагнетания. Механизм, установленный в камере сжатия, может быть поршневой, роторный, кулачковый, пластинчато-роторный, мембранный или спиральный. В конструкции бытового компрессора применяют мембранный или поршневой механизмы.

Мембранный

Основным элементом устройства, с помощью которого осуществляется процесс сжатия и перемещения воздуха, является мембрана. Она может быть выполнена из железа или резины.

Компрессор в бытовом приборе

Основные узлы и механизмы мембранного компрессора:

  • Электродвигатель.
  • Герметичная камера с впускным и выпускным клапанами и мембраной.
  • Картер, включающий кривошипно-шатунный и приводной механизмы.

Поршневой

Рабочим элементом в процессе нагнетания объема воздуха в таком виде устройства является поршень.

Компрессор в бытовом приборе

Основные элементы:

  • Электродвигатель.
  • Камера сжатия, имеющая два клапана на корпусе (впускной и выпускной).
  • Поршень в паре с уплотнителем.
  • Катер
  • Кривошипно-шатунный механизм.

Распространенный вид бытового компрессора — автомобильный. Он имеет небольшую мощность, питание осуществляется от бортовой сети автомобиля 12 В. Используют его для подкачки колес, мячей, тюбингов. Механизмом, осуществляющим работу устройства является поршень или мембрана.

В условиях домашнего применения (ремонтных работ) подбирают бытовой компрессор более мощный, чем автомобильный. Питание устройства предусмотрено от сети 220 В. При проведении ремонтных работ совместно с пневмоинструментом используют масляный коаксиальный компрессор. Осуществляя лакокрасочные работы выбирают безмасляный аналог. Производитель выпускает устройства как с ресивером, так и без него.

Динамический

В динамическом бытовом компрессоре происходит движение газообразной среды непрерывным потоком. Она перемещается между вращающимися лопастями, которые придают потоку скорость. Устройство используют в системах вентиляции и кондиционирования.

По принципу целевого использования динамический делится на виды:

  • Газовые установки применяют для наполнения замкнутых объемов различными газами, такими как метан, пропан, кислород и прочими, за исключением воздуха. При работе не допускается образование искрового разряда.

Компрессор в бытовом приборе

  • Воздушный бытовой компрессор используют для выполнения небольших объемов малярных работ, для продувки труб систем отопления и водопровода, а также поддержания давления воздуха в шинах автомобиля. Для выполнения малярных работ используют компрессор совместно с краскопультом.

Компрессор в бытовом приборе

  • Циркуляционные мембранные компрессоры обеспечивают непрерывное перемещение газа по замкнутой системе каналов. Их используют в производстве систем охлаждения.

Компрессор в бытовом приборе

Бытовой компрессор состоит из:

Мощность двигателя — это основной показатель производительности компрессора. Ресивер представляет собой сосуд для аккумуляции объема воздуха и регулировки его расхода, пульсаций при изменении давления. Манометр устанавливается на пневмошланге или на корпусе изделия. Информирует пользователя о нагнетенном давлении в компрессоре.

Конструктивной особенностью некоторых бытовых компрессоров может являться отсутствие емкости для накопления газа. В этом случае, воздух под давлением из выпускного клапана поступает в пневмошланг.

Принцип работы

Мембранные

Мембрану приводит в движение кривошипно-шатунный механизм. Она совершает поступательные и возвратные движения, в результате которых через впускной клапан в камеру нагнетается воздух, а через выпускной под давлением выводится.

Достоинства

  • Герметичность.
  • Высокое давление.
  • Простое управление.
  • Надежность работы механизмов.
  • Высокая устойчивость к коррозии.

Недостатки Поршневые

В поршневом механизме перемещение объема воздуха осуществляется поршнем. Он совершает возвратно-поступательные движения по цилиндру. При движении к нижнему положению в камере создается разряженная среда, открывается впускной клапан, и, в результате перепада давления, камера заполняется частицами воздуха. При стремлении поршня к верхней мертвой точке, в камере создается давление, под действием которого открывается выпускной клапан, и объем воздуха выводится с высокой скоростью.

