Как увеличить производительность компрессора на выходе: Как увеличить производительность компрессора | Pnevmoteh.by — Информационный портал города Мичуринска. Афиша

Содержание

на что обязательно обратить внимание при покупке, как рассчитать производительность литров в минуту для покраски авто

Один из главных параметров при выборе пневмокраскопультов для покраски автомобиля – производительность компрессора. В соответствии с ГОСТом – это количество воздуха, выходящее из устройства, пересчитанное на физические условия: температура + 20 °С, величина давления 1 бар.

По ГОСТу реальные характеристики аппарата могут отличаться от паспортных величин на 5%.

Приобретая агрегат, подающий сжатый воздух на пневмокраскопульт, важно знать, что зарубежные производители указывают в паспортах производительность агрегата на входе, то есть объём всасываемого воздуха, измеряемый в литрах в минуту. Следует помнить, что потери на выходе могут составлять до 35%.

Влияние давления устройства для подачи сжатого воздуха на его работоспособность

Формула качественной покраски автомобиля – правильно подобранный агрегат, подающий сжатые газы на пневмокраскопульт. Краскораспылители могут иметь различные технологии распыления. Этот момент следует обязательно учитывать при покупке аппарата для нагнетания воздуха.

Если компрессор для покраски автомобиля купить без учета всех необходимых параметров, то с большой долей вероятности возникнут колебания давления, от чего снизится качество окрашивания авто. При подборе оборудования требуется также учитывать рабочее давление.

Информация! У разных систем пневмопультов разные требования относительно этого показателя.

Если потребление газа окрасочным инструментом требуется больше, чем производительность компрессора, то в процессе эксплуатации будет происходить падение давления в ресивере. В результате работать таким краскораспылителем можно будет не больше пары минут, после чего прекращать работу в ожидании, пока компрессор не накачает требуемый объём газа.

Мнение эксперта

Илья Вячеславович

Консультант сайта krasymavto.ru по кузовному ремонту

Задать вопрос

Если же неправильно подобранный инструмент всё-таки будет справляться с нагрузкой и непрерывно подавать сжатый воздух на пульверизатор, то он начнёт перегреваться, станет срабатывать термореле. На тех моделях, на которых отсутствует автоматическая защита от перегрева, заклинит двигатель.

Подбирая компрессор для покраски автомобиля, надо помнить, что все они имеют систему авторегулирования давления, настроенную так, что она обеспечивает допуск – 2 бар от максимальной величины.

К примеру, при эксплуатации компрессора имеющего Pmax=6 бар, значение давления на выходе может колебаться от 6 до 8 бар.

Исходя из этого, правильным выбором будет приобретение устройства с некоторым запасом по параметру.

Чем выше максимальное значение P, которое может обеспечить аппарат, тем больше воздуха он может загрузить в ресивер, и тем больше времени последнему понадобится, чтобы опуститься до минимально допустимого давления. И в это время устройство будет отдыхать.

Особенности расчёта основного параметра пневмокомпрессора для нагнетания воздуха

Расчет производительности компрессора производится в объёмных, а не в массовых долях. Это часто создаёт путаницу при проведении расчётов основного параметра оборудования для покраски автомобиля.

Если вы решили остановить свой выбор на импортном устройстве, помните, что в каталогах фирм-производителей величиной А (производительность) обозначается максимальное всасывание воздуха на входе.

Эта величина не показывает, какой объём сжатого воздуха будет поступать на краскопульт для покраски автомобиля. Производительность по всасыванию определяется объёмом воздуха, который наполнит ресивер за единицу времени (литров в минуту). Собираясь купить компрессор для покраски авто впервые, следует ориентироваться на требуемое значение потребления воздуха пневмокраскопультом.

Важно! Аппарат должен работать в кратковременно-повторном режиме.

Если он производит такое же количество сжатого газа, что и потребляет, то режим функционирования будет беспрерывным, и агрегат станет перегреваться.

Это приведёт к быстрому выходу из строя двигателя. Реальную потребность в воздухе для самого распространённого вида компрессора – поршневого – можно посчитать по формуле:

N = (Pmax–Pmin)xV/t, где

Pmax – давление, требуемое для включения агрегата;

Pmin – давление, при котором агрегат выключается

V – объём ресивера;

t – время (мин.) в течение которого P в ресивере упадёт с максимального значения до минимального.

Чтобы определить производительность импортного компрессора для покраски автомобиля, производительность, указанную в паспорте, надо разделить на коэффициент b. Его величина зависит от давления в таких пропорциях:

для 6 – 4 атм b=1,4;
для 6 – 8 атм b=1,5;
для 8 – 10 атм b=1,6.

Зависимость производительности агрегата от давления не прямо пропорциональна, и её нельзя увеличить в разы, снизив давление.

Многие умельцы, чтобы увеличить производительность нагнетательных устройств, увеличивают шкив на двигателе на 30-35 %. Производительность аппарата становится больше, но при этом нагревается головка.

Полезное видео

Посмотрите сравнительный тест на производительность компрессоров:

КомпрессорыЭлектрический компрессор своими руками: подробная инструкция как сделать из подручных материалов

КомпрессорыРекомендации по выбору или изготовлению мини компрессора для аэрографии своими руками

Компрессор: Точный расчёт характеристик компрессора

На первый взгляд тема выбора источника сжатого воздуха для автомастерской не кажется достаточно интересной. Однако не зря говорят, что первое впечатление бывает обманчивым. Более близкое знакомство с проблемой озадачивает и вызывает массу вопросов. Как правильно определить потребность в сжатом воздухе, как на основании полученных данных рассчитать оптимальные характеристики компрессора, может ли компрессор малой производительности, оснащенный большим ресивером, заменить компрессор большей производительности с меньшим ресивером, чем различаются входные и выходные параметры компрессора и как это учитывают в расчетах? Для ответа на эти и другие вопросы пришлось изучить массу специальной литературы, провести не одну беседу с продавцами и специалистами по ремонту. Вот что удалось выяснить…

Сжатый воздух в условиях автосервисного предприятия находит применение не только для подкачки колес — это известно. Различное авторемонтное оборудование: шиномонтажные станки, окрасочно-сушильные камеры, некоторые типы автомоек используют пневмопривод. Окрасочные работы выполняются только с использованием сжатого воздуха, профессиональных окрасочных пистолетов с электроприводом нет в программе ни у одного производителя. Это те случаи, когда без сжатого воздуха просто не обойтись.

