Модернизация холодильного компрессора под сжатый воздух

Модернизация холодильного компрессора под сжатый воздух

Воздушный компрессор, пригодный для частного применения, способный выдать давление 5-7 атмосфер, – желание многих. Причём важным критерием для таких компрессоров является ещё и низкий уровень шума при работе. Все имеющиеся предложения из серии продуктов промышленного изготовления, редко полностью устраивают клиента. И дело не столько в цене, сколько в технических параметрах. Заводские компрессоры малой мощности зачастую громоздки, шумны, отличаются высоким энергопотреблением. Поэтому заманчивой альтернативой выглядит воздушный компрессор, изготовленный своими руками, к примеру, из компрессора старого холодильника.

Воздушный компрессор: модернизация из холодильника

Отработавшие своё бытовые холодильники зачастую отправляются в утиль вместе с ценным содержимым – портативным холодильным компрессором.

В большинстве случаев аппарат для перекачки фреона холодильной системы остаётся вполне работоспособным. Поэтому логичным видится использование холодильного компрессора для постройки воздушной установки частного применения.

Компрессор воздуха из оборудования холодильника
Аппарат, сделанный с помощью оборудования, снятого с обычного бытового холодильника. Малая установка получения сжатого воздуха для частного хозяйства

По сути дела, идея строительства проста и экономически необременительна. Есть готовый к действию компрессор, который без особых трудностей внедряется в состав системы сжатия воздуха.

Добавить к аппарату небольшой ресивер, несколько мелких системных комплектующих, соединить всё шлангами. Вот и готов портативный домашний компрессор воздуха.

Однако практика изготовления подобных устройств нередко заставляет столкнуться с некоторыми сложностями. Что же, остаётся только рассмотреть весь процесс изготовления воздушного компрессора своими руками и попутно оценить уровень сложностей, которые появляются на пути строительства.

Какой выбрать холодильный компрессор?

Аппарат сжатия газовой среды должен удовлетворять по эксплуатационным параметрам максимально. Высокие параметры – высокая производительность.

Следует отметить: импортные конструкции, подобные компрессору марки «Danfoss», это выбор вполне оптимальный. Однако отечественные изделия тоже не «лыком шиты».

Компрессор Danfoss-sc21f внатуре
Герметичный, в достаточной степени производительный аппарат от фирмы «Danfoss». Подходящая основа под создание установки приготовления сжатого воздуха в частном хозйстве

Есть несколько марок холодильных компрессоров, например, от «Свияги» и подобных бытовых охлаждающих систем, которые ничем не уступают импортным. Любая из таких машин сойдёт для дела своими руками.

Рабочий объём или подача – это, фактически, то количество газа, которое способен нагнетать компрессор. На этот параметр рекомендуется обратить внимание.

Для компрессоров бытовых холодильников с герметичным корпусом, значение подачи варьируется в диапазоне 2 — 21 см3. Желательно выбирать аппарат с максимально возможной подачей и числом оборотов двигателя.

Например, для изделия той же фирмы «Danfoss» серии SC21F, рабочий объём составляет 20,95 см3, вращение двигателя – 3000 об/мин. При этом вес компрессора 13,3 кг. Из ряда отечественных изделий похожие аналоги герметичных компрессоров:

  • ХКВ8-1ЛМ УХЛ
  • ХКВ8-1ЛМ Т

Если использовать для сжатия воздуха установку подобную SC21F, потребуется ресивер ёмкостью около 6-10 литров, оборудованный монтажной площадкой.

Вариант монтажной рамы из уголка
Вариант монтажной рамы из алюминиевого уголка. Толстый алюминиевый уголок обеспечивает хорошую прочность и будучи лёгким, не увеличивает сильно общий вес конструкции в целом

Ёмкость такого объёма модернизированный воздушный компрессор SC21F накачивает воздухом до давления 7 АТИ примерно за время 10-12 минут.

Однако общий вес агрегата (с баллоном и оснасткой) составит 23-25 кг, что несколько ограничивает перемещение установки в пределах квартиры или частного дома.

Подготовка компрессора под воздушную систему

Холодильные компрессоры заправляются специальными марками смазочных масел, рассчитанных под взаимодействие с холодильными агентами. Модернизация аппарата под воздушную среду естественным образом потребует смены масла.

Поэтому «родную» смазку придётся слить, после чего залить такое же количество компрессорного масла, предназначенного для воздушных компрессоров. Например, из ряда масел отечественного производства:

  • К-19
  • КС-19
  • К-2…
  • К-3…
  • К-4…

Ассортимент импортной продукции составляют компрессорные масла серий: VB, VC, VD, DAA, DAB, DAG и другие.

Работа с маслом непременно заставит обратить внимание на подготовку медных трубок компрессора. Медные трубки, так или иначе, но придётся резать.

Если делать подрезку обычной ножовкой по металлу, существует риск попадания металлической стружки внутрь системы, что крайне нежелательно.

Поэтому, резку трубок рекомендуется выполнять труборезом – инструментом, который применяют мастера-холодильщики. Труборез можно купить или арендовать.

Миниатюрный труборез для труб компрессора
Миниатюрный резак медных труб малого диаметра. Этого инструмента вполне достаточно, чтобы выполнить качественный рез без остаточной стружки

Начинать резать трубки следует до момента слива «родного» (холодильного) масла, так как если в трубках имеется остаточный сор, в момент слива он будет смыт маслом.

Монтаж воздушного компрессора

Конструкция весом 13 кг достаточно тяжёлая, что заставляет предусмотреть изготовление надёжной крепкой площадки. Такая площадка изготавливается из металлических толстостенных уголков. Для снижения веса рекомендуется брать алюминиевый уголок.