Масляные коаксиальные

Это разновидность поршневого компрессора. При движении кривошипно-шатунного механизма масло, залитое в картер для смазки поршневой системы, и воздух находятся в одном объеме. В результате происходит подмес частиц масла и воздуха. Эта смесь выводится через выпускной клапан.

Компрессор в бытовом приборе

Достоинства Недостатки

  • В исходящем потоке воздуха присутствуют частицы масла, что ограничивает область применения.
  • Необходимость установки очистных фильтров.
  • Дополнительные финансовые затраты.

Безмасляные

Потоки воздуха не смешиваются с частицами смазки. Они локализуются в разных местах поршневой системы и выводятся через разные клапаны. Исходящие воздушные массы проходят дополнительную очистку от примесей. Этот этап необходим для выполнения компрессором своих функций.

Компрессор в бытовом приборе

Достоинства

  • Не требуется установка дополнительных маслоулавливающих фильтров.
  • Не требуется дополнительных расходов по замене очистных фильтров.

Недостатки

  • Рабочий ресурс меньше, чем у масляных компрессоров.
  • Перегрев, высокая нагрузка на двигатель.
  • Высокий уровень шума в процессе работы.

Динамический

Перемещает воздушные массы посредством лопаточного механизма. Основой принципа действия является движение воздуха сквозь межлопастные каналы ротора и стационарные каналы установки.

Достоинства Недостатки

Как выбрать бытовой компрессор

При выборе бытового компрессора необходимо обратить внимание на показатель мощности двигателя и создаваемое им давление. Эти показатели указываются производителем в инструкции. Необходимо, чтобы максимально создаваемое давление компрессора было несколько выше потребляемого.

Для бытового применения используются установки с объемом ресивера около 200 литров, рабочий процесс занимает 3-5 минут. Выбор компрессора с большим накопителем увеличит габариты и время работы инструментом.

Для использования компрессора совместно с пневматическим инструментом, предпочтение отдают масляным коаксиальным поршневым компрессорам. Безмасляный бытовой компрессор — приобретают для выполнения лакокрасочных работ.

Компрессор в доме и гараже

Компрессор в бытовом приборе

Компрессор — что это такое и что он умеет

Начнем с принципа действия компрессора: задача этого шумного аппарата — накачать воздух (или любой другой газ) до определенного давления и предоставить эту силу в распоряжение владельца. Осуществляется этот процесс насосом, баком для сбора сжатого воздуха (такой бак называется «ресивер») и системой обеспечения передачи сжатого воздуха потребителю (шланги, клапаны, переходники). Как правило, бытовые компрессоры имеют вид мотора, насаженного на цилиндрический бак на колесиках, от которого тянутся скрученные спиралью шланги. К окончанию шланга через переходник можно подсоединять разнообразные устройства, работающие от сжатого воздуха.

Компрессор в бытовом приборе

Стандартный набор насадок к бытовому компрессору

Перечислим наиболее распространенные варианты использования компрессора в быту.

  1. Подкачка автомобильных и велосипедных шин, мячей, камер, матрацев, горок, других надувных изделий осуществляется с помощью специальных насадок-насосов с манометром (для контроля максимального давления при накачивании).
  2. Покраска разнообразных поверхностей может быть произведена через насадку-пульверизатор (краскопульт). Такая насадка состоит из специальной емкости для краски или лака, сопла для разбрызгивания и ручки.
  3. С помощью продувочного пистолета можно выдувать грязь и воду из скрытых полостей и труб, сушить труднодоступные места после мойки (например, без компрессора личинки замков на дверях автомобиля гарантированно замерзнут после зимней мойки).
  4. К компрессору подключается также разнообразный пневмоинструмент: гайко- и шуруповерты, отбойные молотки и дрели, отрезная и шлифмашинка — практически весь арсенал домашнего мастера доступен в пневмоисполнении. Кроме аналогов электроинструмента, к компрессору можно подключить насадку для забивания скоб (степлер) и гвоздей или дюбелей.
  5. Пневматический домкрат стоит гораздо дешевле гидравлического, а поднимает машину в разы быстрее.
  6. Моющий пистолет позволяет путем подачи воды вместе со струей сжатого воздуха превратить компрессор в мини-мойку.

