Как правильно рассчитать производительность компрессора

В условиях жесткой конкуренции нефтяные и энергетические предприятия ищут каждую возможность для повышения эффективности. Компрессорное оборудование в этом контексте — один из главных факторов, от которых зависят экономическая отдача производства и бесперебойность процессов. Разберемся, как рассчитать производительность компрессора, что скрывается под этим термином.

Почему важно правильно рассчитать производительность компрессора

Производительностью называют объем газа или сжатого воздуха, который прибор способен выдавать за определенную единицу времени. Этот показатель вычисляют в литрах в минуту (л/мин), кубометрах в час (м³/ч) или кубических метрах в минуту (м³/мин).

От этого параметра напрямую зависит способность оборудования справляться с нагрузкой на предприятии. Если производительность и мощность компрессора ниже требуемой, возникают простои. Превышение оптимальных показателей приводит к увеличению затрат на электроэнергию.

Практическое значение — правильный выбор компрессора снижает частоту ремонта оборудования, уменьшает износ запасных частей, продлевает срок эксплуатации техники. Прибор обеспечивает стабильный режим работы насосных и криогенных установок.

Практические методы расчетов

При расчете производительности компрессора учитывается множество критериев. Главные из них — условия эксплуатации оборудования, характеристики приводного двигателя.

Формула расчета производительности

Рассмотрим два варианта расчета характеристик компрессоров для разных условий эксплуатации. Эти вычисления наглядно демонстрируют, как применять теорию на практике.

Пример 1: Производительность компрессора для покраски

Требования: продолжительность непрерывной работы оборудования — 30 минут, расход воздуха — 200 л/мин при давлении 3 бар.

Расчет нужных параметров: Q_треб = 200 × 1,25 = 250 л/мин

Пример 2: Расчеты для поршневых компрессоров.

Исходные данные: максимальное давление — 8 бар, объем ресивера — 50 л, приблизительное время накачки оборудования от 0 до 8 бар — 100 секунд.

Формула расчета производительности компрессора: Q = (50 × 8 × 60) / (100 × 0,65) = 24000 / 65 = 369 л/мин

Типы компрессоров и их производительность

Выбор прибора зависит от конструкции оборудования, конкретных задач:

• винтовые компрессора. Они оптимальны для непрерывной эксплуатации, применяют на крупных предприятиях химической и нефтяной отраслей. Например, производительность винтового компрессора Remeza ВК30-10ВС составляет 3200 л/мин, рабочее давление — 10 бар Управление оборудованием осуществляется через контроллер AirMaster S1 с интуитивно понятным интерфейсом. Remeza ВК30-10ВС — винтовой маслозаполненный компрессор с частотным преобразователем и ременной передачей. Оборудование с трехфазным электродвигателем легко устанавливается и обслуживается. Для подключения к локальной сети предусмотрен порт RS485;
• безмасляные компрессора. У них более низкая производительность по сравнению с другими моделями компрессоров. Однако такие аппараты обеспечивают регулярную подачу чистого воздуха. Модель REMEZA KC 7-10-270 М отличается высоким уровнем надежности. Оборудование применяется в областях, где в соответствии с техническими регламентами недопустимо наличие масла в воздухе. В первую очередь это текстильная, фармацевтическая промышленность. Модель REMEZA СБ4-100.OLD15СТKМ в шумопоглощающем корпусе предназначена для стоматологов. Поршневой блок OLD с насосами TwinCylinder имеет высокий ресурс работы. Безмасляный компрессор СБ4-100.OLD15СТKМ укомплектован регулятором давления, двумя манометрами. У прибора низкий уровень шума (51 дБа), компактный размер;
• классические поршневые модели. Эти компрессоры характеризуются высокой производительностью при компактных размерах. Поршневые компрессора оптимальны для кратковременных работ. Они отличаются высоким уровнем шума, требуют регулярного техобслуживания. Модель Remeza СБ4/Ф-500 LB75Д совместима с дрелями, краскопультами, гайковертами. Компресор используют в авторемонтном деле, строительстве;
• центробежные модели. Компрессоры, предназначенные для масштабных задач, востребованы в энергетическом секторе.