Что еще может заставить авторемонтника задуматься о приобретении компрессора? Конечно же, желание механизировать наиболее трудоемкие виды работ с использованием разнообразного пневмоинструмента. Его преимущества в сравнении с традиционно применяющимся электроинструментом не для всех очевидны, но тем не менее бесспорны.

Пневмоинструменты существенно превосходят своих электроконкурентов по надежности и ресурсу, побивая их почти вдвое по энерговооруженности — отношению мощности к единице веса. Именно поэтому они как нельзя лучше приспособлены для напряженной профессиональной работы, в условиях которой их применение наиболее экономически выгодно.

Не важно, какая из указанных причин привела вас к мысли приобрести компрессор, важно, как это сделать грамотно.

С чего начать выбор компрессора

<Скажите, у вас есть компрессор с пятидесятилитровым ресивером?> — нередко с такого или подобного вопросов начинается беседа покупателя с менеджером. После этого продавцу приходится тратить много времени на то, чтобы объяснить, что задать такой вопрос — все равно что спросить, есть ли в продаже автомобиль с четырьмя колесами и что объем ресивера никак не может являться отправной точкой при выборе компрессора. Из чего же нужно исходить, делая выбор?

Исходить нужно из потребностей. Мысль не очень оригинальная, но справедливая, причем справедливая при выборе любого оборудования. Поскольку лучше всего о своих потребностях осведомлены мы сами — за нами и первое слово. Перед тем, как нанести визит продавцу гаражного оборудования, нужно по возможности более точно подсчитать количество потребителей сжатого воздуха, определить их рабочие параметры (давление и номинальный расход воздуха) и предполагаемый режим работы.

Рабочие параметры пневмоинструмента или пневмооборудования указываются в паспорте. Если по каким-либо причинам эта информация отсутствует, можно у своих коллег или любого продавца пневмооборудования выяснить характеристики аналогичных устройств. Как правило, возможная небольшая ошибка не будет роковой. Для справки мы приводим параметры наиболее часто применяемого в автосервисной практике инструмента.

Понятно, что пневмоинструмент используется в работе не непрерывно, а время от времени, соответственно изменяется текущее воздухопотребление. Для определения характеристик компрессора ориентируются на усредненное значение потребности в сжатом воздухе. Чтобы ее рассчитать, нужно, исходя из опыта эксплуатации и знания технологии планируемых работ, представить, каковы будут продолжительность и периодичность между включениями инструмента, возможна ли одновременная работа нескольких устройств и каких.

Сказанное касается тех, кто впервые приобретает компрессор. Если вы уже используете источник сжатого воздуха, который по каким-либо соображениям не удовлетворяет потребностям вашего предприятия, например, в связи с ростом количества потребителей или увеличившейся интенсивностью работ, нужно знать технические характеристики используемого компрессора, включая объем ресивера, а также сформулировать конкретные претензии к его работе. Например, если компрессор не обеспечивает требуемый расход воздуха, что часто приводит к перерывам в работе, следует экспериментально установить, за какой период времени давление в ресивере падает ниже допустимого уровня.

Вооружившись этими сведениями, можно смело идти в хороший магазин, где опытный менеджер (а в хороших магазинах — именно такие менеджеры) на основании этих данных поможет вам подобрать оптимальную с точки зрения соотношения надежности и цены покупку.

Более того, в хорошем магазине вам дадут возможность в течение 2-3 дней опробовать покупку на практике и в случае, если она вас не устраивает — обменять на другую модель. При этом продавцы действуют, исходя и из своих интересов: неправильно подобранный компрессор не отработает гарантийного срока, который для различных видов компрессорного оборудования может составлять от 6 до 12 месяцев.

Если у вас на примете есть такой магазин, менеджерам которого вы доверяете, если вы нелюбознательны и не хотите узнать ответы на вопросы, поставленные в начале статьи, на этом можно закончить чтение. Если же вы хотите более осознанно подойти к вопросу приобретения источника сжатого воздуха — двигайтесь с нами дальше.

Гаражный компрессор

Существуют различные типы компрессоров, используемые в технике в качестве источников сжатого воздуха. В настоящее время в автосервисной практике находят применение в основном поршневые устройства. В компрессорах этого типа воздух сжимается в замкнутом пространстве цилиндра в результате возвратно-поступательного движения поршня. Конструктивно они представляют собой агрегат, включающий компрессорную головку, электропривод, ресивер и устройство автоматического регулирования давления (прессостат).

Популярность поршневых компрессоров среди работников автосервиса определяется их невысокой стоимостью, приемлемыми массогабаритными показателями, простотой в эксплуатации и обслуживании и выходными характеристиками, способными удовлетворить потребности практически любого авторемонтного предприятия.

К основным характеристикам компрессора относятся два параметра — максимальное давление (Pmax) и объемная производительность или подача (Q).

Большинство предлагаемых сегодня на рынке компрессоров развивают давление, превышающее потребности стандартного пневмооборудования и инструмента, используемого при авторемонте. На рынке представлены компрессоры с максимальным давлением 6, 8, 10, 13 бар.

Напомним, что номинальное рабочее давление окрасочных пистолетов — 3-4 бар, пневмоинструмента — до 6,5 бар. Исключение составляет пневмопривод шиномонтажных станков, для которого многие производители рекомендуют использовать сжатый воздух при давлении 8-10 бар. Впрочем, практика показывает, что пневматика шиномонтажного оборудования надежно работает и при использовании 8-барного компрессора.

Что еще нужно учитывать, определяя максимальное давление, развиваемое компрессором?

Во-первых, следует иметь в виду, что система автоматического регулирования давления всех компрессоров настроена таким образом, что обеспечивает поддержание давления в ресивере с допуском -2 бар от максимального значения. Это означает, что в процессе работы компрессора с Pmax=8 бар давление на выходе может изменяться в диапазоне от 6 до 8 бар, у 10-барного, — соответственно, от 8 до 10 бар. Заводские регулировки прессостата могут быть изменены пользователем только в сторону уменьшения минимального давления.

