Компрессоры с прямым или ременным приводом

Когда решение о покупке компрессора уже принято, то настало время определиться с необходимыми техническими характеристиками. Одной из значимых в этом случае будет тип привода. От передачи зависит многое в оборудовании: от размера до срока службы. В этой статье расскажем, компрессор с прямым или ременным приводом лучше выбрать в зависимости от типа оборудования.

Как работает компрессор

Компрессор - широко известный вид оборудования для получения сжатого воздуха. Прежде, чем определить, прямой или ременной привод компрессора лучше, нужно составить представление о разновидностях компрессоров и особенностях их работы.

У большинства потребителей ввиду эффективности популярны поршневые и винтовые агрегаты.

Поршневой компрессор

Поршневые компрессоры наиболее бюджетны и применяются в разных отраслях. Их используют для бытовых работ, в медицине, производстве различных товаров (в том числе и в пищевой промышленности). Отсюда следует большое количество разных модификаций этого устройства.

Работают поршневые компрессоры с прямым приводом или ременным приводом по следующему принципу:

1. Двигатель запускается и начинает вращать приводной вал;
2. Во всасывающий клапан поступает воздух и заполняет цилиндр;
3. При поступательных движениях поршня в цилиндре воздух сжимается и передается в ресивер или магистраль.

Для контроля и стабилизации работы в агрегатах есть манометры, клапан для слива конденсата, воздушный и масляный фильтр. 

Винтовой компрессор

Винтовой компрессор с прямой передачей или ременной работает по схожему принципу и отличается механизмом сжатия воздуха. Применение такого оборудования оправдывает себя на масштабном производстве, где требуется долговременная выработка сжатого воздуха. Вот из каких ступеней состоит процесс работы винтовых компрессоров:

1. Двигатель вращает приводной вал, и во всасывающий клапан поступает воздух;
2. Вращение передается на роторный механизм, который запускает винты;
3. Поступивший к винтам воздух под их действием сжимается и движется в ресивер или к инструменту.

При сходном с поршневыми принципе работы винтовой механизм более продуктивен, и, как следствие, производителен. О производительности этих устройств речь пойдет в следующем разделе.

Производительность и потребление воздуха

Под производительностью понимается количество сжатого воздуха, которое компрессор производит за отведенное время. Измеряется эта величина в литрах в минуту.

Чем выше производительность агрегата, тем больше воздуха ему необходимо получать из окружающей среды.

Рабочий механизм винтовых устройств позволяет им производить гораздо больше сжатого воздуха за одну минуту, чем у поршневых компрессоров. Соотношение составляет примерно 7000 у поршневых к 84 000 у винтовых при рассмотрении самых мощных моделей.

Если рассматривать общую производительность и воздухопотребление в течение рабочей смены, то стоит отметить некоторые нюансы оборудования.

Поршневые компрессоры функционируют по повторно-кратковременному циклу. Это означает, что после нескольких минут работы им требуется остановить двигатель для его последующего охлаждения. Примерное соотношение работы/отдыха оборудования составляет 60%/40%.

Винтовые компрессоры ременные и прямые способны работать до 80% времени, а “отдыхать” всего 20%. Это позволяет сделать вывод, что потребление воздуха и производительность винтовых моделей в пересчете на время рабочей смены также будет гораздо выше, чем у поршневых.

Что же будет лучше, ременной или прямой привод компрессора у поршневых и винтовых моделей с точки зрения всего срока службы?

У поршневых устройств с передачей на ремне срок службы составляет около 4-5 лет, у коаксиальных - 2-3 года. Следовательно, если потребность в сжатом воздухе высокая, то лучше выбрать агрегат с приводным ремнем.

Средний срок службы винтового компрессора вне зависимости от передачи составляет около 12 лет. Но стоит отметить абсолютно противоположную взаимосвязь между производительностью и типом передачи в винтовых агрегатах в отличие от поршневых.

Среди винтовых агрегатов наиболее мощными и производительными являются коаксиальные модели. Такая передача используется в промышленных установках, которые могут работать почти сутки. Для более компактных моделей производители используют передачу вращательного момента с помощью ремня.

Привод компрессора и уровень шума

Компрессор на ременной передаче или на прямой выбрать с точки зрения уровня шума? Здесь мы также будем придерживаться разделения на поршневые и винтовые машины.

Средний уровень шума у винтовых моделей ниже, чем у поршневых на 10-15 дБ. Это может сыграть определяющее значение при выборе, если компрессор предполагается использовать в течение всего рабочего дня.

В сравнении по шумности коаксиальных моделей и устройств с ремнем у поршневых и винтовых агрегатов также наблюдается противопоставление. Среди поршневых моделей более шумными являются компрессоры с коаксиальной передачей, среди винтовых - модели с ремнем.

Объем ресивера

Вместимость ресивера играет большую роль у поршневых моделей. Механизм устройств с цилиндро-поршневой группой работает таким образом, что воздух из цилиндра выходит с пульсацией. Также напомним, что для поршневых моделей характерен циклический принцип работы при средней длине цикла 6-10 минут.

