Плата за воздух

Грамотный выбор пневмосистемы для ремзоны позволяет
в два-три раза снизить затраты на сжатый воздух

Сжатый воздух – удовольствие дорогое, только десять копеек из каждого затраченного на электроэнергию рубля преобразуется в полезную работу пневмоинструмента. Однако без него на автотранспорте никуда. Окрасочно-сушильные камеры и шиномонтаж немыслимы без сжатого воздуха, а преимущества современного пневмоинструмента перед электрическим таковы, что на его немалую цену часто закрывают глаза. Во-первых, это энерговооруженность – любой электроинструмент равной мощности тяжелее пневматического вдвое, да и «живет» не в пример меньше. Во-вторых, это надежность – конструктивно пневмоинструмент проще электрического. В-третьих, это безопасность – любой прибор, работающий под напряжением, представляет собой потенциальную опасность, особенно в помещении с повышенной влажностью воздуха. Многие зарубежные фирмы даже шиномонтажные станки начали выпускать целиком пневматическими. В-четвертых, это ремонтопригодность – пневмоинструмент не боится перегрузок, а заклинивший часто начинает работать сразу после повторного включения.

Станционный компрессор

Сердце любой пневмосистемы – компрессорная станция с одним или несколькими компрессорами, иногда разных типов, давлений и производительности, ресиверы и осушители. На пути воздуха к потребителю стоят фильтры, редукторы, манометры. Станция работает на разветвленную пневмосеть, подающую воздух на рабочие посты. Вариантов конфигурации масса. Важно лишь правильно подобрать диаметр труб магистралей и для снижения потерь оптимально их закольцевать. Вторая по важности задача после выбора компрессора – грамотный расчет пневмосистемы. Надо помнить, что из-за потерь в пневмосетях их нужно проектировать с запасом по давлению 1-2 атм. Для СТО давления десять атмосфер хватает за глаза.

Два или несколько компрессоров включают в сеть по нескольким причинам. Резервный компрессор нужен, если станция работает в две смены, и нельзя допустить ее остановки. Один всегда выручит другого. Если в пневмомагистрали давление падает, и один компрессор не справляется, включается резервный и поддерживает необходимое давление. Потом их для подстраховки меняют местами. Это удлиняет срок службы агрегатов. Иногда дополнительный компрессор играет роль так называемого бустера и резко поднимает давление при необходимости включения особо мощных потребителей. Несколько компрессоров в параллель ставят при огромном потреблении воздуха.

Ресивер в переводе на русский значит «получатель». Он служит своеобразным аккумулятором сжатого воздуха, охладителем, а также служит демпфером, который сглаживает пульсации давления при неравномерном потреблении воздуха. Отсюда правило – если воздух в системе расходуется равномерно, берите ресивер минимального объема. Винтовые компрессоры могут работать вообще без ресивера. Если потребление неравномерно – берите ресивер максимального объема, однако в разумных пределах. Поршневой компрессор, работающий без отдыха, в том числе и на накачку огромного ресивера, быстро выйдет из строя. В штатном режиме агрегат наполняет ресивер за несколько минут. Есть компрессоры с вертикальным или горизонтальным расположением ресивера, с декоративными панелями, закрывающими резервуар, и без них.

На сегодняшний день именно поршневые компрессоры являются самыми распространенными источниками сжатого воздуха в ремзонах СТО и ДТП. Одно из неоспоримых их преимуществ – высокая ремонтопригодность

МНЕНИЕ АЛЕКСЕЙ БУРОВ сотрудник технического отдела компании «Сорокинструмент», Москва – Поршневой компрессор является самым распространенным источником сжатого воздуха. Относительно небольшая стоимость, простота и неприхотливость в обслуживании делают его. Очень привлекательным для потенциальных потребителей. Наша компания представляет поршневые масляные компрессоры Tornado Pack с прямым и ременным приводом. Производительностью от 170 л/мин. до 900 л/мин., на ресиверах горизонтального и вертикального типа объемом 50-220 литров, с двигателями от 1,5 кВт до 7,5 кВт, давлением до 12,5 атм. Компрессоры оборудованы автоматической системой поддерживания заданного давления, электродвигатель оснащен автоматической термозащитой от перегрузок. Данная линейка компрессоров рассчитана на широкий круг потребителей, от бытового использования до профессионального применения на СТО, как на один, так и на несколько постов обеспечения воздухом.

