Производство по чертежам Подбор аналогов Цены производителя Оригинальная продукция в короткие сроки
О компании Партнёрам Доставка и оплата Контакты
Скачать приложение
Пн-Пт: 9:00 - 18:00 Москва +7 (499) 302-16-40
INNER — производство и поставка промышленных комплектующих и оборудования
Отзыв ★★★★★ Будем благодарны за отзыв в Яндексе — это помогает нам развиваться Оставить отзыв →
Правовая информация Условия использования технических материалов и калькуляторов Правовая информация →
INNER
Контакты
+7 (499) 302-16-40 sale@inner.su engi@inner.su (инженеру)

Калькуляторы

Калькулятор расчета компрессоров: мощность, производительность и давление

Калькулятор компрессоров

6 типов компрессоров и сопутствующих расчётов. Все формулы — по ГОСТ, ISO, ASME PTC и академическим источникам.

Атмосфера и единицы измерения

Параметры поршневого компрессора

Расчёт поршневого компрессора по геометрии цилиндропоршневой группы. Учитывает 1 или 2 ступени, одинарного/двойного действия, мёртвый объём, 8 газов.
На входе: диаметр поршня D, ход S, частота n, давления, газ. На выходе: FAD, мощность на валу, температура нагнетания, индикаторная диаграмма p–V.
Геометрия и привод
Диаметр цилиндра, мм Внутренний диаметр D. Типично 50–300 мм для промышленных компрессоров общего назначения.
Ход поршня, мм S — расстояние между мёртвыми точками. Соотношение S/D обычно 0,7–1,3.
Частота вращения, об/мин Частота коленвала. Типично: тихоходные 300–600, среднеходные 600–1000, быстроходные 1000–1800 об/мин.
Число цилиндров Z — число рабочих цилиндров одной ступени. Подача линейно увеличивается с числом цилиндров.
Тип цилиндра Одностороннее действие — рабочая полость с одной стороны поршня (i=1). Двойное действие — с двух сторон (i=2), даёт двойную подачу за оборот.
Число ступеней Одна ступень — для π=p₂/p₁ ≤ 8. Две ступени — для π=8…30. Расчёт ведётся для одной ступени; при выборе «2» применяется оптимальное p_пром = √(p₁·p₂).
Режим сжатия
Давление всасывания p₁, бар (изб.) Давление на всасывании. Для атмосферного всасывания введите 0 при «изб.» или p_атм при «абс.».
Давление нагнетания p₂, бар (изб.) Давление нагнетания. Для пневмосистем стандартно 7–10 бар изб.
Сжимаемый газ Показатель адиабаты k и газовая постоянная R/M зависят от газа. Для смесей выберите «свой».
Показатель адиабаты k Подставляется автоматически. Можно изменить вручную для своего газа или смеси.
Параметры процесса (можно оставить по умолчанию)
Мёртвый объём c, % Доля «вредного» объёма от рабочего. Типично: 4–8 % для крупных тихоходных, 8–12 % для средних, 12–16 % для бытовых компрессоров.
КПД индикаторный η_i Учитывает потери в клапанах, теплообмен. Типично: 0,80–0,90.
КПД механический η_m Потери на трение в подшипниках, поршневой группе, привод. Типично: 0,85–0,95.
Класс компрессора (преднабор) Удобный преднабор коэффициентов. Можно выбрать класс или задать параметры вручную.
Запас по производительности, % Промышленный 15–20 %, профессиональный 20–25 %, бытовой 30–40 %. Используется для вывода «требуется компрессор не менее…».
Ожидание ввода
—
введите параметры компрессора

Параметры винтового компрессора

Расчёт винтового компрессора с маслозалитыми или сухими роторами. Два режима: по геометрии ротора (D₁, L/D, профиль, n) или по паспортной FAD. Включает диагностику BVR (пере-/недосжатие) и нагрев масла.
На входе: геометрия ротора или FAD из паспорта, давление, тип компрессора. На выходе: подача FAD, мощность на валу, удельная мощность k_s, тепло на масло, расход воздуха для вентиляции.
Тип и режим расчёта
Тип винтового компрессора Маслозаполненный — масло уплотняет, охлаждает, смазывает; КПД и λ выше. Безмасляный — две ступени с промежуточным охлаждением; для пищевой/фарма/электроники.
Режим ввода «По геометрии» — рассчитываем подачу из параметров ротора. «По каталогу» — вы знаете FAD из шильдика, считаем мощность, тепло, k_s.
Геометрия роторов
Диаметр ведущего ротора D₁, мм Внешний диаметр ведущего (мужского) ротора. Стандартные размеры серии: 76, 102, 127, 165, 204, 255, 320 мм.
Отношение L/D₁ Безразмерная длина роторов. Стандартные значения: 1,0 (короткий — высокая π); 1,35 (средний — компромисс); 1,65 (длинный — низкая π, большая подача).
Профиль / число заходов z₁:z₂ Стандарт SRM «D»: 4/6 (наиболее распространён). 5/6, 5/7 — для повышенной подачи. 3/5 — старый профиль.
Частота ведущего ротора, об/мин Маслозаполненные: 1500–4500 об/мин (стандарт), VSD до 6000. Безмасляные: 6000–20000 об/мин (с мультипликатором).
Режим сжатия
Давление всасывания p₁, бар (изб.) Атмосферное всасывание — 0 при «изб.» или ≈1 бар при «абс.».
Давление нагнетания p₂, бар (изб.) Стандарты: 7,5 / 8 / 10 / 13 бар изб. для маслозаполненных. Каждый лишний 1 бар — +7 % мощности.
Сжимаемый газ Стандарт для винтовых — воздух. Для технологических газов выберите соответствующий или введите k вручную.
Показатель адиабаты k
КПД (преднабор по типу)
Коэф. подачи λ Маслозаполненные 0,82–0,92; безмасляные 1-ст 0,80–0,90; безмасляные 2-ст 0,75–0,85. Падает с ростом π.
КПД адиабатный η_ад Маслозаполненные 0,72–0,80; безмасляные 1-ст 0,70–0,76; безмасляные 2-ст 0,75–0,82.
КПД механический η_м Подшипники, уплотнения, привод. 0,95–0,98 — прямой; 0,93–0,96 — с мультипликатором.
BVR (внутренняя степень повышения) Built-in Volume Ratio — отношение объёмов всасывания и нагнетания, определяется геометрией. Соответствует расчётной π_ст. Если рабочая π отличается — потери.
Длительность цикла нагрузки, мин (опц.) Время непрерывной работы под нагрузкой за цикл. Для маслозаполненных рекомендуется ≥ 60 мин (масло должно прогреться выше 96 °C для удаления влаги).
Ожидание ввода
—
введите параметры компрессора

