Компрессор для пескоструйного аппарата: какой выбрать

При организации сервиса по ремонту кузовов автомобилей возникает вопрос по очистке металла от грязи, ржавчины и старого лакокрасочного покрытия. Чтобы быстро удалить все лишние компоненты с металлической поверхности используют пескоструй. Струя песка в смеси с воздухом оперативно снимет все неметаллические материалы. Перед создателями малого предприятия по ремонту авто возникает вопрос: «Какой компрессор нужен для пескоструйного аппарата?»

Не только в гараже используют подобные аппараты. При ремонте мостов или строительных конструкций, в которых требуется удалить старую штукатурку, используют приспособления для подачи абразивной струи под высоким давлением. Модным направлением в изготовлении мебели уже много лет остается остекление предметов интерьера. Дополнительной опцией оказывается нанесение рисунка на стеклах и зеркалах с помощью пескоструя. Область применения установки для абразивной обработки довольно обширна. Сердцем любой из них является компрессор.

Основные параметры для выбора

На основании опытов установлено, что для обработки металлической поверхности площадью несколько квадратных метров требуется обеспечить непрерывную подачу струи абразива в смеси с воздухом массой 0,05…0,07 кг/с. Объемное соотношение между песком и воздухом оставляет (0,01…0,012):1. Получается, что для подачи песка нужно воздуха по объему в 100 раз больше.

Чтобы обеспечить такое количество сжатого воздуха производительность компрессора должна составлять 12…15 л/с (720…900 л/мин). Важным параметром будет давление, создаваемое пневматической машиной.

В теории истечения газа через сопло используют формулу:

, м/с

Где:

  • k – показатель адиабаты. Для двухатомных газов (газовая смесь азота и кислорода – это механическое соединение двухатомных газов) k = 1,4;
  • pкр – критическое давление газа перед соплом, бар;
  • p₁ – давление газа окружающей среды, куда происходит истечение, бар;
  • v₁ – удельный объем воздуха, кг/м³.

Для уточнения критического давления пользуются формулой:

Для двухатомных газов критическое значение составляет βкр = 0,528. В обычном расширяющемся сопле невозможно достичь скорости выше скорости звука для данного газа соответствующей температуры. Поэтому разговоры о том, что нужно на входе в сопло иметь высокое давление необоснованы.

При избыточном давлении ркр = 2,1…2,2 достигается скорость движения потока воздуха, равная wкр = 290…310 м/с. Чтобы получать более высокую скорость истечения используют расширяющиеся сопла Лаваля. Но при их работе будет исходить звук, подобный выстрелам. Находиться рядом с такой работающей установкой будет крайне опасно, не выдержат барабанные перепонки.

Зачем необходим избыток давления?

Компрессоры в работе развивают давление в 4…8 бар. Его использовать невозможно, но нужно создавать. Причина проста: нужно иметь запас сжатого газа в ресивере. После набора давления, регулируемого с помощью регулятора, происходит автоматическое отключение машины. Она включится при снижении значения в ресивере ниже установленного минимума.

Поэтому при подборе компрессоров ориентируются на возможность создания избыточного давления до 6…8 бар. Чем больше, тем лучше.

Критерии выбора

Подбирая компрессорную установку, ориентируются на ряд показателей:

  • Диаметр шланга для подачи воздуха. Пользуются армированными шлангами, их еще называют кислородные. Проходное сечение у них составляет 15 или 19 мм.
  • Диаметр шланга для подачи абразивного материала. На практике используют армированный шланг диаметром 15 мм.
  • Диаметр сопла. Размер сопла в самой узкой части отвечает за секундный расход воздуха. Использование сопла большого диаметра не оправдано, удержать пескоструй в руках будет довольно сложно. Поэтому на практике установлено, что оптимальным будет использование сопла диаметром 4,0…5,0 мм. Тогда будет получена нужная струя подачи абразива в смеси с воздухом.

На основании изложенного определяются требования к компрессору:

  1. Минимальная минутная подача – 1200…1500 л/мин.
  2. Развиваемое давление – до 7…8 бар.
  3. Потребляемая мощность у подобных устройств составляет 2,0…3,0 кВт.