Подсчитай и не прослезись

Прежде чем приобрести компрессор, необходимо рассчитать среднее потребление сжатого воздуха, для чего потребуются данные об аппетите каждого потребителя. Навесное оборудование условно можно разделить на три вида. Первый – гайковерты и краскораспылительные пистолеты. Их число соотносится с количеством рабочих постов. Второй – подъемные механизмы, причем все большее применение сегодня находят пневмогидравлические подъемники. Третий – шиномонтажные станки, которые имеют ограничитель по давлению, для грузовиков они дополнены гидравликой. В инструкции к оборудованию расход воздуха указывается в литрах в минуту. Известно, что тысяча литров составляет один кубометр. Обычный дюймовый гайковерт, например, потребляет до пятисот литров в минуту, ударный и отрезная машинка – до тысячи, обдувочный пистолет, пневмозубило – до трехсот, шлифовальная, полировальная машинки – до пятисот. Окрасочному пистолету нужно несколько сотен литров воздуха в минуту. Расходы воздуха – не единственная характеристика потребителя, важно еще рабочее давление. Покраска требует 3-4 кг/см2, пневмоинструмент 6-7, а шиномонтаж с приводом пневматикой 8-10 атмосфер.

Качество подготовки воздуха для разных целей сильно отличается. Самый чистый, в котором не должно быть пыли микронных размеров, требуется для участка покраски. Остальные потребители менее требовательны. В пневмосистему обязательно встраивают эффективный осушитель воздуха, и это несмотря на то, что все мощные компрессоры уже имеют такой агрегат. Часто вместо него устанавливают специальный масловлагоотделитель – вода, масло в воздухе и качество окраски – понятия несовместимые. Но пневмоинструмент масло любит. На каждом посту для пневмоинструмента должен стоять прибор, контролирующий масло в воздухе – лубрикатор с манометром и регулятором давления, блок подготовки воздуха, фильтр грубой очистки. Накачка шин допускает немного масла в воздухе, здесь главное, чтобы внутрь камеры не попадал конденсат воды.

На практике, компрессор берут, как правило, с хорошим запасом по производительности, которая зависит от количества постов. Обратите внимание, часто производители компрессоров указывают их производительность по всасыванию, то есть объем поступающего воздуха за минуту, а не на выходе из компрессора. Этот показатель производительности может оказаться на треть меньше реальной производительности агрегата.

Поршень или винт

Поршневой компрессор существует уже полтора века. Он почти ровесник двигателю внутреннего сгорания. Раньше компрессорные головки собирались из запчастей автомобильных моторов. Конструкции агрегатов во многом аналогичны. Цилиндр, поршень, коленвал, всасывающий и нагнетательный клапаны с клапанной доской вместо распредвала. Привод компрессора чаще всего от электромотора через ременную передачу. Обрыв ремня – нередкая неисправность. Компрессор может не иметь ресивера, но механизм автоматической регулировки давления обязателен. На холостом ходу компрессор может пожирать от трети до половины энергии рабочего хода.

Поршневой компрессор привлекателен своей простотой, легкостью, дешевизной. Его давления за глаза хватает для потребностей любого автосервиса. Маломощные гаражные варианты имеют один цилиндр, профессиональные – два и больше. Срок службы профессионального поршневого компрессора со всеми регламентными заменами доходит до десяти тысяч часов. Это пятилетка круглосуточной работы.

Поршневой компрессор проигрывает винтовому в равномерности работы, вибрации коленвала и клапанов, пульсации давления. Он сильно греется, из-за чего не может работать непрерывно и требует принудительного охлаждения и перерывов в работе. Вдобавок ко всему он сильно шумит, буквально молотит. Так что будьте готовы к дополнительным тратам на монтаж отдельного фундамента в звукоизолированном помещении.

