На производстве три, пять, десять станков с ЧПУ — какой компрессор купить? Один мощный или несколько средних? Как не переплатить за избыточную мощность и не получить дефицит воздуха? Расчёт производительности компрессора для станков — это задача, которую нельзя решать «на глаз» или «как у соседей». Цена ошибки работает в обе стороны.
Зачем считать и чем грозит ошибка
Компрессор слишком слабый
- Давление в магистрали проседает при пиковой нагрузке
- Пневмозажимы станков ослабляют хватку
- Система автоматической смены инструмента не отрабатывает цикл
- Станок выдаёт ошибку «Low air pressure» и встаёт
- Простои, брак, срыв сроков
Компрессор слишком мощный
- Переплата при покупке
- Избыточное энергопотребление годами
- Неоправданные расходы на обслуживание
Для наглядности: если на участке с реальной потребностью около 1 000 л/мин установить винтовой компрессор для цеха мощностью 37 кВт вместо достаточных 11 кВт, разница в потребляемой мощности составит порядка 26 кВт. При двухсменном режиме (около 4 000 часов в год) и типичных промышленных тарифах на электроэнергию перерасход может исчисляться сотнями тысяч рублей ежегодно. За пять лет — сумма, сопоставимая со стоимостью нового компрессора.
Пошаговая методика расчёта с формулами, коэффициентами и полностью разобранным примером для типичного производственного участка. Расчёт можно повторить для своего парка оборудования за 20 минут.
Входные данные: что собрать перед расчётом
Прежде чем открывать формулы — соберите исходные данные. Расчёт потребления сжатого воздуха без точных вводных — гадание на кофейной гуще.
Перечень всех потребителей сжатого воздуха
Составьте полный список всего, что потребляет сжатый воздух на производстве:
- Станки с ЧПУ — каждый отдельно, с указанием модели и типа (токарный, фрезерный, обрабатывающий центр, лазерный)
- Пневмоинструмент — гайковёрты, шлифмашинки, обдувочные пистолеты, пневмодрели
- Пескоструйные камеры
- Покрасочное оборудование (краскопульты)
- Пневмоцилиндры в приспособлениях и автоматике
- Прочие потребители — продувка деталей, системы аспирации, пневмоклапаны
Обдувочный пистолет, которым оператор продувает детали после обработки, может потреблять 100–350 л/мин в зависимости от сопла и давления. Два-три пистолета — и это уже сопоставимо с расходом станка.
Если в системе есть пескоструйная камера, покрасочное оборудование или лазерный станок с ассист-газом — проверьте требования к давлению и качеству воздуха. Такие потребители могут нуждаться в отдельной линии подготовки или даже в отдельном компрессоре из-за принципиально иных требований к чистоте, давлению или расходу.
Где взять данные по расходу
- Паспорт / техническая документация станка: раздел «Расход воздуха» или «Air consumption». Указывается в л/мин, м³/мин или CFM. Обязательно обратите внимание, указан средний или максимальный (пиковый) расход — от этого зависит, как применять коэффициенты в дальнейшем.
- Табличка на корпусе пневмоинструмента: расход и рабочее давление.
- Справочные таблицы типовых расходов — приведены ниже в этой статье как ориентир. Для точного расчёта всегда используйте данные из паспорта конкретного оборудования.
- Если данных нет: подключите расходомер к конкретному потребителю и замерьте реальный расход при работе. Это точнее любых справочников.
Режим работы производства
- Количество смен: одна, две, три, круглосуточно
- Реальная загрузка станков внутри смены — станок может стоять 20–30 % времени (переналадка, ожидание заготовок, перерывы)
- Планы по расширению парка — если через полгода появятся ещё два станка, закладывайте это сейчас. Менять компрессор — дорого и долго.