В промышленности применяются и дизельные винтовые компрессорные станции. Модель Remeza ДК-12/7 Р с производительностью 12000 л/мин — идеальный источник сжатого воздуха во время дорожно-ремонтных, строительных работ. Приборы используют и в геологоразведочной отрасли. Атмосферостойкое покрытие защищает корпус компрессорной станции от коррозии. Remeza ДК-12/7 Р можно применять при температуре воздуха от −25 до +40 °С  .

Производительность компрессора для различных сфер применения

Производительность компрессора для краскопульта зависит в первую очередь от объема подаваемого воздуха. Этот показатель выражается в литрах в минуту. Современным краскопультам необходим стабильный поток сжатого воздуха в диапазоне от 200 до 600 л/мин (в зависимости от технологии нанесения материала, типа применяемого оборудования). Выбирать краскопульт нужно так, чтобы производительность компрессора на 30% превышала производительность краскопульта. Это обеспечивает стабильную работу оборудования, резерв мощности. Для выполнения небольших работ достаточно производительности 100-200 л/мин. Для профессиональной покраски необходимо оборудование с более высокими показателями (300-500 л/мин). Техника с производительностью 360 л/мин хорошо справляется с большинством поставленных задач.

Факторы, влияющие на выбор компрессора для краскопульта:

• площадь обрабатываемой поверхности;
• тип краскопульта, технические характеристики;
• частота выполнения покрасочных работ.

Автоматика управления современных компрессоров играет важную роль при длительных покрасочных работах. Наличие автоматического регулятора давления, термозащиты, фильтров очистки повышает надежность оборудования. Это особенно важно в случае с чувствительными материалами (где даже небольшие примеси в воздушном потоке могут отрицательно сказаться на результате работы).

Производительность оборудования для пескоструя выше, чем для обычных пневмоинструментов. Оптимальный показатель в таких случаях — минимум 1000 л/мин. Для постоянной и интенсивной пескоструйной обработки рекомендован диапазон 2000-5000 литров в минуту.
Есть ли связь между давлением и производительностью

При увеличении давления производительность компрессора снижается. Между этими двумя понятиями есть четкая взаимосвязь. При увеличении давления устройству потребуется больше энергии для сжатия воздуха (что приводит к снижению объемного КПД).
Как регулировать производительность

Современные компрессора снабжены системами управления:

• клапаном, предназначенным для автоматической регуляции подачи воздуха в зависимости от потребления;
• частотными преобразователями, позволяющими экономить энергию при переменной нагрузке.

Подобные рекомендации наиболее выгодны для небольших предприятий с нестабильным потреблением. Такие меры помогают снизить износ оборудования, сократить расходы на электроэнергию.

Как повысить производительность?

Если прибор не справляется с поставленными задачами, поможет:

• установка нового двигателя, способствующая повышению мощности;
• замена изношенных деталей и фильтров, чтобы повысить эффективность работы техники;
• подключение дополнительного компрессора, решающее проблему нехватки воздуха.

Пример расчета производительности

Представьте: вы руководите цехом в нефтяной отрасли, и вам необходимо обеспечить бесперебойную работу пневмоинструментов (400 л/мин) и периодическую покраску (200 л/мин). Суммарная потребность — 600 л/мин + 30% запаса = 780 л/мин. Отличный вариант для нефтяной отрасли — покупка винтового компрессора.
Заключение

Наша компания — официальный дилер завода Remeza в России. На сайте представлено сертифицированное оригинальное оборудование для разных сфер промышленности, одобренное Ростехнадзором. В каталоге онлайн-магазина — безмасляные винтовые и медицинские компрессоры, осушители сжатого воздуха и ресиверы.

Источники:

1. Щерба В. Е. Теория, расчет и конструирование поршневых компрессоров объемного действия. Юрайт: Высшее образование, 2025 г.
2. Толстых А. В., Пенявский В. В., Дорошенко Ю. Н. Инфра-Инженерия, 2022 г.
3. Доманский И. В., Некрасов В. А. Лань: Теплоснабжение и теплотехническое оборудование, 2022 г.