Ресивер нужен для сглаживания пульсации воздуха. Особенно это важно при работе с краскопультом для постепенной подачи состава и равномерного покрытия. А также его накопления для расходования в период остановки двигателя.

С точки зрения наличия ресивера у поршневых моделей есть отличия. Устройства с коаксиальной передачей могут выпускаться как вообще без ресивера, так и иметь объемный бак до 100 литров. В то время как у моделей с ремнем всегда присутствует ресивер на 50 и более литров.

Ресивер в винтовых моделях характерен для компрессоров с приводным ремнем и выполняет накопительную функцию.

Подготовка воздуха

Какой привод компрессора лучше, прямой или ременной с точки зрения подготовки воздуха?

Когда говорят о подготовке сжатого воздуха, имеют в виду систему фильтрации.

На любом компрессоре есть воздушный фильтр. Он располагается на входе в агрегат и очищает поступающий воздух от пыли и мелких частиц. Несколько сложнее дела обстоят с фильтрацией масла.

Винтовые и поршневые компрессоры могут быть масляными и безмасляными. Если в безмасляных моделях фильтрации смазочного состава не требуется по определению, то в применении к масляным устройствам стоит подробнее рассказать, какую функцию выполняют фильтры.

В поршневых моделях по безмасляному принципу работают только коаксиальные компрессоры, в устройствах с ремнем присутствует постоянная циркуляция масла в системе.

Стоит упомянуть, что наличие в сжатом воздухе примеси масла может играть как положительную, так и отрицательную роль. Хорошо наличие масла в воздухе сказывается при работе с пневмоинструментом: проходя через него, масло смазывает значимые части и продлевает эксплуатационный срок оборудования. Плохую службу масло может сослужить, например, при покрасочных работах и при использовании устройства в пищевой промышленности.

Чтобы минимизировать подмешивание к сжатому воздуху масла, на выходе из поршневого устройства устанавливают масляный фильтр.

В винтовых компрессорах масляный фильтр играет иную роль. Это связано с особенностями конструкции. Масло в винтовых моделях добавляется к поступившему воздуху, циркулирует с ним в винтовом механизме, а далее отделяется на выходе из системы. Масляный фильтр установлен на трубопроводе, который возвращает отделившееся от воды масло и подает его заново в винтовой блок.

Такая система циркуляции делает вероятность попадания масла в сжатый воздух минимальной.

Конструктивные отличия приводов

Компрессор прямой или ременной, что лучше с точки зрения конструкции передачи?

Коаксиальный привод основан на передаче крутящего момента через муфту с двигателя на коленвал. В поршневых агрегатах такой механизм передачи быстро нагревается, а в винтовых способен работать длительное время на высоких оборотах.

В ременном приводе вращение передается от двигателя через ремень на шкив, а далее на коленвал. В поршневых моделях такой принцип способствует меньшему уровню шума, длительному сроку использования и простому обслуживанию. В винтовых агрегатах механизм передачи с ремнем издает больше шума и устанавливается в основном на более недорогих устройствах.

Ременной привод в поршневом компрессоре

Чтобы понять какой поршневой компрессор лучше, прямой или ременной, обозначим все “за” и “против” каждого варианта. Начнем с моделей с приводным ремнем.

Преимущества

• Меньший нагрев поршня. За счет опосредованной передачи крутящего момента и плавного запуска коленвал и поршень испытывают меньшие нагрузки, а, следовательно, меньше нагреваются.
• Простое обслуживание. Проблема, которую чаще всего приходится решать в работе передачи - растяжение или разрыв ремня. К растяжению ремня приводит длительная эксплуатация на максимальных настройках, а к разрыву - попадание на шкивы мусора.

По техническим рекомендациям оператору необходимо проверять целостность и натяжение ремня каждые 300 часов работы прибора. В случае повреждений деталь просто заменяют.

• Длительный срок службы. Срок эксплуатации поршневых устройств с приводным ремнем - около 4-5 лет. Конструктивно это обусловлено не только типом передачи, но и наличием в системе масла. Длительность эксплуатации зависит от наличия в воздухе пыли и соблюдения рекомендаций по обслуживанию.

Недостатки

• Большие габариты. Модели с приводным ремнем имеют большой ресивер, также достаточно громоздкими являются двигатель и сам приводной механизм. При покупке лучше заранее озаботиться местом установки. Хотя многие модели мобильны, но большой вес и габариты сделают частое перемещение неудобным.
• Высокий уровень вибрации. Еще один негативный момент, который может повлиять на выбор прямого или ременного компрессора с поршневой системой. Работы поршня на высоких оборотах создает вибрацию, которая негативным образом влияет на состояние деталей машины и рабочий процесс. Чтобы несколько снизить негативное влияние вибраций, устройства рекомендуется устанавливать на платформы.