- ☐ Список всех потребителей воздуха с паспортным расходом (с указанием — средний или максимальный)
- ☐ Рабочее давление каждого потребителя
- ☐ Количество одновременно работающих потребителей
- ☐ Режим работы (смены, часы, дни в неделю)
- ☐ Длина и состояние пневмомагистрали
- ☐ Планы по расширению на ближайший год
Определение расхода воздуха каждого потребителя
Единицы измерения и их подвохи
Расход воздуха указывают в разных единицах. Чтобы не ошибиться при суммировании — приведите все значения к одной единице (рекомендация — л/мин).
| Из | В | Коэффициент |
|---|---|---|
| 1 м³/мин | л/мин | × 1 000 |
| 1 м³/ч | л/мин | × 16,67 |
| 1 CFM | л/мин | × 28,32 |
| 1 л/мин | м³/ч | × 0,06 |
Расходы воздуха в паспортах потребителей и производительность компрессора должны быть приведены к одной базе. Как правило, расходы указываются для свободного (атмосферного) воздуха при нормальных условиях — так называемый «приведённый воздух». Если в документации разных единиц оборудования используются разные базовые условия — приведите их к единой базе, иначе суммирование будет некорректным. При сомнениях уточняйте у производителя оборудования.
Критически важная оговорка: производительность компрессора может указываться двумя способами:
FAD (Free Air Delivery)
Реальный объём воздуха на выходе при рабочем давлении. Это то, что реально получает потребитель. Методика измерения описана в стандарте ISO 1217 — уточните в паспорте конкретного компрессора, по какому стандарту и при каких условиях измерена производительность.
Геометрическая (теоретическая) производительность
Расчётная величина: объём, который компрессорный блок прокачивает за оборот × число оборотов. Она всегда выше FAD — конкретная разница зависит от конструкции, состояния и режима работы компрессора.
Некоторые поставщики указывают геометрическую производительность — компрессор «на бумаге» выглядит мощнее, чем есть. Если не разобраться — воздуха не хватит. Всегда уточняйте, какая именно производительность указана в каталоге или коммерческом предложении.
Таблица типовых расходов воздуха
| Потребитель | Расход воздуха, л/мин (ориентир) | Рабочее давление, бар |
|---|---|---|
| Фрезерный обрабатывающий центр (средний) | 200–500 | 6–7 |
| Токарный обрабатывающий центр | 150–350 | 6–7 |
| Лазерный станок (волоконный) | 500–1 500 | 7–10 |
| Обдувочный пистолет | 100–350 | 4–6 |
| Пневмогайковёрт | 150–450 | 6 |
| Пневмошлифмашинка | 200–600 | 6 |
| Покрасочный пистолет (краскопульт) | 200–400 | 3–4 |
| Пескоструйная камера | 800–3 000 | 6–8 |
| Пневмоцилиндр (цикловой) | 10–80 | 5–6 |
Реальный расход конкретной модели может отличаться в разы в зависимости от комплектации, опций, режима работы и года выпуска. Для расчёта используйте данные из паспорта вашего оборудования. Если паспорт утерян — замерьте расход расходомером.
Коэффициент использования (Ки)
Ни один потребитель не расходует воздух 100 % рабочего времени. Коэффициент использования — это доля времени, в течение которого потребитель реально забирает воздух внутри своего рабочего цикла.
Расход воздуха станка ЧПУ неравномерен: обдув зоны резания идёт постоянно во время обработки, но между деталями — пауза; смена инструмента — кратковременный пиковый расход; зажим/разжим патрона — секундный импульс.
Уточните, что именно указано в паспорте оборудования — максимальный (пиковый) или средний расход воздуха.
- Если в паспорте указан максимальный / пиковый расход — применение Ки обоснованно: оно приводит пиковое значение к среднему.
- Если в паспорте указан средний расход (за цикл обработки) — дополнительно умножать на Ки нельзя, это приведёт к занижению расчёта и дефициту воздуха.