Виды компрессоров

По конструкции все компрессоры можно поделить на поршневые, центробежные, винтовые и роторные. По виду двигателя компрессоры могут быть с такими «приводами»: внутреннего сгорания, газовый или электродвигатель. По габаритам и условиям эксплуатации компрессоры могут быть переносными, передвижными или стационарными.

Компрессор в бытовом приборе

Компрессоры различных типов

В свою очередь, поршневые компрессоры разделяются по количеству цилиндров (одно-, двух- и многоцилиндровые), по количеству ступеней сжатия (одно- и двухступенчатые), по расположению цилиндров (рядные, V- и W-образные).

Компрессор в бытовом приборе

Бытовыми компрессорами принято считать передвижные поршневые устройства с электродвигателями (реже — с ДВС) мощностью 1,5-3 кВт, обеспечивающие давление сжатого воздуха не выше 10-20 атмосфер и производительностью до 50 кубических метров в час. Принцип работы таких механизмов заключается в работе поршня, который нагнетает воздух в результате циклического возвратно-поступательного движения, при этом двигатель с муфтой расположен обычно на одной оси. Альтернативой такой конструкции является расположение двигателя, соединенного с валом поршневой группы ременной передачей.

Еще одной особенностью бытовых компрессоров является наличие или отсутствие смазочного масла в конструкции. Безмасляные компрессоры подходят для аэрографии и прочих «чистых» работ, так как гарантируют отсутствие даже мелких капель масла в струе воздуха, но ресурс работы таких аппаратов в целом ниже, чем у их масляных собратьев (обычное моторное масло служит для смазки цилиндро-поршневой группы).

Объем ресивера (накопительного бака) компрессора обеспечивает не постоянное, а периодическое включение мотора — чем больший объем бака, тем реже будет включаться двигатель и тем дольше он будет работать для нагнетания нужного давления в баке. Объем бытовых ресиверов колеблется от 5 до 100 литров, оптимальным считается объем 20-50 литров.

Компрессор в бытовом приборе

Ресиверы различной емкости

Штатное оснащение бытового компрессора включает также ручки и колеса для удобства транспортировки, а группа защиты состоит из реле и защитного клапана. По достижении максимально разрешенного рабочего давления в ресивере реле (прессостат) размыкает электрическую цепь и останавливает электродвигатель компрессора, что приводит к прекращению нагнетания воздуха. При падении рабочего давления до нижнего порога реле повторно включает двигатель до тех пор, пока не будет достигнуто верхнее рабочее давление. Защитный клапан необходим для предотвращения взрыва устройства, он не дает давлению воздуха превысить опасный предел.

Бытовые модели компрессоров не оснащаются практически никакими системами шумозащиты и шумоподавления, поэтому они довольно громко работают («тарахтение» работающего компрессора достигает уровня в 60-70 дБ).

Советы по работе с компрессором

Работа с перерывами. Бытовые модели не рассчитаны на длительное, а тем более непрерывное использование, поэтому у них есть максимально допустимая продолжительность непрерывной работы. Для большинства недорогих моделей она составляет 15-20 минут, после чего аппарату необходимо дать «остыть» и «отдохнуть». Использование ресивера большей емкости частично может решить проблему увеличения непрерывной работы (чем больше ресивер, тем реже будут включаться мотор и насос), однако для рационального и бережного использования компрессора стоит прислушиваться к рекомендациям производителей и не работать с компрессором непрерывно свыше указанных в паспортной документации периодов.

Техническое обслуживание компрессора. Как и любой другой механизм с подвижными частями, компрессор требует периодического обслуживания и ремонта. Прежде всего это касается масляных моделей — периодичность замены масла и фильтров в них необходима так же, как и, например, для автомобильных двигателей (через определенный промежуток работы). Кроме масляного фильтра, нередко требуется замена или чистка фильтра воздушного — при условии, что данная модель компрессора им оборудована. Следующий блок, который требует внимания, — поршневая группа. Со временем поршень и кольца в цилиндре могут потребовать ремонта или даже замены. Важным элементом технического обслуживания компрессора являются также периодическая проверка и регулировка узлов, подвергающихся воздействию высокого давления, — бака ресивера, пневмошлангов, манометра и клапанов. Ну и также не следует пренебрегать правилами обслуживания электродвигателя: осмотр состояния изоляции на контактах, целостность кожуха и проверка общей работоспособности сердца компрессора должны проводиться согласно регламенту сервисных работ.

