Разновидностей компрессоров - устройств для сжатия газов и перекачки жидкостей (часто это сходная техника) довольно много. Но нас интересуют только компрессоры, способные работать с пневмоинструментами в быту или на производстве. Таких гораздо меньше, буквально два-три типа, хотя вариантов исполнения среди них очень много. Рассмотрим поршневые, винтовые и мембранные виды компрессоров.
Тип компрессора определяется устройством его основного блока (компрессорной головки), и поршневые модели тут - наиболее распространённый тип. Компрессорная головка по устройству сходна с цилиндро-поршневой группой двигателя внутреннего сгорания: коленвал с поршнем и цилиндр с головкой, в которой есть впускной и выпускной клапаны. Коленвал принудительно вращается, воздух через впускной клапан попадает в цилиндр, где сжимается и через выпускной клапан направляется в магистраль. Главными достоинствами такой системы являются низкая стоимость в сравнении с другими видами, высокая ремонтопригодность и лёгкость обслуживания. Недостатки тоже есть. высокий уровень шума, наличие в системе изнашивающихся деталей, относительно небольшие производительность и ресурс. Впрочем, и никаких сложностей в ремонте нет: все детали достаточно просты в изготовлении. Цилиндров в компрессорном блоке один или два-три (бывает и больше). Обычно используются одноступенчатые поршневые компрессоры. все цилиндры "равноправны". Для давлений свыше 8-10 бар есть резон применять двухступенчатые модели: например, воздух сжимается в двух цилиндрах, а из них направляется в третий, где сжимается ещё сильнее. Это самая часто применяемая схема, но, конечно, число цилиндров может меняться. Сжатие воздуха в три и более ступени для работы ручного пневмоинструмента не применяют.
Сжатие воздуха в них осуществляется с помощью двух вращающихся винтов. Винтовым компрессорам не требуются впускные и выпускные клапаны: всасывание воздуха постоянно происходит с одной стороны компрессора, а выпуск - с другой. Это гораздо более сложная техника. Разновидностью винтовых являются спиральные компрессоры: у винтовых оси шнеков параллельны, меняется шаг, у спиральных шнеки сделаны "на конус", то есть меняется диаметр, оси, разумеется, расположены под углом. Шаг винта может быть постоянным, но в принципе может меняться и диаметр, и шаг. Обычно эти нюансы производители не указывают, называя все такие компрессоры винтовыми. У всех винтовых компрессоров совершенно определённая степень сжатия, зависящая от формы винтов (конфигурации окна нагнетания), а производительность определяется скоростью вращения роторов. За счёт высоких значений объёмного КПД и низких температур в конце сжатия винтовые компрессоры могут обеспечить такие показатели давления, которые в поршневых компрессорах достигаются только при двухступенчатом цикле. Из основных достоинств винтового компрессора можно отметить высокую надёжность работы, большой моторесурс (до ста тысяч моточасов), малую изнашиваемость основных деталей и возможность продолжительной работы без перерыва. Энергоэффективность, то есть количество полученного воздуха на затраченный киловатт мощности, тоже значительно выше, чем у поршневых блоков. Конечно, стоят винтовые блоки значительно дороже, и серьёзный их ремонт "в полевых условиях" невозможен (каждый блок требует индивидуальной обкатки).
Собственно, практически все предлагаемые на рынке компрессоры являются или поршневыми, или винтовыми. Разве что для любителей аэрографии ещё выпускаются мембранные модели, тихие, с небольшой производительностью...