Во-вторых, необходимо учитывать, что наличие протяженных пневмомагистралей до потребителей сжатого воздуха вызывают падение давления в линии. При ошибках в проектировании пневмосети (применении труб малого диаметра, использовании водопроводных запорных устройств, нерациональной прокладке магистралей и т. д.) оно может достигать существенной величины и стать причиной неэффективной работы пневмооборудования. Чтобы избежать возможных неприятностей в таких случаях, нужно отдать предпочтение компрессору с более высоким максимальным давлением.

Из сказанного следует, что в качестве универсального гаражного источника сжатого воздуха можно использовать компрессор с максимальным давлением 8 бар. Если компрессор будет использоваться исключительно для окрасочных работ, можно обойтись и 6-барным, а в случае разветвленных пневмосетей надежнее использовать компрессор, развивающий давление до 10 бар.

Некоторый запас по давлению полезен и с другой точки зрения. Чем выше давление, развиваемое компрессором, тем большую массу воздуха он может закачать в ресивер и тем большее время последний будет опорожняться до минимально допустимого давления, обеспечивая компрессору время для отдыха.

Кстати, об отдыхе: а нужен ли он железному компрессору? В ответе на этот вопрос кроется ключ к пониманию особенности рабочего процесса в поршневом компрессоре. Учитывая ее, определяют важнейшую характеристику компрессора — производительность.

Режим работы поршневого компрессора

Сжимаясь в цилиндре поршневого компрессора, воздух нагревается. На выходе из одноступенчатого компрессора его температура превышает 150оС. При этом часть тепла поглощается деталями и элементами конструкции головки компрессора, что приводит к повышению их температуры и изменению тепловых зазоров в узлах трения.

Если не обеспечить отвод тепла, головка не успевает охлаждаться. Последствия представить несложно: температура смазываемых узлов возрастает выше допустимого уровня, полностью выбираются тепловые зазоры, горячее масло, подаваемое к парам трения разбрызгиванием, не держит «масляный клин». В «лучшем» случае это грозит ускоренным износом механизма компрессора, в худшем — немедленным выходом из строя в результате заклинивания.

Это учитывается при проектировании компрессора. Для обеспечения теплосъема применяют принудительное охлаждение компрессорной головки — обдув воздухом. В качестве нагнетателя обычно используется вентилятор электродвигателя или шкив коленчатого вала компрессора. Чтобы повысить эффективность охлаждения, корпус головки изготавливают из сплавов с высокой теплопроводностью и делают оребренным.

Такие меры наиболее просты и дешевы, но недостаточны для того, чтобы обеспечить продолжительную непрерывную работу поршневого компрессора. Поэтому поршневой компрессор изначально рассчитывается на эксплуатацию со строго определенной скважностью, что предполагает обязательное наличие перерывов, необходимых для нормализации теплового режима головки.

Количественно режим эксплуатации оценивается коэффициентом внутрисменного использования (Кви), показывающим, какую часть времени компрессор способен работать непрерывно. Отечественный стандарт определяет три вида режимов работы компрессора: кратковременный (Кви = 0,15), непродолжительный (Кви = 0,5) и продолжительный (Кви = 0,75).

Способность дольше работать в непрерывном режиме означает в конечном счете большую надежность и ресурс техники. Она достигается использованием более совершенных материалов и схемных решений, больших запасов прочности конструктивных элементов, что, естественно, отражается на стоимости продукции.

В зависимости от допустимого режима эксплуатации, а также выходных характеристик зарубежные производители подразделяют свою продукцию на несколько серий: хобби (полупрофессиональную), профессиональную и промышленную. О том, чем они принципиально отличаются, мы расскажем далее.

Как обеспечивается требуемый режим эксплуатации компрессора? Прежде всего, рассчитывая его объемную производительность, нужно соблюсти правильный баланс между этой важнейшей характеристикой и средним воздухопотреблением. Эти параметры связаны между собой через коэффициент, зависящий от класса компрессора, который больше единицы для компрессоров всех серий.

Это означает, что подача компрессора должна быть всегда больше, чем среднее воздухопотребление. Производя сжатого воздуха больше, чем расходуется, компрессор сам создает для себя задел, позволяющий ему время от времени «расслабляться». Величина запаса по производительности тем больше, чем ниже положение, занимаемое компрессором в «табели о рангах». Отдав предпочтение более дешевой технике (например, полупрофессиональной серии), необходимо заложить в расчеты больший запас по производительности.

Функцию хранения запасенного сжатого воздуха выполняет ресивер, а в случае разветвленной пневмосети — также и внутренний объем магистралей.

В этом заключается наиважнейшая роль ресивера наряду с демпфированием пиковых нагрузок, сглаживанием пульсаций давления и охлаждением сжатого воздуха.

Может сложиться мнение, что чем больше емкость ресивера, тем легче жизнь компрессора. Это мнение ошибочно. Дело в том, что для наполнения ресивера до максимального давления, когда автоматика прессостата отключает компрессор, требуется время, и немалое. При необоснованном увеличении объема ресивера компрессор будет трудиться непрерывно на его восполнение, выходя из допустимого режима работы.

Объем ресивера связан как с производительностью компрессора, так и с характером воздухопотребления. По этой причине компрессорная головка одной производительности может комплектоваться ресиверами нескольких типоразмеров, объем которых отличается в несколько раз. В среднем объем ресивера таков, что компрессор способен наполнить его за 3-4 мин. Если потребности в сжатом воздухе примерно равномерные по времени, то в целях экономии средств можно ограничиться минимальным ресивером. Если возможны пиковые нагрузки, лучше предпочесть больший.

Итак, грамотно выбрать компрессор для заданного воздухопотребления означает определить его производительность и объем ресивера таким образом, чтобы при эксплуатации данный компрессор работал в режиме внутрисменного использования, на который он рассчитан. Несоответствие режима работы паспортному значению приводит либо к неэффективному использованию компрессора, либо к сокращению его ресурса и преждевременному выходу из строя.

Как упоминалось, поршневых компрессоров, имеющих Кви = 1, в природе не существует. Поэтому, если ваш компрессор на протяжении смены «молотит» без перекуров — это верный признак того, что он подобран неправильно и вскоре выйдет из строя.

Особенности расчета характеристик компрессора

Приступая к расчету характеристик компрессора, полезно знать следующее. Масса воздуха, перекачиваемая компрессором в единицу времени, — величина постоянная и зависит от его конструктивных особенностей. Однако производительность принято определять не в массовых, а в объемных величинах, что часто приводит к путанице и ошибкам в расчетах.

