Jak prawidłowo wybrać i użytkować kompresor?

Przeczytaj, jak działają kompresory i na podstawie jakich parametrów wybrać kompresor do swojego warsztatu lub zakładu.

Spis treści:

• Jak działają kompresory?
• Jak postępować przy wyborze kompresora?
• Częstotliwość użytkowania kompresora
• Obliczanie potrzebnej ilości powietrza
• Jakość sprężonego powietrza
• Polecane kompresory do warsztatu i zakładu

Kompresor to urządzenie, które zwiększa ciśnienie powietrza poprzez jego sprężenie i umożliwia jego dalsze wykorzystanie. Wybór właściwego kompresora ma kluczowy wpływ na efektywność i wydajność pracy. Dlatego niezbędne jest wybranie urządzenia o odpowiedniej mocy, wielkości, poziomie hałasu oraz efektywności energetycznej.

Np. do precyzyjnych prac rzemieślniczych bardziej odpowiedni jest cichy i kompaktowy kompresor, podczas gdy do zastosowań przemysłowych lepszym wyborem jest mocniejszy i bardziej solidny model.

W poniższych akapitach omówimy poszczególne aspekty wyboru kompresora. Najpierw jednak przyjrzymy się, na jakiej zasadzie pracują te urządzenia pneumatyczne. Na końcu artykułu znajdziesz rekomendacje konkretnych urządzeń w zależności od przeznaczenia.

Jak wyglądają i jak działają kompresory?

W praktyce najczęściej wykorzystujemy dwa typy kompresorów, które pracują na odmiennych zasadach: tłokowy i śrubowy.

Kompresory tłokowe

Kompresory tłokowe to zazwyczaj urządzenia mobilne, wyposażone w uchwyt i osadzone na kółkach dla łatwego przenoszenia.

W porównaniu z kompresorami śrubowymi są tańsze, ale jednocześnie głośniejsze i generują większe wibracje. Istnieją jednak urządzenia w wersji wyciszonej. Niższy poziom hałasu można również osiągnąć stosując kompresory wielocylindrowe, które dzięki posiadaniu nawet trzech tłoków mogą pracować na niższych obrotach.

@KATEGORIE@(/pistove-kompresory/)(10,random)(slider)

Kompresory śrubowe

Kompresory śrubowe mają mniej ruchomych części, dzięki czemu ich praca jest cichsza i pozbawiona wibracji. W porównaniu do kompresorów tłokowych są większe, bardziej wytrzymałe i charakteryzują się dłuższą żywotnością. Ich miejsce znajduje się raczej w zakładach przemysłowych niż w warsztatach. Jednocześnie są jednak droższe.

@KATEGORIE@(/sroubove-kompresory/)(10,random)(slider)

Jak postępować przy wyborze kompresora do warsztatu lub zakładu?

Wybierając urządzenie, najpierw zastanów się nad kilkoma kluczowymi pytaniami:

• Jak często kompresor będzie pracował?
• Jaką ilość sprężonego powietrza będziesz potrzebować?
• Jakiej jakości sprężonego powietrza potrzebujesz?

1) Częstotliwość użytkowania kompresora

Przyjmuje się, że do sporadycznego użytku w domowym warsztacie lub małej firmie idealnym wyborem jest kompresor tłokowy. Można go włączać i wyłączać w zależności od potrzeb, należy jednak pamiętać, że modele te zużywają się przy każdym uruchomieniu. Przy częstszym użytkowaniu lub zbyt długiej pracy kompresory tłokowe przegrzewają się i ulegają uszkodzeniu. Idealna częstotliwość pracy to:

• 4 uruchomienia na godzinę, czas pracy nie dłuższy niż 10 minut (kompresory do małych warsztatów i garaży),
• 6 uruchomień na godzinę, maks. czas pracy 20 minut (kompresory do użytku profesjonalnego).

Do pracy ciągłej i intensywnej lepsze są natomiast kompresory śrubowe, zaprojektowane do nieprzerwanej pracy i wyższej wydajności. W przypadku kompresorów śrubowych można dodatkowo oczekiwać lepszej regulacji wydajności i bardziej efektywnego przetwarzania sprężonego powietrza. W obu typach urządzeń należy zapewnić terminową wymianę oleju, wkładów filtracyjnych i ogólnie dbać o konserwację.

