Расчет объема воздушного ресивера для компрессора

От сжатого воздуха | 04.05.2017

Для повышения эффективности работ с использованием сжатого воздуха в подавляющем большинстве компрессорных агрегатов используются ресиверы – резервуары для хранения воздуха под необходимым давлением. В зависимости от интенсивности работ могут использоваться ресиверы на 50, 100 литров и даже более.

Для чего нужен ресивер в компрессоре?

Ресивер для компрессора выполняет несколько важных функций:

1. Стабилизирует давление воздуха, который подаётся в рабочую зону (перепады в значениях давления неизбежны, поскольку единичный цикл действия любого компрессора предполагает фазу всасывания и фазу нагнетания воздуха).
2. Обеспечивают подачу сжатого воздуха в течение некоторого времени при возникших перебоях в работе компрессора, либо при подсоединении к нему дополнительного потребителя.
3. Очистку воздуха от накапливающегося конденсата, поскольку повышенная влажность воздуха, которая повышается с ростом его давления, приводит к интенсивной коррозии стальных деталей компрессора.
4. Накапливание сжатого воздуха в ресивере для компрессора приводит к последующему снижению суммарных вибраций в системе, что, в свою очередь, уменьшает общий уровень шума, и снижает уровень нагрузок на основание стационарных агрегатов.

При выполнении работ, связанных с получением сжатого воздуха в особо больших количествах, штатного ресивера может оказаться недостаточно. Например, при пескоструйной обработке поверхностей с большой площадью, чтобы не приобретать более мощный компрессор, часто используют дополнительный ресивер.

Наличие ресивера, кроме того, позволяет использовать компрессор периодически, т. е., снизить потребление им электрической энергии.

Конструктивно ресивер для компрессора представляет собой герметичный бак с определённой ёмкостью. Для передвижных компрессоров используются ресиверы до 50…100 л, для стационарных – до 500…1000 л. Снабжается воздухоочистными фильтрами, конденсатоотводчиками и запорной арматурой для подключения к основному агрегату и к рабочему устройству, которое потребляет сжатый воздух – соплу, краскопульту и пр.

Ёмкость выполняется стальной, из коррозионно устойчивых сталей типа 10ХСНД или 16ГА2Ф. В исключительных случаях, для компрессоров особо малой мощности, ресиверы могут быть пластиковыми или даже из высокопрочной резины.

Компоновка ресиверов может быть горизонтальной или вертикальной. Первая применяется в передвижных агрегатах, вторая – в стационарных. Каждая разновидность имеет свои преимущества и недостатки. В частности, в вертикальных ресиверах проще производить отвод конденсата, зато ресиверы горизонтального исполнения более компактны и требуют трубопроводов меньшей длины.

Ошибки в расчетах

Следует отметить что использование воздухосборника с недостаточным объемом приведет к частой смене режима эксплуатации станции и ее более быстрому выходу из строя.

Слишком крупный воздухосборник будет подвергать компрессорную станцию излишним эксплуатационным нагрузкам, из-за чего рабочая камера будет сильнее нагреваться, а отдельные элементы быстрее изнашиваться.

Неправильный расчет объема ресивера для винтового компрессора может негативно сказаться на долговечности пневматической системы, увеличить рабочие нагрузки и вызвать экстренное отключение станции по причине частой смены режимов.

Как подобрать оптимальные параметры ресивера?

Кроме вместимости, ресивер для компрессора характеризуется также:

1. Предельными значениями влажности воздуха.
2. Условиями эксплуатации (допускается перепад внешних температур окружающего воздуха -15…+40ºС и относительная влажность не более 75…80%).
3. Требованиями к месту установки (вдали от источников тепла, горючих и взрывоопасных материалов, а также в атмосфере загрязнённого механическими частицами воздуха – пример, вблизи циркулярных пил).

Требованиями ПБ 03-576-03 (правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением) запрещается также эксплуатация ресиверов, которые не прошли поверку работоспособности стенок резервуара, а также имеющих внешние дефекты поверхности – трещины, вмятины, следы атмосферной коррозии.

Выбор характеристик ресивера для компрессора производят так. Устанавливают требуемый расход сжатого воздуха, продолжительность его потребления, минимальное и максимальное значения давления. Далее, воспользовавшись стандартными таблицами онлайн-расчёта (например, //www.kaeser.ru/Online_Services/Toolbox/Air_receiver_sizes/default.asp) определяют искомый параметр. Например, при исходных данных расхода воздуха 0,1 м3/мин, продолжительности пиковой нагрузки при работе 5 мин, допустимым перепадом давлений минимум/максимум 3/4 ат, оптимальный объём бака ресивера составит 500 л.