Q_расч_i = Q_паспорт_i × Ки_i
| Потребитель | Ки (ориентировочный диапазон) |
|---|---|
| Станок с ЧПУ (фрезерный/токарный) | 0,4–0,7 |
| Обрабатывающий центр (автоматический цикл) | 0,5–0,8 |
| Лазерный станок | 0,7–0,9 |
| Обдувочный пистолет | 0,1–0,3 |
| Пневмогайковёрт | 0,15–0,3 |
| Пневмошлифмашинка | 0,3–0,5 |
| Покрасочный пистолет | 0,4–0,7 |
| Пескоструйная камера | 0,8–1,0 |
| Пневмоцилиндр (цикловой) | 0,1–0,3 |
Значения ориентировочные. Точный коэффициент определяется по реальному режиму работы конкретного оборудования — хронометражом или замерами расхода. Если нет уверенности в значении Ки — принимайте верхнюю границу диапазона или используйте паспортный расход без коэффициента.
Если станок работает в автоматическом цикле с минимальными простоями — берите верхнюю границу. Если загрузка эпизодическая — нижнюю.
Коэффициент одновременности пневмопотребителей (Ко)
Ключевой момент расчёта: не все потребители работают одновременно. Коэффициент одновременности отражает вероятность того, что все потребители расходуют воздух в один и тот же момент.
От чего зависит Ко:
- Количество потребителей — чем их больше, тем ниже коэффициент (статистика «сглаживает» пики)
- Организация производственного процесса — поточное, единичное, серийное
- Сменность и загрузка
| Количество потребителей | Ко (ориентировочный диапазон) |
|---|---|
| 1–2 | 1,0 |
| 3–4 | 0,85–0,95 |
| 5–8 | 0,75–0,85 |
| 9–15 | 0,65–0,80 |
| 16–30 | 0,55–0,70 |
| Более 30 | 0,50–0,65 |
Значения ориентировочные. Точный коэффициент определяется наблюдениями и статистикой одновременной работы на конкретном предприятии. При отсутствии данных — принимайте консервативное значение ближе к верхней границе диапазона.
Если все потребители — станки с ЧПУ, работающие одновременно в автоматическом цикле без простоев, Ко ближе к 0,9–1,0. Снижать коэффициент допустимо только при реально прерывистой нагрузке: часть станков стоит на переналадке, ручной инструмент используется эпизодически.
Занижать Ко «для экономии» — опасно. Если расчёт покажет, что компрессора хватает, а в реальности все станки заработают одновременно — давление просядет.
Суммарный расход с учётом утечек сжатого воздуха
В любой пневмосистеме есть утечки сжатого воздуха — через соединения, фитинги, изношенные шланги, негерметичные быстросъёмные муфты, прохудившиеся уплотнения пневмоцилиндров.
Типичный уровень утечек (по отраслевым оценкам)
Новая, грамотно смонтированная магистраль
5–10 %
Система среднего возраста (3–5 лет)
10–20 %
Старая или плохо обслуживаемая система
20–40 %
Утечки в 25–30 % — не редкость на плохо обслуживаемых производствах. Это эквивалентно тому, что четверть электроэнергии, потребляемой компрессором, уходит на сжатие воздуха, который просто свистит в щели.
| Состояние магистрали | Ку |
|---|---|
| Новый, качественный монтаж | 1,05–1,10 |
| Система среднего возраста (3–5 лет) | 1,10–1,20 |
| Старая или плохо обслуживаемая система | 1,20–1,40 |
Если утечки в существующей системе превышают 15–20 %, экономически выгоднее сначала устранить основные утечки (ультразвуковой аудит + замена фитингов и шлангов), а не покупать более мощный компрессор для компенсации потерь. Каждый процент утечек — прямой перерасход электроэнергии.
Для расчёта нового компрессора с новой магистралью рекомендуется Ку = 1,05–1,15. Для существующей системы — оцените фактические утечки и примите Ку по таблице выше.
Итоговая формула суммарного расхода
Где:
- Q_паспорт_i — паспортный расход i-го потребителя, л/мин (максимальный/пиковый; если указан средний — Ки не применяется)
- Ки_i — коэффициент использования i-го потребителя
- Ко — коэффициент одновременности (из таблицы выше)
- Ку — коэффициент утечек (из таблицы выше)
Убедитесь, что расходы всех потребителей и FAD компрессора выражены в одинаковых единицах, приведены к одним и тем же условиям (свободный воздух) и заданы при одном рабочем давлении.