Дело в том, что воздух, как и другие газы, сжимаем. Это означает, что одна и та же масса воздуха может занимать разный объем в зависимости от давления и температуры. Точная взаимосвязь между этими величинами описывается сложной степенной зависимостью или уравнением политропы. В случае компрессора, наполняющего ресивер, это означает, что с ростом давления в ресивере (на выходе компрессора) его объемная производительность уменьшается.

Если объемная подача компрессора — переменная по времени, какая же цифра указывается в технических характеристиках? Согласно ГОСТ, производительность компрессора — это объем воздуха, выходящий из него, пересчитанный на физические условия всасывания. В большинстве случаев физические условия на входе в компрессор соответствуют нормальным: температура — 20oС, давление — 1 бар. ГОСТ также допускает возможность отклонения реальных характеристик компрессора от указанных в паспортных данных на величину +5%.

Кстати, на нормальные условия пересчитывают и параметры потребителей сжатого воздуха, чтобы привести их к общему знаменателю с характеристиками источника. Поэтому номинальный расход 100 л/мин означает, что при рабочем давлении пневмоинструмент за минуту потребляет такое количество воздуха, которое при нормальных условиях заняло бы объем, равный 100 литрам.

Зарубежные производители, не знакомые с содержанием наших ГОСТов, определяют производительность своей продукции иначе, что порой приводит к ошибкам. В паспортных данных на импортную технику указывается теоретическая производительность компрессора (производительность по всасыванию).

Теоретическая производительность определяется геометрическим объемом воздуха, который поместится в рабочей полости компрессора за один цикл всасывания, умноженный на количество циклов в единицу времени. Она отличается от реальной, выходной, в большую сторону. Отличие учитывается коэффициентом производительности (Кпр), зависящим от условий всасывания и конструктивных особенностей поршневого компрессора — потерь во всасывающих и нагнетательных клапанах, наличия недовытесненного, «мертвого», объема, приводящих к уменьшению наполнения цилиндра. Для компрессоров профессиональной серии коэффициент производительности может составлять величину от 0,6 до 0,7, причем большие значения соответствуют большей подаче.

Различия характеристик, рассчитанных по входу и на выходе, могут достигать существенной величины. Может, это и является причиной того, что лукавые иностранные производители указывают данные по всасыванию: выглядят они значительно солиднее.

В хороших магазинах продавцы, как правило, имеют данные как по входным, так и по выходным характеристикам профессиональных импортных компрессоров. Для продукции бытовой серии таких данных не приводит никто, хотя из практики известно, что реальный «выход» бытовых компрессоров едва ли превышает 50% от заявляемой теоретической производительности.

Точный расчет характеристик поршневого компрессора сложен и связан с решением степенных уравнений. Приводимая методика выбора компрессора содержит упрощенные соотношения, которые тем не менее дают небольшую погрешность, и позволяет правильно определить его параметры.

Обратите внимание, что в ней определяется теоретическая производительность компрессора (по входу). Чтобы пересчитать полученные данные на «выход» (в случае расчета отечественного гаражного компрессора), нужно результат уменьшить на 30-40%.

Итак, правильно определив исходные данные и выполнив несколько математических вычислений, можно понять, какими характеристиками должен обладать компрессор. Однако выбирать нужно конкретную технику, а не характеристики. Об особенностях гаражных компрессоров, предлагаемых на рынке, — в следующий раз.

Пять эффективных способов увеличить CFM на воздушном компрессоре — знания о ремонте воздушного компрессора у вас под рукой.

Покупатели, впервые покупающие воздушный компрессор, часто выбирают малогабаритные резервуары или компрессоры низкого давления для домашнего или легкого использования. Со временем воздушный компрессор может не поспевать за их растущими потребностями в сжатом воздухе. Пневматические инструменты, как правило, более доступны по цене, чем их электрические аналоги, и обладают впечатляющей производительностью, если компрессор может обеспечить достаточный поток воздуха.

Как можно увеличить расход воздуха, известный как куб. фут/мин, на компрессоре? Пять простых и эффективных способов увеличить CFM воздушного компрессора:

Снижение давления
Изменение размера выходного отверстия
Подключение двух воздушных компрессоров 9 0012
Использование вспомогательного резервуара для хранения
Повышение эффективности вашей системы за счет обслуживания вашего компрессора.

Читайте дальше, чтобы лучше понять, как работает воздушный поток вашего компрессора, и пять способов, которыми вы можете увеличить выходной воздушный поток.

Как увеличить CFM на воздушном компрессоре

Если вам нужно увеличить выходной поток воздуха от воздушного компрессора для определенного инструмента или задачи, вы можете рассмотреть несколько вариантов:

1.

Уменьшите выходное давление воздуха Компрессор

Уменьшение выходного давления вашего воздушного компрессора поможет увеличить выходной воздушный поток. Когда в баке вашего воздушного компрессора создается давление, у вас есть определенный объем воздуха, который вы можете использовать до тех пор, пока компрессор снова не включится. Если давление в вашем баллоне намного выше, чем выходное давление, вы увеличите общий объем воздуха, который выйдет из вашего бака при одной зарядке.

При той же номинальной мощности на одном и том же воздушном компрессоре, регулируя давление, вы должны получить больший поток воздуха. Мощность равна давлению, умноженному на объем с течением времени, где объем с течением времени равен кубическим футам в минуту. Если мощность остается прежней, то:

Старое давление x куб. фут/мин = Новое давление x куб. Если бы вы изначально установили давление на 125 и получили 5 куб.0 фунтов на квадратный дюйм, тогда:

125 фунтов на квадратный дюйм x 5 куб. футов в минуту = 90 фунтов на квадратный дюйм x Новый куб. , так как инструмент будет использовать меньший объем воздуха с меньшей скоростью. При более высоком давлении воздух имеет более высокую плотность, поэтому воздушный компрессор должен работать больше, чтобы сжать тот же объем воздуха, что займет больше времени. При таком более высоком давлении вашим инструментам потребуется больший объем воздуха, и бак опорожняется быстрее, чем при более низком давлении.

Вы сможете использовать свои инструменты в течение более длительного периода времени при более низком давлении, чем при более высоком, поскольку воздушному компрессору будет легче удовлетворять потребность в воздухе.

