Jak správně vybrat a používat kompresor?

Přečtěte si, jak fungují kompresory a na základě jakých parametrů vybrat kompresor do své dílny nebo provozu.

Obsah:

Kompresor je zařízení, které zvyšuje tlak vzduchu jeho stlačením a umožňuje jeho další využití. Výběr správného kompresoru má klíčový vliv na efektivitu a výkonnost práce. Proto je nezbytné zvolit zařízení s odpovídajícím výkonem, velikostí, hladinou hluku a energetickou účinností.

Např. pro precizní řemeslné práce je vhodnější tichý a kompaktní kompresor, zatímco pro průmyslové aplikace je lepší volbou výkonnější a robustnější model.

V následujících odstavcích probereme jednotlivé aspekty výběru kompresoru. Nejprve se však podíváme na to, na jakém principu tato pneumatická zařízení pracují. Na konci článku najdete doporučení konkrétních strojů v závislosti na účelu použití.

Jak vypadají a jak fungují kompresory?

V praxi nejčastěji využíváme dva typy kompresorů, které pracují na odlišných principech: pístový a šroubový.

Pístové kompresory

Pístové kompresory jsou obvykle mobilní zařízení vybavená rukojetí a osazená na kolečkách pro snadnou manipulaci.

V porovnání se šroubovými kompresory jsou levnější, ale zároveň hlučnější a generují větší vibrace. Existují však zařízení v odhlučněné verzi. Nižší hladiny hluku lze dosáhnout také použitím víceválcových kompresorů, které díky přítomnosti až tří pístů mohou pracovat při nižších otáčkách.

V pístovém kompresoru je vzduch nejprve nasáván a následně stlačován pístem pohybujícím se ve válci, podobně jako v pístovém motoru automobilu. Stlačený vzduch je poté předáván do tlakové nádoby, tzv. vzdušníku, který je nejviditelnějším prvkem kompresoru.

Po dosažení požadovaného tlaku tlakový spínač kompresor vypne a naopak – pokud spínač zaregistruje pokles tlaku, znovu kompresor spustí. Tímto způsobem je udržován stálý tlak. Pohon kompresoru zajišťuje elektromotor, který pohání klikovou hřídel spojenou s pístem.

Z hlediska dosažitelného tlaku rozlišujeme:

  • jednostupňové kompresory – pracují v jednom pístovém cyklu, celý proces stlačování vzduchu probíhá v jednom kroku; vhodné pro dílenské použití (vyžadující nižší tlak),
  • vícestupňové kompresory – využívají několik stupňů stlačení, vzduch prochází několika písty a je stlačován postupně; ideální pro průmyslové aplikace (vyžadující vyšší tlak).

Princip a schéma fungování pístového kompresoru
Zásada fungování pístového kompresoru.

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

Šroubové kompresory

Šroubové kompresory mají méně pohyblivých částí, díky čemuž je jejich chod tišší a bez vibrací. Ve srovnání s pístovými kompresory jsou větší, odolnější a vyznačují se delší životností. Jejich místo je spíše v průmyslových provozech než v dílnách. Zároveň jsou však dražší.

Základem šroubového kompresoru je – jak napovídá název – pár do sebe zapadajících šroubů. Jejich otáčením a přibližováním se vzduch v mezeře stlačuje a jeho tlak roste. Podobně jako u pístového kompresoru je vzduch nasáván z jedné strany a vytlačován do nádoby ze strany druhé.

Za pohon šroubů odpovídá elektromotor, jehož výkon lze regulovat připojením frekvenčního měniče.

Za účelem snížení tření a pracovní teploty se na pohyblivé části kompresoru obvykle nanášejí minerální oleje a jiná maziva. Existují však také bezolejové verze.

Princip a schéma fungování šroubového kompresoru
Zásada fungování šroubového kompresoru.

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

Jak postupovat při výběru kompresoru do dílny nebo provozu?

Při výběru zařízení se nejprve zamyslete nad několika klíčovými otázkami:

  • Jak často bude kompresor pracovat?
  • Jaké množství stlačeného vzduchu budete potřebovat?
  • Jakou kvalitu stlačeného vzduchu vyžadujete?