Как поршневые, так и винтовые компрессоры бывают масляными и безмасляными. Масляная плёнка между движущимися деталями не только обеспечивает снижение трения и износ, не только отводит излишки тепла, но и герметизирует зазоры, снижая потери воздуха в процессе сжатия. Но есть и небольшая проблема: микроскопические частицы масла попадают в сжатый воздух, Чтобы их убрать, нужно усложнять систему очистки воздуха после компрессора. И тут возникает ещё одна проблема: никакие системы очистки не дают "стопроцентной" гарантии того, что будет убрано абсолютно всё. Допустим, в некоем объёме сжимаемого воздуха было сто посторонних частиц разного размера - после очистки из них останется десять самых маленьких. Надо ещё почистить - ставим ещё одну систему фильтров... останется две частицы. В эту игру можно играть до бесконечности (или пока не кончатся финансы). Даже при производстве микроэлектроники, когда работники ходят едва ли не в скафандрах и весь воздух подаётся после тщательнейшей многоступенчатой очистки, есть свои нормативы на содержание посторонних частиц (количество и размер). Посторонние включения в воздухе всегда есть: это пыль и влага, а если к ним добавить ещё и масло - задача очистки усложняется: на пыль, влагу и масло нужны, по большому счёту, три разные системы очистки. Причём с маслом проблем, пожалуй, больше всего. К тому же эти системы требуют дополнительного обслуживания, и расходов. Но для пневмоинструмента наличие масла в воздухе в большинстве случаев не критично. Мало того, убрав "грязное" масло из воздуха, очень часто потом в него снова вводят чистое масло. "Безмасляные", точнее компрессоры сухого сжатия, применяются в основном в двух случаях. Это или недорогие бытовые модели, которые годятся, если предполагается редкое использование (и вырабатывать ресурс они будут годами), или дорогие, где все элементы очень хорошо пригнаны друг к другу, то есть утечки воздуха минимальны. Понятно, что разница в цене по сравнению с масляными компрессорами будет в обоих случаях, но в разные стороны. Поэтому, если нет чётких предписаний, вместо более сложных и дорогих машин сухого сжатия можно смело приобретать не менее эффективные "масляные" установки. Конечно же, для их обслуживания следует приобретать специальное "компрессорное" масло, даже если в инструкции написано, что подходит обычное "автомобильное" (так бывает, но сейчас - всё реже). Исключения - профессиональная окраска очень ответственных деталей, например кузовных элементов автомобиля или аэрография. Тут в итоге компрессор сухого сжатия окажется удобнее.
В качестве привода компрессорного блока обычно используется электродвигатель, в редких случаях - бензиновый мотор (иногда такой компрессор совмещают с мини-электростанцией) или дизель (обычно это передвижные компрессорные установки). Различают компрессоры с прямым приводом, когда валы компрессора и двигателя установлены на одной прямой, и с ременным (валы параллельны). Первые проще по конструкции, обычно это небольшие модели. У вторых используется понижающая передача, что даёт ряд преимуществ: частота вращения вала компрессорного блока меньше (а диаметр поршня больше), следовательно, меньше выделение тепла и лучше условия охлаждения цилиндра блока. Для винтовых компрессоров непрямой привод используют и из иных соображений: винтовой блок - устройство довольно габаритное и, поместив двигатель на нём, можно уменьшить общую длину компрессора.Для накопления запаса сжатого воздуха используют ресивер - стальной сварной, реже пластиковый баллон, куда закачивается сжатый воздух. Ресивер сглаживает пульсации воздуха при работе (особенно это актуально для небольших поршневых компрессоров). Ресивер всегда оснащается сливным клапаном для удаления конденсата: при сжатии воздух нагревается, излишний водяной пар выпадает в виде жидкости. К тому же воздух, вышедший из компрессора, за время нахождения в ресивере успевает немного остыть. При перерыве в работе компрессора или отключении питания ресивер позволяет продолжать работу ещё некоторое время. Прессостат - устройство, отключающее привод двигателя при достижении заданного давления и включающее его, когда давление упадёт ниже заданной величины. Между ресивером и компрессорным узлом ставят обратный клапан, на выходе из ресивера - кран и/или редуктор, с помощью которого регулируют выходное давление.
Почти всегда компрессорный блок, ресивер, элементы управления, контроля и защиты объединяют в единый комплект, устанавливаемый на колёса или раму. Он, собственно, и называется компрессором.
