Ресивер для компрессора: назначение, параметры, виды оборудования

Важные моменты при выборе воздушного ресивера

Ресивер ARIACOM

В большинстве областей промышленного производства достаточно широко используются компрессоры, например в областях машиностроения, химической отрасли, для задач металлообработки и во множестве других. Неотъемлемой частью компрессорного блока является воздушный ресивер. Учитывая тот факт, что ресивер является емкостью со сжатым воздухом, для его проектирования необходимо использовать высококачественные материалы и запчасти, более того, необходимо иметь актуальные сертификаты на такое оборудование.

Большинство ресиверов относится к 4 группе сосудов под давлением, допустимая температура не должна превышать 200°С, а произведение давления (кгс/см2) на объем (м3) не должно превышать значение 1,0.

При этом, согласно “Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, находящихся под давлением”, воздушные ресиверы такого типа не подлежат регистрации в органах Ростехнадзора.

Также следует помнить, что даже если регистрировать ресиверы не требуется, по нормам их следует устанавливать вне помещения, либо за стеной. Но данные нормы не распространяются на ресиверы, находящиеся в составе компрессоров (наследие норм на проектирование компрессоров в СССР).

Принимая во внимание все вышесказанное, имеет смысл уточнить отраслевые правила проектирования сосудов, работающих под давлением (если они существуют для вашей области применения), а также получить консультацию в ближайшем отделении Ростехнадзора. Следующим моментом при выборе ресивера является расчет подходящей модели для пневмосети

Это является очень важной частью подбора, поскольку ошибки на данном этапе могут привести к нарушениям работы оборудования, снижению качества продукции и ухудшению здоровья персонала

Следующим моментом при выборе ресивера является расчет подходящей модели для пневмосети

Зачастую стоимость ликвидации аварий, возникших по вине неисправного компрессорного оборудования, существенно превышает стоимость закупки надежного оборудования и его последующего технического обслуживания.

Как подобрать оптимальные параметры ресивера?

Кроме вместимости, ресивер для компрессора характеризуется также:

Предельными значениями влажности воздуха.
Условиями эксплуатации (допускается перепад внешних температур окружающего воздуха -15…+40ºС и относительная влажность не более 75…80%).
Требованиями к месту установки (вдали от источников тепла, горючих и взрывоопасных материалов, а также в атмосфере загрязнённого механическими частицами воздуха – пример, вблизи циркулярных пил).

Требованиями ПБ 03-576-03 (правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением) запрещается также эксплуатация ресиверов, которые не прошли поверку работоспособности стенок резервуара, а также имеющих внешние дефекты поверхности – трещины, вмятины, следы атмосферной коррозии.

Выбор характеристик ресивера для компрессора производят так. Устанавливают требуемый расход сжатого воздуха, продолжительность его потребления, минимальное и максимальное значения давления. Далее, воспользовавшись стандартными таблицами онлайн-расчёта (например, //www.kaeser.ru/Online_Services/Toolbox/Air_receiver_sizes/default.asp) определяют искомый параметр. Например, при исходных данных расхода воздуха 0,1 м3/мин, продолжительности пиковой нагрузки при работе 5 мин, допустимым перепадом давлений минимум/максимум 3/4 ат, оптимальный объём бака ресивера составит 500 л.

Данный способ ориентирован на время, которое потребуется для полного опустошения ресивера. Существует и упрощённая, табличная методика, которая соотносит объём ресивера с потребляемой мощностью компрессора. Используемые на практике соотношения таковы:

Для компрессора мощностью до 5 кВт – до 100 л;
Для компрессора мощностью до 10 кВт – до 300 л;
Для компрессора мощностью до 20 кВт – до 550 л.

Промежуточные значения рекомендуется получать интерполированием. Имеются также и экспериментальные зависимости. Например, ёмкость резервуара ресивера не может быть меньше, чем производительность компрессора за 8 секунд его непрерывной работы. В частности, при расходе воздуха компрессором в 400 л/мин объём бака составит, не менее:

V = (400×8)/60 = 53,33 (л)

Особенности безмасляных приборов

Данный вариант может быть незаменимым в некоторых ситуациях. Почему? Потому что на выходе дают на 100% чистый воздух, без каких-либо примесей, а это актуально для предприятий с высокими требованиями к качеству сжатого воздуха.

