Немногие решения в системе сжатого воздуха столь же важны — и столь же часто принимаются неверно — как выбор мощности воздушного компрессора. Установите слишком маломощную установку — и ваши инструменты начнут глохнуть, давление упадет, а производство остановится. Установите слишком мощный агрегат — и вы будете зря тратить энергию, переплачивать за техническое обслуживание и без всякой на то причины сократите срок службы оборудования.

Хорошая новость заключается в том, что правильный подбор размера — это не дело случая. Это воспроизводимый процесс, основанный на четыре основных критерия — расход воздуха, давление, область применения и мощность — а также четкое семиэтапный рабочий процесс. В данном руководстве подробно описаны 7 этапов и 4 критерия, необходимые для подбора воздушного компрессора, разъясняется истинное значение каждого показателя, а также даются рекомендации, как избежать типичных ошибок, с которыми сталкиваются многие предприятия.

7 шагов и 4 критерия для подбора воздушного компрессора

Почему так важно правильно подобрать размер воздушного компрессора

Современные воздушные компрессоры отличаются более высокой эффективностью и оснащены более совершенными технологиями, чем их предшественники. Однако эта эффективность окупается только в том случае, если оборудование соответствует вашим реальным потребностям. Неправильный выбор воздушного компрессора может привести к:

Проблемы с производством — инструменты, которые не способны поддерживать давление, не справляются со своей задачей.
Потраченная впустую энергия — воздушный компрессор, размеры которого превышают потребности конкретного применения, работает, переключается и потребляет электроэнергию в объемах, значительно превышающих потребности данного применения.
Преждевременный износ и выход из строя — как слишком маленькие, так и слишком большие машины создают ненужную нагрузку на детали.

Поэтому понимание особенностей вашего приложения и деталей его использования является основой всего остального. Если вы правильно определите его размер, остальные компоненты вашей системы будут работать бесперебойно; если же вы определите его размер неверно, затраты будут расти с каждым днём.

4 критерия выбора воздушного компрессора

В конечном счете, любое решение о выборе размера сводится к четырём критериям выбора. Это параметры, которые вы оцениваете перед покупкой, и каждый из них отвечает на свой вопрос, касающийся вашей деятельности.

Критерий 1: Расход воздуха (CFM)

Расход воздуха — это объем воздуха, который может подавать компрессор, измеряемый в кубические футы в минуту (CFM) . Это самый важный фактор, поскольку он показывает, какой объём воздуха компрессор может фактически производить. Каждый инструмент имеет Требования к расходу воздуха (CFM) для пневматического инструмента, поэтому перед выбором сервера необходимо понять, какой именно рабочий процесс требуют ваши приложения.

Критерий 2: Давление (PSI)

Давление, измеряемое в фунты на квадратный дюйм (PSI) , — это сила, которую оказывает сжатый воздух. Различные инструменты и оборудование требуют разного давления в PSI. Если ваш воздушный компрессор не способен обеспечить давление, необходимое для выполнения задачи, эта задача просто не будет выполнена.

Критерий 3: Применение

Именно от конкретного применения зависят ваши требования к качеству воздуха и любые особые потребности. Учтите потери давления, вызванные воздух сушилки, воздушные фильтры, а также водостоки в вашей системе. Определите, нужен ли вам воздушный компрессор высокого давления, агрегат, предназначенный для окраски распылением, или же установка, рассчитанная на выполнение другой специализированной задачи.

Критерий 4: Мощность (л. с./кВт)

Мощность — измеряется в лошадиная сила (л.с.) или киловатты (кВт) — это важно, но не основной критерий выбора. Сначала обратите внимание на расход воздуха и давление, а затем подберите мощность воздушного компрессора в соответствии с вашими потребностями. Распространенной ошибкой является выбор, основанный исключительно на показателе мощности в лошадиных силах; на самом деле две машины с одинаковой мощностью в лошадиных силах могут обеспечивать совершенно разный расход воздуха в зависимости от конструкции и эффективности.

Процесс определения размера из 7 шагов

Как только вы освоите эти четыре критерия, сам процесс определения размера будет проходить в соответствии с логической последовательностью из семи шагов.

Шаг 1: Определите, какие инструменты вам понадобятся, и их требования

Составьте полный список всех инструментов и единиц оборудования, которые будут работать от воздушного компрессора. Для каждого из них проверьте два показателя, указанных на заводской табличке или в техническом паспорте:

Требования к расходу воздуха в кубических футах в минуту (CFM) — воздушный поток, необходимый для работы с максимальной производительностью.
Требования к давлению в системе PSI — давление, необходимое для его работы.

Не полагайтесь на память. Инструменты являются основной отправной точкой при расчете размеров, и если вы пропустите хотя бы один инструмент с большим вытягом, размер может оказаться недостаточным. Обратите внимание на инструмент с наибольшими требованиями в вашем списке, поскольку он поможет определить минимальные требования.