В результате анализа работы нескольких агрегатов были получены данные по производительности пескоструйных установок. Желтым цветом выделен диапазон приемлемых параметров для небольшой мастерской по ремонту автомобилей. При проведении исследований использовался речной песок, имеющий плотность 1600…1650 кг/м³.

Основные показатели Диаметр сопла, мм
3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5
Расход абразива, кг/ч 120 165 210 255 300 345 390 435 480 525 570
Расход воздуха, м³/ч 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 2,7 2,9 3,1
Производительность по обработке поверхности, м²/ч 3,5 4,2 4,9 5,6 6,3 7,0 7,7 8,4 9,1 9,8 10,5
Потребляемая мощность привода, кВт 1,6 1,9 2,5 2,9 3,4 3,8 4,3 4,7 5,2 5,6 6,1

Компрессоры для работы

Современные компрессоры для технологического оборудования изготавливают в поршневом или шнековом исполнении. При работе винтовых компрессоров процесс сжатия газа происходит за счет вращения двух винтов.

Конструкция винтового компрессора:

Устройство винтового компрессора: 1 – корпус; 2 – роторный винт; 3 – подшипник роликового типа; 4 – подшипник шариковый; 5 – подшипниковая опора; 6 – уплотнительный сальник; 7 – крышка торцевая; 8 – пара шестерен редуктора.

Рабочий процесс поршневого компрессора: 1 – всасывающий клапан; 2 – нагнетательный клапан

Процесс работы компрессора проще всего понять, рассматривая схему поршневого устройства. Имеются:

  • цилиндр;
  • поршень;
  • коленчатый вал;
  • впускной и нагнетательный клапаны, расположенные в головке цилиндра.
  1. При вращении коленчатого вала поршень совершает возвратно-поступательные движения. На данной схеме они движутся вверх и вниз.
  2. При движении поршня вниз внутри цилиндра создается разряжение. В результате открывается всасывающий клапан. Воздух из окружающей среды поступает внутрь цилиндра.
  3. При достижении нижней мертвой точки процесс расширения объема прекращается. Поршень начинает движение вверх.
  4. Давление внутри возрастает. В результате впускной клапан перекрывается.
  5. Когда давление увеличивается выше определенного значения, открывается нагнетательный клапан. Воздух под давлением проталкивается в выпускной трубопровод.
  6. По завершении цикла проталкивания клапаны перекрываются. В дальнейшем вся работа повторяется.

Конструктивно промышленные установки имеют не один, а несколько цилиндров. Поэтому при их эксплуатации работ происходит в сглаженном режиме. Маховик уравновешивает вибрацию.

Конструкция многоцилиндрового поршневого компрессора:

При работе винтового компрессора происходит всасывание воздуха из окружающей среды. Профили винтовой пары изготовлены так, что при проталкивании газа в промежутках между винтами постоянно уменьшается объем. Происходит постепенное сжатие рабочего тела.

Цикл совершается без резких возвратно-поступательных движений. Износ в такой конструкции минимальный. Поэтому большинство пользователей рассматривают вопрос использования винтовых компрессорных машин. Их более высокая надежность доказана временем. Поэтому если есть возможность выбирать тот или иной тип, то лучше остановить свой выбор на винтовых системах.

Внимание! Сжатие газа происходит в короткий промежуток времени. Теплообмен с окружающей средой ограничен. Поэтому при расчетах предполагают, что процессы сжатия и проталкивания воздуха происходят по адиабате (без обмена теплотой с окружающей средой). Поэтому сжатый воздух нагревается на 300…450 ⁰С.

Для нормальной работы компрессорных установок нужно выполнять охлаждение. Промышленные устройства имеют водяную рубашку охлаждения. Небольшие установки охлаждаются за счет вентилятора, который обдувает ребристую поверхность цилиндра и головки цилиндров.

Конструктивное исполнение компрессорной установки

При выборе компрессора рекомендуется определиться, какой двигатель будет использоваться для привода. Обычно используют:

  • Электрические моторы, они работают от сети 220 или 380 В.
  • Бензиновые двигатели, потребляют в качестве топлива бензин А-92 (обычно устанавливают четырехтактные устройства, но некоторые производители устанавливают и двухтактные моторы).
  • Дизельные энергосиловые установки. В качестве топлива применяется соляровое масло.

