Во-первых, давайте разберемся, как и в каких единицах измеряются параметры воздушного компрессора.
Размерность давления и производительности по газу
Производительность компрессоров определяется объемом сжимаемого газа, вырабатываемого за долю единицы времени. Для определения производительности компрессора есть 2 метода: по выходу и по входу.
В первом случае берется количество сжатого газа, получаемого из выходного отверстия за долю единицы времени. Во втором случае учитывается количество газа, всасываемого в агрегат.
Базовая единица – метр кубический в минуту (м3/мин).
Принятые размерности – л/мин. (1 л/мин=0,001 м3/мин), м3/час (1 м3/час =1/60 м3/мин), л/с (1 л/с = 60 л/мин = 0,06 м3/мин).
Обратите внимание, что производительность может быть дана при разных условиях: для условий всасывания (давление и температура газа), или для нормальных условий (давление 1 атм., температура 20 оС). Во втором случае перед объемом ставят букву “н” (например, 10 нм3/мин).
В странах, где принята система английских мер, в качестве единицы производительности используют неметрическую единицу кубический фут в минуту, которая обозначается CFM. 1 CFM = 28,3168 л/мин. = 0,02832 м3/мин. 1 м3/мин =35,314 CFM.
Требование к объему сжатого воздуха можно узнать из паспорта потребителей, посмотрев рабочие характеристики и учтя коэффициенты использования. Коэффициенты использования определяют исходя из имеющегося опыта или приминают ориентировочным.
Производительность или объем потока сжатого воздуха в определенный момент времени.
Этот параметр показывает, какой объем сжатого воздуха может производиться воздушным компрессором в течение определенного промежутка времени.
Например: м3/мин — кубические метры в минуту. Кубические метры — это единица объема, а минуты — единица времени.
1 кубический метр = 1000 литров.
5 м3/мин = 5000 литров в минуту или 83.3 л/с — литров в секунду
или то же в кубических метрах в час = 300 м3/ч.
Все эти обозначения являются единицами потока воздуха. Здесь важно отметить, что некоторые производители указывают производительность в стандартных единицах нм3/час (нормальный кубический метр в час). Это означает, что компрессор будет иметь производительность в указанных единицах (м3/час), но она считается измеренной при нормальных условиях, которые соответствуют:
давлению 1 бар,
атмосферной температуре 20 градусов Цельсия,
атмосферному давлению на уровне моря и
0% относительной влажности в атмосфере.
Это условия стандарта ISO 1217, применение которого позволяет сравнивать производительность компрессоров разных брендов в одинаковых условиях и в одной системе координат.
Но это не будет являться фактической производительностью компрессора в конкретных условиях использования, так как на нее будет влиять температура окружающего воздуха и текущее атмосферное давление.
Поэтому высота над уровнем моря той местности, где будет работать компрессор, будет влиять на его производительность. На более высокой высоте атмосферное давление меньше, поэтому всасывающая способность компрессора снижается, и он будет выдавать гораздо меньше воздуха. Это надо учитывать и выбирать компрессор для таких условий с запасом по производительности и соответственно мощности.
Точно так же температура воздуха и влажность воздуха влияют на фактическую производительность воздушного компрессора, но их влияние на компрессор меньше.
Параметр давление воздуха.
Это показатель, до какого максимального давления компрессор может сжимать воздух. Данное значение в большей степени зависит от крутящего момента, передающего мощность двигателя на компрессорную головку. Шкив передаточного ремня или шестерня позволяет регулировать этот момент в конкретной модели компрессора при использовании двигателя одной и той же мощности.
За счет использования редуктора можно уменьшить усилие крутящего момента, что позволит достигнуть большего максимального давления. Но компрессорная головка при этом будет работать на меньшей скорости и, соответственно, выдавать меньшие порции воздуха, что ведет к уменьшению объема потока воздуха или производительности компрессора. Давление измеряется как вес, который давит на область определенного размера, например, размером 1 смх1 см.
Пример: кг /см2 (килограммы на квадратный сантиметр) или бар.
Иногда можно заметить добавленную букву «g», kg/cm2 g или (изб.) Это означает, что указано значение избыточного давления, а не абсолютного. Такое давление показывается измерительном приборе давления в манометре.
Существует ложное представление о том, что для получения общего расхода воздуха для всех потребителей сжатого воздуха необходимо сложить их объемы потребления воздуха и умножить на давление, требуемое для их работы. На самом деле нужно сложить только их объемы потребления независимо от давления.
Например: есть 2 потребителя воздуха одинакового типа, и для каждого требуется расход воздуха 20 м3/мин при 8 бар (g).