Шаг 2: Учтите рабочий цикл

Не все инструменты работают непрерывно, и это различие имеет огромное значение при расчете размеров.

Используемый инструмент время от времени — например, при работе гвоздезабивного пистолета с частотой нескольких выстрелов в минуту — воздушный компрессор включается и выключается циклически, пополняя запас воздуха в резервуаре между циклами работы. Для этого достаточно небольшого компрессора с резервуаром соответствующего объёма.
Используемый инструмент непрерывно — например, пескоструйная установка или автоматизированный сборочный процесс — требует использования воздушного компрессора, способного обеспечивать постоянный расход воздуха без частых перерывов.

Оцените, как часто и как долго будет использоваться каждый инструмент. Частота использования и количество выполняемых одновременно задач напрямую определяют необходимый расход воздуха (CFM).

Шаг 3: Учтите возможности будущего расширения

Воздушный компрессор — это долгосрочное вложение, и самый выгодный момент для увеличения мощности — это момент его покупки. Думайте наперед:

Планируете ли вы приобрести новые инструменты или оборудование в ближайшие несколько лет?
Будут ли существующие инструменты со временем использоваться более активно?
Ожидается ли рост объемов вашего производства?

Разумно выбрать воздушный компрессор который сможет удовлетворить не только ваши текущие потребности. Небольшой запас на данный момент обойдётся гораздо дешевле, чем полная перекупка в будущем.

Шаг 4: Рассчитайте необходимый расход воздуха (CFM)

Воздушный поток, также известный как подача воздуха в открытом пространстве (FAD) , измеряется в кубических футах в минуту (cfm), литрах в секунду (л/с) или кубических метрах в час (м³/ч) в зависимости от вашего местоположения. Необходимый расход зависит от продолжительности выполнения задачи.

Перемещение деревянного бруска на небольшое расстояние раз в час требует небольшого расхода и может обеспечиваться небольшим компрессором в сочетании с накопительным баком. Компрессор работает в режиме циклического включения и выключения, пополняя запас воздуха в баке между выполнением задач.
Перемещение блока непрерывно требует более мощного и стабильного потока (более высокого значения CFM) и, следовательно, более мощного компрессора.

Недостаточная производительность приводит к частым остановкам, во время которых компрессор восстанавливает давление — это самый явный признак того, что установка выбрана слишком малой мощности. Также следует помнить, что винтовые компрессоры, как правило, обеспечивают большую производительность на 1 кВт или 1 л.с., чем поршневые, поэтому выбор технологии влияет на необходимую мощность. Чтобы определить общий расход, можно обратиться к техническим паспортам производителей, но наиболее точным методом является аудит систем сжатого воздуха выполненное профессионалом.

Шаг 5: Определите требуемое давление (в фунтах на квадратный дюйм)

Давление измеряется в фунтах на квадратный дюйм (фунт/кв. дюйм, psi) или в барах (метрическая единица измерения). Проще говоря, давление — это величина силы, необходимая для выполнения определенного объема работы в любой данный момент времени.

Полезная аналогия: представьте, что вы перемещаете деревянный брусок по столу. Если давления в 100 psi недостаточно для перемещения бруска, задача просто не будет выполнена. Только когда компрессор создает необходимое давление — скажем, 115 psi — брусок перемещается на нужное расстояние.

Вывод прост: Компрессор должен обеспечивать давление, достаточное для выполнения задачи, иначе задача не будет выполнена. Подберите компрессор такой мощности, чтобы он мог обеспечивать максимальное давление, требуемое для вашего самого энергоемкого инструмента, с учетом потерь давления в осушителях, фильтрах и сливных устройствах.

Шаг 6: Подберите мощность (л.с./кВт) в соответствии с расходом и давлением

После того как вы определите требуемые значения расхода и давления, вы сможете подобрать компрессор, лошадиная сила (л.с.) или киловатты (кВт) Соответственно. Мощность — это то, что приводит в действие компрессионный элемент, но она ни в коем случае не должна быть вашей отправной точкой.

Поскольку два компрессора с одинаковой мощностью в HP могут обеспечивать совершенно разный расход воздуха в CFM, энергоэффективность становится решающим фактором. Выбирайте оборудование с подтвержденными показателями эффективности, чтобы иметь возможность объективно сравнивать его и сократить эксплуатационные расходы в течение всего срока службы агрегата.

Шаг 7: Сравнение производительности и расхода

Существует тонкое, но важное различие в определении размеров между емкость и расход:

Производительность воздушного компрессора Означает общий объём воздуха, который может удерживать компрессор; обычно измеряется в галлонах или литрах. Это объём, вмещаемый резервуаром.
Производительность воздушного компрессора показывает, с какой скоростью компрессор может подавать воздух, обычно в кубических футах в минуту (CFM). Это скорость подачи.