Zasady użytkowania kompresora tłokowego

Aby kompresor tłokowy służył długo i niezawodnie, ważne jest przestrzeganie kilku zasad:

• Stosuj proporcję czasu pracy do odpoczynku 3:1 – oznacza to, że jeśli kompresor pracuje np. przez 9 minut, powinien następnie odpoczywać przez 3 minuty.
• Ogranicz liczbę uruchomień – maksymalnie 10 na godzinę. Częste włączanie prowadzi do nadmiernego zużycia silnika oraz samego agregatu.

Wybór kompresora tłokowego zależy m.in. od całkowitego dziennego zapotrzebowania na sprężone powietrze (z uwzględnieniem niezbędnych przerw eksploatacyjnych – obliczenia znajdziesz poniżej).

Zasady użytkowania kompresora śrubowego

Urządzenia śrubowe ważne jest, aby użytkować codziennie. Kompresor przynajmniej raz na 24 godziny musi osiągnąć temperaturę roboczą 80 °C, aby (za pomocą separatora oleju) usunąć nadmiar wilgoci powstającej w wyniku kondensacji. W przeciwnym razie blok śrubowy szybko ulega korozji.

Wydajność kompresora śrubowego można regulować poprzez podłączenie falownika, który zmieniając obroty napędu, odpowiednio zmniejsza lub zwiększa wydajność kompresora, czyli ilość dostarczanego sprężonego powietrza. W tańszych urządzeniach podobną rolę pełni zawór ssący.

Szczegóły znajdziesz w artykule o efektywnej eksploatacji kompresorów śrubowych.

2) Potrzebna ilość powietrza kompresora

Wybierając model kompresora, musisz wiedzieć, ile powietrza zużywasz w swoim warsztacie lub zakładzie. Można to zrobić poprzez dokładną analizę użytkowania poszczególnych urządzeń pneumatycznych i procesów.

Do orientacyjnego oszacowania zużycia posłuży poniższa tabela:

Wybór kompresora pod kątem zużycia powietrza zależy od wielkości zbiornika, jaki można do danego urządzenia dołączyć.

Jednocześnie pamiętaj, że przy dużych, nagłych poborach powietrza (zazwyczaj przy przedmuchiwaniu, malowaniu natryskowym, piaskowaniu) lepszy jest duży zbiornik ciśnieniowy. Do zasilania linii produkcyjnych i innych zastosowań ze stałym poborem powietrza będziesz potrzebować kompresora śrubowego z mniejszym zbiornikiem.

Wyobraź sobie, że do swojego warsztatu, gdzie zużycie powietrza wynosi 100 l/min, rozważasz zakup kompresora tłokowego o następujących parametrach:

• pojemność zbiornika: 100 l,
• wydajność ssawna (prędkość zasysania powietrza) 250 l/min
• maksymalne ciśnienie maszyny: 10 barów

Przy 1 barze kompresor mógłby wtłoczyć do zbiornika 1 × 100 litrów powietrza (czyli objętość naczynia), przy ciśnieniu 10 barów jest to 10 × 100 l = 1 000 litrów powietrza.

Jak długo zajmie pełne nabicie? Wiemy już, że w zbiorniku mieści się 1 000 litrów powietrza – i wiemy również, że wydajność wynosi 250 litrów na minutę. Obliczenie jest proste: 1 000 l / 250 l/min = 4 min.

To jednak nie oznacza, że mógłbyś zużyć 1 000 litrów powietrza natychmiast. Aby móc efektywnie korzystać z urządzenia, kompresor musi pozostawić w zbiorniku pewne ciśnienie. Jeśli jego wartość spadnie poniżej określonego poziomu, kompresor ponownie się włączy i zacznie zasysać kolejne powietrze.

W praktyce to ciśnienie włączania wynosi zazwyczaj 6,5 bara. Większość narzędzi pneumatycznych wymaga do działania ciśnienia 6 barów.