Такая техника востребована в фармацевтическом секторе, в медицинских учреждениях, в пищевой промышленности, на определенных химических заводах. Хотя в других сферах, где требуется применение безмасляного сжатого воздуха, она тоже является актуальной – благодаря следующим своим преимуществам, которые мы покажем на примере наших безмасляных компрессоров серии LENTO:

нет необходимости в использовании магистральных фильтров в системе подачи сжатого воздуха, в большинстве случаев;
встроенный рефрижераторный осушитель и отсутствие магистральных фильтров в системе сводит к минимуму перепад давления. Это снижает потребление электроэнергии, которое компрессор затрачивает для поддержания требуемого давления в сети;
конденсат после компрессора может быть слит в канализацию без дополнительной очистки;
высокая надежность и значительно меньшие затраты на обслуживание и ремонт, в сравнении с двухступенчатыми безмасляными компрессорами;
прямой привод передает мощность от электродвигателя к винтовому блоку с эффективностью 99,9%, в отличие от двухступенчатых винтовых блоков, эффективность которых примерно 98% из-за потерь на зубчатом редукторе;
низкая скорость вращения роторов винтового блока – это меньшая нагрузка на подшипники и низкий уровень шума, в сравнении с двухступенчатыми блоками.

Классификация

Кроме того, что существуют мобильные и стационарные ресиверы, специалисты отмечают и другие конструктивные признаки воздухосборников, позволяющие считать их различными видами изделий. Так, существуют горизонтально и вертикально ориентированные емкости.

При этом ресиверы в горизонтальном исполнении более компактны и дают возможность экономно разместить на себе насос, электромотор и другое вспомогательное оборудование. Характерная особенность такой компоновки — минимальная длина соединительных трубопроводов. Благодаря этим особенностям горизонтальные ресиверы получили широкое распространение как в бытовых компрессорах, так и в автомобильных пневмосистемах.

Тогда как в вертикальных воздухосборниках проще осуществляется слив накопившегося конденсата. Кроме того, они более удобны при монтаже компрессорных агрегатов, состоящих из нескольких ресиверов, так как занимают меньше места, чем горизонтальные емкости. Поэтому такие воздухосборники чаще используют на тех промышленных предприятиях, где требуется большое количество сжатого воздуха.

Интересно, что при необходимости однотипные ресиверы можно легко объединить между собой параллельным или последовательным способом соединения. При этом емкости, сцепленные между собой последовательно, обеспечивают более высокую степень осушки воздуха и очистки его от различных примесей. Тогда как параллельное соединение ресиверов повышает ремонтопригодность всей системы, так как для восстановления работоспособности одной емкости не нужно полностью выключать компрессорное оборудование. Неисправный бак просто отключается и ремонтируется. Также этот вариант соединения характеризуется наибольшей пропускной способностью.

Устройство на 80 литров

Воздушные ресиверы для компрессора на 80 литров разрешается изготавливать на два реле. Специалисты говорят о том, что фильтры подбираются большого диаметра. Выходной патрубок у ресивера должен находиться в верхней части. Промежуточные фильтры монтируются через переходник. Также надо отметить, что распространенными считаются модификации с упорами, которые находятся внутри камеры. Параметр давления у ресиверов данного типа составляет примерно 10 бар. Реле у них используются проводного типа. Сила сжатия максимум равняется 3 Н. Тройники под модификации подбираются диаметром от 2.2 см. Также надо отметить, что в устройства часто устанавливаются датчики для контроля уровня давления.

Как рассчитать объем ресивера

В процессе расчета объема ресивера следует принять во внимание основные параметры – производительность компрессора, метод регулирования и потребность в сжатом воздухе от потребителей. Для стационарного агрегата падение давления на участке трубопровода от компрессора к самому удаленному потребителю не должно превышать 0,1 бар

Для стационарного агрегата падение давления на участке трубопровода от компрессора к самому удаленному потребителю не должно превышать 0,1 бар.

Обычно расчет объема ресивера производят с помощью специализированных программ. Для самостоятельного расчета ниже приведена формула, которая используется при следующих условиях: температура окружающей среды 20 °С, давление 1 бар, время цикла 30 секунд.

