Compresoare cu piston

Un compresor de aer comprimat reprezinta un echipament care transforma energia mecanica provenita de la un motor electric sau cu ardere interna, in energie pneumatica, prin comprimarea si stocarea aerului intr-un rezervor ( butelie sau vas tampon ). Acest aer comprimat este ulterior utilizat pentru a alimenta diverse echipamente, unelte sau procese industriale. Compresorul mai este cunoscut si sub denumirea de pompa de aer.

In cate categorii se impart compresoarele cu piston ?

Compresoarele cu piston se impart in mai multe categorii, in functie de tipul alimentarii si domeniul de lucru:

·         Compresoare cu piston si motor electric ( monofazate sau trifazate )

·         Compresoare cu piston si motor termic ( benzina sau Diesel )

·         Compresoare medicale

·         Compresoare cu acumulator

Compresorul cu motor electric este frecvent utilizat in ateliere si unitati de productie unde este disponibila sursa de energie electrica, in schimb, compresorul cu motor termic preteaza pentru domeniul agricol fiind utilizat la curatarea filtrelor utilajelor. Compresorul medical furnizeaza aer curat, uscat si fara ulei ( este un compresor de tip oilless sau oilfree ), fiind esential pentru mentinerea unui mediu steril si sigur in cabinete, clinici si spitale.

 Compresorul cu acumulator reprezinta solutia utilizata in aplicatii mobile de scurta durata unde nu exista acces la alta sursa de energie si trebuie sa fie cat mai compact.

Care sunt principalele componente ale unui compresor cu piston ?

In general, un compresor cu piston este alcatuit din: pompa de aer, motor de antrenare, butelie pentru inmagazinarea aerului, presostat, regulator de presiune, supapa de siguranta, supapa de purjare, alte componente auxiliare pentru controlul si furnizarea aerului comprimat.

Cum functioneaza un compresor cu piston ?

Pentru producerea aerului comprimat este necesar ca motorul sa antreneze pompa de aer prin intermediul unui ansamblu mecanic. Aerul produs de catre pompa este distribuit in vasul tampon ce are atat rol de inmagazinare cat si rol de a pastra constante debitul si presiunea utila in conditii de consum neregulat. In momentul in care presiunea din vas a atins valoare maxima, presostatul opreste functionarea motorului. Atunci cand scade presiunea in butelie si se apropie de valoarea minima, presostatul porneste motorul compresorului pentru completarea vasului cu aer comprimat. Trebuie tinut cont de faptul ca aerul atmosferic contine apa, care este incomprimabila, astfel in butelie ajunge un amestec de aer cu apa. De aceea este important ca supapa de purjare sa fie actionata periodic, in functie de regimul de utilizare, pentru eliminarea lichidului din vas.

Cum se alege un compresor cu piston ?

Compresorul cu piston se alege tinand cont de: debitul necesar, presiunea necesara, calitatea aerului comprimat.

Compresoarele cu piston nu pot functiona in regim continuu, ca cele cu surub, deoarece se incalzesc excesiv si se deterioreaza prematur atat pompa cat si motorul. Din acest motiv acestea sunt concepute sa lucreze pe cicluri de functionare, cu pauze.

Criteriul de alegere in functie de presiunea de lucru

Presiunea de lucru este specificata pe etichetele sau in cartile tehnice ale echipamentelor pneumatice utilizate. Este important ca un compresor cu piston sa functioneze la o presiune mai mare decat sculele pneumatice conectate. De exemplu, daca la un polizor pneumatic este necesara o presiune de 6.5 bari, se alege un compresor cu o presiune de 8 bari. Presiunea de iesire poate fi ajustata prin intermediul regulatorului de presiune.

Criteriul de alegere in functie de debitul de aer

Debitul de aer furnizat este in corelatie cu debitul absorbit, coeficientul este de 0.7. Unii furnizori promoveaza ca si parametru debitul aspirat, ca are valoare mai mare. Debitul real furnizat este influentat de pierderi de presiune pe traseu si regimul de functionare, asa ca acest parametru se mai inmulteste cu 0.7 pentru a avea o valoare reala a debitului pe care compresorul il poate livra.

Debitului necesar se calculeaza in functie de aplicatie:

·         Domeniul auto – o masina de jantat/dejantat consuma 40 – 80 L/min, un pistol de strans roti intre 150 – 500 L/min depinde de diametrul surubului – sau in corelatie cu marimea cheii pneumatice, un pistol de vopsit circa 100 – 350 L/min ( in functie de diametrul diuzei, tipul vopselei );

·         Domeniul tamplariei de PVC – o masina de lipit/debavurat profile consuma 5 litri per ciclul de functionare, un pistol pneumatic de insurubat  in jur de 100 – 200 L/min;

·         Domeniul tamplariei mobilier - o masina de aplicat cant mobilier consuma 40- 60 L/min, un capsator pneumatic 5 litri per ciclu

Dar toate aceste date sunt inflentate de presiune, cu cat presiunea este mai mare, cu atat consumul de aer este mai mare, de regimul de lucru.

Calculul se face insumand consumatorii si aplicand un procent de simultaneitate, in general se ia 20 – 30 % in plus, pentru siguranta.

Criteriul de alegere in functie de calitatea aerului

Echipamentele pneumatice cu angrenaje necesita un aer lipsit de vapori de apa deoarece afecteaza calitatea ungerii complete generand o durata scazuta de exploatare. O solutie o reprezinta utilizarea compresorului fara ulei (oilfree) daca se incadreaza in parametri sau utilizarea unui compresor cu piston cu baie de ulei pe care se monteaza o unitate de filtrare cu rol de separare a vaporilor de apa din aerul comprimat.

Sunt compresoarele cu piston sigure in exploatare ?

Sursele de aer comprimat, inclusiv cele cu piston, sunt prevazute cu o supapa de siguranta ce se declaseaza in momentul in care presostatul nu mai este eficient in coordonarea comenzilor de pornit/oprit. In cazul in care presiunea din butelie depaseste valoarea maxima pentru care a fost proiectata, supapa de siguranta elimina surplusul de aer pentru evitarea exploziilor.