Фактическое количество воздуха, которое будет производить ваш воздушный компрессор, может не совпадать с рассчитанным вами значением. Это связано с тем, что поток воздуха на выходе фактически связан с разницей давлений между выходным давлением и давлением в резервуаре, а не с тем, какая мощность требуется компрессору для сжатия воздуха.

По мере использования воздуха в баллоне давление будет снижаться, даже если компрессор будет его наполнять. Поток воздуха будет самым высоким, когда давление будет иметь наибольшую разницу, то есть когда бак будет полностью заряжен. Поток воздуха будет минимальным, когда давление в резервуаре приближается к давлению на выходе.

Чтобы объяснить это более математически правильно, мы можем использовать уравнение Бернулли.

v2=c A (2 (p1-p2)g ρ)

В 92

Вам нужно будет посмотреть плотность воздуха при температуре, при которой вы используете сжатый воздух, и давлении, при котором вы используете воздух. Некоторые диаграммы можно найти в Интернете, например, в Engineering Toolbox. Также важно отметить, что фунты на квадратный дюйм означают фунты-силы на квадратный дюйм, но плотность обычно указывается в фунтах-массах на кубический фут, поэтому вам нужно будет преобразовать дюймы в футы. Вам также нужно будет преобразовать секунды гравитационной постоянной в минуты.

Если у вас выходное отверстие ⅜ дюйма, что составляет 0,11 дюйма ² , вы можете рассчитать скорость на выходе и, следовательно, куб. фут/мин при ваших начальных условиях. Если вы начинаете с давления в баллоне 125 psi и используете воздух при 90 psi:

кубических футов в минуту = 0,6 0,11 дюйма 2 1 фут 900 63 2 144 в 2 60 сек/мин ((2 (125 фунт-сила дюйм2 -90 фунт-сила дюйм2 ) 144 дюйм 2 1 фут 2 9006 4 32,2 фут s2 ) 0,534 фунт фут 900 63 3 )

кубических футов в минуту = 21,44 кубических футов в минуту

Зная это уравнение, теперь вы можете рассчитать начальный воздушный поток при исходном давлении или даже прерывистый воздушный поток при более низком давлении. Обратите внимание, что это уравнение является теоретическим, а это означает, что оно не учитывает потери в вашей системе. Потери эффективности могут возникать из-за трения в шланге, трения в фитингах, изменений коэффициента потерь или потерь в вашем инструменте.

Коэффициент разряда может быть намного ниже в зависимости от типа используемого инструмента. Плотность воздуха, который вы используете, также будет меняться в зависимости от давления и температуры в вашей системе.

Давайте запустим еще один пример, предполагая, что давление в вашем резервуаре приближается к давлению на выходе, от 95 до 90 фунтов на квадратный дюйм:

куб. 063 1 фут 2 144 дюйм 2 60 сек/мин ((2 (95 фунт-сила дюйм2 -90 фунт-сила дюйм2 ) 144 9 0064 в 2 1 фут 2 32,2 фут s2 ) 0,534 фунт фут 3 )

куб. футов в минуту = 8. 10 кубических футов в минуту

Как видите, поток воздуха будет уменьшаться по мере снижения давления в баллоне.

2. Измените размер розетки

Некоторым инструментам для работы требуется минимальное давление, которое не позволит вам уменьшить выходное давление настолько, чтобы увеличить поток воздуха. Увеличение размера выпускного шланга на вашем воздушном компрессоре может увеличить выходной поток воздуха за счет увеличения площади поперечного сечения, по которой проходит воздух. Дополнительная площадь снижает трение, которое испытывает воздух, когда он проходит по длине шланга. Трение в шланге уменьшает энергию воздуха, что замедляет его.

Чем больше воздуха выходит из вашего резервуара, тем быстрее он опорожняется. В то время как начальный поток воздуха будет выше, время работы будет короче, что приведет к уменьшению потока воздуха и давления во время использования.

Размер шланга был одним из факторов в уравнении Бернулли, которое мы использовали в предыдущем методе. Мы можем продемонстрировать, как увеличится воздушный поток, подключив к уравнению шланги разных размеров. Рассчитайте площадь поперечного сечения шланга, используя площадь круга (или найдите ее в Интернете):

A = πr 2

Если у вас есть шланг диаметром ½ дюйма, то площадь вашего шланга составляет около 0,19 кв. около 0,44 квадратных дюйма. Внутренний диаметр вашего шланга может не совпадать с номинальным размером вашей трубки. Проверьте характеристики трубы, чтобы узнать фактический внутренний диаметр, или используйте штангенциркуль для измерения.

Мы можем показать разницу между трубками ½” и ¾”, используя то же давление, что и раньше, вы можете увидеть, как площадь меняет воздушный поток:

кубических футов в минуту = 0,6 0,19 дюймов 2 1 фут 2 144 дюйм 2 60 с/мин ((2 (125 фунт-сила дюйм2) -90 фунт-сила дюйм2 ) 144 дюйм 2 1 фут 2 32,2 фут s2 ) 0,534 фунт фут 3 )

куб. футов в минуту = 37,0 куб. футов в минуту

куб. 0,44 дюйм 2 1 фут 2 144 дюйм 2 60 сек/мин ((2 (125 фунт-сила дюйм2 -90 фунт-сила дюйм2 ) 900 64 144 в 2 1 фут 2 32,2 фут s2 ) 0,534 фунт фут 3 90 064 )

кубических футов в минуту = 85,75 кубических футов в минуту

Опять же, эти уравнения являются теоретическими, поэтому фактическое значение воздушного потока будет значительно ниже из-за потерь в системе. Однако эти результаты расчета воздушного потока показывают, что увеличение размера выпускного шланга может увеличить воздушный поток через ваши инструменты.

3, Параллельное подключение двух воздушных компрессоров

Еще один способ увеличить поток воздуха к вашим инструментам — это параллельное подключение воздушных компрессоров. Подключив два воздушных компрессора, которые производят одинаковую скорость воздушного потока при одинаковом давлении, вы можете удвоить выходной воздушный поток. Воздушные потоки являются непосредственно аддитивными. Хотя это не совсем увеличивает поток воздуха на вашем воздушном компрессоре, это достигает цели увеличения потока воздуха на вашем инструменте.