где V — объем воздушного ресивера, м³ Q — производительность наибольшего компрессора, м³/мин Δp — желательная разность давлений, бар

Обратите внимание, что в расчете учитывается только один компрессор с максимальной производительностью, вне зависимости от количества компрессоров в локальной пневматической сети. Такая особенность возникает из-за наличия уставок в работе пневмосети, которые выставляются из условий отсутствия потребности в наличии множества ресиверов в системе

Объем ресивера для поршневого компрессора выбирается из условий производительности компрессора в минуту. Для такого типа компрессоров характерно отсутствие холостого хода и преимущественно эпизодическая работа. Нашей рекомендацией для подобных компрессоров является использование воздушных ресиверов с объемом, немного превышающим расчетный, чтобы как можно реже задействовать ремень привода компрессора частыми включениями и выключениями.

Важно обращать внимание на время циклов работы и простоя для того, чтобы в процессе эксплуатации ресивера с выбранным объемом число пусков и остановов двигателя компрессора не превысило бы допустимую величину. Для винтового компрессора объем ресиверного сосуда определяется из условий одной трети от производительности компрессора в минуту. Такой тип компрессора характеризуется непрерывной работой, и у него имеется возможность работы на холостом ходу, следовательно, возможно выбрать сосуд с меньшим объемом

Такой тип компрессора характеризуется непрерывной работой, и у него имеется возможность работы на холостом ходу, следовательно, возможно выбрать сосуд с меньшим объемом

Для винтового компрессора объем ресиверного сосуда определяется из условий одной трети от производительности компрессора в минуту. Такой тип компрессора характеризуется непрерывной работой, и у него имеется возможность работы на холостом ходу, следовательно, возможно выбрать сосуд с меньшим объемом.

Объем воздушного ресивера для винтового компрессора с регулированием частоты стоит выбирать минимум — одна девятая от производительности компрессора в минуту, максимум — одна треть от производительности компрессора в минуту.

Некорректный выбор ресиверного оборудования может повлечь за собой, при условии частой периодичности режимов нагрузки и разгрузки, либо аварийный останов, либо аварию пневмосети.

Учитывая все вышесказанное, мы все же рекомендуем Вам проконсультироваться с техническими специалистами перед приобретением ресиверного оборудования, поскольку для осуществления точного расчета необходимо использовать более развернутые формулы или компьютерные программы.

Конструкция

Воздухозаборник состоит из множества элементов, к числу основных относятся следующие:

манометр, контролирующий уровень давления;
герметичная емкость для сжатого воздуха;
патрубки, соединяющие устройство с пневматической системой и компрессором;
защитный клапан, который позволяет стравливать среду при повышенном давлении;
кран для удаления влаги.

Подбор ресивера для компрессора необходим только для поршневых агрегатов. Устройства на пластинчатой или винтовой основе не требуют использования подобных дополнений. Под воздействием давления рабочая среда доставляется в емкость при помощи патрубка и доходит до необходимого уровня давления. При этом образуется конденсат, и уменьшается общая влажность воздуха. Подача сжатого газа осуществляется на пневмоинструмент или пневмосистему через выходной патрубок.

Ресивер для компрессора предназначен для предотвращения образования коррозии в системе за счет удаления излишек влаги. Также он способен накапливать сжатый воздух и обеспечивать непрерывную работу во время повышенных нагрузок. Поэтому он становится незаменимым при недостаточной производительности агрегатов и функционировании большого количества потребителей.

Оборудование, работающее в автоматизированном режиме, включается при снижении давления до заданного уровня и выключаются при его повышении. Ресивер сокращает количество циклов, что позволяет увеличить период бесперебойной эксплуатации и снизить степень износа. Подача сжатого воздуха производится неравномерно из-за специфики функционирования поршневых систем. Данная проблема устраняется специальным воздухонакопителем, предотвращающим пульсацию.

Критерии выбора компрессорного оборудования

Чем должен руководствоваться потребитель, выбирая воздушный компрессор. Самое главное он должен понимать, для каких целей будет использовано приобретаемое оборудование. Сразу надо оговориться, что существуют отдельные отрасли, и технологические операции могут быть использованы только компрессоры, работающие без масла.

Ключевыми параметрами компрессорного оборудования являются:

Расход воздуха (производительность).
Рабочее давление.
Требования к чистоте воздуха.

Как правило, эти параметры должны быть определены инженерами — технологами, которые разрабатывают технологические процессы с участием компрессорного оборудования.

Например, расход воздуха, может быть рассчитан по следующей схеме:

Расчёт количества воздуха при непрерывной эксплуатации.
Внесение коррективов в полученное значение с учетом времени работы оборудования в смену или сутки.

