Компрессор для септика как подобрать и установить своими руками

Для очистки стоков на загородных участках, не обустроенных центральной канализацией, устанавливаются септики. Глубокая очистка стоков в септике достигается благодаря бактериям, для активной работы которых требуется периодическое поступление кислорода. Для этой цели в очистное сооружение устанавливается компрессор для септика. Как подобрать и установить устройство своими силами, читайте далее.

Септик с компрессором

Критерии подбора компрессоров

Выбор компрессора должен основываться на следующих аспектах:

• виде устройства;
• производительности;
• производителе установки.

Разновидности компрессоров

Одним из основных критериев подбора компрессора является вид устройства. В настоящее время выпускаются компрессоры следующих видов:

• винтовой;
• центробежный;
• поршневой;
• мембранный.

Воздушный винтовой компрессор подает воздух в очистное сооружение за счет вращения винтов, расположенных в герметичном корпусе.

Устройство винтового компрессора

Основными преимуществами данного вида являются:

• небольшие габаритные размеры;
• отсутствие необходимости установки дополнительного оборудования;
• длительный период эксплуатации;
• относительно низкий уровень вибрации.

Среди недостатков можно выделить:

• высокую стоимость устройства;
• невозможность проведения ремонта. Если какой-либо блок, установленный на компрессоре, вышел из строя, то придется менять компрессор полностью.

Центробежный компрессор отличается от устройства винтового типа наличием одного вращающегося вала. Воздух подается в очистное сооружение благодаря появляющейся центробежной силе (отсюда и такое название).

Устройство и принцип работы центробежного компрессора

Компрессор данного вида, благодаря своей мощности, может быстро и эффективно насытить стоки кислородом, что и является его преимуществом. Однако большие размеры устройства и высокая стоимость приводят к ограниченному использованию центробежных компрессоров в локальных очистных сооружениях.

Принцип работы мембранного компрессора основан на колебательных движениях гибкой пластины (мембраны), приводимой в действие отдельным механизмом (чаще всего кривошипно-шатунным).

Устройство мембранного компрессора

Мембранные компрессорные установки отличаются невысокой стоимостью и небольшими габаритными размерами. Единственным недостатком является небольшая производительность, но данный параметр практически не влияет на корректную работоспособность очистного сооружения.

Работа поршневого компрессора основана на возвратно-поступательных движениях поршня, расположенного внутри устройства.

Устройство поршневого компрессора

Недостатками данного типа воздушных компрессоров являются:

• высокий уровень шума при работе устройства;
• сильный нагрев, для устранения которого требуется периодическая остановка компрессора;
• низкая производительность.

Подбор производительности компрессора

Существенным фактором при выборе компрессорной установки для септика является производительность оборудования. Если подобрать компрессор малой мощности, то бактерии не смогут работать в нормальном режиме, и стоки не будут очищаться до рекомендованного уровня.

Компрессоры с большой производительностью будут потреблять большее количество электроэнергии, чем требуется. Избыточное количество кислорода, так как и недостаточное, может негативно отразиться на жизни и деятельности бактерий.

Производительность компрессора подбирается в зависимости от объема камеры, в которой работают бактерии. Рекомендуемые параметры представлены в таблице:

Популярные производители и их особенности

Наибольшей популярностью среди многочисленного количества производителей компрессоров пользуются:

• Hiblow (Япония). Компания преимущественно занимается выпуском мембранных компрессоров с разной производительностью. Длительный период использования устройств и постоянная поддержка со стороны производителя являются основными положительными аспектами данной компании;
• Thomas (Германия). Производитель отличается высокой надежностью, а устройства относительно высокой стоимостью, что полностью перекрывается качеством;
• Secoh (Япония). Компрессорами данной компании укомплектовываются практически все современные септики (Топас, Юнилос, Астра и так далее). Широкая область применения обуславливается высоким качеством и низкой стоимостью.

Обзор компрессоров смотрите на видео.

Установка компрессора

Установить и подключить компрессор можно своими руками. Монтаж компрессорной установки производится следующим способом:

1. выбирается место для установки устройства. Компрессор рекомендуется устанавливать внутрь (в верхней части) септика, а не с внешней стороны очистного сооружения. Это позволит избежать негативного влияния погодных условий на установку. Если в септике отсутствует отдельная камера для биологической очистки, то желательно предварительно поставить перегородку или установить дополнительную емкость рядом с действующим септиком;
2. установка компрессора производится на специальную полочку, которую можно сделать своими руками из подручных материалов или приобрести в специализированных магазинах;