Для соединения с воздушными компрессорами вам понадобятся несколько дополнительных фитингов и дополнительная длина шланга. Соедините сливные шланги между собой через прямые концы тройника, а сливной шланг — с боковым соединением тройника. Если вы сможете найти тройник, ваша система будет иметь меньшие потери, что сделает ее более эффективной.

Если каждый воздушный компрессор может производить 5 кубических футов в минуту воздушного потока, то их объединение теоретически может обеспечить 10 кубических футов в минуту воздушного потока. Однако, опять же, фактический поток воздуха, создаваемый через инструмент, может быть немного ниже из-за потерь в системе.

4. Использование вспомогательного резервуара для хранения

Другой метод увеличения потока воздуха через воздушный компрессор расширяет идею первого метода, уменьшая давление на регулятор.

Как мы объясняли в предыдущих примерах, снижение выходного давления позволяет увеличить поток воздуха в течение более длительного периода времени. Та же идея применима и к использованию вспомогательного резервуара для хранения. Поскольку объем резервуара для хранения больше, чем при использовании только вашего компрессора, давление будет падать медленнее с течением времени, пока вы используете свои инструменты.

Помните, что кубические футы в минуту означают кубические футы в минуту. Если вы используете один кубический фут воздуха через свой инструмент, то вы будете использовать кубический фут воздуха за одну минуту. Поскольку один кубический фут воздуха равен примерно 7,48 галлонам, если вы поддерживали один кубический фут в минуту и воздушный компрессор никогда не включался для пополнения резервуара, вы могли бы использовать весь воздух в 20-галлонном резервуаре всего за несколько минут.

Конечно, вы не сможете поддерживать целевое значение в кубических футах в минуту, поскольку давление падает, и со временем ваш воздушный компрессор, скорее всего, начнет циклически увеличивать давление обратно в ваш баллон. Это позволит вам продолжать использовать ваши инструменты гораздо дольше.

5. Повысьте эффективность вашего воздушного компрессора

В предыдущих способах увеличения потока воздуха на вашем воздушном компрессоре мы несколько раз упоминали, что потери и неэффективность в вашей системе могут уменьшить поток воздуха, который вы получаете от ваших инструментов. Самый простой способ увеличить поток воздуха в вашей системе — убедиться, что весь воздух, который производит ваш компрессор, действительно выходит из вашего инструмента.

Компания Quincy Compressors рекомендует несколько способов уменьшить потери в воздушном потоке на выходе вашего воздушного компрессора:

Устранить утечки в системе. Утечки воздуха часто можно услышать по шипящим звукам, но некоторые меньшие утечки могут быть не слышны. Утечки часто возникают вокруг фитингов, таких как шланговые соединения, регуляторы давления, соединения и разъединители. Убедитесь, что все прокладки находятся в хорошем состоянии, и замените их, если резина затвердевает, изнашивается или ломается.

Используйте сантехнический скотч на фитингах, чтобы уменьшить утечку воздуха и правильно затянуть все резьбовые фитинги, не перетягивая их. Вы можете наполнить бутылку с распылителем мыльной водой и осторожно распылить вокруг фитингов, чтобы обнаружить утечки, которые не слышны во время использования. Выключите компрессор, чтобы отсоединить все фитинги, которые необходимо дополнительно затянуть.

Уменьшите общую длину шланга от бака до инструмента. Когда воздух перемещает шланг, он сталкивается с трением о стенки шланга. Чем длиннее шланг, тем больше трение и, следовательно, больше энергии он теряет. Кроме того, если есть какие-либо перегибы, изгибы или фитинги, они также будут создавать потери на трение в системе.

Выберите шланги с низким перепадом давления. Шланги низкого перепада давления имеют гладкие внутренние стенки. В Интернете доступно множество диаграмм падения давления, которые показывают, какой может быть потеря давления в шланге определенного диаметра. Измерьте длину шланга и обратите внимание на диаметр.

Например, шланг диаметром ½ дюйма может потерять давление на 10 фунтов на квадратный дюйм всего на 50 футах шланга. В отличие от уменьшения настройки давления на вашем регуляторе, потеря давления в шланге фактически снизит скорость воздуха, выходящего из шланга.

Уменьшите количество фитингов между компрессором и инструментами. Фитинги увеличивают потери давления в вашей системе. Фитинги могут включать клапаны, муфты, заглушки, тройники и переходники. Каждый раз, когда воздух попадает на фитинг, он теряет давление, скорость и, следовательно, общий воздушный поток.

Не забудьте вспомогательное оборудование: Если вы используете дополнительный накопительный бак, второй компрессор или наливной шланг, убедитесь, что вы также уменьшили потери в этих компонентах.

Способы снижения CFM на вашем воздушном компрессоре

Некоторые пневматические инструменты очень чувствительны и могут нуждаться в меньшем потоке воздуха для правильной работы без повреждения инструмента. При длительном использовании при более высоких давлениях или потоках воздуха, превышающих номинальные, вы можете быстрее изнашивать инструмент. Лучший способ предотвратить повреждение инструментов с более низкой потребностью в воздушном потоке — уменьшить воздушный поток в вашем воздушном компрессоре.

Уменьшение расхода воздуха на вашем воздушном компрессоре работает в обратном порядке по сравнению со многими предложениями по увеличению расхода воздуха, которые мы выделили. Вот сводка:

Увеличение выходного давления: Хотя вы не хотите увеличивать выходное давление вашего воздушного компрессора слишком сильно выше рекомендуемого давления вашего инструмента, вы можете увеличить давление на выходе. Когда давление на выходе и давление в резервуаре имеют меньшую разницу, выходной поток воздуха будет меньше.
Уменьшите размер шланга: Подсоединение меньшего шланга к вашему воздушному компрессору увеличит падение давления в вашем воздушном компрессоре. Этот повышенный перепад давления уменьшит количество воздуха, доступного на выходе. Кроме того, вы можете увеличить общую длину шланга, добавить в систему фитинги или иным образом добавить дополнительное давление.
Отсоедините компрессоры вторичного воздуха или ресиверы : Если у вас нет второго воздушного компрессора или вспомогательного ресивера, вы не сможете уменьшить поток воздуха, удалив один из них. Однако, если вы отчаянно нуждались в уменьшении потока воздуха в вашем инструменте, но не имели других средств, вы могли бы подключить второй инструмент или выпускной клапан на линии, чтобы уменьшить поток воздуха. Хотя этот метод тратит впустую сжатый воздух, над сжатием которого усердно работал ваш воздушный компрессор, это эффективный способ уменьшить поток воздуха.

