Производительность компрессора пишут в литрах в минуту, кубометрах в минуту, кубометрах в час и кубических футах в минуту. Давление — в барах, атмосферах, килограммах на квадратный сантиметр и мегапаскалях. Пересчитать одно в другое несложно, и всё же именно на этом месте чаще всего ошибаются при сравнении предложений: цифры приводят к одной единице, а условия, при которых они получены, остаются разными.
Коротко
- 1 м³/мин = 1 000 л/мин = 60 м³/ч = 35,3 CFM. 1 бар = 0,1 МПа ≈ 1,02 кгс/см² ≈ 14,5 psi.
- Сравнивать можно только производительность, заявленную при одном и том же рабочем давлении.
- У винтовых компрессоров в паспорте указывают FAD — воздух на выходе, приведённый к условиям всасывания. У поршневых часто указывают объём всасывания, который больше реальной подачи на четверть и более.
- Каждый лишний бар рабочего давления — это примерно 6–8 % к счёту за электроэнергию.
Почему одинаковые цифры означают разный воздух
Компрессор сжимает воздух, а значит, уменьшает его объём. Вопрос «сколько кубометров в минуту выдаёт машина» без уточнения условий смысла не имеет: кубометр на входе и кубометр на выходе — это разное количество воздуха.
Промышленный стандарт снимает неоднозначность. Производительность винтовых компрессоров измеряют как FAD (free air delivery) по ISO 1217 — это объём воздуха, который реально дошёл до выхода из установки, пересчитанный обратно к условиям на всасывании: к температуре, давлению и влажности окружающего воздуха в момент замера. Всё, что ушло на собственные нужды машины и потерялось по пути, из этой цифры уже вычтено.
С поршневыми машинами иначе. У бытовых и полупрофессиональных моделей в характеристиках нередко стоит теоретическая производительность — объём, который описывают поршни, без учёта потерь. Реальная подача ниже: разница обычно составляет от четверти до 40 % и растёт с давлением и износом. Поэтому поршневая машина «на 500 л/мин» и винтовая «на 500 л/мин» — это не равные предложения.
Перевод единиц: расход
| Из | л/мин | м³/мин | м³/ч | л/с | CFM |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 л/мин | 1 | 0,001 | 0,06 | 0,0167 | 0,0353 |
| 1 м³/мин | 1 000 | 1 | 60 | 16,67 | 35,31 |
| 1 м³/ч | 16,67 | 0,0167 | 1 | 0,278 | 0,589 |
| 1 л/с | 60 | 0,06 | 3,6 | 1 | 2,12 |
| 1 CFM (фут³/мин) | 28,32 | 0,0283 | 1,70 | 0,472 | 1 |
Практическое правило для устного счёта: кубометр в минуту — это тысяча литров в минуту и примерно 35 кубических футов. Европейские каталоги чаще дают м³/мин и л/с, американские — CFM, российские прайсы — л/мин.
Перевод единиц: давление
| Из | бар | МПа | кгс/см² | psi |
|---|---|---|---|---|
| 1 бар | 1 | 0,1 | 1,0197 | 14,50 |
| 1 МПа | 10 | 1 | 10,197 | 145,0 |
| 1 кгс/см² (техническая атмосфера) | 0,9807 | 0,0981 | 1 | 14,22 |
| 1 атм (физическая атмосфера) | 1,0133 | 0,1013 | 1,0332 | 14,70 |
| 1 psi | 0,0689 | 0,0069 | 0,0703 | 1 |
В разговоре «атмосферу» и «бар» приравнивают, и для прикидки этого достаточно: разница около двух процентов. В расчётах и в документах она уже имеет значение — особенно когда речь идёт о постановке ресивера на учёт, где предельные величины заданы в мегапаскалях.
Второй источник путаницы — избыточное и абсолютное давление. Манометр на компрессоре показывает избыточное: насколько давление в системе выше атмосферного. В термодинамических расчётах и при оценке запаса воздуха в ресивере участвует абсолютное — избыточное плюс примерно 1 бар. Поэтому ресивер на 500 литров при 8 бар по манометру хранит около 4,5 м³ свободного воздуха, а не 4,0.
При каком давлении заявлена производительность
Производительность винтового компрессора падает с ростом рабочего давления, а потребляемая мощность растёт. Одна и та же машина в исполнении на 8 бар и на 10 бар — это две разные строки в каталоге с разной подачей.
Отсюда правило, которое экономит деньги дважды. Первое: сравнивая предложения, приводите производительность к одному давлению — иначе выигрывает не лучшая машина, а та, чью цифру сняли при более низком давлении. Второе: не закладывайте давление «с запасом на всякий случай». Ориентир по отраслевым оценкам — каждый лишний бар добавляет к потреблению электроэнергии порядка 6–8 %. Для машины на 37 кВт при двухсменной работе это десятки тысяч рублей в год, которые не дают ничего.
Правильный порядок обратный: определите самого требовательного потребителя в цехе, добавьте потери давления в магистрали, фильтрах и осушителе — и получите нужное давление на выходе компрессора. Обычно это 0,5–1,0 бар сверх давления у станка.
Как посчитать потребность цеха
Перевод единиц — это половина задачи. Вторая половина — сложить потребление так, чтобы не купить лишнего и не остаться без воздуха в пиковые часы.
- Выпишите всех потребителей: станки, пневмоинструмент, обдув, пневмоцилиндры, упаковку, покрасочные посты. Для каждого возьмите паспортный расход, а не каталожный «до».
- Умножьте на коэффициент одновременности. Одновременно работают редко все: для механического участка обычно 0,4–0,7, для линии с непрерывным циклом — ближе к 1.
- Добавьте утечки. В сети, за которой следят, это 5–10 % от потребления, в запущенной — 20–30 % и больше.
- Добавьте запас на развитие: 10–20 %, если в ближайшие годы планируется новое оборудование.
- Проверьте пики. Если есть короткие залповые потребления — пескоструйная камера, продувка формы, испытательный стенд, — их закрывает не производительность компрессора, а правильно подобранный ресивер.
Подробный порядок расчёта с примерами разобран в главе 6 справочника «Сжатый воздух». Если считать некогда — пришлите перечень оборудования и режим работы через форму подбора, расчёт сделает инженер.
Частые вопросы
Что означает FAD в характеристиках?
Free air delivery — производительность на выходе установки, приведённая к условиям всасывания по ISO 1217. Это та цифра, которую можно сравнивать между производителями, если она снята при одинаковом давлении.
Почему у компрессора «на 500 л/мин» инструмент не тянет?
Три обычные причины: в паспорте указан объём всасывания вместо реальной подачи; расход снят при 6 бар, а инструмент работает на 8; потребители включаются одновременно, а расчёт делался по среднему потреблению.
Сколько воздуха нужно на один пневмоинструмент?
Ориентиры: гайковёрт — 300–600 л/мин в момент работы, шлифмашина — 400–900, краскопульт — 200–400, пескоструйное сопло диаметром 6 мм — от 1 500 л/мин. Но брать нужно паспортные значения конкретных моделей: разброс внутри одного типа инструмента двукратный.
Как перевести м³/ч в л/мин?
Умножить на 16,67. Обратно — разделить. 100 м³/ч — это 1 667 л/мин, то есть примерно 1,67 м³/мин.
Подобрать машину под посчитанный расход можно в разделе винтовых компрессоров: в карточке каждой модели указаны производительность, рабочее давление и удельный расход энергии — три цифры, которых достаточно для сравнения.