Требуемая производительность компрессора
Q_сумм — это минимальный расход воздуха, который должен обеспечить компрессор. Но выбирать модель «впритык» — значит не иметь запаса на расширение и нештатные ситуации.
Рекомендуемый запас: 10–20 % сверх Q_сумм — на неточности расчёта, возможное расширение парка оборудования и нештатные ситуации. Обратите внимание: утечки уже учтены в коэффициенте Ку, поэтому запас — это отдельный множитель «на вырост», а не дублирование поправки на утечки.
Q_компрессора ≥ Q_сумм × 1,15
Если расширение парка не планируется в ближайшие 2–3 года, достаточно запаса 10 %. Если планируется добавление станков — берите 20 % или сразу закладывайте дополнительных потребителей в расчёт.
FAD компрессора всегда указывается при определённом давлении (например, 7, 8 или 10 бар). При увеличении давления доступная FAD у той же модели снижается. Сравнивайте FAD компрессора и расчётную потребность строго при одном и том же давлении — том, которое требуется вашим потребителям.
Модельные ряды серийных компрессоров имеют дискретные ступени производительности, которые различаются у разных производителей. Берите ближайшую модель с FAD, равной или превышающей расчётное значение, по каталогу выбранного производителя.
Ориентировочные диапазоны FAD-производительности винтовых компрессоров
Для общей ориентации ниже приведены примерные диапазоны FAD-производительности винтовых компрессоров по мощности двигателя. Эта таблица — не для подбора конкретной модели. FAD конкретного компрессора зависит от производителя, серии, конструкции и давления. Два компрессора одинаковой мощности от разных производителей могут заметно различаться по FAD.
| Мощность, кВт | Примерный диапазон FAD при 8 бар, л/мин | Ориентировочное применение |
|---|---|---|
| 5,5 | 650–750 | 1–2 станка |
| 7,5 | 900–1 050 | 2–3 станка |
| 11 | 1 350–1 600 | 3–5 станков |
| 15 | 1 800–2 100 | 4–6 станков |
| 22 | 2 700–3 200 | 6–10 станков |
| 37 | 4 500–5 500 | 10–15 станков |
| 45 | 5 500–6 800 | 12–20 станков |
Она показывает только порядок величин. Итоговый выбор — всегда по FAD конкретной модели из каталога/паспорта при вашем рабочем давлении.
Выбирать компрессор на несколько станков по мощности двигателя, а не по FAD. «У нас 15 кВт — значит, хватит» — не аргумент без проверки реальной производительности при рабочем давлении.
Расчёт ресивера для компрессора
Ресивер (воздухосборник) — неотъемлемая часть пневмосистемы. Он демпфирует пики потребления, стабилизирует давление, снижает частоту циклов нагрузки/разгрузки компрессора и обеспечивает первичное охлаждение воздуха.
Эмпирическая формула оценки объёма ресивера
Где:
- V_рес — объём ресивера, литры
- Q_комп — производительность компрессора, л/мин
- t — допустимое время падения давления при пиковом потреблении, мин (обычно 0,5–1 мин)
- P_макс — верхний порог давления (давление отключения), бар (избыточное)
- P_мин — нижний порог давления (давление включения), бар (избыточное)
Она чувствительна к принятым допущениям. Для точного подбора ресивера используйте рекомендации производителя компрессора и учитывайте допустимую просадку давления, профиль потребления и тип регулирования.
Упрощённое правило для первичной оценки
Это даёт объём в литрах. Например, для компрессора с FAD 1 500 л/мин ориентировочный объём ресивера — 150–300 литров. Далее выбирайте ближайший стандартный размер (200, 270, 500 л и т. д.) с учётом рекомендаций производителя.
