Компрессоры. О недосказанном

Несмотря на то, что мы уделили достаточно много внимания компрессорной теме, ряд вопросов остался неосвещенным. Не претендуя на абсолютную полноту изложения, считаем полезным поговорить об особенностях отечественной продукции, эксплуатации и техническом обслуживании поршневых компрессоров, и о перспективных источниках сжатого воздуха.

Как говорилось ранее, в объеме продаж гаражных компрессоров доля отечественной продукции составляет около 10%. Это не так уж и мало, поэтому стоит уделить внимание и им.

Отличный компрессор

Что такое российский компрессор? Если прямо воспринимать оптимистический лозунг, вынесенный в подзаголовок, прежде всего, это продукт отличной (значит - отличающейся) идеологии конструирования. Она подразумевает применение иных материалов (минимум пластмасс и легких сплавов, основные конструкционные материалы - сталь и чугун), иных, как правило, существенно больших, запасов прочности: экономия металла - не наш стиль.

Это определяет, с одной стороны, большую теплоемкость и прекрасную теплоотдачу головки компрессора, с другой - высокие массогабаритные характеристики. Чтобы не быть обвиненными в голословности, приведем пример. Сравним приблизительно равные по возможностям стационарные ременные компрессоры: Fiac АВ 300-850 (производительность по входу 830 л/мин, ресивер - 300 л) и С-415М Бежецкого завода (выходная производительность 630 л/мин, ресивер - 210 л). «Итальянец» весит 180 кг, и переместить его под силу двум крепким мужикам, в то время как соотечественник почти в два раза «стационарнее» - 330 кг, и с ним справиться без применения грузоподъемной техники практически невозможно.

Общий ресурс «нашего» компрессора обеспечивается не столько повышенной надежностью отдельных узлов, сколько ремонтопригодностью, основанной на высокой степени стандартизации и унификации деталей. На протяжении срока эксплуатации изначально закладывается необходимость планово-предупредительных ремонтов (ППР). Они предусматривают очистку и периодическую замену любых изнашиваемых частей, каковыми являются - кольца, поршни, шатуны, клапаны, блоки цилиндров и т.д. С другой стороны, цена запчастей невысокая, они доступны, ремонт по плечу мастеру средней квалификации.

Неоспоримым достоинством отечественных компрессоров является меньшая стоимость. Если вернуться к приведенному выше примеру, компрессор АВ 300-850 стоит в районе 900 долл., в то время как С-415М можно приобрести за 600 с небольшим. Так что если материальный фактор для вас имеет определяющее значение и вы готовы мириться с не очень удачным дизайном, высокими массогабаритными показателями, необходимостью постоянного и тщательного обслуживания, высокой концентрацией масла в подготовленном воздухе, если у вас есть возможность «достать» запчасти, если есть толковый ремонтный персонал, если..., если..., то имеет смысл «поддержать отечественного производителя».

Для тех, кто склоняется к этой мысли, немного дополнительной информации. Поршневые компрессоры Бежецкого завода в основном изготавливаются по схеме с ременной передачей и имеют выходную производительность от 160 до 2000 л/мин, далеко не все модели оборудованы устройствами автоматического регулирования давления. Если нужен компрессор меньшей производительности, вы «обречены» на импорт. Исключение составляет модель МК-3, выполненная по коаксиальной схеме на базе компрессорной головки Fini производительностью 100 л/мин.

Техника в руках дикаря - кусок железа (народная мудрость)

Импортная (в частности, итальянская) компрессорная техника существенно более «дружественна» по отношению к потребителю, при грамотной эксплуатации требует существенно меньших затрат на поддержание работоспособности и обеспечивает беспроблемную работу в течение всего ресурса. И все же специализированные мастерские, занимающиеся их ремонтом и обслуживанием, не сидят без работы.

По их мнению, более 90% случаев отказов компрессоров в гарантийный период эксплуатации является следствием грубых ошибок владельцев (см. афоризм). Попробуем их проанализировать.

Часто будущие неприятности закладываются еще на этапе выбора и приобретения компрессора. Недаром этой теме мы уделили так много внимания, пытаясь подчеркнуть важность покупки оборудования с характеристиками, обеспечивающими его работу в допустимом режиме.

Не важно, что является причиной: ошибки в расчетах или желание любым способом сэкономить, но, приобретая неоптимальную (как правило, недостаточной производительности и с меньшим ресивером) технику, вы обрекаете ее на работу в недопустимо напряженном режиме, приводящем к скоропостижной смерти, а себя - на дополнительные траты. Так что при определении характеристик компрессора - «округляйте» в большую сторону.