Типы приводов у бытовых и промышленных компрессоров:

Компрессор, оборудованный дизелем. Мощность составляет 12 кВт, оснащен ресивером на 350 л:

Тепловые машины позволяют работать компрессорам в автономном режиме. Такие установки эксплуатируют при выполнении работ на удалении от источников питания. Ими пользуются для работы на удаленных строительных объектах:

  1. При ремонте и строительстве мостов и эстакад. Там приходится очищать арматуру от различных примесей перед последующей заливкой бетонным раствором.
  2. При разрушении объектов, выведенных из эксплуатации. В стране проходит расширенная реновация жилищного фонда. Приходится выполнять разрушение зданий, непригодных для жилья. В них находятся значительные объемы металлических каркасов. Для вывоза строительного мусора нужно удалять арматуру. Помощь в очистке оказывают пескоструйные установки.
  3. При необходимости использовать высокопроизводительное оборудование компрессоры на базе дизелей или бензиновых двигателей могут производить десятки кубических метров в минуту.

Бытовой компрессор использует одноцилиндровое устройство. Осуществляется привод клиновым ремнем. Именно такие установки получили распространение в небольших мастерских по ремонту автомобилей:

  • Электрическое оборудование с питанием до 3,0…3,5 кВт обычно эксплуатируется от сети 220 В. Их подключают обычными вилками. При этом потребляемый ток не превышает 15 А. Такие установки находят использование в небольших производствах или у индивидуальных предпринимателей, занимающихся ремонтом автомобилей.
  • При необходимости использовать более производительные установки, для питания задействуют сеть на 380 В. Она способна подключать компрессоры, потребляющие до 90…100 кВт электроэнергии. Такие установки могут выдавать до 5…10 м³/мин. Такие устройства устанавливают на промышленных предприятиях.
  • На заводах или в мастерских стараются располагать энергетическое оборудование в отдельном помещении. Тогда звук от работающих устройств будет меньше утомлять слух работников. Подачу сжатого воздуха от компрессоров осуществляют по трубам.
  • На современных предприятиях широко используют полипропиленовые трубы. Их легко сваривать между собой, нетрудно организовать разветвление и раздачу разным потребителям.
  • Чтобы равномерно загрузить сеть со сжатым воздухом около потребителей устанавливают ресиверы. Они сглаживают пульсации давления. Имеющийся резерв позволяет эксплуатировать технологическое оборудование в оптимальных режимах.
  • Для работы пескоструя стараются разместить недалеко от объекта ресивер на 500…800 л. Тогда при работе будет обеспечиваться запас по производительности. Работа будет выполняться в стабильном режиме.

Видео: компрессор для пескоструя.

Как эксплуатировать компрессоры в зимний период?

При работе установки зимой необходимо помнить, что в трубопроводах образуется конденсат. Если его регулярно не удалять, то возможно замерзание. Поэтому на промышленных предприятиях устанавливают регламент по обслуживанию компрессорных станций. Ежедневно перед началом работы сливают водо-масляный конденсат. У мощных устройств за 8…16 часов работы набирается до 20…35 л подобной смеси.

Если магистраль газа высокого давления проложена по территории цеха (корпуса или здания), то на ней около ресиверов устанавливают осушители. У них также скапливается конденсат в зимний период. Причина образования конденсата – это контакт с холодными стенами. Когда нет движения воздушного потока по трубе, происходит выпадение капель влаги. Конденсируется водяной пар, имеющийся в обычном воздухе.

Для пескоструйных установок наличие влаги в системе недопустимо. Намокает абразивный материал. Остаются следы окисления на стальных поверхностях. Оборудование повреждается.

Внимание! При эксплуатации установок для абразивной очистки нужно устанавливать клапан для экстренного сброса давления. Перекрывают подачу сжатого воздуха и открывают предохранительный клапан. Воздух быстро покидает ресивер.

Автор статьи

Образование: Высшее, доктор технических наук, профессор.