Когда нужен увеличенный объём ресивера
- Неравномерное потребление с резкими пиками (пескоструй + станки ЧПУ)
- Компрессор без частотного привода (VSD) — ресивер сглаживает циклы включения/отключения
- Длинная магистраль с большим числом ответвлений
Для VSD-компрессора с частотным приводом объём ресивера может быть меньше, чем для компрессора с режимом «нагрузка/разгрузка», поскольку частотный привод адаптирует производительность к потреблению. Однако минимальный объём и требования к буферу всё равно задаются производителем компрессора и условиями сети — уточняйте в документации на конкретную модель.
Сквозной пример: расчёт для участка из пяти станков с ЧПУ
Главная практическая ценность статьи. Подставьте свои цифры.
Описание участка
- 3 × вертикальных фрезерных обрабатывающих центра (максимальный расход по паспорту: 350 л/мин каждый)
- 2 × токарных обрабатывающих центра (максимальный расход по паспорту: 250 л/мин каждый)
- 1 × обдувочный пистолет (200 л/мин)
- 1 × пневмогайковёрт (300 л/мин)
- Режим: две смены, все станки загружены, ручной инструмент — эпизодически
- Магистраль новая, алюминиевая
- Рабочее давление сети: 8 бар
В паспортах станков указан максимальный (пиковый) расход, поэтому применение Ки обоснованно.
Шаг 1. Расходы по паспорту
| № | Потребитель | Q_пасп, л/мин | Кол-во | Итого, л/мин |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Фрезерный ОЦ | 350 | 3 | 1 050 |
| 2 | Токарный ОЦ | 250 | 2 | 500 |
| 3 | Обдувочный пистолет | 200 | 1 | 200 |
| 4 | Пневмогайковёрт | 300 | 1 | 300 |
| Итого без коэффициентов | 2 050 |
Шаг 2. Применяем коэффициент использования
| № | Потребитель | Ки | Q_расч, л/мин |
|---|---|---|---|
| 1 | Фрезерные ОЦ (×3) | 0,6 | 630 |
| 2 | Токарные ОЦ (×2) | 0,5 | 250 |
| 3 | Обдувочный пистолет | 0,15 | 30 |
| 4 | Пневмогайковёрт | 0,2 | 60 |
| Итого с Ки | 970 |
Без коэффициента использования расчёт завышен более чем вдвое — и мы бы купили компрессор значительно мощнее необходимого.
Шаг 3. Коэффициент одновременности
7 потребителей, станки работают в автоматическом цикле, ручной инструмент — эпизодически → Ко = 0,82 (верхняя граница диапазона для 5–8 потребителей; принята консервативно, так как станки работают почти непрерывно).
Шаг 4. Утечки
Новая алюминиевая магистраль → Ку = 1,10 (10 % утечек — реалистичная оценка для нового качественного монтажа).
Шаг 5. Запас
Запас 15 % на неточности расчёта и возможное расширение:
Шаг 6. Выбор компрессора
По каталогу выбранного производителя подбираем модель с FAD не менее 1 006 л/мин при рабочем давлении 8 бар. Для ориентира: это обычно модели мощностью 7,5–11 кВт, но конкретная FAD зависит от производителя и серии.
Если в планах ближайшего года — добавление одного-двух станков, сразу берите модель с запасом (ориентировочно 11 кВт / FAD 1 350–1 600 л/мин). Этот запас избавит от необходимости менять компрессор через полгода.
Шаг 7. Ресивер
Используя упрощённое правило (Q × 0,15) для ориентира: при FAD компрессора около 1 050 л/мин → ≈ 160 литров → берём стандартный ресивер 200 или 270 литров. Точный объём уточняйте по рекомендациям производителя компрессора.
Итог расчёта
Для участка из пяти станков с ЧПУ и двух единиц пневмоинструмента при двухсменной работе оптимален:
Винтовой компрессор 7,5–11 кВт
FAD 1 000–1 500 л/мин при 8 бар — уточняйте по каталогу
Ресивер 200–270 литров
Стандартный размер по рекомендациям производителя
Система подготовки воздуха
Осушитель + магистральный фильтр + конденсатоотводчик (тип и класс подготовки — по требованиям паспортов станков)
Разница в цене покупки и ежегодных расходах на электроэнергию существенна.
Хотите расчёт для вашего цеха?