Różnica między maksymalnym ciśnieniem (wyłączania) maszyny (10 barów) a ciśnieniem włączania (6,5 bara) nazywana jest histerezą. W naszym przypadku histereza wynosi 10 barów - 6,5 bara = 3,5 bara. Przy 1 000 litrach w zbiorniku zawsze pozostaje więc 650 litrów powietrza, a do natychmiastowego zużycia mamy do dyspozycji jedynie 350 litrów.

Jeśli zużyjesz całe 350 litrów, kompresor włączy się i uzupełni zużyte powietrze w ciągu 1 minuty i 24 sekund (350 l / 250 l/min = 1,4 min).

W praktyce jednak zazwyczaj nie czekasz, aż urządzenie uzupełni całe zużyte powietrze:

• Najpierw włączasz urządzenie, czekasz aż się nabije, a potem w ciągu 3,5 minuty zużywasz przygotowane 350 litrów (Twoje zużycie robocze wynosi, jak pisaliśmy wyżej, 100 litrów na minutę, czyli: 350 l / 100 l/min = 3,5 min).
• Następnie pracujesz dalej z kompresorem, podczas gdy urządzenie uzupełnia zużyte powietrze. Oznacza to, że z 250 litrów, które urządzenie uzupełnia w ciągu minuty, zużywasz w tym samym czasie 100 litrów (wydajność efektywna wynosi zatem 250 l/min - 100 l/min = 150 l/min). Zużyte 350 litrów zostanie więc uzupełnione w ciągu 2 minut i 20 sekund (350 l / 150 l/min = 2,33 min).

Przy ciągłym zużyciu powietrza kompresor ma ponownie 3,5 minuty przerwy (nie musi sprężać powietrza i nie pracuje), a potem znów się włącza i pracuje przez 2,33 minuty. Cały cykl kompresora trwa zatem 5 minut i 50 sekund (3,5 min + 2,33 min = 5,88 min).

A ponieważ z poprzednich akapitów wiemy, że w przypadku kompresorów tłokowych zaleca się maksymalnie 10 uruchomień na godzinę, możemy zakupić urządzenie o wydajności ssawnej 250 l/min do warsztatu o zużyciu 100 l/min.

3) Jakość sprężonego powietrza

W zwykłych kompresorach, w wyniku obecności smarów, do sprężonego powietrza dostają się resztki oleju. Podczas gdy w warsztatach i zakładach mechanicznych nie jest to istotna przeszkoda, w niektórych branżach (nalewanie piwa, produkcja żywności i leków, medycyna itp.) w powietrzu nie może pozostać nawet ślad smaru. Konkretną koncentrację określa norma jakości sprężonego powietrza ISO 8573-1.

W kompresorach śrubowych olej jest oddzielany od sprężonego powietrza, które następnie przechodzi jeszcze przez filtr. Istnieją również kompresory śrubowe, które nie potrzebują oleju i są chłodzone wtryskiem cieczy.

Odorientowanie się w szerokiej ofercie kompresorów nie jest łatwe. Dlatego poniżej przedstawiamy parametry modeli do różnych zastosowań.

Kompresory tłokowe dla rzemieślników oraz małych i średnich zakładów

Do domowego warsztatu lub zakładu odpowiednie są kompresory tłokowe wyposażone w:

• pracę z automatycznym wyłącznikiem ciśnieniowym,
• dwa manometry do monitorowania ciśnienia roboczego oraz ciśnienia w zbiorniku,
• bezpośrednie połączenie kompresora z napędem,
• chłodnicę końcową dla zmniejszenia wilgotności sprężonego powietrza.

@KATEGORIE@(/kompresory-poloprofesionalni/)(10,random)(slider)

Co zapamiętać z artykułu?

• Do warsztatu idealny jest kompresor tłokowy, natomiast do ciągłej pracy przemysłowej nadaje się kompresor śrubowy.
• Kompresory tłokowe są mobilne, tańsze, ale głośniejsze, natomiast kompresory śrubowe są cichsze, bardziej wytrzymałe i odpowiednie do intensywnego użytkowania.
• Wybieraj kompresor (lub zbiornik) m.in. na podstawie swojego zużycia powietrza.
• Do zastosowań w przemyśle spożywczym i medycynie wybierz bezolejowe kompresory tłokowe lub urządzenia śrubowe z olejem dopuszczonym do kontaktu z żywnością.