Прямой привод в поршневом компрессоре

Самые популярные модели поршневых компрессоров имеют прямую передачу. За что их так ценят пользователи и какие недостатки отмечают определим далее.

Преимущества

• Недорогие. Самый простой агрегат такого толка с небольшим ресивером можно купить за 8-10 тысяч рублей.
• Не требуют частой замены комплектующих. Прямые или коаксиальные компрессоры отличает отсутствие легко растяжимых ремней, которые требуют замены. Обслуживание механизма передачи требуется только в случае неисправности.
• Легкость и компактность конструкции. Модификаций таких устройств много. Если потребности во вместительном ресивере нет, то можно купить небольшой прибор, который можно переносить и возить в багажнике автомобиля.
• Защита от пыли и воды. Двигатель и механизм передачи воздушных поршневых прямых компрессоров, в отличии от ременных, закрывает плотный сплошной кожух. Поэтому такие компрессоры являются более предпочтительными для использования на “пыльном” производстве.

Недостатки

• Высокий уровень шума и вибрации. Среди поршневых коаксиальные устройства издают больше всего шума при работе (до 95 дБ). Длительное нахождение в помещении с работающим компрессором может доставлять оператору дискомфорт. Как и устройства с приводным ремнем их рекомендуется ставить на специальные платформы.
• Сильный нагрев. Поршень в прямоприводных устройствах сильно нагревается за короткий промежуток времени, этим обусловлена повторно-кратковременная цикличная работа. Работать коаксиальным поршневым компрессором больше 30 минут за час не получится.
• Трудоемкий ремонт. Хотя такой агрегат не требует частого обслуживания механизма передачи, но при поломке, например, поршня придется разбирать устройство, прочищать и заменять вышедшие из строя детали, а возможно и весь цилиндро-поршневой механизм.
• Небольшой эксплуатационный срок. При постоянной нагрузке поршневого компрессора хватит на 2-3 года.

Ременной привод в винтовом компрессоре

Какой компрессор лучше, ременной или прямого привода, среди винтовых устройств? Отметим плюсы и минусы передачи с помощью ремня.

Преимущества

• Простой доступ к деталям для обслуживания. Большинство винтовых агрегатов имеют открытую конструкцию, которая способствует лучшему охлаждению. Поэтому для регламентных работ не придется разбирать устройство, чтобы получить доступ к значимым частям.
• Сравнительно недорогие. Среди винтовых компрессоров самую низкую стоимость имеют модели с приводным ремнем.

Недостатки

• Хуже подходят для работы на высоких оборотах. Ремень на приводном механизме часто проскальзывает, поэтому, даже если двигатель выдает полные обороты, приводной механизм передаст на коленвал только их часть.
• Высокий уровень шума. Как мы отмечали модели с приводным ремнем винтовых компрессоров в противовес поршневым более шумные. А поскольку винтовой компрессор работает длительное время, то находится с ним в одном помещении в течение всего дня без средств защиты не рекомендуется.
• Восприимчивость к мусору и пыли в воздухе. На открытом приводном механизме быстро оседает пыль, и ремень выходит из строя. Поэтому для грязной работы лучше выбрать коаксиальный вариант.
• Чаще нуждаются в обслуживании. Проверку значимых частей нужно проводить уже через 2000 часов работы.

Прямой привод в винтовом компрессоре

Наиболее износостойкие и мощные модели винтовых компрессоров имеют прямую передачу. Какие еще выделяют его достоинства, а что относят к недостаткам рассмотрим в следующих разделах.

Преимущества

• Полная передача мощности с двигателя. В прямом приводе винтового компрессора может использоваться шестеренчатый механизм или муфта. Такие модели рассчитаны на высокую нагрузку и долго могут работать без остановки. Мощность винтовых коаксиальных компрессоров часто превышает 100 кВт.
• Низкий уровень шума.  Что лучше с точки зрения шума: ременное устройство или винтовой компрессор прямого привода? По этому параметру победа однозначно за коаксиальными устройствами.
• Не нуждается в частом обслуживании. Полноценное техническое обслуживание потребуется через 3000 моточасов.

Недостатки

• Высокая стоимость. Коаксиальные винтовые компрессоры самые дорогие на рынке такого оборудования.
• Дорогостоящее обслуживание и ремонт.

Советы по выбору

В качестве итога дадим несколько советов по выбору коаксиальных компрессоров и моделей с приводным ремнем.

1. Если компрессор будет использоваться нечасто и от него не требуется длительной беспрерывной работы, то нет смысла переплачивать за громоздкий поршневой компрессор на ремне. Будет достаточно компактной коаксиальной модели.
2. Для покраски лучшим выбором будет безмасляный компрессор с приводным ремнем.
3. Чтобы работать с компрессором всю смену и несколькими инструментами сразу, рекомендуем обратиться к выбору винтовой модели с ремнем.
4. Для длительного поддержания работы производственных установок оптимально будет вложиться в приобретение винтового компрессора с прямой передачей.