Для чего на самом деле нужен охладитель компрессора? В этом руководстве объясняются понятия охладителей наддувочного воздуха, промежуточных охладителей, пределов охлаждения и реальных проблем качества воздуха.

Не все компрессор охладители  выполнять ту же работу

Если вы достаточно долго работали с воздушными компрессорами, вы, вероятно, слышали, как люди используют термин «охладитель компрессора» в самых разных значениях. Иногда они подразумевают интеркулер, иногда указывают на радиатор двигателя, а иногда просто на охлаждающий вентилятор в задней части машины. Проблема не в самой терминологии — проблема в том, что эта путаница часто приводит к неверным представлениям о температуре воздуха, влажности и общей производительности системы.

На практике, когда пользователи говорят о «охладителе компрессора», они обычно пытаются решить одну реальную проблему: горячий, влажный сжатый воздух, вызывающий проблемы на выходе. Чтобы понять, действительно ли компрессор обладает достаточным охлаждением, необходимо разделить несколько компонентов, которые часто путают друг с другом.

Типичный портативный или промышленный воздушный компрессор может включать в себя несколько компонентов, связанных с охлаждением:

Только один из этих компонентов напрямую влияет на качество сжатого воздуха на выходе: охладитель. Все остальное обеспечивает работу оборудования, а не его сухость. Это различие кажется очевидным, но его часто упускают из виду при выборе оборудования.

В чем разница междуОхладитель воздуха против интеркулера

Промежуточные и промежуточные охладители — это теплообменники, поэтому их часто путают. Разница заключается в их расположении в процессе сжатия и в том, какую задачу они призваны решать.

Между ступенями сжатия устанавливается промежуточный охладитель. Его задача — снизить температуру воздуха перед следующей ступенью, повысить эффективность сжатия, а также уменьшить механические нагрузки и энергопотребление.

После заключительной ступени сжатия устанавливается охладитель. Его задача — снизить температуру нагнетаемого воздуха, конденсировать влагу из сжатого воздуха и защитить расположенные ниже по потоку инструменты, трубопроводы и оборудование.

Компрессор может работать очень эффективно при наличии хорошего промежуточного охладителя, но при этом подавать слишком горячий и слишком влажный воздух — просто потому, что дополнительного охлаждения недостаточно.

Источник изображения: ( Интеркулер против радиатора wikihow )

Почему охлаждающие вентиляторы и радиаторы не являются интеркулерами

Это одно из самых распространенных заблуждений в этой области. Вентилятор охлаждения помогает перемещать воздух, а радиатор помогает рассеивать тепло от двигателя или масляной системы. Ни один из них не гарантирует, что сжатый воздух, выходящий из машины, будет достаточно холодным для отделения влаги.

Фактически, многие портативные компрессоры используют общие пути циркуляции воздуха: радиатор двигателя, маслоохладитель, интеркулер.

При повышении температуры окружающей среды или непрерывной работе оборудования под высокой нагрузкой охладитель часто становится самым слабым звеном в этой цепи. В результате сжатый воздух соответствует требуемому давлению, но имеет низкое качество.

Воздушные и водяные охладители наддувочного воздуха

С точки зрения чистого теплообмена, водоохлаждаемые доохладители более эффективны. Это основы термодинамики, но в реальных условиях работа компрессора редко бывает идеальной.

Охладители с воздушным охлаждением имеют более простую конструкцию, не зависят от охлаждающей воды и их легче осматривать и чистить на месте. Их ограничением является температура окружающей среды. В жарких или влажных условиях их эффективность заметно снижается.

Водоохлаждаемые доохладители обеспечивают лучший контроль температуры, более стабильные условия на выходе и более эффективное удаление влаги. Их недостаток – необходимость технического обслуживания. Образование накипи, загрязнений и плохое качество воды могут незаметно снижать производительность задолго до того, как пользователи заметят проблему.

Именно поэтому во многих мобильных и прокатных воздушных компрессорах по-прежнему предпочтение отдается компрессорам с воздушным охлаждением, даже если водяное охлаждение выглядит более предпочтительным на бумаге.

Когда встроенный промежуточный охладитель достигает своего предела

На многих рабочих площадках, особенно в буровых, горнодобывающих и трубопроводных работах, операторы начинают замечать такие симптомы, как: избыток воды в пневматическом оборудовании, замерзание воздушных магистралей в холодном климате, коррозия внутри шлангов и фитингов. Портативный воздушный компрессор технически имеет охладитель, но этого просто недостаточно для условий эксплуатации.

К распространенным причинам относятся: ограниченное пространство для теплообменника в портативных установках, высокая температура окружающей среды, снижающая отвод тепла, и непрерывная работа при высокой нагрузке с минимальным запасом охлаждения.

В таких ситуациях практичным решением может стать установка внешнего охладителя после компрессора. Вместо модификации самого компрессора, дополнительный охладитель, установленный после выхода компрессора, обеспечивает дополнительное снижение температуры и отделение влаги — это особенно полезно для мобильных компрессоров, работающих в течение длительных циклов. Этот подход часто упускается из виду, но широко используется в сложных промышленных условиях.

Требует ли охладитель наддувочного воздуха сложного обслуживания?

На самом деле нет, но его часто недостаточно обслуживают. Большинство проблем с интеркулером не приводят к внезапному выходу из строя. Они постепенно снижают производительность, типичные причины включают: скопление пыли на ребрах с воздушным охлаждением, масляный туман, покрывающий поверхности теплообменника, и внутреннее образование накипи в системах с водяным охлаждением.

Поскольку компрессор продолжает работать и подавать давление, пользователи склонны винить в «плохом воздухе» саму машину, а не систему охлаждения. Простая проверка и очистка обычно восстанавливают большую часть утраченной производительности.

Итак, на что следует обратить внимание при оценке "охладителя компрессора"?

Вместо того чтобы зацикливаться на ярлыках, задавайте практические вопросы:

• Какова температура выходящего воздуха при полной нагрузке?
• Какое количество влаги фактически удаляется до слива?
• Рассчитан ли охладитель на непрерывную работу в моем климате?
• Можно ли добавить дополнительное охлаждение, если условия изменятся?

Эти вопросы гораздо важнее, чем то, написано ли в брошюре «высокоэффективная система охлаждения».

Заключение

Термин «охладитель компрессора» достаточно расплывчатый, и эта расплывчатость часто приводит к неправильным решениям. Если разделить понятия охлаждения двигателя, воздушного потока, промежуточного охлаждения и охлаждения наддувочного воздуха, картина становится гораздо яснее.

Для большинства пользователей реальная проблема заключается не в наличии у компрессора охладителя, а в том, соответствует ли его способность к дополнительному охлаждению выполняемой задаче. А если нет, то понимание имеющихся вариантов — от улучшения технического обслуживания до внешнего дополнительного охлаждения — может значительно сократить время простоя и проблемы в дальнейшем.