Пришлите список оборудования и режим работы — инженер выполнит расчёт и подберёт компрессор
Один или два компрессора на производство
На крупных производствах вопрос «один или два компрессора на производство» — один из ключевых при проектировании пневмосистемы. Разберём четыре схемы.
| Критерий | Один компрессор | Два компрессора (основной + резерв) | Каскад с VSD | Децентрализованная система |
|---|---|---|---|---|
| Надёжность | Низкая (при поломке — стоит всё) | Высокая | Высокая | Высокая |
| Начальная стоимость | Низкая | Средняя | Высокая | Высокая |
| Энергоэффективность | Средняя | Средняя | Высокая | Средняя |
| Масштабируемость | Низкая | Средняя | Высокая | Высокая |
| Применимость | До 5–7 станков, компактный участок | 2–3 смены, дорогой час простоя | Переменная нагрузка | Участки в разных зданиях |
Один компрессор + ресивер
Простое решение для небольшого участка (до 5–7 станков) в одном помещении. Минимум затрат на обслуживание. Критичный минус: при поломке встаёт всё производство.
Два компрессора
Решение для двух- и трёхсменной работы, где час простоя обходится дорого. Варианты: два одинаковых (каждый покрывает 60–70 % потребности, работают попеременно) или основной + меньший резервный. Переключение — автоматическое, по давлению.
Каскад с VSD-компрессором
Базовый компрессор с фиксированной скоростью закрывает постоянную нагрузку, VSD-компрессор с частотным приводом покрывает переменную составляющую. При выраженно неравномерной нагрузке VSD-компрессор может дать заметную экономию электроэнергии — конкретный эффект зависит от профиля потребления и настройки системы.
Децентрализованная система
Отдельные компрессоры на изолированные участки. Оправдано, если участки расположены в разных зданиях или имеют принципиально разные требования к давлению и чистоте воздуха (например, металлообработка + покрасочная камера).
Мы поможем подобрать оптимальную конфигурацию: один мощный или два средних, с VSD или без. Доставка по всей России. Доступность лизинга, рассрочки и других финансовых инструментов уточняйте у менеджера.
Проверка расчёта после запуска
Расчёт — это теория. Проверка — практика. После монтажа и запуска компрессора убедитесь, что системе хватает воздуха:
Установите манометры
На выходе ресивера и у самого дальнего станка. Проектируйте пневмосеть так, чтобы падение давления от компрессорной до точки потребления было минимальным — в хорошо спроектированной системе оно не превышает 0,3–0,5 бар. Если фактический перепад достигает 1 бар и более — это признак проблемы (недостаточный диаметр трубопровода, засорённые фильтры, обилие узких мест).
Замерьте давление при пиковой нагрузке
Когда все станки работают и используется ручной инструмент. Проверяйте давление именно на входе в станок, а не на ресивере, и сравнивайте с требованием из паспорта конкретного станка (минимальное допустимое давление). Измерения на ресивере без нагрузки не показательны.
Контролируйте режим работы компрессора
Для компрессоров с режимом «нагрузка/разгрузка» — если компрессор не переходит в холостой ход (разгрузку) и постоянно работает под нагрузкой — мощности впритык, запаса нет. Для VSD-компрессоров этот критерий не применим — ориентируйтесь на давление в сети и обороты привода.
Проведите аудит утечек
Ультразвуковым течеискателем. Выявление и устранение скрытых утечек может заметно снизить потери воздуха — фактически бесплатное увеличение доступной производительности. Для количественной оценки утечек можно загрузить ресивер до рабочего давления, отключить компрессор и всех потребителей и замерить скорость падения давления, а затем пересчитать в расход с учётом объёма ресивера.
Частые ошибки при расчёте производительности
Результат — завышение расчёта в 2–3 раза. Покупка компрессора значительно мощнее реально необходимого. Переплата при покупке и ежегодный перерасход электроэнергии.
Компрессор «на бумаге» выглядит мощнее, чем есть. Воздуха не хватает, станки стоят, компрессор работает на пределе, ресурс сокращается.
