Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Поршневой и винтовой компрессор — две основные конструкции компрессоров объёмного действия по классификации ГОСТ 28567-90. Они отличаются принципом сжатия, режимом работы, КПД, ресурсом и уровнем шума, и каждый правильно подобран под свой класс задач. Поршневой строит давление возвратно-поступательным движением поршня в цилиндре, работает в повторно-кратковременном режиме и обычно дешевле; винтовой сжимает воздух непрерывным вращением пары роторов, работает в режиме 100 % загрузки и тише, но дороже и сложнее в ремонте.
Ниже разобраны принципы сжатия, рабочие параметры, КПД и ресурс обеих конструкций, требования по шуму, типовые ошибки выбора и алгоритм подбора по расходу, давлению и характеру нагрузки.
По ГОСТ 28567-90 «Компрессоры. Термины и определения» компрессор — это энергетическая машина или устройство для повышения давления и перемещения газа или их смесей. По принципу действия компрессоры делят на объёмные (где порция газа отсекается в рабочей камере и сжимается уменьшением её объёма) и динамические (где сжатие происходит за счёт преобразования кинетической энергии потока). Поршневой и винтовой компрессоры — оба относятся к объёмному действию, но различаются типом рабочего органа.
Главное конструктивное различие: у поршневого компрессора сжатие циклическое и пульсирующее, у винтового — непрерывное и плавное. Это определяет почти все последующие отличия в эксплуатации.
В цилиндре установлен поршень, связанный с коленчатым валом шатуном. За один оборот коленвала поршень совершает один цикл: ход всасывания (через всасывающий клапан в цилиндр поступает воздух при открытом всасывающем и закрытом нагнетательном клапанах) и ход сжатия (объём цилиндра уменьшается, давление растёт, при достижении давления в ресивере открывается нагнетательный клапан, и сжатый воздух выталкивается). Поршневые компрессоры бывают одноступенчатые (одно сжатие за цикл) и многоступенчатые (последовательное сжатие в нескольких цилиндрах с промежуточным охлаждением — для более высоких давлений). По расположению цилиндров — V-образные, W-образные, оппозитные (для крупных установок).
Уплотнение поршня обеспечивается поршневыми кольцами. По наличию смазки в цилиндре поршневые компрессоры делят на маслосмазываемые (с подачей масла в цилиндр через картер или принудительно) и безмасляные (с уплотнением сухими кольцами на основе тефлона или углеграфита).
Винтовая пара — два ротора с винтовыми зубьями (обычно ведущий 4–5 зубьев, ведомый 5–6), вращающиеся синхронно навстречу друг другу в общей рабочей камере. На стороне всасывания воздух заполняет впадины между зубьями; при повороте роторов впадина перекрывается стенкой статора и движется к стороне нагнетания. Геометрический объём впадины уменьшается, давление растёт; при выходе на сторону нагнетания сжатый воздух выталкивается. Процесс непрерывный, пульсаций давления почти нет.
Винтовые компрессоры по конструкции делят на:
Это одно из ключевых различий, влияющее на выбор под промышленную задачу.
Поршневой компрессор работает циклами: при падении давления в ресивере ниже нижнего порога двигатель включается, насос накачивает воздух до верхнего порога, после чего отключается до следующего падения давления. Из-за нагрева цилиндров и масла поршневой компрессор не может работать непрерывно — производитель указывает продолжительность включения (ПВ) в процентах. Типичный ПВ бытовых и полупрофессиональных моделей — около 50–60 % от часа: после нескольких минут работы требуется охлаждение. Превышение ПВ приводит к перегреву, разжижению масла, ускоренному износу клапанов и поршневой группы. Промышленные оппозитные стационарные поршневые компрессоры рассчитаны на длительный режим, но и они работают через ресивер с автоматическими циклами разгрузки.
Винтовой компрессор по конструкции и системе охлаждения рассчитан на непрерывную работу 24/7. При достижении верхнего давления компрессор переходит в режим холостого хода (двигатель крутится, всасывающий клапан закрыт, сжатие не идёт) или останавливается с задержкой по таймеру. Когда давление падает — снова на нагрузку. Современные модели с частотно-регулируемым приводом плавно изменяют производительность вслед за расходом и минимизируют холостой ход. Тепловой режим стабилизирован масляным контуром (у маслозаполненных) или воздушным/жидкостным охлаждением роторов (у безмасляных).
Если предприятие работает посменно и расход воздуха стабильно высокий, поршневой компрессор окажется в режиме хронической перегрузки и сгорит за месяцы. Винтовой в этих же условиях отрабатывает плановый ресурс. Если же воздух нужен от случая к случаю, короткими включениями, винтовой будет постоянно цикловать на холостом ходу — это тратит электроэнергию впустую и сокращает ресурс маслоотделителя.
На объёмный КПД и удельный расход электроэнергии на единицу сжатого воздуха влияют утечки в рабочей камере, трение, потери на пульсации и нагрев. Принципиальные различия:
Сравнительные цифры КПД, приводимые в открытой технической литературе для воздушных компрессоров, варьируются в широких диапазонах и зависят от типоразмера, режима и условий замера. Привязка КПД к конкретной модели даётся изготовителем в паспорте и в протоколах испытаний по ГОСТ 20073-81 (для поршневых стационарных) либо по соответствующим методикам производителя для винтовых.