Спецодежда и средства индивидуальной защиты. При покраске с помощью компрессора взвесь воздуха и краски (лака) легко может попасть в лицо, глаза и легкие человека, поэтому использование очков для глаз и маски или респиратора для дыхательных путей в данном случае является необходимостью. Другие насадки и инструменты также требуют наличия защитной одежды и перчаток, а в некоторых случаях — спецобуви и других средств индивидуальной защиты.

Техника безопасности. Конечно же, нельзя не вспомнить о правилах безопасного использования бытовых инструментов. Из основных правил для компрессора можно выделить такие:

  • не оставляйте без присмотра работающий компрессор;
  • не допускается эксплуатация компрессора с поврежденными агрегатами, с нарушением требований по безопасной эксплуатации электрооборудования (оголенные контакты, работа аппарата в воде, другая опасность поражения электрическим током);
  • категорически запрещено использовать компрессор с неработающим или неисправным манометром либо с показателями давления, превышающими максимальное паспортное значение;
  • работа с компрессором должна проводиться с соблюдением общих норм пожарной безопасности, особенно при работе краскопультом (не допускается окраска вблизи открытых источников огня, рядом с легковоспламеняемыми предметами и жидкостями), при появлении дыма или огня из компрессора необходимо отключить и обесточить прибор и принять меры к тушению очага пожара подручными средствами.

Пневмо или электро?

Как правило, при приобретении компрессора одним из основных его преимуществ является возможность покупки насадок-пневмоинструментов, которые могут заменить практически любой бытовой электроинструмент — от шуруповерта до болгарки. Так все же, что выгоднее?

Набор инструментальных пневмонасадок для компрессора

Основная выгода — экономическая: приобретение компрессора и набора пневмоинструментов на круг обойдется дешевле, чем покупка всего ассортимента электроинструмента, ведь в пневматике не будет электродвигателей, да и сам принцип действия «воздушных» насадок проще.

Выгода вторая: надежность. Простота конструкции и отсутствие электродвигателя значительно повышают надежность «пневмиков». Так, перфоратор или отбойный молоток с воздушным приводом имеют в разы больший ресурс, чем аналогичные электрические инструменты.

Выгода третья: безопасность. Отсутствие электродвигателя приводит к минимизации искрообразования. При работе с пневмоинструментом и использовании достаточно длинных шлангов подачи воздуха можно не опасаться случайного возгорания от искры или поражения электротоком.

Выгода четвертая: уникальность некоторых насадок. Как мы уже говорили, окраску, забивание скоб и дюбелей, накачку шин и некоторые другие работы просто невозможно осуществлять электричеством при отсутствии сжатого воздуха.

Ценовой диапазон и советы по выбору

Бытовые компрессоры для домашнего использования представлены на рынке в достаточно широком ассортименте, при этом цены на них колеблются от 3-4 тыс. руб. за бюджетные модели (марки «Калибр», FUBAG, Etalon) до полупрофессиональных компрессоров известных фирм за 30-50 тыс. руб. (Metabo, F.I.A.C., Newco).

Конечно же, для шиномонтажа в гараже два раза в году, подкачки колес раз в месяц и покраски деталей и стен в период ремонта покупка дорогой модели нецелесообразна. Оптимальным выбором для таких целей может быть одноцилиндровый поршневой компрессор с электроприводом мощностью 2-2,5 кВт и ресивером объемом 50-100 л, оборудованный колесами и ручками, весом 40-80 кг. Этим характеристикам вполне соответствуют модели компрессоров в ценовом диапазоне от 11 до 20 тыс. руб., к примеру: FUBAG Auto Master Kit, Abac D 4 50 NEW, Metabo MEGA 490/50W, Fiac AB-100/360.

Источник