Учли только станки, а обдувочные пистолеты и гайковёрты могут дать заметную долю пикового расхода. В пиковые моменты именно они «роняют» давление.
Через полгода привезли ещё два станка — и компрессор ушёл в перегруз. Замена компрессора — это недели на подбор, закупку, доставку, монтаж. Всё это время производство работает в условиях дефицита воздуха.
Пневмосистема с утечками 25 % превращает «достаточный» компрессор в «дефицитный». А на системах старше 5 лет значительные утечки — обычное дело.
«У нас 15 кВт — должно хватить» — это не расчёт, а угадывание. Компрессоры одинаковой мощности от разных производителей могут заметно различаться по FAD при одном и том же давлении.
Применение коэффициента использования к уже усреднённому расходу занижает расчёт и приводит к дефициту воздуха.
FAD при 7 бар и FAD при 10 бар — это разные значения для одного и того же компрессора. Сравнивайте только при одинаковом давлении.
Итоги расчёта и следующие шаги
Расчёт потребления сжатого воздуха — не сложная задача, если следовать методике и не игнорировать коэффициенты. Формула из четырёх множителей, справочные таблицы, 20 минут времени — и вы получаете обоснованный ответ вместо интуитивного «вроде бы хватит».
Точный расчёт экономит деньги дважды: при покупке (не переплатить за избыточную мощность) и при эксплуатации (не терять на простоях и перерасходе электроэнергии).
Для станков с ЧПУ обычно требуется система подготовки воздуха — осушитель, фильтры, конденсатоотводчики. Тип осушителя (рефрижераторный или адсорбционный), класс фильтрации и требуемая точка росы определяются паспортом станка. Без подготовки воздуха даже правильно подобранный по расходу компрессор не защитит пневмокомпоненты от влаги, масла и загрязнений.
Если нет уверенности в цифрах, нет паспортных данных на часть оборудования или нужно спроектировать пневмосистему с нуля — отправьте список вашего оборудования нашему инженеру. Расчёт потребности и подбор оптимального компрессора с системой подготовки воздуха — бесплатно. Подберём вариант из наличия или под заказ, при необходимости — предложим аналог. Пусконаладка — силами наших специалистов.
Читайте также: «Какой компрессор нужен для станка с ЧПУ — требования к давлению, расходу и качеству подготовки»
Нужен расчёт пневмосистемы?
📞 Позвоните — инженер проконсультирует за 10 минут. 📋 Или оставьте заявку — выполним расчёт и подготовим КП.
Часто задаваемые вопросы
Суммируйте паспортный расход каждого станка. Если в паспорте указан максимальный (пиковый) расход — умножьте на коэффициент использования (Ки: 0,4–0,7 для фрезерных и токарных ОЦ). Если указан средний расход — используйте его без Ки. Затем примените коэффициент одновременности (Ко: 0,75–0,95 в зависимости от числа станков), умножьте на коэффициент утечек (Ку: 1,05–1,15 для новой магистрали, 1,10–1,20 для существующей) и добавьте запас 10–20 % на неточности и рост. Формула: Q = (Σ Q_пасп_i × Ки_i) × Ко × Ку × 1,15.
Коэффициент одновременности пневмопотребителей отражает вероятность того, что все потребители расходуют воздух в один момент. Чем больше потребителей — тем ниже эта вероятность: кто-то на переналадке, кто-то на паузе. Коэффициент позволяет не завышать мощность компрессора и сэкономить на покупке и электроэнергии. Для 5–8 потребителей ориентировочное значение — 0,75–0,85, но при непрерывной автоматической работе всех станков Ко ближе к 0,9–1,0.
FAD (Free Air Delivery) — реальный объём воздуха на выходе при рабочем давлении. Геометрическая производительность — теоретическая расчётная величина, которая всегда выше FAD. Подбор компрессора по расходу воздуха выполняется строго по FAD — иначе реальной производительности не хватит. Уточняйте в каталоге или паспорте компрессора, какая именно производительность указана и при каком давлении она измерена.
