Назначение компрессора – обеспечить сжатым воздухом плазмотрон станка плазменной резки. Компрессор можно по праву назвать легкими станка. Без него горение столба плазменной дуги и выдув выгорающего металла были бы невозможны.

Основными характеристиками компрессора являются: производительность (расход воздуха или скорость подачи/потока сжатого воздуха л/мин) и рабочее давление сжатого воздуха. Производительность определяет объём сжатого воздуха на входе, который компрессор способен нагнать за 1 минуту.

Также желательно знать выходную производительность компрессора, т.к. компрессоры имеют коэффициент потерь в процессе эксплуатации, но многие производители об этом не говорят и указывают в документации только теоретическую производительность на входе.

Важно знать и объем ресивера,  для нас эта характеристика является определяющей. Ресивер выравнивает перепады давления, возникающие во время включения/выключения компрессора, сглаживает пульсации воздуха и позволяет удалить конденсат из сжатого воздуха. Тем самым ресивер увеличивает срок службы компрессора и источника плазмы. Но главное условие, предъявляемое к ресиверам – соответствие вместимости ресивера и мощности компрессора.

Характеристики, определяющие выбор компрессора указываются в инструкции по эксплуатации источника питания для станка плазменной резки. Солидные производители не только приводят в Руководстве по эксплуатации типовые технологические карты резки, но и комплектуют свое оборудование также системами автоматической регулировки давления, например, технология Smart Sense™ от Hypertherm.  Данная система автоматически корректирует давление газа в зависимости от режима и длины провода резака для обеспечения оптимальной резки.

Обычно рекомендуемые значения давления для автоматизированной резки колеблются в пределах 5,9 Бар (± 20%) для резки и 4,8 Бар (± 20%) для строжки. Помните, что характеристики давления, указанные в барах и атмосферах несколько различаются (1 Бар = 0,987 Атм).

 

 Какие же бывают виды компрессоров?

Несмотря на большое многообразие компрессоров чаще всего в промышленности используются:

 воздушный компрессор

Поршневые компрессоры. Принцип работы этого устройства основан на возвратно-поступательном движении поршня. Вследствие этого происходит повышение давления воздуха. Для нормальной работы компрессора он комплектуется обратным клапаном, устройством сброса. К недостаткам можно отнести относительно большие габариты и вес конструкции, и работу небольшими промежутками в связи с перегревом. Также поршневые компрессоры вызывают большую пульсацию воздуха, что требует, в свою очередь, увеличения объема ресивера для сглаживания.

 

 компрессорВинтовые компрессоры. Они состоят из двух роторов, которые скреплены друг с другом. На их поверхности располагаются винтовые зубья. Повышение давления происходит за счет смещения воздушных потоков в процессе вращения роторов. Эти установки имеют небольшие размеры, а еще винтовые модели обладают минимальным значением шума, что может быть немаловажным при работе специализированных производственных линий в цеху. К тому же ресурс винтового блока практически неограничен и достигает более чем 200–300 тыс. часов. Регламентной замене подлежат лишь подшипники винтового блока. Винтовые компрессоры обладают более совершенной системой маслоотделения и не создают пульсаций давления, что позволяет уменьшить объем ресивера.

Применение спиральных моделей для комплектации станков плазменной резки нецелесообразно. Чаще всего подобные компрессоры используются для создания больших приточно-вытяжных систем.

Обратите внимание, что винтовые компрессоры, как правило, дороже поршневых на 40–50%, но потребляют меньше электроэнергии и лучше окупаются в долгосрочной перспективе при большой интенсивности работы.

 пластинчастый– Роторно-пластинчатые компрессоры. Цилиндрический ротор пластинчатого компрессора устанавливается с эксцентриситетом в статоре большего диаметра. Пространство между ротором и статором имеет форму полумесяца. Во время вращения ротора лопатки под действием центробежной силы прижимаются к внутренней поверхности статора. Лопатки разделяют пространство камеры компрессора на сегменты, объем которых меняется от максимального до минимального при вращении ротора. Рабочий газ всасывается через входные отверстия в статоре в момент увеличения объема сегмента. В момент максимального уменьшения объема сегмента происходит сжатие газа. Роторный компрессор имеет небольшое число деталей, вследствие этого количество изнашиваемых элементов также сведено к минимуму. Процедуры разборки и сборки компрессора отличаются простотой, благодаря чему снижаются затраты времени на обслуживание. Поток сжатого воздуха (газа) на выходе является стабильным (без пульсаций и вибрации), что позволяет во многих случаях использовать компрессор без ресивера или с ресивером небольшого размера.
В любом случае, какой бы тип компрессора Вы не выбрали, исходными данными для Вас должны служить характеристики, указанные в документации на станок плазменной резки. И помните, что компрессор – это не то устройство, на котором стоит экономить.

На что влияют параметры подаваемого воздуха?