Данный способ ориентирован на время, которое потребуется для полного опустошения ресивера. Существует и упрощённая, табличная методика, которая соотносит объём ресивера с потребляемой мощностью компрессора. Используемые на практике соотношения таковы:

• Для компрессора мощностью до 5 кВт – до 100 л;
• Для компрессора мощностью до 10 кВт – до 300 л;
• Для компрессора мощностью до 20 кВт – до 550 л.

Промежуточные значения рекомендуется получать интерполированием. Имеются также и экспериментальные зависимости. Например, ёмкость резервуара ресивера не может быть меньше, чем производительность компрессора за 8 секунд его непрерывной работы. В частности, при расходе воздуха компрессором в 400 л/мин объём бака составит, не менее:

V = (400×8)/60 = 53,33 (л)

Порядок изготовления самодельного ресивера

Последовательность изготовления дополнительного сосуда выглядит примерно следующим образом.

1. Очистка старого сосуда от остатков газа. Для этого потребуется его очистить от остатков газа. Удаляют входной вентиль, при этом использование электрического инструмента, например, болгарки, недопустимою в корпусе могут остаться остатки газа.
2. Сосуд заливают водой и дают ей отстояться в течение 24 часов. Затем ее сливают и очищают внутреннюю полость о грязи.
3. После этого в баллон вваривают разветвители под рукава, но допустимо установить и резьбовые штуцера, для повышения герметичности при установке пробок необходимо устанавливать уплотняющие прокладки.
4. Самодельный ресивер необходимо окрасить краской стойкой к воздействию атмосферных явлений.
5. В собранный и окрашенный маневр устанавливают конденсатоотводчик – его место в самой нижней точке емкости, в верхней части устанавливают манометр. Марку конденсатоотводчика должна согласовываться с производительностью компрессора и размерами резьбы. Стоимость такого устройства лежит в диапазоне от 2500 до 3000 рублей.

При эксплуатации конденсатоотводчика нельзя забывать что, его монтаж на вспомогательную емкость для хранения газа обязательна. Перед включением рабочей нагрузки требуется проверить состояние электрического привода на возможность его эксплуатации со вспомогательным сосудом для содержания газа.

Для этой проверки необходимо включить компрессор и с использованием расходомера проверить скачок напора в длительном режиме эксплуатации (порядка 20 минут).

Если минимальное давление соответствует заявленным характеристикам нагнетателя, то эксплуатация собранной конструкции вполне допустима. Если падение давления ниже допустимого, то применение этого оборудования стоит под вопросом и использовать его нежелательно.

Воздушный компрессор какой фирмы лучше выбрать

Компрессорные агрегаты бывают винтовыми, поршневыми, масляными, безмасляными. Одни хороши для гаража, другие для профессиональных автомастерских, третьи отличаются экологичностью. Определившись с типом прибора, важно выбрать производителя. Лучшие компании, производящие компрессоры, следующие:

• Fubag — немецкий бренд, занимающийся выпуском профессионального, полупрофессионального оборудования для автомобилей, строительства, сварки. Продукция этой фирмы славится отличным качеством. Заводы Fubag расположены в Германии, Швейцарии, Франции, Италии.
• Metabo — производитель с практически столетней историей из Германии. Metabo выпускают электрический инструмент, аккумуляторы, компрессоры. Все разработки, производство ведутся в Нюртингене.
• Калибр — российская компания, основанная в 2001 году. С тех пор активно развивается. Калибр производят электроинструмент, садовый инструмент, насосные и аккумуляторные агрегаты.
• Кратон — производитель, начавший свою деятельность в 1999 году с выпуска пильных дисков, отрезных кругов по металлу. Сейчас предлагает современный электроинструмент, товары для автомобилей, бытовые воздушные компрессоры, буровые приборы, ручной инструмент.
• Denzel — немецкая марка, известная передовым подходом к производству оборудования для строительства, ремонта, автомобилей, садовый инструмент. Весь ассортимент имеет международные сертификаты соответствия.
• Fiac — итальянский лидер в области производства компрессорного оборудования. Романо Лукки создал компанию в 1977 году. Теперь продукция Fiac представлена в десятках стран мира.
• Aurora — многопрофильная компания, выпускающая сварочное оборудование, генераторы, компрессорные агрегаты, автомобильные мойки высокого давления. Наибольшим спросом продукция Aurora пользуется в странах Европы, в России.
• Remeza — производитель компрессорного оборудования, генераторов азота. Устройства предназначены для бытового, промышленного использования.
• Wester — компания, в 1995 году начавшая выпускать горелочные устройства, значительно расширила свой ассортимент. В 2009 году в составе Wester был введён в эксплуатацию автоматизированный завод полного цикла, работы на нём ведутся круглосуточно.
• Fini — итальянское предприятие, основанное в 1952 году. В то время Fini выпускали электродвигатели. Сейчас бренд занимается разработкой, выпуском компрессорных установок.
• Abac — концерн, основанный в Италии в 1948 году. Abac производит воздушные компрессоры. Заводы расположены в Италии, других странах Европы, Соединённых Штатах Америки, Юго-Восточной Азии.
• Comprag — немецкая компания, открывшая на данный момент завод в Московской области. Comprag производит компрессорное оборудование различных конструкций.