Параметры спирального компрессора

Расчёт спирального (scroll) компрессора для воздуха или хладагента. Поддерживается 7 хладагентов (R410A, R32, R134a, R22, R407C, R290, воздух) и расчёт по геометрии спиралей или по каталожному V_д.
На входе: межосевое расстояние, высота, число витков ИЛИ объём всасывания, BVR, режим. На выходе: подача FAD или Q₀ холода, мощность, проверка BVR, визуализация трёх рабочих камер.
Назначение и режим ввода
Назначение Воздушный — безмасляный или маслосмазываемый, сжатый воздух 4–10 бар. Холодильный — герметичный/полугерметичный, для R410A, R32, R134a, R407C и др. Для точного термодинамического расчёта холодильного цикла используйте таб «Холодильный».
Режим ввода «По геометрии» — рассчитываем V_d из параметров спирали. «По V_d» — вы знаете объёмное смещение из каталога производителя в см³/об (datasheet Copeland/Bristol/Hitachi).
Геометрия спирали
Базовый радиус a, мм Параметр образующей эвольвенты (косвенно — толщина спирали ≈ π·a − ε, где ε — зазор). Типично: бытовые 2–4 мм, коммерческие 4–7 мм.
Высота спирали h, мм Толщина (высота) спирали. Бытовые скроллы 25–35 мм, коммерческие 35–60 мм.
Орбит. радиус r, мм Радиус орбитального движения подвижной спирали. Связан с толщиной: r = π·a − t, где t — толщина стенки спирали. Типично 2–6 мм.
Число витков N Полное число оборотов эвольвенты. Типично 2,5–4 витка. Больше витков → выше встроенная π и КПД, но больше утечки.
Угол начала нагнетания θ_d, ° Угол поворота вала, при котором открывается выходной порт. Определяет внутреннюю π_внутр через объём в момент открытия. Типично 360–540° (1,0–1,5 оборота от центра).
Привод и сжатие
Частота вращения, об/мин Стандарт: 2900 (50 Гц) или 3500 (60 Гц). Инвертор VRF/VSD: 600–7200. При < 50 % номинала COP падает на 15–25 %.
Доля нагрузки, % от номинала Для VRF-систем с инверторным приводом. 100% = заявленный номинал. На частичной нагрузке КПД падает: 75% → −5%, 50% → −15%, 25% → −30%.
Давление всасывания p₁, бар (изб.) Воздушный — атмосферное (0 изб.). Холодильный R410A: T₀=−10°C → ≈4,8 бар изб., T₀=+5°C → ≈8,3 бар изб.
Давление нагнетания p₂, бар (изб.) Воздух: 7–10 бар изб. R410A T_к=+45°C: ≈26,5 бар изб. R134a T_к=+45°C: ≈11 бар изб.
Газ / хладагент Для холодильных хладагентов k берётся из паспорта (R410A k≈1,28, R134a k≈1,11, R32 k≈1,21, R22 k≈1,18, R290 k≈1,13).
Показатель адиабаты k
КПД (преднабор по назначению)
Коэф. подачи λ У спиральных самый высокий λ — нет мёртвого объёма. Воздушные 0,90–0,94. Холодильные 0,92–0,97. Падает с ростом π.
КПД изоэнтропный η_is Воздушные 0,68–0,75. Холодильные на номинале 0,70–0,78. На частичной нагрузке снижается.
КПД механический η_м Подшипники, орбитальный механизм, уплотнения. Типично 0,93–0,96.
Ожидание ввода
—
введите параметры