Оба показателя имеют значение. Более вместительный резервуар помогает при периодическом использовании с высоким потреблением, сглаживая рабочий цикл. Более высокая пропускная способность необходима для непрерывного или одновременного использования. Понимание этого различия поможет вам избежать покупки большого резервуара в надежде, что он решит проблему с пропускной способностью, которую он на самом деле не может решить.

Области применения и типичные требования к расходу воздуха (CFM) и давлению (PSI)

Различные инструменты и устройства требуют разных уровней расхода воздуха и давления. В приведенных ниже таблицах указаны типичные диапазоны, которые помогут вам определить свои потребности:

Приложение	CFM	PSI
Использование в быту	1–2	70–90
Краскораспылитель / Окраска распылением	4–8	30–50
Пескоструйная обработка	6–25	70–90
Различные электроинструменты	3–10	90–120
Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха	6–12	80–100
Холодильная техника	3–5	60–80
Сборка автомобилей	8–15	90–120
Упаковка для продуктов питания и напитков	4–10	70–90

Пневматический инструмент	CFM	PSI
Аэрограф	0.5–1.5	20–30
Гвоздезабивной пистолет	1–2	70–90
Стоматологическое оборудование	2–4	80–100
Насос для накачивания шин	2–3	100–150
Ударная гайковерт	3–5	90–100
Пневматический трещотка	3–5	90–100
Ударная дрель	3–6	90–120
Краскораспылитель	6–7	30–50
Шлифовальная машина	5–8	90–120

Используйте эти данные в качестве отправной точки, а затем сверьте их с фактическими техническими характеристиками имеющихся у вас инструментов. Всегда подбирайте компрессор в соответствии с вашими самый сложный инструмент чтобы избежать выбора слишком малого размера.

Другие факторы, которые следует учитывать

Помимо этих четырёх критериев, существуют несколько качественных факторов, которые могут определить, подходит ли компрессор для вашего предприятия:

Качество воздуха — В зависимости от области применения вам может понадобиться безмасляный или масляный компрессор.
Энергоэффективность — Выбирайте компрессоры с подтвержденными показателями эффективности, чтобы снизить эксплуатационные расходы.
Переносимость — Решите, нужен ли вам стационарный или портативный воздушный компрессор с учетом особенностей вашей рабочей среды и потребностей в мобильности.
Уровни шума — Некоторые компрессоры работают тише, чем другие, что может иметь решающее значение в условиях, где важна низкая шумовая нагрузка.

Недостаточный и избыточный рост: как распознать тревожные признаки

Понимание последствий ошибочных решений поможет вам избежать обеих крайностей:

Компрессор недостаточной мощности — приводит к падению давления, частым остановкам для набора давления и незавершенности задач.
Компрессор увеличенного размера — может привести к механическим проблемам, чрезмерному количеству циклов и преждевременному выходу из строя, а также к ненужным энергозатратам из-за избыточной мощности.

Оптимальный размер находится посередине между этими двумя вариантами: достаточный расход и давление для самых требовательных задач, с разумным запасом на будущее — но не настолько большим, чтобы вам приходилось платить за мощности, которые вы никогда не используете.

Часто задаваемые вопросы при покупке компрессора

Какой расход воздуха в кубических футах в минуту (CFM) необходим для воздушного компрессора?
Необходимый расход воздуха (CFM) зависит от инструментов или задач, которые вы будете выполнять. Типовые требования приведены в таблицах выше; при выборе размера ориентируйтесь на инструмент, предъявляющий наибольшие требования.

Какой мощности воздушный компрессор мне нужен для домашнего использования?
Для домашнего использования, как правило, требуются более низкие значения CFM и PSI. К типичным областям применения относятся накачивание шин, работа с небольшими инструментами и окраска распылителем. Подбирайте компрессор с учетом вашего самого требовательного к давлению инструмента.

Какой мощности воздушный компрессор мне нужен для окраски распылителем?
Для окраски распылителем требуется стабильный поток воздуха при относительно низком давлении. Как правило, компрессор, обеспечивающий 4–8 куб. футов в минуту при давлении 30–50 фунтов на квадратный дюйм подходит.

Заключительные мысли: если сомневаетесь — закажите аудит

Правильный подбор мощности воздушного компрессора зависит от четырёх факторов — расход (CFM) требуют ваши задачи, давление (PSI) которые им требуются, заявка и его требования к качеству, а также мощность (л.с./кВт) для его реализации — посредством строгого семиэтапного процесса.

Совместите их с оборудованием, энергетическая эффективность которого подтверждена, и вы избежите как ненужных энергозатрат, связанных с использованием агрегата слишком большой мощности, так и сбоев в производстве, вызванных агрегатом недостаточной мощности. Для новых или существующих систем, где важна точность, наиболее верным решением станет аудит системы сжатого воздуха, проводимый специалистом, который измерит фактический объем потребления, учтет утечки и падения давления и порекомендует агрегат подходящего размера.