Рекомендуется 10–20 % сверх расчётного расхода (который уже включает поправку на утечки через коэффициент Ку). Этот запас покрывает неточности расчёта, возможное расширение парка и нештатные ситуации. Не путайте запас с утечками — утечки уже учтены в коэффициенте Ку, а запас — это отдельная поправка «на вырост». Если расширение не планируется в ближайшие 2–3 года, достаточно 10 %.
При двух- и трёхсменном режиме — часто экономически оправдано, особенно если час простоя парка станков обходится дорого. Стоимость потерянной выработки + зарплата простаивающим обычно многократно превышает затраты на резервный компрессор. Рабочий вариант: основной винтовой + резервный поршневой или винтовой меньшей мощности — обеспечивает минимальный расход на время ремонта основного. Решение принимайте по стоимости простоя и требованиям вашего предприятия к непрерывности.
Введите коэффициент утечек (Ку) в формулу расчёта. Ку = 1 + ожидаемая доля утечек. Для новой магистрали — 1,05–1,10, для системы возрастом 3–5 лет — 1,10–1,20, для старой — 1,20–1,40. Фактический уровень утечек можно оценить: загрузите ресивер до рабочего давления, отключите компрессор и всех потребителей, замерьте скорость падения давления и пересчитайте в расход с учётом объёма ресивера. Или используйте ультразвуковой течеискатель для локализации точек утечки. Если утечки выше 15–20 % — устраните их прежде, чем компенсировать более мощным компрессором.
Упрощённое правило для первичной оценки: объём ресивера в литрах ≈ FAD-производительность компрессора в л/мин × (0,1–0,2). Для компрессора 1 500 л/мин — ресивер ориентировочно 150–300 литров, стандартный — 200 или 270 литров. Для систем с резкими пиками потребления (например, пескоструй) или компрессора без VSD — берите верхнюю границу. Для VSD-компрессора объём ресивера может быть меньше, но уточняйте по рекомендациям производителя. Точный объём зависит от допустимой просадки давления и профиля потребления.
Можно, но с оговорками. При прокладке магистрали между зданиями увеличивается длина трубопровода — растут потери давления и объём конденсата (особенно зимой, на уличных участках). В плохо спроектированной длинной магистрали потери давления могут стать критичными и превысить допустимые пределы — это зависит от расхода, длины, диаметра трубы и числа поворотов/фитингов. Нужен увеличенный ресивер и, возможно, промежуточный ресивер в удалённом здании. Иногда выгоднее поставить отдельный компрессор — считайте конкретно.
Признаки дефицита: давление в магистрали при пиковой нагрузке падает ниже минимума, указанного в паспорте станка; станок выдаёт ошибку «Low air pressure»; компрессор с режимом «нагрузка/разгрузка» работает в режиме нагрузки без перехода в холостой ход бо́льшую часть времени; время набора давления в ресивере увеличилось по сравнению с первым месяцем работы. Если наблюдается хотя бы два признака — система на пределе.
Зависит от режима работы. Один мощный — дешевле в покупке и обслуживании, но при его поломке стоит всё. Два средних — дороже суммарно, но обеспечивают резервирование и могут работать попеременно, увеличивая ресурс каждого. При круглосуточном режиме два компрессора — обязательное решение. При одной смене с перерывами — один достаточной мощности с ресивером.
VSD окупается при неравномерной нагрузке: если в течение смены потребление колеблется от 30 до 100 %, VSD может дать заметную экономию электроэнергии по сравнению с компрессором фиксированной скорости. Конкретный эффект зависит от профиля нагрузки и настройки системы. Если нагрузка стабильная и компрессор работает на номинале — VSD не даст значительной экономии, а стоит дороже. Оцените профиль потребления: если есть выраженные пики и провалы — VSD оправдан; если нагрузка ровная — нет.
1 CFM (кубический фут в минуту) = 28,32 л/мин (1 кубический фут = 28,32 литра). Если в паспорте станка расход указан в CFM — умножьте на 28,32 для перевода в литры в минуту. Обратный перевод: л/мин ÷ 28,32 = CFM.