Параметры центробежного компрессора

Расчёт центробежного (турбо) компрессора по методике API 617 / Brown / Селезнёва-Галеркина. Учитывает 8 газов, многоступенчатость, тип лопаток (радиальные/отогнутые), число Маха на ободе.
На входе: расход (массовый/объёмный/нормальный), давления, окружная скорость u₂ или D₂+n, тип лопаток, КПД. На выходе: политропный напор, мощность, треугольник скоростей, характеристика H–Q, зона помпажа.
Важно: температура воздуха на входе T_атм берётся из глобальных настроек сверху. Каждые +10 K на входе снижают плотность на 3–4% и изменяют M_тип на 2–3% — для тёплых месяцев (на улице +30°C) поднимите T_атм с 20°C до 30°C перед расчётом.
Газ и условия на входе
Сжимаемый газ Молярная масса критична для центробежных. Лёгкие газы (H₂, He) требуют намного больше u₂ для той же π. Для смесей выберите «свой».
Молярная масса M, г/моль
Показатель адиабаты k cp/cv. Подставляется автоматически. Можно изменить вручную.
Коэф. сжимаемости Zav Для идеального газа Z=1. Для природного газа при высоких давлениях Z=0.85–0.95. Уточняется по диаграммам Кэя или EOS.
Расход и давления
Способ задания расхода «Массовый» — фундаментальная величина для центробежных, не зависит от условий. «Объёмный» — по условиям всасывания (FAD-аналог). «Нормальный» — Нм³/ч.
Массовый расход m, кг/с
Давление всасывания p₁, бар (изб.)
Давление нагнетания p₂, бар (изб.)
Колесо и привод
Способ задания скорости «u₂» — окружная скорость на ободе, прямой ввод. «D₂ + n» — расчёт u₂ через диаметр и частоту. Связь: u₂ = π·D₂·n/60.
Окружная скорость u₂, м/с Типично 200–350 м/с для одноступенчатого воздуха; до 500 м/с — для крупных магистральных, до 700+ — для лёгких газов (H₂, He).
Тип лопаток Радиальные (β₂=90°): высокий ψ_т ≈ 0.85, узкий рабочий диапазон. Отогнутые назад (β₂<90°): ψ_т ≈ 0.5–0.65, широкая характеристика, высокий КПД — стандарт для современных компрессоров.
Коэф. напора ψ_т Безразмерный теор. напор: ψ_т = c_2u/u₂ = l_т/u₂². Связан с типом лопаток.
Число ступеней Z При Z > 1 предполагается равная политропная работа на ступень (стандарт API 617 для preliminary sizing). С промежуточным охлаждением рассматриваются как отдельные секции.
Коэф. потерь напора β l_внутр / l_т. Учитывает дисковое трение и утечки, типично 1.02–1.06.
КПД
КПД политропный η_p Стандарт API 617. Одноступенчатые средние 0.72–0.80; крупные магистральные 0.80–0.85; высокотехнологичные 0.85–0.87.
КПД механический η_м Подшипники + уплотнения. 0.97–0.99 для подшипников скольжения; 0.99 для магнитных.
Запас до помпажа (опц.)
Расчётный запас от номинала, % Маржа Q_номинал к Q_помпажа. Стандарт API 617 — 10 % минимум; промышленный — 15–25 %. Если 0 — расчётная точка совпадает с номиналом, помпаж — ориентировочно при Q ≈ 0.65·Q_расч.
Ожидание ввода
—
введите параметры

Параметры осевого компрессора

Каскадный многоступенчатый расчёт осевого компрессора по методике Холщевникова (МАИ). Применение — газовые турбины (ГТУ), авиадвигатели. Авторежим подбора числа ступеней по π_max или ручной ввод.
На входе: массовый расход, давления, u_tip, втулочное отношение, ψ, φ, R, КПД. На выходе: число ступеней, мощность (МВт), геометрия проточной части, число Маха относительный на ободе, треугольники скоростей, каскад ступеней.
Важно: температура воздуха на входе T_атм берётся из глобальных настроек сверху. Для летнего/тропического режима поднимите T_атм соответственно — это критично влияет на относительное число Маха на ободе.
Газ и условия на входе
Сжимаемый газ Осевые компрессоры применяются преимущественно для воздуха (ГТУ, авиадвигатели) и инертных газов. Для лёгких газов (H₂, He) — специальное проектирование.
Молярная масса M, г/моль
Показатель адиабаты k
Удельная теплоёмкость c_p, Дж/(кг·К) Воздух 1005, метан 2230, гелий 5193. Подставляется автоматически из k и M (c_p = k·R/(k−1)).
Расход и давления
Способ задания расхода
Массовый расход, кг/с
Давление всасывания p₁, бар (изб.)
Давление нагнетания p₂, бар (изб.)
Число ступеней
Режим расчёта ступеней «Авто» — калькулятор подберёт Z так, чтобы π_ст не превышала допустимое значение. «Вручную» — задаёте Z, расчёт каскадный.
Макс. π_ст для авторасчёта Дозвуковые промышленные 1.15–1.20, трансзвуковые ГТУ 1.25–1.35, авиационные сверхзвуковые до 1.50+. Чем выше π_ст — тем меньше ступеней, но сложнее лопатки.
Колесо и поток
Окружная скорость на ободе u_tip, м/с Промышленные 250–350 м/с; авиационные ГТУ до 400–500 м/с (с относительным числом Маха до 1.4).
Втулочное отношение r_h/r_t Отношение втулка/обод. На входе 0.40–0.55 (большая высота лопаток); к выходу растёт до 0.85–0.92 (компрессор «сужается»). Для упрощённого расчёта берётся среднее ≈ 0.65.
Нагрузочный коэф. ψ ψ = Δc_u / u (на среднем радиусе). Низконагруженные 0.25–0.30 (ВЧ ГТУ), средние 0.30–0.40, высоконагруженные 0.40–0.50.
Коэф. расхода φ φ = c_a / u. Типично 0.45–0.65 для дозвуковых, 0.55–0.70 для трансзвуковых.
Степень реактивности R R = (Δh_ротор) / (Δh_ступень). 0.5 — симметричные треугольники (стандарт). <0.5 — больше работы в роторе. >0.5 — в спрямляющем аппарате.
Преднабор по типу
Политропный КПД ступени η_p Дозвуковые ступени 0.88–0.92, трансзвуковые 0.86–0.90. Промышленные ГТУ суммарно 0.85–0.89.
Work-done factor Ω (на последней ступени) Хауэлл: учитывает влияние пограничного слоя на боковых стенках. Снижается с ростом числа ступеней. Калькулятор интерполирует: 1-я ступень = 0.98, 4-я = 0.92, 8+ = 0.83.
КПД механический η_м
Ожидание ввода
—
введите параметры

