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 компрессор.
- Динамический или лопастной.
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.
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.
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.
- 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.
- Циркуляционные мембранные компрессоры обеспечивают непрерывное перемещение газа по замкнутой системе каналов. Их используют в производстве систем охлаждения.
Бытовой компрессор состоит из:
- Двигателя.
- Ресивера.
- Манометра.
- Пневмошланга.
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
- Длительное использование приводит механизм нагнетания в неисправность.
- Низкая производительность.
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.
Достоинства
- Долговечность.
- Надежность.
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.
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
- Низкий уровень шума.
Недостатки
- Недолговечны, ввиду постоянной работы.
- Высокое потребление электроэнергии.
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.
Похожие темы:
- Компрессор. Виды и устройство. Работа и применение. Как выбрать
- Воздушный насос. Виды. Работа. Применение. Особенности
- Воздуходувка. Виды. Работа. Применение. Устройство. Особенности
- Мойка высокого давления. Виды. Работа. Применение. Устройство