Давно задумывался выложить запись по поводу пескоструя. Тем более что люди интересуются этим вопросом. Но всё никак руки не доходили…
Года, наверное, 3 назад купил я себе пескоструйный пистолетик
. Отдал 35 долларов за набор: пистолет (с керамическим соплом), запасное металлическое сопло, шланг для песка. Так же купил дуршлаг (сетчатый), чтобы просеивать песок.
Вся пескотруйка состоит из 3-х основных элементов: компрессор, пескоструйный пистолет и обычное ведро с просеенным сухим песком. Из компрессора к пистолету подается воздух под давлением (6-8 атм.); воздух проходит через пистолет, и, благодаря особой геометрии, внутри пистолета создается большое разряжение; разряжение достаточное, чтобы втянуть через специальный шланг песок из ведра в пистолет; песчинки поднимаются из ведра в пистолет и, попадая в сопло, выталкиваются наружу сильным потоком воздуха; дальше писчинка под действием потока воздуха разгоняется и ударяется о поверхность очищаемой детали; своим ударом песчинка откалывает с поверхности детали кусочки коррозии, краски и т.д.

Пистолет с уже модернизированным соплом. Про сопло написано ниже.

Ведро с песком и вставленным шлангом для забора песка.

Первое испытание проводил без каких либо средств защиты — долго сплевывал песок и вытресал его с головы (несмотря на то, что стрегусь почти налысо). При первом испытании также не было специальнообустроенного пространства — песок разлетался повсюду безвозвратно.
Для второго испытания застелил метра 3 квадратных пленкой, чтобы песок можно было потом собрать и использовать повторно
. Одел ветровку с капюшоном (капюшон был со шнурком как у Кени из «Южного Парка»), стекляные защитные очки и противоаэрозольный респиратор («пыльник»). Условия «небо и земля» по сравнению с первым испытанием. Правда очки не прилегают плотно к лицу — песчинки рекошетя попадают изредка в глаза. Попробывал защитную маску (как маска аквалангиста) — т.к. она пластиковая, быстро посекается песком и матовеет (нифига не видно). Решил, что в стеклянных все-таки лучше.
Со средствами защиты более-менее разобрался.
3-х метров квадратных застеленной пленкой плоскости было малова-то — часть песка улетала гораздо дальше
. Края пленки по-поднимал — теперь песок меньше разлетается.
Пусть песок чуток и разлетается, но тот, что остается на пленке, задалбывает собирать — каждый раз поднимаешь пленку по кругу за края, чтобы песок собрался в одну кучку, основную часть кучи песка пересыпаешь в деро при помощи совка (в обороте участвует у меня 20 литров песка; сразу просто ссыпать в веро — может пленка порваться), остатки ссыпаешь в ведро, обратно укладываешь пленку.
Решил сделать пескоструйную камеру — очки не нужны, песок не разлетается, собирать его обратно в ведро гораздо проще и быстрее
. Делал ее из остатков старого холодильника. Получилось на вид ОЧЕНЬ коряво (делал на скорую руку и, как бы, «временный вариант»), но довольно функционально (временный вариант стал основным). Слишком большие детали (дверь, капот и т.п.), конечно, в нее не влезут, но для чистки мелочевки (максимум колесный диск) — самое ТО!

Мангал — так называют его те, кто не знает, что это такое)) Ножки теперь уже съемные. Требует еще прилично дороботок, но и так облегчает жизнь.

Крышка со стеклом. Со временем стекло посеклось песком и стало матовым.

Внутри

С пространством в общем-то вопрос тоже решил.
Теперь вопросы по техничекому оборудованию. Самая основная проблема — слабый компрессор…
Для покраски мне выше крыши хватало производительности 200 л/мин (на входе) — 4 атмосферы компрессор может постоянно выдавать.
Для пескоструя этого было критически мало… Ждешь пока накачает 8 атм
. Начинаешь работать пескоструем, и через секунд 10-15 давление в рессивере 35л успевает упасть до 6 атм., компрессор начинает сново маслать. Если продолжить работать, то давление постепенно спадет до 4 атм. (ниже 5 атм. пескоструй очень слабо чистит; 7-8 атм — самое то).
Пробывал параллелить 2 компрессора (к основному подключал дополнительный производительностью где-то 150 л/мин)
. Работать гораздо веселее, но всё равно не хватает производительности…

Старший и младший брат

Нужно под 500 л/мин производительность, но такого от сети на 220В сложно найти. Да и денег не было на такой. Справлялся тем, что есть.
Насчет рессивера — я не заморачивался. Он производильность не увеличивает. При пескотруйке компрессор постоянно маслает — значит в рессивере не успевает набраться максимальное давление — рессивер просто перепускает через себя воздух (работает не на накопление, а просто на передачу).
Вторая проблема — конденсат в воздухе. У него последствия такие же как и у мокрого песка — песок начинает налипать на сопло изнутри и потом его забивает. Вопрос влаги я решил влагоотделителем.