Параметры холодильного компрессора

Расчёт парокомпрессионного холодильного цикла для подбора компрессора. Поддержка 12 хладагентов, преднаборы по EN 12900 (HBP/MBP/LBP), ASHRAE-T, IIR. Рассчитываются точки 1–4 цикла, удельные потоки, мощность.
На входе: хладагент, T₀, T_к, перегрев, переохлаждение, КПД компрессора, Q₀ или V_д. На выходе: описанный объём V_д для подбора по datasheet (Bitzer/Copeland/Frascold), массовый расход, COP, тепло конденсатора, lg p–h диаграмма.
Хладагент
Хладагент 12 хладагентов с табличными свойствами насыщения. Точность ±10%. Для расчёта по REFPROP — кнопка «улучшить точность» (этап 2).
Стандарт условий EN 12900: HBP (T0=+7,2/Tk=+54,4) — кондиционеры; MBP (T0=−10/Tk=+45) — коммерческий холод; LBP (T0=−35/Tk=+40) — заморозка; ASHRAE-S — испытания. Один клик подставит все 4 параметра режима.
Режим работы
Температура кипения T₀, °C Температура насыщения хладагента в испарителе. Для камеры −18°C типично T₀ ≈ −25°C; для камеры +5°C — T₀ ≈ −10°C.
Температура конденсации T_к, °C Воздушный конденсатор: T_к = T_окр + 12...18 K. Водяной: T_к = T_воды + 6...10 K. Стандарт EN MBP — +45°C.
Перегрев на всасывании ΔT_пер, K Полезный перегрев: гарантирует сухой пар на всасывании. Типично 5–10 K для HFC, 10–15 K для зеотропных смесей. EN 12900 принимает 25 K.
Переохлаждение жидкости ΔT_подохл, K Гарантирует жидкость перед дросселем. Типично 3–7 K. Каждый +1 K даёт +1–1,5% к холодопроизводительности.
Расчётная задача
Что задано «Q₀ → подобрать компрессор» — задаёте требуемую холодопроизводительность, получаете нужный V_д описанный объём. «V_д → получить Q₀» — у вас есть компрессор с известным V_д, узнаёте сколько кВт холода он даст.
Холодопроизводительность Q₀, кВт
КПД компрессора
Тип компрессора (преднабор)
Изоэнтропный КПД η_is Изоэнтропный (адиабатный) КПД сжатия. Учитывает реальные потери при сжатии: трение, теплоотдачу через корпус, утечки. Малые герметичные (бытовые холодильники): 0.45–0.55. Средние полугерметичные (Bitzer 4FES): 0.55–0.65. Спиральные открытые (Copeland Scroll ZB): 0.65–0.72. Винтовые (Bitzer CSH): 0.72–0.82. Чем меньше η_is — тем выше работа сжатия и ниже COP. От него существенно зависит точность всего расчёта (±20%).
Коэф. подачи λ Поршневой 0.65–0.85, винтовой 0.85–0.92, спиральный 0.90–0.97. Падает с ростом π.
КПД механический η_м
КПД электр. η_дв Для герметичных и полугерметичных — встроенный двигатель. Типично 0.88–0.95. Для открытых — 1.0 (вынесено за компрессор).
Ожидание ввода
—
введите параметры

Подбор объёма ресивера

Подбор воздушного ресивера сжатого воздуха по методикам Atlas Copco / VDMA 4368. Три режима управления: Load/Unload (винтовой), Start/Stop (поршневой), VSD (инверторный).
На входе: производительность компрессора, p_max, p_min, режим управления, время цикла. На выходе: ближайший стандартный объём из ряда (50–10000 л), габариты Ø×H, время автономии, проверка V·p>200 для Ростехнадзора.
Производительность и режим
Производительность компрессора FAD, м³/мин Free Air Delivery по ISO 1217 — действительная подача компрессора по условиям всасывания. Из шильдика или паспорта. Можно посчитать в табах «Поршневой/Винтовой/Спиральный».
Режим управления компрессором Load/Unload — стандарт винтовых: при p_max разгружается на холостой, при p_min загружается обратно. Start/Stop — стандарт поршневых: полная остановка, потом пуск. VSD — инверторный: плавно регулирует под расход.
Давления
p_max нагнетания, бар (изб.) Верхняя уставка реле/ПИД — давление, при котором компрессор разгружается или останавливается. Стандартно: 7,5 / 8 / 10 / 13 бар изб.
p_min загрузки, бар (изб.) Нижняя уставка — давление, при котором компрессор включается или загружается. Δp = p_max − p_min обычно 1,0–1,5 бар. Меньше — частые переключения, больше — провалы давления у потребителя.
Перепад Δp Рассчитывается автоматически. Atlas Copco рекомендует 1,0 бар для Load/Unload, 1,5–2,0 бар для Start/Stop.
Параметры Load/Unload
Минимальное время цикла, секунд Минимум 30 с (Atlas Copco) — иначе разгрузочный клапан не успевает стабилизироваться. Оптимум 60 с — тёплое масло, минимум износа.
Дополнительно (опц.)
Среднее потребление, м³/мин Если заполнить — посчитаем коэф. загрузки компрессора (FAD/потребление) и реальное число циклов в час.
Запас (×) Множитель к расчётному объёму. Стандартный запас 1,15–1,25. Для систем с пиковым потреблением (пескоструй, гайковёрт) — 1,5–2,0.
Ожидание ввода
—
введите параметры