Лучшие воздушные компрессоры

Воздушный компрессор нужен для того, чтобы накачать шины планово, или же подкачать их в случае какой-то неприятности на дороге. Помимо автомобильных колёс прибор быстро надует лодку, матрас и прочее. Такие агрегаты применяются при проведении строительных и отделочных работ, но стать надёжным помощником и прослужить долго могут только лучшие воздушные компрессоры.

Выгодно ли размещать ресивер на открытом воздухе?

• зависит от климатической зоны,
• ресивер более эффективен как второй теплообменник, если он расположен на открытом воздухе,
• может снизить высокую температуру в компрессорной.

Размещение ресивера снаружи позволяет сэкономить место в компрессорной. Однако это оправдано только в том случае, если температура воздуха на улице никогда не опускается ниже 0°С. При отрицательных температурах ресивер может обледенеть и разорваться, если у него будет отсутствовать теплоизоляция и создаваемой внутри ресивера тепловой энергии будет недостаточно для поддержания положительной температуры ресивера. В таких случаях необходимо обеспечить подогрев и постоянный контроль.

Если же климатические условия в вашу пользу, можно поместить ресивер на улице. Это выгодно, так как воздух снаружи будет скорее более холодным, чем в компрессорной. Это поможет повысить эффективность осушителя, благодаря снижению температуры воздуха по мере приближения к осушителю.

Еще одно преимущество расположения ресивера снаружи — снижение температуры в компрессорной благодаря тому, что возникающее при работе ресивера тепло образуется вне помещений.

Лучшие производители компрессоров – какую фирму выбрать

Компрессор – это конструктивно сложный дорогостоящий агрегат, который покупается только после предварительной информационной подготовки. Существует много параметров, которые учитываются при выборе: один из них – наименование производителя.

Именно поэтому приводим 5 следующих компаний, заслуживших доверие у покупателей:

Рекомендуем сразу определиться и остановить свой выбор на конкретной модели. Для этого нужно всего лишь прочитать эту статью.

Расчет ресивера как емкости для компенсации пиков потребления

В главе «Создание запаса сжатого воздуха для компенсации пиков потребления» выше мы говорили о еще одной функции воздушного ресивера — копенсации пика потребления, когда потребление сжатого воздуха кратковременно превышает производительность компрессора. Задачей воздушного ресивера в этом случае является не дать давлению в сети сжатого воздуха (и в самом ресивере в том числе, конечно) упасть ниже некоего минимально допустимого значения в течение всего пика потребления. Формула для подбора ресивера для этой цели приведена ниже:

Формула расчета воздушного ресивера для компенсации пиков потребления

, где VR — искомый объем ресивера [м³] tR — продолжительность пика потребления [мин] LB — пиковое потребление сжатого воздуха [м³/мин] Q — производительность компрессора [м³/мин] pmax — давление в ресивере на момент начала пика [бар] pmin — минимально допустимое давление в ресивере на момент окончания пика [бар]

Классификация

Кроме того, что существуют мобильные и стационарные ресиверы, специалисты отмечают и другие конструктивные признаки воздухосборников, позволяющие считать их различными видами изделий. Так, существуют горизонтально и вертикально ориентированные емкости.

При этом ресиверы в горизонтальном исполнении более компактны и дают возможность экономно разместить на себе насос, электромотор и другое вспомогательное оборудование. Характерная особенность такой компоновки — минимальная длина соединительных трубопроводов. Благодаря этим особенностям горизонтальные ресиверы получили широкое распространение как в бытовых компрессорах, так и в автомобильных пневмосистемах.

Виды ресиверов и схемы их подключения

Ресиверы бывают горизонтальные и вертикальные.

Горизонтальный воздухосборник обычно входит в состав поршневого либо винтового компрессора.

Горизонтальные воздухосборники устанавливают для компактного расположения на нем компрессорного блока и электродвигателя.

Для потребностей крупных предприятий ресиверы могут достигать объем до 80 м3, плюсы горизонтальных ресиверов — их устойчивость и простота обслуживания.

Вертикальные воздухосборники могут существенно сэкономить площади в производственном цикле, что в итоге отражается и на стоимости изделия.

На предприятии обычно устанавливают несколько десятков вертикальных ресиверов, подключая их последовательно или параллельно.