В этом случае общий расход сжатого воздуха составит 20 x 2 = 40 м3/мин при 8 барах (g). Обратите внимание, что давление не нужно умножать на количество потребителей воздуха.
Количество потребителей и их расход воздуха — важные значения, которые необходимо знать перед покупкой воздушного компрессора.
Обратите внимание, что производительность воздушного компрессора рассчитана, измерена и указывается при определенном давлении.
Большинство брендов указываемую производительность помечают звездочкой (*), в нижней части технических характеристик компрессора имеется сноска, в которой написано, что номинальные значения производительности компрессора указаны при давлении X, но максимальное давление машины равно Y.
Это важно, так как объем потока воздуха или его производительность и максимальное давление компрессора обратно пропорциональны.
Объясним это на примере.
Предположим, что для наших потребителей воздуха, которые работают при давлении 10 бар, в сумме требуется 15 м3/мин.
Выбираем по каталогу винтовой компрессор мощностью 90 кВт 10 бар с производительностью 15 м3/мин*, но внизу каталога есть сноска * — эти м3/мин указаны при давлении 7 бар. Поэтому, когда давление увеличится до 10 бар, производительность будет ниже. Следовательно, этой мощности будет недостаточно, и нужно обратить внимание на компрессор 110 кВт.
Правильный способ выбора воздушного компрессора — это когда вы посчитали потребителей с требуемым воздушным потоком, узнали их рабочее давление и по этим параметрам подобрали соответствующий компрессор, а затем обратили внимание, какой мощности окажется выбранный вами компрессор.
Если это будет поршневой воздушный компрессор, то рекомендуется выбирать производительность в 1,5 раза больше, чем фактически требуется, чтобы компрессор отдыхал между включением и выключением, так как поршневые компрессоры не допускают непрерывной работы.
Если это винтовой компрессор, то необходим запас 20-30% на случай увеличения количества потребителей в будущем.
Но сделаем это в следующей публикации — второй части данной статьи.
Если у вас возникли вопросы или вам необходимо подобрать воздушный компрессор для вашего производства, обращайтесь к специалистам «ДельтаСвар» для получения профессиональной консультации.
Приобретая компрессорное оборудование у нас, вы получаете для себя ряд преимуществ. Сервисная служба компании «ДельтаСвар» обеспечивает пусконаладку оборудования, гарантийное и постгарантийное сервисное обслуживание. В самый короткий срок специалисты «ДельтаСвар» быстро и на высокопрофессиональном уровне осуществят техническое обслуживание и поддержку компрессоров, проведут их диагностику с использованием нового современного оборудования.
Международная система единиц СИ (Systme international d’units, SI) – система единиц физических величин.
Основные единицы системы – это метр (м), килограмм (кг), секунда (с), ампер (А), кельвин (К), моль (моль) и кандела (кд). Давление по этой системе определяют в Паскалях, Па (Pa). Названа она по имени Б. Паскаля.
Чтобы перевести Паскали в Ньютоны воспользуйтесь равенством 1 Па = 1 Н/м2 ≡ 1 Дж/м3 ≡ 1 кг/(м·с2).
Соответственно 1 кПа=1000 Па и 1 МПа=1000000 Па.
В некоторых отраслях промышленности также используются внесистемные единицы измерения давления: физическая атмосфера (атм.), миллиметр ртутного столба (мм. рт. ст. или Torr), техническая атмосфера (1 ат.= 1 кгс/см2), бар. В системе английских мер используется фунт на квадратный дюйм (lbf/in² или PSI).
Соотношение можно посмотреть в таблице.
Абсолютное давление – это истинное давление, его отсчитывают от абсолютного нуля (вакуума). Принятое обозначение ата.
Атмосферное (избыточное давление) является следствием веса воздуха, находящегося над земной поверхностью (размерность ати)
Загрязненность
Гост 17433-80 определяет классы загрязненности сжатого воздуха, предназначенного для пневматических устройств в зависимости от состава и содержания посторонних примесей.
Измеряют: размер твердых частиц (d, мкм), количество посторонних примесей (С) и капельных фракций масла (Oil) и воды (W), измеряемое в мг/м3, точку росы водяного пара.
* значение данного параметра не регламентируется. Пример: “воздух Кл. 5 ГОСТ 17433-80”
Классификация качества воздуха по ISO 8573
Разделяют классы по максимальному размеру d (мкм) и концентрации C (мг/м3) частиц, точке росы водяного пара T oC) и максимальному содержанию масла Oil (мг/м3).
* Пример: “ISO 8573.1 класс 2.3.3” для воздуха класса 2 по частицам, класса 3 по точке росы и класса 3 по маслу.