Собранный из алюминиевого уголка прямоугольный каркас закрепляется на ресивере воздушного компрессора. Для креплений площадки на ресивере предусмотрены монтажные «ушки».

Крепёж выполняется болтами. Следом на каркасе устанавливается и крепится модернизированный воздушный компрессор. Систему сжатого воздуха обязательно следует комплектовать предохранительным клапаном.

Предохранительный клапан воздушного комрессора
Предохранительный клапан самой простой конструкции, который вполне подойдёт для защиты аппарата с малым рабочим давлением

Как правило, предохранительное устройство монтируется непосредственно на воздушном ресивере. Предохранительный клапан настраивается на граничное давление воздуха, которое считается предельным для системы.

В данном случае граница предельного давления находится на уровне 7АТИ. Поэтому клапан регулируется именно на такое давление воздуха.

Устройство рекомендуется купить, подобрав наиболее подходящую конструкцию. В продаже есть множество различных вариантов предохранительных клапанов. Практически все поддерживают широкий диапазон настройки.

Обвязка компрессора рабочими элементами

От корпуса компрессора SC21F отводятся три медных трубки. Одна трубка (2) – большего диаметра (10 мм) служит для всасывания газа.

Две других трубки имеют одинаковый размер диаметра (6 мм), но служат под разные цели. Трубка (1) является нагнетательной, а трубка (3) предназначена для зарядки хладагентом и маслом.

Компрессор Danfoss-sc21f схема патрубков и габариты
Холодильный компрессор Danfoss-sc21f схема патрубков и габариты: 1 — нагнетательный патрубок; 2 — всасывающий патрубок; 3 — патрубок сервисного назначения под заправку маслом и фреоном

На всасывающий патрубок надевается шланг с воздушным фильтром. Здесь допустимо применить любой подходящий упругий шланг, так это сторона низкого давления.

Для самодельного варианта воздушный фильтр можно сделать из любых подходящих материалов, например, из пластиковой баночки, куда вкладывается сипрон или губка.

Нагнетательную трубку следует дополнить поверхностной резьбой, чтобы обеспечить улучшенное крепление шланга высокого давления.

Резьба длиной 20-25 мм делается с помощью плашки подходящего размера, которая применяется для второго (неглубокого) прохода.

На резьбу нагнетательного патрубка с натягом надевают шланг высокого давления и крепят в месте насадки металлическими хомутами.

Другой конец шланга необходимо соединить с масляным фильтром-сепаратором. Вместо резьбы можно использовать фитинги. Однако этот вариант усложняет работу и чреват лишними затратами.

Эффективная фильтрация масла
Схема эффективного масляного фильтра: 1 — дефлектор; 2 — отфильтрованное масло; 3 — матерчатый фильтр (флис); 4 — отражающий конус; 5 — канал вывода масла; А — вход воздуха; В — выход воздуха

Между тем сепаратор, эффективно действующий, отводящий смазку обратно в систему,  сделать своими руками проблематично. Однако есть вариант купить готовый масляный фильтр. Действие эффективного масляного фильтра-сепаратора демонстрирует схема, показанная выше:

Сложности с масляной системой компрессора

Масляная проблема воздушного компрессора, сделанного из холодильника, заключается в том, что эти машины предназначены для прокачки масла совместно с хладагентом.

Технологически процесс предусматривает растворение масла в хладагенте с последующим выделением на обратном цикле.

Сжатие воздуха такой технологии не поддерживает, а посему масловоздушную смесь требуется фильтровать, причём с учётом сепарации компрессорного масла.

Отфильтрованный смазочный материал необходимо возвращать в систему. В этом и проявляется главная сложность конструкции домашнего воздушного компрессора.

Простой одноразовый фильтр
Простой фильтр масла с возможностью периодической замены фильтрующего материала. Однако конструкция рассчитана на установку в системах с малым давлением

На практике вопрос часто решается простейшей фильтрацией, к примеру, прокачкой воздуха через сетчатый фильтр, представляющий из себя некую ёмкость, плотно заполненную мягкой проволочной сеткой или подобным материалом.

По мере отделения, масло скапливается в донной области фильтровальной ёмкости. Его вручную сливают, утилизируют или вновь заправляют в картер воздушного компрессора, если позволяет качество очистки. Но такой вариант, конечно же, снижает удобство пользования аппаратом.

Сложности температурного характера

Опять же компрессор, модернизированный под воздушный аппарат, но предназначенный для работы на фреоне, показывает совсем иные технологические параметры в процессе эксплуатации. В частности, температурные характеристики существенно отличаются.

За счёт циркуляции фреона и термодинамических характеристик этого вещества, охлаждение компрессора осуществлялось естественным путём. Условия же циркуляции воздушной среды кардинально меняют ситуацию.

Будучи уже воздушным, аппарат при работе нагревается до предельно высокой температуры, отработав не более 10-15 минут. Это ещё одна сложность, с которой придётся побороться, если нужна более продолжительная работа.

Вариант системы активного охлаждения компрессора
Вариант системы активного охлаждения воздушной установки путём внедрения в обвязку производительного вентилятора с большим числом оборотов

Варианты борьбы с чрезмерным нагревом есть разные – от применения вентилятора под охлаждение корпуса воздушного компрессора, до использования параллельной компрессорной системы, но уже холодильной. Понятно, что простыми путями здесь не обойтись. К тому же подобные решения нагружают финансовыми расходами.

Таким образом, напрашивается логичный вывод: модернизация компрессора холодильника в аппарат для получения сжатого воздуха – задача выполнимая.

Однако если рассчитывать на результат серьёзный – на действительно эффективную, производительную компрессорную установку, придётся вложить немалые средства и выполнить большой объём работ.

Испытания и модернизация до новых проектов


Добавить комментарий

Внимание: Спам не пройдёт. Работает фильтрация комментариев. *