Одним из параметров компрессорного оборудования является чистота воздуха на выходе. При наличии посторонних примесей в сжатом воздухе источник плазмы может быстро выйти из строя. При низком качестве подаваемого газа уменьшается скорость резки, ухудшается ее качество, снижается максимальная возможная толщина резки и сокращается срок службы расходных деталей.

41xM8vdp9cL. SY450 Чтобы предотвратить этот процесс, используют фильтрующие узлы для компрессоров, выбор которых требует особо тщательного подхода - осушитель, влагоотделитель, фильтр мелкодисперсных частиц. Компания Hypertherm рекомендует трехуровневую систему фильтрации. Ее принцип заключается в том, что воздух проходит последовательно фильтр для воды и твердых частиц, затем масляный фильтр и фильтр масляных паров. Система фильтрации устанавливается между линией подачи газа и источником тока.  Примером может служить комплект фильтров Eliminizer от Hypertherm. Комплекты для фильтрации воздуха Hypertherm имеют фильтр с сеткой в 1 микрон, который защищает системы плазменной резки Powermax® от загрязненного воздуха, и влагоотделитель с автоматическим стоком, который отводит воду из линий подачи воздуха.

Для достижения оптимальной производительности газ должен отвечать требованиям стандарта ISO 8573–1:2010, класс 1.2.2, т.е. максимальное содержание масла (в виде аэрозоля, жидкости и паров) должно быть меньше 0,1 мг/м3.

Напомним, что влага и масло - самые опасные примеси, они могут привести к взрывоопасным ситуациям, а твердые мелкодисперсные частицы резины, угля, металла, песка могут повредить оборудование.

Однако, следует учитывать, что фильтрация газа может повысить минимально необходимое давление на входе.

Назначение осушителя разберем более детально. Осушители сжатого воздуха для компрессора предназначены для отвода конденсированной жидкости, препятствования образования ржавчины, коррозии и других загрязнений компрессора.

В осушитель воздух подается уже очищенным от примесей, масла и от основной влаги. Принцип работы осушителя заключается в задерживании влаги в поверхностных слоях зерен адсорбента. Использование осушителя для компрессора необходимо – неполное удаление конденсата может привести к коррозии, утечкам воздуха, и, как следствие, снижению давления и формирование отложений в системе распределения сжатого воздуха. Конденсат в сжатом воздухе часто приводит к значительному сокращению срока службы основного технологического оборудования и браку при резке. Осушители сжатого воздуха поддерживают постоянную низкую влажность воздуха, за счет охлаждения и адсорбции.

При выборе осушителя следует руководствоваться теми же критериями, что и при выборе компрессора:

– максимальная пропускная способность в л/мин или м3/мин;
– давление воздуха на входе;
– температура воздуха на входе;
– температура окружающего воздуха.

Определившись в целом с конструкцией компрессора, следует выбирать модель исходя из рекомендаций производителя станка плазменной резки. В эксплуатационной документации на станок обычно приводятся характеристики максимального и номинального давления, скорости потока сжатого воздуха, требования к чистоте воздуха. Параметр рабочего давления компрессора может быть константой или с возможностью изменения в процессе работы. Также могут быть приведены требования к шлангам, патрубкам и арматуре для подключения.

Кроме этих параметров учитывается наличие дополнительных компонентов. К ним относятся защита от перегрузки, автоматическое изменение режима работы в зависимости от внешних факторов. Электронный блок управления компрессором позволяет подключиться к ЧПУ станка для согласованности процесса резки.

Как правильно эксплуатировать компрессор?

Чтобы избежать аварийных ситуаций и продлить ресурс работы компрессора необходимо придерживаться правил и рекомендаций производителя конкретной модели.

Прежде всего, необходимо выполнить правильную установку компрессора и подключение. Подготовка монтажной площадки заключается в ее выравнивании, теоретически компрессор можно установить на любой тип пола производственного помещения, даже на плотно утрамбованный гравий, но желательно все-таки подготовить для него фундамент. Подготовленный и выровненный фундамент поможет существенно снизить уровень вибраций и шума в процессе работы.

Следует заранее оценить чистоту воздуха в помещении, где расположен компрессор, ведь именно этот воздух компрессор будет использовать в работе. В воздухе не должно быть пыли, абразивных частиц.

Для подключения компрессора к станку резки необходимо использовать схему подключения, приведенную в паспорте компрессора.

В дальнейшем во время эксплуатации стоит придерживаться таких правил:

– поддерживать нормальную температуру и влажность в рабочем помещении;
– проводить предварительную очистку воздуха, если подобный механизм не предусмотрен в самом компрессоре;
– систематически проверять состояния узлов и агрегатов;
– обязательно проводить профилактические работы для поддержания компрессора в рабочем состоянии.
– движущиеся части компрессора необходимо периодически смазывать.

Периодичность и объем профилактического технического обслуживания компрессора обычно приводится в эксплуатационной документации на него.

О том, по каким критериям подбирают вытяжную вентиляционную систему для обеспечения потребностей станка плазменной резки можно прочитать в нашем предыдущем материале