Как рассчитать CFM для воздушного компрессора

CFM — это сокращение от кубических футов в минуту, единица измерения объемного расхода воздуха для воздушных компрессоров.

Как увеличить CFM воздушного компрессора. Лучшие способы сделать это — Fluid-Aire Dynamics

9 октября 2022 г.
Кевин Тейлор

Хотите знать, как увеличить CFM для вашей системы сжатого воздуха? Многие люди хотели бы получить больший поток воздуха от своего компрессора. Короткий ответ: вы не можете получить больше CFM от вашей системы, чем рассчитан ваш компрессор. Более длинный ответ? Больше воздушного потока может быть не тем, что вам действительно нужно, и есть несколько простых вещей, которые вы можете сделать, чтобы получить больше от вашей системы. Возможные способы решения проблем спроса CFM в вашей системе включают:

Снижение PSI вашей системы сжатого воздуха
Устранение утечек и сокращение отходов
Добавление емкости для хранения сжатого воздуха
Переход на компрессор с ЧРП
Добавление второго компрессора
Внесение изменений в существующий компрессор

Не уверены, какой подход вам подходит? Читай дальше.

Перво-наперво: что такое CFM и как это связано с работой?

Во-первых, давайте подумаем, что на самом деле имеют в виду люди, когда спрашивают: «Как я могу получить больше кубических футов в минуту от моего воздушного компрессора»?

Что такое ОВЛХ?

CFM означает кубические футы в минуту и является мерой расхода воздуха — сколько воздуха проходит через систему каждую минуту. Если ваш компрессор рассчитан на 100 CFM, он может производить 100 кубических футов сжатого воздуха в минуту (при определенном давлении).

Связь CFM/давление

CFM не является самостоятельным измерением. В системе сжатого воздуха расход воздуха всегда связан с давлением, измеряемым в фунтах на квадратный дюйм или фунтах на квадратный дюйм. Таким образом, компрессор рассчитан не только на «100 CFM». Он рассчитан на определенный расход воздуха при определенном давлении — например, «100 CFM при 100 PSI». По мере снижения давления в системе для поддержания этого давления требуется меньше кубических футов в минуту. Если вы повышаете давление в системе, требуется больше CFM для поддержания дополнительного давления воздуха. И все инструменты и процессы, в которых используются воздушные баллоны, пневматические инструменты, обдувочные пистолеты и т. д., также используют больше CFM.

Соотношение между давлением и CFM будет зависеть от того, какой у вас компрессор.

В компрессоре с частотно-регулируемым приводом (VSD) CFM и PSI обратно пропорциональны друг другу. Повышение давления в компрессоре с регулируемой скоростью уменьшит доступный CFM, а снижение давления увеличит доступный CFM.
Компрессоры с фиксированной скоростью всегда производят одинаковое количество воздуха (расход). Вы не можете увеличить CFM, не увеличив мощность (л.с.). Вы также не можете снизить CFM — если вы используете меньше воздуха, компрессор просто проводит больше времени без нагрузки, чем с нагрузкой. Что меняется, когда вы повышаете или понижаете давление, так это то, сколько энергии требуется для поддержания давления. Чем выше давление, тем больше времени компрессор тратит на создание воздуха и тем выше потребляемая энергия.

CFM, PSI и работа

Когда люди говорят, что им нужно больше кубических футов в минуту от воздушного компрессора, иногда они на самом деле имеют в виду, что хотят, чтобы их система выполняла больше работы. Работа, с точки зрения физики, является мерой передачи энергии за счет приложения внешней силы, которая вызывает какое-то действие, например движение объекта. В вашей системе сжатого воздуха воздух обеспечивает внешнюю силу, а работа — это действие, приводимое в действие воздухом — например, приведение в движение поршней или конвейеров, вращение ротора, забивание гвоздя через пневматический пистолет для забивания гвоздей и т. д.

Понижая давление установки, можно получить больше работы от CFM, производимого вашим компрессором. Чем выше давление, тем быстрее пневматические инструменты и оборудование будут использовать воздух. Это означает, что пневматические инструменты, цилиндры, обдувочные пистолеты и другое пневматическое оборудование будут использовать больше кубических футов в минуту при более высоком давлении. Но этот дополнительный CFM не делает больше работы — вы просто используете больше энергии для выполнения той же работы. Чтобы получить больше пользы от CFM, генерируемого компрессором, попробуйте найти самое низкое давление, при котором установка может работать; это увеличит доступный CFM и снизит общее потребление энергии.

Многие заводы работают при более высоких давлениях, чем это действительно необходимо для их инструментов и оборудования. Если вы работаете при 120 фунтах на квадратный дюйм, но вам нужно только 100 фунтов на квадратный дюйм, или работаете при 100 фунтах на квадратный дюйм и вам действительно нужно только 90 фунтов на квадратный дюйм, снижение давления позволит вам выполнять тот же объем работы с меньшими затратами энергии. На каждые 2 фунта на квадратный дюйм, которые вы снижаете, вы экономите около 1% на счете за электроэнергию сжатого воздуха. Узнайте больше, чтобы узнать, подходит ли вам эта стратегия: снижение нагрузки на растения для экономии денег и энергии.

Это означает, что один из ответов на вопрос «как получить больше CFM от моего компрессора» — понизить PSI вашей системы. Хотя на самом деле вы не получаете «больше CFM», вы получаете большую ценность от CFM, который может производить ваш компрессор. Это может решить ваши проблемы с потреблением CFM, если вам просто нужно немного больше энергии для повседневных операций. Если вам нужно намного больше энергии от вашей системы сжатого воздуха, вам придется искать другие ответы.

Вы зря тратите CFM?

Одно место для поиска: сколько вашего воздуха тратится впустую? Если в вашей системе сжатого воздуха есть утечки, большая часть вашей потенциальной мощности теряется. Утечки воздуха вызывают потерю давления между компрессором и концом линии, где необходим воздух. Чтобы компенсировать это падение давления, предприятиям, возможно, придется повысить общий PSI своей системы, чтобы гарантировать, что давление в точке использования не упадет ниже номинального значения для оборудования. И точно так же, как пневматические инструменты используют больше воздуха при более высоких давлениях, утечка воздуха происходит быстрее, что еще больше снижает CFM, доступный для производственных процессов.