Немного прокололся с влагоотделителем — лишнюю деталь купил. Влагоотделитель — это только та часть, где стоит монометр. Вторая часть — это ёмкость под масло для смазки пневмоинструмента. Продавец втирал, что одна половина ловит воду, вторая — масло. На самом деле и воду и масло улавливает только первая

Третья проблема — сопла изнашиваются, и нужно где-то брать новые. Керамическое сопло послужило очень долго, но со временем круглое отверстие диаметром 4 мм превратилось в овальное 8х9 — давление воздуха на выходе из сопла упало, а площадь сечения отверстия увеличилось; песок вылетает с меньшей силой и в большом количестве. Заказал токарю 2 новых сопла по образцу запасного из комплекта. Выточились они из низкоуглеродистой стали — не закалить. Проработали они где-то по 10 часов — отверстие стало больше, чем в изношенном керамическом. Решил поэксперементировать со старыми ненужными свечами зажигания — сделал из них подобие сопла (отверстие 4 мм, но на входе нет конуса, и без посредников в пистолете не зажмется). Обернул «сопло» полоской резины, воткнул в гайку писолета и накрутил всё это на пистолет. Результат меня удивил — отбивает и расходует песок практически так же как и со «стоковым» соплом. Износостойкость тоже на высоте. Вопрос с соплом тоже решен.

Надеюсь, некоторые вопросы по пескострую удалось разъяснить.
Если что еще не понятно, спрашивайте — постараюсь ответить.
Критика, так же как и советы, воспринимается положительно — всё-таки мне на пользу)

  1. Главная
  2. Статьи
  3. Компрессор для пескоструя. Как выбрать?

Принцип пескоструйной обработки и сферы применения

Пескоструйная обработка — это разновидность обработки металлических и изделий из камня или стекла, при которой происходит повреждение поверхности изделий частицами песка или другого абразива, распыляемого потоком сжатого воздуха. Пескоструйное оборудование часто применяется в автосервисах и мастерских, когда нужно, например, снять старую краску с кузова или дисков. При пескоструйной обработке абразивные частицы создают на поверхности металла царапины и насечки, таким образом подготавливая кузов к покраске. Некоторые производители краски сами указывают, какой именно должна быть шероховатость поверхности для эффективного нанесения их продукции. Также пескоструи применяются для очистки кирпичной кладки от штукатурки, удаления копоти и даже стирания граффити. Обработка стекла с помощью пескоструйного оборудования лишает его глянцевого блеска. Это называется декоративным матированием стекла.

Выбор компрессора для пескоструя

Для пескоструйной обработки необходим сам пескоструйный аппарат и компрессор, обеспечивающий подачу сжатого воздуха к пескострую. В зависимости от способа применения пескоструйного оборудования компрессоры могут отличаться. Если Вас интересует компрессор для пескоструя, который будет применяться в автосервисе, то будет достаточно небольшого поршневого компрессора производительностью 0.7-1 куб.м/мин и давлением 6-8 бар. Если же речь идет о промышленном применении пескоструйного оборудования, то тут потребуется более мощный винтовой компрессор производительностью 5-6 куб.м/мин и давлением более 10 бар. Стоит также учесть. Что подаваемый на пескоструйное оборудование сжатый воздух не должен содержать частиц влаги и масла, поэтому стоит применять ресиверы, фильтры и осушители.

Расчёт производительности компрессора

Решили купить компрессор для пескоструйного оборудования?

Наша компания занимается реализацией компрессоров и компрессорного оборудования известных мировых и отечественных брендов в Уфе. В нашем каталоге Вы найдете большой ассортимент поршневых и винтовых компрессоров, передвижных и стационарных компрессорных станций, а также фильры, осушители и другое оборудование, которое очень пригодится для эффективного решения Ваших задач. Наши специалисты помогут Вам подобрать компрессор для пескоструя и всё необходимое оборудование по самым низким ценам.