Tabulka pro rychlé porovnání

Typ kompresoru Četnost používání Maximální tlak vzduchu Regulace výkonu
pístový kompresor ideálně 4–6 spuštění za hodinu
max. 10 spuštění/hod.
11 bar (jednostupňové stroje)
16 bar (vícestupňové stroje)
pomocí tlakového spínače
šroubový kompresor nepřetržitý 16 bar Tlakový spínač
frekvenční měniče
sací ventily

1) Četnost používání kompresoru

Předpokládá se, že pro občasné použití v domácí dílně nebo malé firmě je ideální volbou pístový kompresor. Lze jej zapínat a vypínat podle potřeby, je však třeba pamatovat na to, že tyto modely se při každém spuštění opotřebovávají. Při častějším používání nebo příliš dlouhém provozu se pístové kompresory přehřívají a poškozují. Ideální četnost provozu je:

Pro nepřetržitý a intenzivní provoz jsou naopak lepší šroubové kompresory, navržené pro neustálý běh a vyšší výkon. U šroubových kompresorů lze navíc očekávat lepší regulaci výkonu a efektivnější zpracování stlačeného vzduchu. U obou typů zařízení je nutné zajistit včasnou výměnu oleje, filtračních vložek a obecně dbát o údržbu.

Zásady používání pístového kompresoru

Aby pístový kompresor sloužil dlouho a spolehlivě, je důležité dodržovat několik zásad:

  • Dodržujte poměr doby provozu k odpočinku 3:1 – to znamená, že pokud kompresor pracuje např. 9 minut, měl by následně odpočívat 3 minuty.
  • Omezte počet spuštění – maximálně 10 za hodinu. Časté zapínání vede k nadměrnému opotřebení motoru i samotného agregátu.

Výběr pístového kompresoru závisí mj. na celkové denní spotřebě stlačeného vzduchu (s přihlédnutím k nezbytným provozním přestávkám).

Zásady používání šroubového kompresoru

Šroubová zařízení je důležité používat denně. Kompresor musí alespoň jednou za 24 hodin dosáhnout provozní teploty 80 °C, aby se (pomocí odlučovače oleje) odstranila přebytečná vlhkost vznikající kondenzací. V opačném případě šroubový blok rychle podléhá korozi.

Výkon šroubového kompresoru lze regulovat připojením frekvenčního měniče, který mění otáčky pohonu a tím odpovídajícím způsobem snižuje nebo zvyšuje výkon kompresoru, tedy množství dodávaného stlačeného vzduchu. U levnějších zařízení plní podobnou roli sací ventil.

Podrobnosti najdete v článku o efektivním provozu šroubových kompresorů.

2) Potřebné množství vzduchu kompresoru

Při výběru modelu kompresoru musíte vědět, kolik vzduchu ve své dílně nebo provozu spotřebujete. To lze provést přesnou analýzou používání jednotlivých pneumatických nástrojů a procesů.

Pro orientační odhad spotřeby poslouží následující tabulka:

Použití

Spotřeba vzduchu

domácí dílny, huštění pneumatik, ofukování, lakování malých ploch 50 až 160 l/min
domácí dílny, montážní pracoviště, pneu nářadí s menším výkonem, lakování středních ploch 100 až 260 l/min
pneumatické nářadí se středním výkonem, NC stroje s menší spotřebou, lakování větších ploch 260 až 410 l/min
profesionální provozovny, průmyslové sušičky, NC stroje, výkonné pneumatické nářadí 410 až 660 l/min


Výběr kompresoru z hlediska spotřeby vzduchu závisí na velikosti nádoby, kterou lze k danému zařízení připojit.

Zároveň pamatujte, že při velkých, nárazových odběrech vzduchu (obvykle při ofukování, stříkání barvy, pískování) je lepší velká tlaková nádoba. Pro napájení výrobních linek a další aplikace s konstantním odběrem vzduchu budete potřebovat šroubový kompresor s menší nádobou.

Příklad výpočtu potřebné velikosti vzdušníku kompresoru

Představte si, že do své dílny, kde je spotřeba vzduchu 100 l/min, zvažujete nákup pístového kompresoru s následujícími parametry:

  • objem nádoby: 100 l,
  • sací výkon (rychlost nasávání vzduchu): 250 l/min
  • maximální tlak stroje: 10 bar

Při 1 baru by kompresor mohl do nádoby vtlačit 1 × 100 litrů vzduchu (tedy objem nádoby), při tlaku 10 barů je to 10 × 100 l = 1 000 litrů vzduchu.

Jak dlouho potrvá plné natlakování? Víme už, že se do nádoby vejde 1 000 litrů vzduchu – a víme také, že výkon činí 250 litrů za minutu. Výpočet je jednoduchý: 1 000 l / 250 l/min = 4 min.