Расчёт пневмомагистрали

Подбор диаметра трубы пневмомагистрали по формуле Дарси-Вейсбаха. Учёт фитингов через эквивалентные длины (Atlas Copco). 6 материалов труб, 12 типоразмеров от DN 15 до DN 200, расчёт стоимости потерь в год.
На входе: расход, длина прямой трубы, давление, материал, фитинги (колена, тройники, краны). На выходе: рекомендуемый DN, скорость потока, реальная Δp в бар и %, стоимость потерь в ₽/год, сравнение всех 12 диаметров.
Расход и условия
Расход Q, л/с (FAD) Расход по входу (FAD), л/с. Главная магистраль = производительность компрессора. Отводы — суммарный расход потребителей. 1 м³/мин = 16,7 л/с.
Рабочее давление, бар (изб.) Давление в магистрали — обычно совпадает с p_min ресивера (нижняя уставка реле).
Магистраль
Длина прямой трубы L, м Только прямые участки. Фитинги учитываются отдельно через эквивалентную длину.
Допустимая потеря Δp_max, бар Atlas Copco: магистраль 0,1 бар, отводы 0,03 бар. Каждые +0,1 бар потерь = +0,7% энергопотребления компрессора.
Материал трубы Влияет на шероховатость и расчёт коэф. трения. Гладкие трубы (медь, алюминий, нержавейка) — потери ниже на 5–10% по сравнению со стальной водогазопроводной.
Способ выбора DN
Фитинги (учёт эквивалентной длины)
Колен 90° (резких) Резкие угловые колена (отливные, тройные). Эквивалентная длина ≈ 30·d.
Отводов 90° (плавных) Гнутые отводы R≥3d или штампованные плавные. Эквивалентная длина ≈ 20·d. Предпочтительнее резких колен.
Колен 45°
Тройников проход Поток идёт прямо через тройник (≈ 20·d). Если поток поворачивает — считается как «ответвление».
Тройников ответв. Поток уходит в боковое ответвление (≈ 60·d). Самое затратное по потерям соединение.
Кранов / задвижек Шаровой полнопроходной ≈ 10·d, стандартный кран ≈ 30·d, задвижка клиновая ≈ 8·d.
Стоимость потерь (опц.)
Часов работы в год
Тариф электроэнергии, ₽/кВт·ч
Ожидание ввода
—
введите параметры

Подбор электродвигателя и защиты

Электрический подбор для компрессора по ПУЭ 7-е изд. + ГОСТ Р 51689 + IEC 60034. Подбор электродвигателя из стандартного ряда, автоматического выключателя с проверкой пускового тока, кабеля с проверкой ΔU работы и пуска.
На входе: мощность на валу, класс энергоэффективности (IE1–IE4), напряжение, тип пуска (DOL / Y-Δ / УПП / VFD), длина и материал кабеля. На выходе: P_ном двигателя, I_ном и I_пуск, номинал АВ + характеристика B/C/D, сечение кабеля + ΔU, рекомендация по магнитному пускателю и УЗО, готовая спецификация для заказа.
Мощность
Способ задания
Мощность на валу P_вал, кВт Мощность на валу (механическая) — из расчёта компрессора (поршневой/винтовой/спиральный/центробежный/осевой). Двигатель подбирается с запасом 1,1–1,2 от этого значения.
Запас мощности Двигатель должен быть мощнее вала. Стандарт 1,1–1,15 для постоянной нагрузки, 1,2–1,3 для пиковых.
Класс энергоэффективности IEC 60034-30. IE1 (старые серии АИР), IE2 (стандарт), IE3 (премиум, обязателен в ЕС с 2017), IE4 (супер-премиум, для энергоэффективных систем).
Сеть и пуск
Напряжение сети U Стандарт промышленный — 3-фазное 380 В. Для крупных установок (от 200 кВт) — 660 В или ВН 6/10 кВ. Бытовые компрессоры до 2,2 кВт — 220 В.
Тип пуска DOL — прямой пуск (I_пуск = 6–8·I_ном); Y/Δ — пуск со снижением до Y, потом переключение в Δ (I_пуск = 2–3·I_ном); УПП — устройство плавного пуска (1,5–2·I_ном); VFD — частотник (1,2–1,5·I_ном).
Кратность пуск. тока I_п/I_ном Подставляется автоматически по типу пуска. Можно изменить вручную если знаете точное значение из паспорта двигателя.
Применение Тип помещения определяет требования по IP и УЗО. Влажные/уличные/взрывоопасные требуют дополнительной защиты.
Кабель
Длина кабеля, м От распределительного щита до двигателя. При длине > 50 м для крупных компрессоров проверка падения напряжения становится критичной.
Материал жилы
Прокладка По ПУЭ табл. 1.3.4–1.3.7. В воздухе — наибольший допустимый ток. В трубе/коробе — снижение на ~5–15 %. В земле — теплоотвод хороший, но коэф. снижается из-за группового прокладывания.
Ожидание ввода
—
введите параметры