Вариант параллельного расположения воздухосборников имеет существенное преимущество: пропускная способность системы становится равна сумме пропускных способностей всех ресиверов в сети. Кроме того, можно в случае ремонта выключить один из ресиверов системы.

При последовательном расположении воздухосборников в сети пропускная способность ниже, но каждый ресивер служит также своеобразным мини-сепаратором, очищая воздух от избытка влаги и масла.

Проходя через последовательно подключенные воздухосборники, воздух многократно очищается от эмульсии из влаги и масла, снижая нагрузку на агрегаты и продлевая срок их службы.

Max пропускная способность системы с последовательным подключением ресиверов равна min пропускной способности какого-либо ресивера всей системы.

На предприятиях сейчас наблюдается тенденция избегать покупки ресиверов с большим объемом, устанавливая определенное количество небольших воздухосборников (до 1 м3). Установка таких ресиверов не контролируется Ростехнадзором.

Комплектация Предлагаемые нами ресиверы комплектуются: предохранительным клапаном;краном (предназначенным для слива конденсата); штуцерами для подключения магистрального трубопровода и приборов; прибором для измерения давления (манометром); паспортом установленной формы. По требованию Заказчика комплектация может быть изменена. Материал, из которого изготавливают воздухосборники – низколегированная и углеродистая сталь. Климатическое исполнение воздухосборников «У1–У4» согласно ГОСТ 15150-69. Их расчётный срок службы – 20 лет.

Какой тип выбрать

Когда вы приступаете к выбору компрессора, то для начала вам нужно понять, какую работу вы будете выполнять. Если вы решаете, как выбрать компрессор для покраски, то учитывайте все данные из вышеприведенной таблицы. Не нужно приступать к поискам с формулировкой “хочу самый лучший”, “чтобы был поменьше” или «какой фирмы лучше».

Так, для одних будет принципиальным вопрос мобильности и размеров. В подобных случаях, самыми лучшими будут поршневые коаксиальные компрессоры. Они обладают самыми минимальными размерами. В плане мобильности будут самыми лучшими без масляные компрессоры, не имеющие ресивера.

Все же основной задачей оборудования является обеспечение сжатым воздухом инструмента. Выбор нужно начинать с изучения потребностей вашего инструмента. Здесь вам поможет наша таблица.

Данные о расходовании инструментом воздуха во время работы вы сможете найти в паспорте завода-изготовителя. В процессе выбора нужно обращать внимание на то, чтобы выходное давление из магистрали не было меньшим, чем требуется пневмоинструменту. Приведем пример. Для эксплуатации пневмодрели требуются давления 6-8 Бар. Для нормальной работы вам потребуется оборудование, которое будет обладать рабочим давлением 8-10 Бар. Помните, что будут появляться потери, которые возникают в связи с перепадами давления в системе. Если вы приобретаете агрегат с точно таким же давлением, как у дрели, то во время перепадов компрессор может просто не запустить дрель.

Рейтинг воздушных компрессоров

Воздушные компрессоры имеют широкий спектр применения, а также большое разнообразие моделей, отличающихся по конструкции. Проанализировать приборы по всем параметрам — задача не из простых, однако выделив ряд основных характеристик, был составлен рейтинг агрегатов. Так, при сравнении учитывались:

• Мощность;
• Производительность;
• Максимальное давление;
• Тип компрессора;
• Тип манометра;
• Ресивер;
• Долговечность;
• Стоимость.

В ходе исследования были рассмотрены винтовые агрегаты, поршневые масляные, поршневые безмасляные. В каждой категории выделены лидеры по совокупности показателей.

Как выбрать компрессор для покраски и накачки шин автомобиля

Если есть потребность в пневмоинструменте, значит, существует надобность и в компрессоре – машине, которая сжимает воздух и нагнетает его в ударный гайковерт, пистолет для накачивания шин или краскопульт. Агрегаты эти технически сложные, кроме того, их производством занимается не один десяток фирм, естественно, предложений на рынке множество. Не удивительно, что в процессе приобретения такого нужного для работы оборудования необходимо рассматривать большое количество параметров. Как успешно справиться с задачей правильного выбора и не сделать досадной ошибки при покупке рассказывает статья, причем в деталях.

Особенности выбора компрессора для дома или работы

Строительные технологии и техника не находятся на одном месте. С каждым годом происходит совершенствование старых и появление новых инструментов. Подобные обновления не обошли стороной и воздушные инструменты, т.к. каждый изготовитель всегда желает продать лучший товар своему конечному потребителю. Поэтому, когда вы решили разобраться, как выбрать компрессор и обрисовали свои цели, то следует обратить внимание на его технические параметры. Именно знание лучших характеристик позволит вам сделать выбор лучшей модели для последующей успешной работы.