To však neznamená, že byste mohli spotřebovat 1 000 litrů vzduchu okamžitě. Aby bylo možné zařízení efektivně využívat, musí kompresor v nádobě ponechat určitý tlak. Pokud jeho hodnota klesne pod určitou úroveň, kompresor se znovu zapne a začne nasávat další vzduch.

V praxi tento zapínací tlak činí obvykle 6,5 baru. Většina pneumatického nářadí vyžaduje k provozu tlak 6 barů.

Rozdíl mezi maximálním (vypínacím) tlakem stroje (10 barů) a zapínacím tlakem (6,5 baru) se nazývá hystereze. V našem případě hystereze činí 10 barů - 6,5 baru = 3,5 baru. Při 1 000 litrech v nádobě tedy vždy zůstává 650 litrů vzduchu a k okamžité spotřebě máme k dispozici pouze 350 litrů.

Pokud spotřebujete celých 350 litrů, kompresor se zapne a doplní spotřebovaný vzduch během 1 minuty a 24 sekund (350 l / 250 l/min = 1,4 min).

V praxi však obvykle nečekáte, až zařízení doplní všechen spotřebovaný vzduch:

  • Nejprve zařízení zapnete, počkáte, až se natlakuje, a poté během 3,5 minuty spotřebujete připravených 350 litrů (Vaše pracovní spotřeba činí, jak jsme psali výše, 100 litrů za minutu, tedy: 350 l / 100 l/min = 3,5 min).
  • Následně pracujete s kompresorem dál, zatímco zařízení doplňuje spotřebovaný vzduch. To znamená, že z 250 litrů, které zařízení doplní za minutu, spotřebujete v témže čase 100 litrů (efektivní výkon tedy činí 250 l/min - 100 l/min = 150 l/min). Spotřebovaných 350 litrů bude tedy doplněno během 2 minut a 20 sekund (350 l / 150 l/min = 2,33 min).

Při nepřetržité spotřebě vzduchu má kompresor opět 3,5 minuty pauzu (nemusí stlačovat vzduch a nepracuje) a poté se znovu zapne a pracuje po dobu 2,33 minuty. Celý cyklus kompresoru tedy trvá 5 minut a 50 sekund (3,5 min + 2,33 min = 5,88 min).

A protože z předchozích odstavců víme, že u pístových kompresorů se doporučuje maximálně 10 spuštění za hodinu, můžeme zakoupit zařízení se sacím výkonem 250 l/min do dílny se spotřebou 100 l/min.

Vzorec a příklad pro správný výběr kompresoru

3) Kvalita stlačeného vzduchu

V běžných kompresorech se v důsledku přítomnosti maziv dostávají do stlačeného vzduchu zbytky oleje. Zatímco v dílnách a mechanických provozech to není zásadní překážka, v některých oborech (čepování piva, výroba potravin a léků, medicína atd.) nesmí ve vzduchu zůstat ani stopa po mazivu. Konkrétní koncentraci určuje norma kvality stlačeného vzduchu ISO 8573-1.

U šroubových kompresorů je olej od stlačeného vzduchu oddělován, který následně prochází ještě filtrem. Existují také šroubové kompresory, které olej nepotřebují a jsou chlazené vstřikováním kapaliny.

Průvodce výběrem kompresoru podle účelu využití

Orientace v široké nabídce kompresorů není snadná. Proto níže uvádíme parametry modelů pro různá použití.

Pístové kompresory pro řemeslníky a malé i střední provozy

Do domácí dílny nebo provozu jsou vhodné pístové kompresory vybavené:

  • provozem s automatickým tlakovým spínačem,
  • dvěma manometry pro sledování pracovního tlaku a tlaku v nádobě,
  • přímým spojením kompresoru s pohonem,
  • dochlazovačem pro snížení vlhkosti stlačeného vzduchu.

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

Co si z článku zapamatovat?

  • Do dílny je ideální pístový kompresor, zatímco pro nepřetržitý průmyslový provoz se hodí kompresor šroubový.
  • Pístové kompresory jsou mobilní, levnější, ale hlučnější, zatímco šroubové kompresory jsou tišší, odolnější a vhodné pro intenzivní používání.
  • Vybírejte kompresor (nebo nádobu) mj. na základě své spotřeby vzduchu.
  • Pro použití v potravinářství a medicíně zvolte bezolejové pístové kompresory nebo šroubová zařízení s olejem schváleným pro kontakt s potravinami.