Подбор капиллярной трубки

Подбор длины и диаметра капилляра для дросселирования в малых холодильных системах (бытовые холодильники, фризеры, малые кондиционеры до ~10 кВт). Корреляция Bittle-Pate (ASHRAE Trans 1996), калибрована по эталонам Embraco/Danfoss.
На входе: хладагент, T₀, T_к, перегрев, переохлаждение, Q₀ или массовый расход, опционально диаметр D. На выходе: диаметр × длина капилляра (например Ø0.6 × 2.5 м), скорость на выходе, проверка на запирание (sonic choking), сравнение всех 12 диаметров стандартного ряда.
Хладагент и режим
Хладагент Те же 12 хладагентов что в табе «Холодильный». Корреляции откалиброваны по эталонам Embraco/Danfoss/Bittle-Pate. Точность ±15% для основных HFC и HC, ±25% для редких хладагентов.
Применение Преднабор температурного режима по типовому применению.
T₀ кипения, °C
T_к конденсации, °C
ΔT перегрева, K
ΔT переохлаждения, K Каждый +1 K переохлаждения снижает требуемую длину капилляра на ~3 %. Для бытовых типично 2–5 K.
Мощность и подбор
Что задано
Q₀, Вт
Способ выбора диаметра
Тип капилляра
Конфигурация Адиабатный — простой капилляр без теплообмена. С SLHX (suction line heat exchanger) — капилляр припаян к всасывающей трубке, происходит теплообмен. SLHX используется в 80% бытовых холодильников — длина капилляра в 1,5 раза короче, КПД выше. Поправка по Wolf-Pate (ASHRAE).
Ожидание ввода
—
введите параметры

О калькуляторе компрессоров

Этот калькулятор объединяет десять связанных инструментов для проектирования и подбора компрессорного оборудования: расчёт параметров поршневых, винтовых, спиральных, центробежных и осевых компрессоров, расчёт холодильного цикла и капиллярной трубки, подбор ресивера сжатого воздуха, расчёт пневмомагистрали и подбор электродвигателя с автоматом и кабелем. Все расчёты выполняются в браузере, без отправки данных на сервер; результаты можно выгрузить в Word или Excel и передать в проект.

Инструмент полезен инженерам-механикам, проектировщикам холодильных и компрессорных станций, специалистам отдела продаж, которым нужно быстро оценить параметры оборудования при работе с клиентом, а также студентам энергомашиностроительных специальностей при выполнении курсовых проектов.

Excel-мануал на одном листе: описание всех 10 калькуляторов, формулы, типовые задачи и контрольные числа для самопроверки. Файл генерируется в браузере при нажатии.

Десять калькуляторов в одном инструменте

Калькулятор организован как набор из десяти вкладок. Каждая вкладка решает свою задачу, но имеет общие настройки расчёта (атмосферное давление, температура, режим ввода — избыточное или абсолютное давление). Между некоторыми вкладками работает передача данных: производительность из расчёта компрессора можно «отправить» в подбор ресивера или магистрали, мощность на валу — в подбор двигателя.

ВкладкаЧто рассчитываетОсновные методики
ПоршневойFAD (производительность по ISO 1217), мощность на валу, температура нагнетания, объёмный коэффициент λ_v, индикаторная диаграмма p–VФренкель, Пластинин «Поршневые компрессоры»; ISO 1217
ВинтовойОбъёмная подача, мощность, удельная мощность k_s, бенчмарк против Atlas CopcoРасчёт по геометрии (k_v профилей SRM, Lysholm) или по каталогу с заданным расходом
СпиральныйОбъёмное смещение V_d, BVR, мощность, температура нагнетания, частичная нагрузкаЭвольвентная геометрия, Copeland Application Guide для коэффициентов нагрузки
ЦентробежныйПолитропный напор, мощность, число Маха Mu на ободе, число ступеней, треугольники скоростей, характеристика H–QШерстюк «Центробежные компрессоры», API 617, политропный КПД
ОсевойКаскадный расчёт ступеней (давление и температура), число Маха на ободе, треугольники, проточная частьХолщевников «Теория и расчёт авиационных лопаточных машин», МАИ
Холодильный циклТочки 1–2–3–4 на диаграмме lg p–h, q₀, l, q_к, COP, массовый расход хладагента, lg p–h диаграммаASHRAE Handbook, диаграмма Молье; 12 хладагентов от R134a до R600a и аммиака
РесиверОбъём ресивера сжатого воздуха для трёх режимов управления компрессоромVDMA 4368, Atlas Copco Manual; стандартный ряд 50–10000 л; проверка V·p > 200 для Ростехнадзора
МагистральПодбор DN трубопровода сжатого воздуха, потери давления, скорость, годовая стоимость потерьДарси-Вейсбах, Идельчик (местные сопротивления), 12 типоразмеров DN
ДвигательПодбор электродвигателя по мощности, ряд IEC, номинал автомата, сечение кабеля, проверка падения напряжения по ПУЭГОСТ Р 56085 (IEC 60072), ПУЭ 7-е изд.
КапиллярДлина и диаметр капиллярной трубки для холодильного контура, проверка на запирание потокаASHRAE Handbook Refrigeration, Wolf-Pate; 12 стандартных диаметров капилляра

Принципы работы компрессоров

Компрессоры делятся на две большие группы по принципу работы: объёмные (изменяют объём рабочей камеры — поршневой, винтовой, спиральный) и динамические или лопаточные (передают энергию газу через лопатки колеса — центробежный, осевой). Это деление определяет выбор формул расчёта.

Объёмные компрессоры

Производительность зависит от рабочего объёма камеры и частоты циклов: каждое сжатие захватывает фиксированный объём газа. Поэтому расчёт строится от V_d (объёма за оборот) и n (частоты вращения):

V_теор = V_d · n · Z · i (м³/мин)
V_фактический = V_теор · λ (учёт мёртвого объёма, утечек, нагрева на всасывании)

Объёмный коэффициент λ_v для поршневого компрессора:

λ_v = 1 − c · (π^(1/n) − 1)
где c — относительный мёртвый объём, π — степень сжатия, n — показатель политропы

При большой степени сжатия и большом мёртвом объёме λ_v может стать нулём — поршень всасывает столько же сколько выталкивает обратно. Это физический предел, ограничивающий применимость одноступенчатой схемы.