При подборе оборудования необходимо учитывать рост числа потребителей сжатого воздуха.

Изготовление и подключение дополнительного ресивера своими руками

Нередко для небольшой мастерской возникает необходимость размещения нового пневматического оборудования, с которым старый нагнетатель воздуха уже не может справиться. Можно попытаться самостоятельно решить эту проблему, если подключить к компрессору дополнительный ресивер. При этом совсем не обязательно нести неоправданные расходы, покупая штатную емкость. Опытные мастера стараются обойтись подручными средствами.

Практически в любом хозяйстве часто лежит без дела старое оборудование, предназначенное для работы под давлением. Ресивер для компрессора своими руками можно изготовить из газового баллона, огнетушителя или куска бесшовной толстостенной трубы большого диаметра.

Наиболее надежным получается самодельный ресивер, сделанный из баллона для сжиженного углеводородного газа. Для этого у него демонтируют входной вентиль, после чего интенсивно промывают или пропаривают внутреннее пространство. Желательно заполнить емкость водой и дать раствориться в ней донным отложениям в течение суток. Только после этого можно при необходимости проводить на корпусе газорезку и сварку.

В баллон вваривают штуцера для подключения манометра, входа и выхода воздуха, дренажный вентиль для отвода конденсата.

Совет! Удобно приспособить рукоятки и колеса для мобильных установок или устойчивую опору в случае стационарного применения.

Соединение с компрессором выполняется с помощью металлических труб или шлангов, рассчитанных на высокое давление. Собранную установку обязательно испытывают на максимальной нагрузке, после чего подбирают оптимальный режим для различных ситуаций.

Устройство воздухосборников сжатого воздуха

Саратовский резервуарный завод изготавливает ресиверы сжатого воздуха в горизонтальном и вертикальном исполнениях. Производительность и выполняемые функции не отличаются. Преимуществом вертикального исполнения является минимально занимаемая площадь, которая может быть использована в других целях.

Корпус представляет собой цилиндрический корпус с эллиптическими днищами. В стенке предусматриваются патрубки, штуцеры и люки для установки технологических приборов, для подачи и выдачи рабочей среды, отвода конденсата/масла и осуществления планового обслуживания или ремонта.

Из-за того, что оборудование эксплуатируется при высоком давлении (до 1,2 МПа), они комплектуются контрольно-измерительными и предохранительными устройствами, которые гарантируют надежную и безопасную работу.

В стандартную комплектацию входит:

манометр с трехходовым краном
датчики давления
предохранительно-сбросной клапан
измерительные приборы
подводящий трубопровод
сливной патрубок для отвода конденсата пара
штуцеры для подключения, например, к компрессору

Монтаж сосудов на месте эксплуатации осуществляется на опоры.

Назначение штуцеров*

Обозначение	Назначение	Объем, м3

1	1,6	2	3,2	4	5	6,3	8	10	12,5	16	20	25	3	40	50
Условный проход, мм
А	Вход	50	100	100	200	200	200	200	250	250	300	300	300	300	350	350	350
Б	Выход	50	100	100	200	200	200	200	250	250	300	300	300	30	350	350	350
В	Для предохранительного клапана	25	50	50	50	80	80	80	150	150	150	150	200	200	200	200	200
Количество клапанов	1	1	1	2	2	2	2	1	2	2	3	2	3	4	4	4
Г	Слив конденсата	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50
Д	Воздушник	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50
Е	Дренаж	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50
Ж	К регулятору	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50
З	Для манометра	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50
И	К манометру в машинное отделение	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50
К	Люк	80	450	450	450	450	450	450	450	450	450	450	450	450	450	450	450

Габариты воздухосборника сжатого воздуха* объемом до 50 м3

Объем, м3	Основные размеры, мм	Масса, кг
D	S	H	h	D1	d
0,5	600	6	2000	1500	520	19	295
1	800	6	2340	1700	720	19	520
1,6	1000	8	2300	1600	920	19	945
2	1000	8	2900	2200	920	24	1110
3,2	1200	8	3160	2300	1100	24	1420
4	1200	8	3860	3000	1100	24	1655
5	1400	10	3665	2700	1260	35	2170
6,3	1400	10	4565	3600	1260	35	2545
8	1600	10	4415	3300	1410	35	2790
10	1600	10	5515	4400	1410	35	3430
12,5	2000	12	4520	3200	1810	42	4380
16	2000	12	5520	4200	1810	42	5075
20	2000	12	6870	5400	1810	42	6000
25	2200	12	7155	5600	2010	42	7935
32	2400	12	7775	6000	2210	42	9460
40	2400	12	9775	8000	2210	42	12285
50	2400	12	11775	10000	—	42	14805

