Рабочее давление

Представить сегодня современный автосервис без использования сжатого воздуха, наверное, невозможно. Покрасочно-сушильные камеры, шиномонтажные станки, системы пневмоуправления различных устройств – это то оборудование, где без сжатого воздуха просто не обойтись.

Не говоря уже о пневмоинструменте – пневмогайковерты, отрезные,   шлифовальные и полировальные машинки, пневмодрели уже давно вытеснили своих «электрических» собратьев. Действительно, пневмоинструмент электробезопасен, не боится влаги, гораздо удобнее и практичнее в работе. А подключение его к пневмомагистрали при помощи гибкого спирального шланга позволяет значительно экономить рабочее пространство в мастерской.

Тот, кто уже сделал выбор в пользу активного использования сжатого воздуха, не ошибся и, скорее всего, уже никогда не вернется к электроинструменту. Ну а тот, кто только собирается заняться этим, обязательно столкнется с решением вопроса о выборе источника сжатого воздуха – воздушного компрессора.
С чего начать? Сегодня на российском рынке компрессорного оборудования представлена продукция огромного количества фирм-поставщиков от признанных мировых лидеров до малоизвестных китайских производителей. Модельный ряд компрессорного оборудования также весьма разнообразен: поршневые полупрофессиональные и профессиональные компрессоры, винтовые компрессоры, компрессоры без ресивера и с ресиверами разных объемов, компрессорные станции «все в одном» для производства сухого сжатого воздуха и многое другое. Но, несмотря на все это многообразие, подходы к выбору компрессорного оборудования, в общем, примерно одинаковые. Основными параметрами, которыми необходимо руководствоваться в первую очередь, являются максимальное рабочее давление и производительность.
Что касается максимального рабочего давления, то здесь особых проблем, как правило, не возникает. Основное условие – давление, создаваемое компрессором, должно быть выше, чем у потребителей сжатого воздуха. Практически все автосервисное оборудование и инструмент работают при давлении 6 - 6, 5 бар.  Исключение – покрасочные пистолеты: рабочее давление при покраске - обычно составляет 2, 5 - 4 бар.

Если мы посмотрим каталоги фирм-поставщиков, то увидим компрессоры с максимальным рабочим давлением 8 и 10 бар. Чему отдать предпочтение? Прежде всего, надо помнить, что практически любой компрессор работает следующим образом: накачав воздух до максимального рабочего давления (P max), компрессор отключается, и его повторное включение происходит после падения давления до давления включения (P min). Разница между P max и P min, как правило, составляет 2 бар. Таким образом, говоря о компрессорах с P max = 8 и 10 бар, мы помним, что их P min составляет 6 и 8 бар соответственно.
В принципе, изменение заводских настроек P max и P min возможно. Устройство, которое управляет включением-выключением компрессора – реле давления (или прессостат), - позволяет изменять как величины P max и P min (правда, только в меньшую сторону), так и  разницу между ними. То есть компрессор с P min = 8 бар и P max = 10 бар может быть перенастроен, например, на P min = 7, 5 бар и P max = 9 бар. Только надо помнить, что увлекаться такими регулировками не следует по причине не очень высокой механической надежности прессостатов. Лучше не менять заводские настройки реле давления, а если необходимо меньшее давление – решить проблему другим способом, но об этом чуть позднее.
Если исходить только из технических характеристик, то для автосервиса вполне бы мог подойти компрессор с P max = 8 бар. Но опыт говорит, что лучше все же отдать предпочтение десятибарнику. Основная причина в том, что по пути сжатого воздуха от компрессора до потребителей сжатого воздуха происходит падение давления. Чем длиннее магистраль, чем больше в ней местных сопротивлений (запорной арматуры, уголков, тройников, различных фитингов и т.п.), тем падение давления больше. Кроме того, если сравнить, например, два участка трубопровода одинаковой длины с разными диаметрами 1/2’’ и 3/4", то в «полдюймовой» трубе падение давления будет больше. А с учетом того, что в автосервисах зачастую разводка выполнена даже не трубами, а гибкими шлангами с внутренним диаметром 6 - 8 мм, компрессор с более высоким P max будет, конечно, предпочтительнее.
Теперь о производительности компрессора. Здесь все гораздо сложнее. Прежде всего, необходимо определиться с потребностью в сжатом воздухе. Как правило, в паспорте на пневмооборудование указывают расход воздуха и рабочее давление. Но, определившись с количеством потребителей сжатого воздуха и просто сложив величины расходов, мы совершим довольно грубую ошибку. 

Дело в том, что оборудование используется в работе не постоянно, а с определенными перерывами. У каждого вида оборудования есть свой, так называемый, коэффициент использования. И правильнее будет провести расчет по следующей формуле:

Q = Q1 x k1 + Q2 x k2  + … + Qn x kn, где

Q – общее потребление воздуха,
Q1, Q2, …Qn  – потребление воздуха каждой единицей пневмооборудования,
k1, k2, … kn   - коэффициенты использования оборудования.

Для справки в таблице 1 приведены средние значения расхода воздуха и коэффициенты использования  для оборудования, наиболее часто применяемого в автосервисе.
Кроме того, необходимо учесть вероятность одновременной работы всего оборудования. Эта вероятность определяется коэффициентом синхронности работы оборудования, значения которого приведены в таблице 2.

Таким образом, рассчитанное ранее значение общего потребления сжатого воздуха необходимо умножить на соответствующий коэффициент синхронности.
Но и это еще не все: во-первых, герметичных пневмомагистралей не существует, в любой системе обязательно существуют утечки, во-вторых, желательно предусмотреть перспективу хотя бы небольшого дальнейшего расширения производства. Рекомендуется учесть эти два момента, увеличив на 15 - 20% уже полученное с учетом коэффициента синхронности общее значение расхода воздуха.  
И только теперь, зная необходимое количество воздуха, можно приступать к выбору компрессора. Если говорить о видах компрессоров, представленных на рынке, то наибольший интерес могут представлять поршневые и винтовые компрессоры. 

Дмитрий Краснов

Размещено компанией ООО «ТехноДром» - Электростанции, Компрессоры, Электроинструмент [18.10.2009]