Динамические компрессоры

Энергия передаётся газу через работу окружной силы на лопатках колеса (уравнение Эйлера). Главные параметры — окружная скорость u на ободе и коэффициент напора ψ:

H_теор = ψ · u²   (Дж/кг)
Mu = u / a₁   (число Маха на ободе, a₁ — скорость звука на входе)

Для центробежного компрессора одна ступень даёт π = 1.4–2.5 при разумном Mu < 1.4; для большего сжатия используют несколько ступеней последовательно. Осевые компрессоры дают π = 1.05–1.4 на ступень, поэтому в авиадвигателях ставят 10–15 ступеней.

Холодильный цикл

Парокомпрессионный цикл состоит из четырёх процессов: сжатие пара (1→2), конденсация при p_к (2→3), дросселирование (3→4), кипение в испарителе при p_0 (4→1). Калькулятор строит цикл на диаграмме lg p–h и считает:

q₀ = h₁ − h₄   (удельная холодопроизводительность, кДж/кг)
l = h₂ − h₁   (удельная работа сжатия)
COP = q₀ / l   (холодильный коэффициент)

Формулы для проверки результата вручную

Любой расчёт калькулятора можно проверить простыми формулами на бумаге. Это полезно для контроля порядков и исключения грубых ошибок ввода.

ПараметрФормула быстрой проверкиТипичное значение
Скорость поршня c_mc_m = 2·S·n / 60   (м/с)3–6 м/с (предел 8 м/с)
Температура нагнетания T₂T₂ = T₁ · π^((k−1)/k)   (К)для воздуха при π=8: T₂ ≈ 1.81·T₁
Адиабатная мощность сжатияN_ад = m·R_спец·T₁ · (k/(k−1)) · (π^((k−1)/k) − 1)для 1 м³/мин воздуха при π=8: ≈ 6 кВт
Объём ресивера (Atlas Copco)V = Q · t_цикл · p_атм / (4 · Δp)   (Load/Unload)стандарт: 0.25–1.0 от 1-минутной подачи
Скорость газа в трубеv = 4·Q / (π·D²)   (Q в условиях трубы)≤ 9 м/с по ISO 8573
Мощность приводящего двигателяP_двиг = N_вал / η_передачи · k_запас   (k = 1.10–1.15)выбирается ближайший вверх ряд IEC
Падение напряжения в кабелеΔU = √3 · I · L · ρ / S   (3-фазное)норма ≤ 5% при работе, ≤ 10% при пуске

Применение результатов

Каждый калькулятор даёт основной результат и набор сопутствующих параметров, которые используются дальше в проектировании. Типовая последовательность работы:

  1. Расчёт компрессора — получаете FAD, мощность на валу, температуру нагнетания, скорость поршня (или окружную скорость для турбомашин), коэффициент удельной мощности.
  2. Подбор двигателя — мощность на валу с запасом 10–15% передаётся в калькулятор двигателя. Получаете номинал двигателя по ряду IEC, номинал автомата, сечение кабеля, проверку падения напряжения.
  3. Подбор ресивера — производительность компрессора передаётся в калькулятор ресивера. Указываете режим управления (Load/Unload, Start/Stop, VSD) и получаете объём.
  4. Магистраль — производительность и требуемое давление в точке потребления передаются в калькулятор магистрали. Получаете рекомендуемый DN, потери давления, годовую стоимость потерь.
  5. Холодильный цикл — для проектирования холодильной машины: задаёте температуры кипения и конденсации, получаете расход хладагента, мощность на валу, длину капилляра.
Совет. Не обязательно начинать с поршневого или винтового компрессора — можно сразу зайти в калькулятор ресивера если есть готовая производительность от каталога. Все вкладки работают независимо.

Защита от нереальных входов

Калькулятор имеет три уровня защиты от ошибок ввода:

  1. Валидация полей. При вводе отрицательного значения, текста или вне допустимого диапазона поле подсвечивается красной рамкой, расчёт не запускается. Обязательные параметры — диаметр, ход, давления, частота вращения, КПД — проверяются на положительность.
  2. Блокировка физически невозможных режимов. Если все поля валидны по отдельности, но комбинация даёт абсурдный результат — расчёт блокируется красным предупреждением вместо вывода чисел. Например, скорость поршня выше 8 м/с (предел подшипников), число Маха выше 1.5 (сверхзвук с разрушением лопаток), степень сжатия для одноступенчатой спирали выше 8, перепад температур в холодильном цикле больше 100 K.
  3. Предупреждения после расчёта. Если результат корректен но необычен — показывается итог плюс информационный блок: «слишком высокий k_s», «температура нагнетания превышает 180°C, риск термического разложения масла», «Mu > 1.0 — околозвук, КПД ниже на 5–10%».
Внимание. Граничные значения предупреждений соответствуют практике эксплуатации, не запатентованным методикам конкретных производителей. Результат с предупреждением не означает что компрессор не работает — означает что нужна более тщательная проработка.