Следующий этап, на котором часто совершаются ошибки, отражающиеся на работоспособности компрессора, - это, как ни странно, погрузочно-разгрузочные работы и транспортировка. В отличие от нашей «железной» техники, импортная продукция более изящная, но и более ранимая. Большинство узлов и деталей выполнено из легких сплавов и пластиков, плохо переносящих динамические нагрузки.

Опыт показывает, что при падении коаксиального компрессора на жесткое основание уже с высоты около 0,3 м может произойти разрушение отдельных частей. Поэтому проявляйте осторожность при доставке компрессора к месту установки и при последующих его перемещениях.

Кстати, о месте установки. Это тоже очень важный момент, который нужно продумать заранее. Компрессоры выпускаются в климатическом исполнении, определяющем их эксплуатацию при температуре от +5 до +400С. При этом не допускается воздействие на компрессор атмосферных осадков. Имейте в виду, что компрессор предназначен для нагнетания чистого воздуха, а не взвесей подозрительного состава и ни в коем случае не каких-либо иных газов. Помещение должно быть хорошо проветриваемым, всасываемый компрессором воздух не должен содержать пыли, паров взрывоопасных газов, растворителей, токсичных веществ. По этой причине нельзя устанавливать компрессор непосредственно на участке подготовки и покраски автомобиля.

Если нельзя обеспечить низкий уровень запыленности, следует чаще обращать внимание на состояние воздушного фильтра. Засоренный фильтр не только снижает выходную производительность компрессора, но приводит к поломкам клапанов, как впускных, так и нагнетательных.

Помимо засорения воздушного фильтра, высокое содержание пыли в помещении приводит к загрязнению оребренных поверхностей головки компрессора, резко ухудшая теплоотвод и вызывая ее перегрев даже при нормальной скважности работы. Поддержание наружных поверхностей компрессора в чистоте - требование не столько эстетическое, сколько эксплуатационное.

Правильно установленный и подключенный компрессор тем не менее требует к себе внимания, особенно в начальный период эксплуатации. После первых нескольких часов работы производители рекомендуют произвести подтягивание крепежных элементов компрессорной головки для компенсации температурной усадки. Для компрессоров с клиноременной передачей - проверить и отрегулировать натяжение ремней. Подробнее об этом можно прочитать в инструкции по эксплуатации.

В дальнейшем техническое обслуживание поршневого компрессора сводится к своевременной замене воздушного фильтра и масла. Фильтр (сменный картридж или фильтрующий элемент) раз в месяц рекомендуется очищать, продувая сжатым воздухом, и заменять один раз в год. В сильно запыленных условиях сроки обслуживания фильтра нужно сократить. Затраты на приобретение фильтра окупятся за счет экономии электроэнергии, достигаемой при увеличении всасывающей способности компрессора.

Первую смену масла нужно произвести после первых 100 часов (около месяца) работы, в последующем - через 500 часов (раз в полгода). Большое количество обращений в ремонт связано с несвоевременной заменой или применением некачественного, не соответствующего требованиям масла.

Во всех типах поршневых компрессоров применяется компрессорное масло той или иной марки, указанное в документации. Применение иных масел, в том числе моторных, недопустимо. Здесь напрашивается вполне резонный вопрос: а почему? Кривошипно-шатунный механизм, цилиндропоршневая группа - все почти как в двигателе внутреннего сгорания.

Действительно так, да не совсем. Во-первых, температурный режим узлов трения в компрессоре более напряженный, чем в двигателе. Во-вторых, система смазки двигателя - принудительная, тогда как компрессор смазывается разбрызгиванием. Есть и другие отличия, но эти - наиболее существенные, определяющие большие различия в свойствах моторных и компрессорных масел. Чисто внешне они проявляются в том, что компрессорные масла имеют гораздо меньшую вязкость.

Наиболее тяжелыми последствиями грозит применение моторных масел в коаксиальных компрессорах, тонкий механизм которых работает при высоких частотах вращения в более жестких температурных условиях. При «вскрытии» несчастных на внутренних поверхностях картера, поршнях, стенках цилиндра обнаруживается нагар темного цвета, имеющий консистенцию патоки. Естественно, такая «смазка» приводит к поломкам механизма.

Заправочные объемы гаражных компрессоров невелики - от 0,2-0,3л (коаксиальные) до 2л (ременные). Стоимость фирменного масла - около 10 долл. за литр, так что заправка вас не разорит. И все же, что делать, если настал срок замены, а масла, рекомендованного производителем, нет? В этом случае можно в качестве временного выхода из положения воспользоваться отечественным компрессорным маслом марки К12. Поскольку смешивать различные марки масел не рекомендуется, подлежащее замене нужно слить полностью. В компрессоры российского производства рекомендуют заливать более вязкое масло К19, менее подверженное «уносу» со сжатым воздухом.

Если что-то кое-где у нас порой...