Винтовые компрессоры пришли на рынок всего несколько десятилетий назад. У них сжатие воздуха происходит в единой камере с двумя винтами, вращающимися навстречу друг другу. Изменение давления на выходе осуществляется изменением частоты вращения винтовой пары. Винтовые агрегаты более компактны, часто имеют водяное охлаждение с более высокой производительностью, менее шумны, чем поршневые. Эти компрессоры более современны и пришли на смену поршневым по совокупности причин, основная из которых надежность. У них есть чувствительная автоматика, встроенный микропроцессор со своей программой работы и управления. При отсутствии потребления воздуха винтовой компрессор переходит в холостой режим работы. Винтовой агрегат не требует частого обслуживания, более долговечен, требуется лишь четкое выполнение регламентных работ. Многие из винтовых компрессоров работают без ресивера, ведь сжатие воздуха плавное, а КПД выше, чем у поршневых. Мало того, винтовой агрегат лучше поршневого по всем параметрам, если забыть о более высокой цене. Оптимально использовать винтовой компрессор при потреблении воздуха от кубометра и выше в минуту. Винтовой компрессор хорошо работает и при недогрузке до трети давления. Срок службы – несколько десятков тысяч часов.

Рынок, а не базар

Рынок компрессоров очень разнообразен. Он заполнен продукцией известных зарубежных производителей. Это Atlas Copco, Balma, Boge, Fiac, Fini и многие другие. Сейчас много компрессоров из Китая, где их делают по лицензиям крупных западных фирм. Доля отечественной продукции составляет от четверти до трети всех продаж компрессоров. В последнее время она падает, иностранные конкуренты обгоняют. По своим характеристикам все компрессоры примерно одинаковы, хотя некоторые специалисты считают, что качество наших все еще отстает от зарубежных. Правда у них и цена соответствующая. Здесь есть свои нюансы. Российские стандарты накладывают жесткие требования на качество и толщину стенок, например, ресивера. На заводах их не могут обойти. Иногда наши производители используют чугун, а не алюминий при производстве головок поршневых компрессоров, этим объясняется больший вес российских агрегатов. До дефолта отечественные компрессоры не могли конкурировать с импортными. После же подорожания импортных их производству был дан своего рода повторный старт. И сейчас на рынке представлена широкая гамма как винтовых, так и поршневых. Разные типы делает, например, Бежецкий завод, который использует в своих компрессорах качественные чешские и немецкие винтовые пары.

Выбор оборудования

Рассчитывать характеристики компрессорной станции и пневмомагистрали должны специалисты для каждой конкретной ситуации, хотя в простейших случаях можно сделать это и самому. Для того чтобы было понятно, как получить нужные цифры, приведем одну из несложных методик вычислений. Сначала необходимо определить общий паспортный расход воздуха для каждого потребителя сжатого воздуха – пневмооборудования, которое будет работать. Делать это надо с учетом коэффициента использования за смену, то есть доли времени, которое оборудование реально работает.

Гайковерт, обдувочный пистолет, пневмозубило обычно работают двадцать-тридцать процентов времени, окрасочный пистолет, шлифовальная, полировальная машинки – около двух третей смены, отрезная машинка – половину. То есть, данные по потреблению сжатого воздуха из технического описания, к примеру, отрезной машинки надо будет умножить на 0,5, а пистолета – на 0,7. Просуммировав все эти величины для разных инструментов, получим общий средний расход в литрах за минуту. Столько воздуха должно отправляться к потребителю с выхода вашей компрессорной станции. На вход же, а именно эту производительность указывают зарубежные фирмы, должно поступать несколько больше. Поэтому полученную цифру помножим на коэффициент от 1,2 до 1,7. На какой конкретно, зависит от максимального давления в пневмосистеме и класса компрессора. Чем выше класс, тем цифра меньше. В среднем же для оценок коэффициент можно взять равным 1,5. Если применяется российское оборудование, результат надо уменьшить примерно на треть, ведь по нашим стандартам в техописаниях все еще приводится производительность на выходе. Окончательная цифра и даст необходимую производительность компрессора.

Определять примерный объем ресивера специалисты рекомендуют так. Полученную производительность компрессора надо умножить на 0,7 и на время, за которое давление в ресивере будет падать от максимума до нужного вам минимума, а затем разделить на разницу в атмосферах между максимумом и минимумом давления в ресивере. Не стоит задавать время менее полуминуты и разницу давлений меньше двух атмосфер. Например, при расходе в тысячу литров за минуту, времени 2 минуты и диапазоне давления от 6 до 8 атмосфер, по нашей формуле получается объем примерно в 700 литров.

Александр Сумбатов