FAQ

Зачем десять калькуляторов в одном файле?
При проектировании компрессорной системы данные кочуют между задачами: посчитал производительность поршневого — нужен ресивер; нашёл объём ресивера — нужна магистраль до потребителя; знаешь мощность на валу — подбираешь двигатель и кабель. В одном файле эти связи реализованы кнопкой «передать в...» — вместо повторного ручного ввода.
Чем отличается FAD от номинальной производительности по паспорту?
FAD (Free Air Delivery) по ISO 1217 — это действительная подача компрессора, приведённая к условиям всасывания (температура и атмосферное давление в момент работы). Производитель в каталоге обычно указывает FAD при стандартизованных условиях (20 °C, 1 атм). Не путать с «нормальными условиями» (0 °C, 101325 Па) — они на 7% «холоднее», поэтому выраженная в нормальных кубометрах подача меньше FAD при тех же абсолютных молях газа.
Почему результат для центробежного и осевого выводится в МВт, а для поршневого в кВт?
Это типичные диапазоны мощностей. Поршневой и винтовой воздушный компрессор в промышленности — 10–250 кВт. Центробежный для нефтегазовой техники — 1–20 МВт (компримирование природного газа, синтез аммиака, воздухоразделение). Осевой газовая турбина — 50–500 МВт. Калькулятор автоматически масштабирует единицы.
Калькулятор холодильного цикла подходит для теплового насоса?
Да, парокомпрессионный цикл идентичен. Разница только в формулировке цели: для холодильной машины целевой результат — q₀ (отвод тепла из охлаждаемого объёма), для теплового насоса — q_к (передача тепла в нагреваемое помещение). Калькулятор показывает оба, плюс COP по любой цели. R134a, R410a, R290 (пропан) и R744 (CO₂) — типовые хладагенты для тепловых насосов.
Можно ли пользоваться калькулятором для аммиака (R717)?
Да, R717 (NH₃) включён в таблицы хладагентов. Аммиачные машины работают в промышленном холоде — рыба, мясо, ледовые арены, химия. Особенность аммиака — высокий показатель сжатия и высокая температура нагнетания: при типовых условиях T₂ может достигать 130–150°C, что требует двухступенчатой схемы с промежуточным охлаждением. Калькулятор покажет это в предупреждениях.
Подбор автомата по ПУЭ — учитываются ли реальные характеристики B/C/D?
Да. Калькулятор подбирает автомат по правилу I_ном_АВ ≥ 1.10 · I_ном_двиг, после чего автоматически выбирает характеристику расцепления: для прямого пуска (DOL) — характеристика D (10–14 крат, выдерживает пусковой ток 6–8 крат); для пуска через УПП или VFD — характеристика C (5–10 крат); для маломощных однофазных моторов — B (3–5 крат). Также проверяется что электромагнитный расцепитель отстроен от пускового тока с запасом 20%.
Почему калькулятор магистрали показывает «Δp_max = 0.1 бар», а не 1 бар?
Стандарт ISO 8573 и большинство практик пневматики ограничивают потери в магистрали 0.05–0.1 бар на 100 м, чтобы поддерживать давление на потребителе близко к давлению на компрессоре. Падение 1 бар на длинной магистрали означает 7–10% потери мощности компрессора, которые надо компенсировать (например, увеличить производительность). При значениях больше 0.1 бар калькулятор предупреждает о неэффективности.
Зачем нужен расчёт капиллярной трубки, если есть ТРВ?
Капилляр — простейший дроссель, работающий без подвижных частей. Применяется в бытовой технике (холодильники, кондиционеры до 7 кВт): низкая стоимость, отсутствие сервисного обслуживания. ТРВ (термостатический регулирующий вентиль) — активный регулятор, поддерживает заданный перегрев на выходе из испарителя, нужен для систем с переменной нагрузкой и большой мощности. Калькулятор подбирает капилляр для тех систем, где он применим (как правило, m_кг/ч < 50, фиксированный режим).
Дисклеймер. Калькулятор предназначен для предварительной оценки и образовательных целей. Результаты рассчитываются по упрощённым моделям и стандартным методикам, валидированным на типовых условиях. Для проектирования промышленного оборудования всегда требуется проверка через профессиональные пакеты (Aspen, Coolpack, Refprop), консультация с производителем и подбор по официальным каталогам. ООО «Иннер Инжиниринг» не несёт ответственности за решения, принятые исключительно на основе результатов этого калькулятора.

→ Все онлайн-калькуляторы Inner Engineering

Источники и нормативные документы
  1. Френкель М.И. Поршневые компрессоры. — Л.: Машиностроение, 1969 (классика, русский язык)
  2. Пластинин П.И. Поршневые компрессоры. Том 1: Теория и расчёт. — М.: КолосС, 2008
  3. Шерстюк А.Н. Центробежные компрессорные машины. — М.: Машиностроение, 1976
  4. Холщевников К.В., Емин О.Н., Митрохин В.Т. Теория и расчёт авиационных лопаточных машин. — М.: Машиностроение, 1986
  5. Кошкин Н.Н. Холодильные машины: учебник. — Л.: Машиностроение, 1985
  6. ISO 1217 «Displacement compressors — Acceptance tests» (метод определения FAD)
  7. API Standard 617 «Axial and Centrifugal Compressors and Expander-compressors» (нормы для нефтегаза)
  8. VDMA 4368 «Calculation method for compressed air receivers» (немецкий стандарт ресиверов)
  9. ASHRAE Handbook — Refrigeration (хладагенты, циклы, капилляр Wolf-Pate)
  10. ГОСТ Р 56085-2014 / IEC 60072 (ряд асинхронных двигателей)
  11. ПУЭ, 7-е издание (выбор кабеля, автоматов, проверка падения напряжения)
  12. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. — М.: Машиностроение, 1992 (коэффициенты ζ местных сопротивлений)
  13. Atlas Copco. Compressed Air Manual, 8th edition (практические номограммы k_s, ресиверы)
  14. Bitzer Refrigerant Report (свойства хладагентов)

Заказать товар

ООО «Иннер Инжиниринг»

* - Обязательные поля

© 2015 - 2026 «INNER»: Производство и поставка промышленных комплектующих

+7 (499) 302-16-40
sale@inner.su
г. Санкт-Петербург, Витебский проспект 11 С, офис 3033