Устранение утечек воздуха гарантирует, что каждый драгоценный кубический метр воздуха останется в системе, где он должен работать. Устранение утечек и сокращение потерь воздуха также экономят деньги и энергию: вам нужно меньше воздушного потока, когда он используется эффективно.

Вы также можете рассмотреть другие причины падения давления в вашей системе. Например, если трубопровод или шланги сжатого воздуха на вашем предприятии слишком малы, вы столкнетесь с падением давления из-за сужения. Если трубы не могут обеспечить поток для подачи достаточного количества сжатого воздуха к вашему оборудованию, возможно, потребуется увеличить давление, чтобы выполнить работу. Увеличение размеров труб или шлангов уменьшит падение давления и уменьшит давление, необходимое от компрессора для выполнения задачи. Загруженные встроенные фильтры являются еще одной причиной падения давления. Эффективная система сжатого воздуха, которая сводит к минимуму падение давления, позволит вам получить максимальную отдачу от имеющегося CFM.

Свяжитесь с нами сегодня

Мы здесь, чтобы обслуживать вашу систему сжатого воздуха 24/7/365. Звоните или кликайте сегодня!

Свяжитесь с нами

Соответствие прерывистым или переменным требованиям CFM

Еще один фактор, который необходимо учитывать при поиске большего CFM от вашей системы сжатого воздуха, это необходимость дополнительного потока воздуха постоянно или периодически. Если ваша потребность в воздухе непостоянна или непостоянна, вы можете извлечь выгоду из добавления хранилища или перехода на приводной компрессор с регулируемой скоростью. Другим вариантом было бы добавить еще один компрессор вторичного воздуха.

Добавление хранилища к вашей системе сжатого воздуха

Если ваши циклы потребления перемежаются короткими прерывистыми всплесками высокой потребности – например, для продувки, работы с определенным ручным инструментом и т. д. – добавьте дополнительное хранилище воздуха к вашей система может помочь вам снизить общие требования CFM.

Резервуар воздушного ресивера действует как батарея в вашей системе сжатого воздуха, сохраняя энергию (сжатый воздух) до тех пор, пока она не понадобится. Вместо того, чтобы увеличивать CFM всей вашей системы для удовлетворения вашего пикового спроса, вы можете использовать этот накопленный запас. Это может значительно повысить эффективность вашей системы и позволить вам обойтись меньшим общим объемом CFM.

Переход на воздушный компрессор с частотным преобразователем

Если ваши потребности сильно изменчивы — но не обязательно характеризуются очень короткими импульсами — вы можете воспользоваться воздушным компрессором с частотно-регулируемым приводом (VSD). Важно помнить, что компрессор VSD не может обеспечить больше CFM, чем его максимальная мощность. Таким образом, если он рассчитан на 100 кубических футов в минуту при 100 фунтов на квадратный дюйм, вы не получите более 100 кубических футов в минуту при таком давлении. Однако, если ваша потребность обычно составляет 70 кубических футов в минуту, но бывают случаи, когда вам нужно до 100 кубических футов в минуту, регулируемая скорость 100 кубических футов в минуту может быть лучшим выбором, чем фиксированная скорость 100 кубических футов в минуту. Еще одним преимуществом компрессора с регулируемой скоростью является простота изменения давления воздуха нагнетания; увеличение давления уменьшит CFM машины, а уменьшение давления увеличит CFM. Найти оптимальное давление для вашего предприятия несложно, поскольку давление можно увеличивать или уменьшать на 1 фунт/кв. дюйм изб. за раз.

Компрессор с ЧРП может обеспечить значительную экономию энергии. Как? Компрессор VSD увеличивает и уменьшает скорость двигателя в зависимости от фактической потребности в воздухе. Таким образом, когда вы используете меньше воздуха, он работает менее усердно и потребляет меньше энергии. Напротив, воздушный компрессор с фиксированной скоростью имеет фиксированный CFM: он либо загружен, либо разгружен, и он все еще использует некоторую энергию, даже когда он не нагружен. * С VSD компрессор может регулировать CFM вашей системы в соответствии с вашими потребностями до, но не выше его максимального рейтинга.

Добавление резервного компрессора

Еще один способ добавить CFM в вашу систему сжатого воздуха для периодического или постоянного использования — просто добавить еще один компрессор. Вторичный компрессор обычно такого же размера или меньше, чем ваш основной компрессор. Если потребность в дополнительном CFM меняется — например, в зависимости от смены или сезона — вторичный компрессор можно отключить, когда он не нужен, и включить, когда потребность в CFM высока. Если он того же размера, что и основной компрессор, он также может функционировать в качестве резервного резерва для вашей основной системы. С другой стороны, если вам просто время от времени требуется немного дополнительной мощности в вашей системе, небольшой вторичный компрессор может просто помочь.

Модификация воздушного компрессора для получения большего количества кубических футов в минуту

Но что, если вы хотите получить больше кубических футов в минуту от вашего существующего воздушного компрессора, не снижая PSI установки? Является ли это возможным? Ну да… но не без внесения значительных изменений в систему. Вы не можете просто изменить некоторые настройки, чтобы увеличить CFM сверх максимума, на который рассчитана система. Чтобы получить дополнительный кубический фут в минуту от вашего компрессора, потребуется модернизировать насос и двигатель компрессора, то есть увеличить мощность компрессора. Это большие расходы для крупного промышленного воздушного компрессора: по сути, вы восстанавливаете компрессор, чтобы превратить его в компрессор с более высоким рейтингом CFM.

Стоит ли? Возможно… но в большинстве случаев вам лучше инвестировать в новый, более крупный компрессор (возможно, VSD) или добавить дополнительный компрессор. Если ваш воздушный компрессор не соответствует вашим потребностям в CFM, вы можете продать его подержанным и потратить эти деньги на новый, более крупный компрессор. И если вы переходите с фиксированной скорости на VSD, ваша энергетическая компания может помочь оплатить счет.

Нужно больше CFM? Поговорите с экспертами по сжатому воздуху в компании Fluid-Aire Dynamics

Не всегда легко найти лучший и наиболее экономичный способ получить больше CFM от вашей системы сжатого воздуха.