Работы по техническому обслуживанию компрессоров можно выполнять своими силами или обратиться в сервисную службу, как правило, имеющуюся у каждого крупного производителя или продавца. Услуги таких подразделений недороги. Клиент оплачивает стоимость расходных материалов и запчастей, работы по установке большинства деталей в условиях сервисного центра проводятся бесплатно. Поэтому заменить масло в коаксиальном компрессоре можно менее чем за 100 руб. Замена комплекта колец двухцилиндрового компрессора производительностью 500 л/мин обойдется примерно в 25 долл.

Исключение составляют тяжелые виды ремонта (замена коленвала, коренных подшипников). Стоимость таких работ оценивается, исходя из временных затрат с учетом стоимости нормо-часа,- 10 долл. Практика показывает, что большинство ремонтных работ по поршневым компрессорам укладывается в 1-2 часа.

С учетом времени на диагностику, согласования объема и стоимости работ, технологических пауз и послеремонтных испытаний, время нахождения компрессора в ремонте обычно не превышает 1-2 дней.

В утешение тем, у кого вышел из строя поршневой компрессор, отметим, что он полностью ремонтопригоден, все запчасти, включая корпусные детали, заменяемые. Остается лишь продумать вопрос о замене отвезенного в ремонт компрессора. В противном случае мастерская на несколько дней останется без сжатого воздуха.

В ряде случаев ремонт может оказаться экономически нецелесообразным. Это касается прежде всего коаксиальных компрессоров, когда в результате серьезного повреждения и заклинивания механизма компрессорной головки перегорает электродвигатель. Стоимость двигателя и ремонта головки может оказаться сравнимой со стоимостью нового компрессора. С клиноременными компрессорами профессиональной и промышленной серий таких историй обычно не бывает.

Неприятности с двигателем коаксиального компрессора могут произойти и по другой причине. Импортный электродвигатель рассчитан на напряжение 230 В+5%. Бывают случаи, когда выходит из строя его статор из-за пониженного сетевого напряжения. Замена статора двигателя мощностью 2 кВт стоит порядка 80 долл., выше - от 150 до 200 долл.

Ремонт отечественного компрессора недорог, так же, как и запчасти. Именно поэтому большинство мастерских за него просто не берутся: невыгодно. Так что обладателям отечественной продукции нужно рассчитывать на себя.

Антипод

В поршневых компрессорах реализуется циклический принцип сжатия. В течение рабочего цикла фаза сжатия периодически чередуется с фазой впуска воздуха. Такая периодическая работа энергетически не очень выгодна, тем более что она приводит к пульсации давления на выходе компрессора.

Эти недостатки до поры «прощались» поршневым компрессорам, поскольку они компенсировались многими достоинствами, в частности, относительной простотой конструкции и дешевизной. Похоже, что монополии поршневых устройств в деле воздухонагнетания приходит конец.

Достижения в области технологии металлообработки позволили создать доступную по цене альтернативу поршневым компрессорам - винтовой компрессор. Во многом он является антиподом поршневого компрессора.

Сжатие воздуха в винтовом компрессоре происходит непрерывно. Температура нагнетаемого воздуха изменяется незначительно, характеристика процесса сжатия максимально приближается к изотерме. Вследствие этого КПД винтового компрессора выше.

В то время как поршневой компрессор требует периодического отдыха, винтовой рассчитан на стационарный режим работы, остановы для него нежелательны. Винтовой компрессор равной производительности компактнее, имеет на 10-12 дБ меньший уровень звукового давления. Качество воздуха с точки зрения концентрации частиц воды и масла - выше, эксплуатационные расходы - ниже.

По надежности винтовой компрессор несопоставим с поршневым. На его «сердце» - винтовую пару - производитель дает гарантию 2 года. По неофициальным данным, срок ее службы составляет 7-8 лет.

До недавнего времени винтовые компрессоры выпускались принципиально большой производительности, сейчас можно приобрести компрессор производительностью от 400 л/мин, то есть вполне «гаражного размера».

Конструктивно винтовой компрессор сложнее поршневого. Он имеет циркуляционную систему смазки и охлаждения, масловлагоотделитель, снабжен автоматической системой управления. По сути - это автоматическая станция подготовки сжатого воздуха.

Обладая таким букетом преимуществ, винтовые компрессоры уже победили бы в соревновании с поршневыми, если бы имели сопоставимую с последними цену. К сожалению, пока они являются антиподами поршневым компрессорам и в отношении стоимости. Винтовой компрессор равной производительности дороже поршневого в 3-4 раза.

Многих это уже не пугает. Ведь для больших производств с разветвленной пневмосистемой, где на круг примерно постоянное по времени воздухопотребление, особенно в условиях многосменного режима работы, такой компрессор - вне конкуренции.