Ресурс и стоимость обслуживания — главный аргумент в долгосрочном сравнении.
Конкретные значения ресурса и межсервисных интервалов сильно различаются по типоразмерам и производителям. Цифры брать из паспорта и сервисной документации конкретной модели; ориентироваться на «среднее значение» при выборе нельзя — разница между бытовым коаксиальным и промышленным оппозитным поршневым компрессором может достигать порядка по ресурсу.
Уровень шума воздушных поршневых стационарных компрессоров нормируется ГОСТ 12.2.110-85 «Система стандартов безопасности труда. Компрессоры воздушные поршневые стационарные общего назначения. Нормы и методы определения шумовых характеристик». Замер проводится в контрольных точках на расстоянии 1 м от наружного контура; нормируются корректированный уровень звуковой мощности и уровень звука в дБА.
Качественно различия таковы:
Конкретные значения дБА для каждой модели приводятся изготовителем в паспорте по результатам испытаний; ориентироваться следует на эти данные, а не на обобщённые «средние значения». При длительной работе персонала рядом с компрессором проверяется соответствие санитарным нормам уровня звука на рабочих местах.
Подбор делается по четырём параметрам: расход (производительность), давление, режим работы, требования к качеству воздуха.
Однозначно лучшего нет: каждый оптимален в своей нише. Поршневой выигрывает при кратковременной работе с паузами, при необходимости высокого давления и при ограниченном бюджете. Винтовой — при непрерывной работе сменами, среднем давлении, требовании низкого уровня шума и минимального обслуживания. Выбор делается по четырём параметрам: расход, давление, режим работы и качество воздуха.
Поршневой сжимает воздух возвратно-поступательным движением поршня в цилиндре: всасывание — сжатие — нагнетание. Винтовой использует пару профилированных роторов: при их вращении впадины с воздухом непрерывно перемещаются от стороны всасывания к стороне нагнетания, уменьшаясь в объёме. Поршневой работает циклами, винтовой — непрерывно.
В стандартных промышленных исполнениях винтовой компрессор существенно тише поршневого. Это связано с непрерывным сжатием без пульсаций, уравновешенной парой роторов и наличием встроенного звукоизолирующего капота. Конкретные значения дБА указываются производителем в паспорте по результатам испытаний; для поршневых стационарных воздушных компрессоров общего назначения методика — ГОСТ 12.2.110-85.
Поршневой компрессор имеет на порядок меньший типовой ресурс, чем винтовой, при сопоставимой производительности. Разброс большой: бытовые коаксиальные поршневые модели рассчитаны на тысячи моточасов, промышленные стационарные ременные — на десятки тысяч. Винтовые промышленные блоки рассчитаны на десятки тысяч моточасов винтовой пары при соблюдении регламента ТО. Конкретные значения берут из паспорта модели.
ПВ — это процент времени работы компрессора в общем цикле «работа + охлаждение». Например, ПВ 60 % означает, что в течение часа компрессор может работать суммарно не более 36 минут под нагрузкой; остальное время требуется на отвод тепла. Превышение ПВ ведёт к перегреву и сокращению ресурса. Винтовой компрессор по конструкции рассчитан на ПВ 100 %.
Только в режимах, где это технически оправдано: периодическое потребление воздуха, ограниченный бюджет, отсутствие требования к низкому шуму. При непрерывной сменной работе цеха замена винтового на поршневой той же производительности приведёт к перегреву поршневого и быстрому выходу из строя. Обратная замена возможна почти всегда — винтовой работает в любом режиме, но при редком включении это экономически невыгодно.
Типичные модели промышленных винтовых компрессоров общего назначения работают в диапазоне низкого и среднего давления — как правило, до 13–16 бар. При требовании более высоких давлений (десятки и сотни бар) применяют поршневые многоступенчатые компрессоры или специализированные роторные конструкции. Конкретное предельное давление модели указывается производителем.
В большинстве промышленных применений — нужен. Сжатый воздух содержит водяной пар, который выпадает в виде конденсата при охлаждении в магистрали и потребителе. Конденсат вызывает коррозию пневмосистем, повреждение инструмента, замерзание зимой, брак в технологических процессах. Применяют рефрижераторные или адсорбционные осушители — выбор по требуемой точке росы под давлением. Класс чистоты воздуха нормируется по ГОСТ Р ИСО 8573-1-2016.
Базовая терминология — ГОСТ 28567-90. Поршневые стационарные воздушные общего назначения: правила приёмки и методы испытаний — ГОСТ 20073-81; нормы шумовых характеристик — ГОСТ 12.2.110-85. Поршневые для нефтяной и газовой промышленности — ГОСТ 31843-2013 (ISO 13707:2000). Классы чистоты сжатого воздуха — ГОСТ Р ИСО 8573-1-2016. Требования безопасности к компрессорному оборудованию — отдельная группа стандартов на конкретные типы установок.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.