*расположение и назначение штуцеров, а также габаритные размеры даны для справки

Виды компрессоров: описание

Объемные

Это тип компрессоров, в которых сжатие происходит за счет уменьшения объема камеры. К ним относятся: поршневые, винтовые, мембранные, жидкостно-кольцевые, роторно-пластинчатые и спиральные.

С момента изобретения первого компрессора в 1650 году было изобретено большое количество разных типов моделей, используемых в той или иной ситуации

Обратим внимание на те из них, которые продолжают оставаться актуальными

Поршневые

Классически распространены, хотя сегодня во многих сферах их уже активно вытесняют более перспективные винтовые. Могут быть как стационарными, с электродвигателем, так и мобильными, с мотором внутреннего сгорания и колесным/гусеничным шасси.

Главное, что нагнетание и подачу осуществляют поршни, передвигающиеся в гильзах, и это позволяет обеспечивать следующие эксплуатационные характеристики:

давление до 500 бар;
производительность больших газовых компрессоров может достигать 8000 м3/ч.

По конструкции они сравнительно сложны, поэтому в процессе работы требуют квалифицированного обслуживания.

Мембранные

Что делает компрессор такого типа, так это сжимает газ специальной пластиной, совершающей возвратно-поступательные движения благодаря штоку, зафиксированному на коленвале. В свою очередь, сама прокладка тоже закреплена – на камере, – и поэтому ей не нужны всевозможные уплотнители или кольца.

Данному виду присущи следующие преимущества:

общая надежность конструкции;
герметичность, а значит и высокий уровень нагнетания;
безопасность и защита от коррозии;
чистота (не нужно смазывать) и простота обслуживания.

Важная особенность: рабочая среда контактирует с мембраной и внутренними стенками камеры прибора, но не с атмосферой помещения или открытой площадки. Это позволяет перекачивать даже токсичные и вредные вещества , или, наоборот, ценные газы, утечки которых недопустимы.

Винтовые

Главным органом у них является роторная пара, вращающаяся и всасывающая воздух в корпус, состоящий из нескольких отделов. Проходя через систему резервуаров, клапанов и труб, рабочая среда охлаждается, очищается, нагнетается, после чего поступает к конечным потребителям.

Постепенно вытесняют собой поршневые модели – в силу следующих своих преимуществ:

экономичнее, чем поршневые (затраты электроэнергии они снижают на 30%, а то и больше);
развивают 8-13 атмосфер давления, при расходе воздуха до 85 м3/мин;
надежны за счет простоты конструкции;
компактны, отличаются низкой металлоемкостью;
высокоэффективны – могут работать круглосуточно;
поддаются автоматизации управления.

Пластинчато-роторные

Характер их действия – на вытеснение, с передачей толчкового импульса в процессе нагнетания. В их случае газ засасывается за счет увеличения объема камеры между пластинами, вставленными в ротор. Давление создается за счет того, что, когда ротор поворачивается, объем камеры потом уменьшается. Процесс повторяется циклически, с каждым оборотом ротора. Это приводит к созданию нужного давления (от 3 до 6 бар), вывод же осуществляется через патрубок.

Возвратно-поступательное движение отсутствует, и это залог стабильного хода. Подключение к электрическому мотору может осуществляться напрямую, что снижает потери энергии.

Динамические

Данное компрессорное оборудование – это установки либо центробежного, или же осевого типа. В первом случае газ попадает на рабочее колесо под действием центробежной силы и создает разреженное пространство со стороны всасывания. Давление повышается в диффузоре, гасящем поток. Во второй же ситуации рабочая среда перемещается между лопатками ротора, постепенно меняя свою скорость и сжимаясь.

Их эксплуатационные характеристики – это:

Направление движения воздушных масс – либо продольное (центробежные), либо поперечное (осевые), либо даже диагональное (комбинированные).
Число ступеней сжатия – от одной до нескольких.
Вид привода – паровой, электрический или даже газотурбинный.
Выходное давление – от 0,015 МПа (модели-«вентиляторы») и выше.

Ресивер для компрессора