Правильное расположение компрессора в септике

1. для любого вида компрессора потребуется установка дополнительного оборудования – аэратора, через который воздух будет поступать в емкость со стоками. Изготовить аэратор можно самостоятельно. Для этого потребуется небольшой отрез металлической трубы, в которой на равных расстояниях друг от друга просверливаются отверстия, диаметром 1 – 2 мм. Среднее количество отверстий – 300 штук. Конец трубы закрывается заглушкой;

Дополнительное оборудование для компрессора своими руками

1. аэратор подключается к выходному отверстию компрессора при помощи шланга. Соединение должно быть максимально герметичным, чтобы не возникало утраты кислорода;

Соединение компрессора с аэратором, изготовленным в заводских условиях

1. аэратор опускается внутрь емкости;
2. компрессор устанавливается на полку и подключается к электроэнергии. Если розетка располагается рядом с септиком, то она должна быть максимально защищена от действия осадков;
3. емкость с компрессором закрывается крышкой для защиты бактерий и установленного оборудования.

Замена компрессора производится по аналогичной схеме.

Компрессор требует периодического обслуживания, которое заключается в замене фильтров, установленных на выходных патрубках (не реже 1 раза в год). Если компрессор стал работать некорректно или потреблять излишнее количества электроэнергии, то для устранения проблемы рекомендуется обратиться к специалистам.

Мембранные компрессоры. Общая информация

На Рис. 1 представлена общепринятая упрощенная классификация компрессоров.

Рис.1. Упрощенная классификация компрессоров

В данной статье мы коснемся мембранных компрессоров, как представителей класса машин объемного действия.

Понятие «компрессор объемного действия возвратно-поступательный» означает, что сжатие рабочего газа в нем происходит посредством уменьшения объема камеры сжатия при возвратно-поступательном движении рабочего органа. Такое движение обеспечивается кривошипно-шатунным механизмом (далее – КШМ), являющимся неотъемлемой частью всех компрессоров данного типа

В мембранных компрессорах в качестве рабочего органа выступает металлическая или полимерная мембрана, выполняющая колебательные движения. Причем усилие к мембране может прикладываться как непосредственно от КШМ, так и при помощи гидравлического привода.

Схематично устройство компрессора с непосредственным приводом мембраны от КШМ показано далее на Рис. 2.

Рис. 2. Компрессор с непосредственным приводом мембраны

Как видите, в такой конструкции компрессора нет ничего сложного.

Вращательное движение приводного вала преобразуется в возвратно-поступательное движение штока, жестко связанного с гибкой мембраной.

В результате колебаний мембраны объем камеры сжатия сначала увеличивается – порция газа попадает в камеру через впускной клапан, а затем уменьшается – сжатый газ через выпускной клапан подается на выход компрессора.

Но даже из такой, казалось бы, простейшей схемы становится очевидным главное отличие мембранных компрессоров от компрессоров поршневых – камера сжатия герметично отделена от картера компрессора.

Отсюда следуют два основных преимущества мембранных компрессоров:

• отсутствие вероятности загрязнения маслом сжимаемого газа;
• полное отсутствие утечек сжимаемого газа через поршневые кольца и сальники привода.

Именно поэтому мембранные компрессоры очень часто используются там, где предъявляются жесткие требования к чистоте сжимаемых газов, а также при работе с взрывоопасными или высокотоксичными газами.

Следует отметить, что компрессоры с непосредственным приводом мембран в настоящее время используются редко и при невысоких давлениях. Слабое место таких компрессоров – соединение штока с мембраной.

Гораздо более привлекательной является конструкция компрессора с гидравлическим приводом мембраны. В таких компрессорах колебательные движения мембране передаются также от КШМ, который оканчивается не током, а поршнем гидравлического цилиндра. И давление на мембрану передается не в центральной точке, а по всей ее поверхности через слой гидравлической жидкости (наиболее часто используется масло).

Такая конструкция компрессора, несомненно, является более сложной – в нее включены дополнительные компоненты, о которых мы поговорим позднее. Но именно такой способ передачи движения мембране позволяет значительно увеличить надежность и долговечность агрегата с одной стороны и работать с высокими и сверхвысокими давлениями – с другой.

Остановимся на конструкции мембранного компрессора с гидравлическим приводом подробнее.

Принцип работы гидравлического привода становится понятен из простой схемы:

Рис. 3. Простая схема гидравлического привода мембранного компрессора

Возвратно-поступательные движения поршню передаются через КШМ. В свою очередь, поршень через слой гидравлической жидкости воздействует на мембрану, заставляя ее совершать колебательные движения.

При движении поршня вправо (по Рис. 3) мембрана прогибается в том же направлении и прилегает к распределительному диску. Газовая полость в это время заполняется газом через всасывающий клапан. При движении поршня влево гидравлическая жидкость через отверстия в распределительном диске воздействует на всю поверхность мембраны, заставляя ее выгибаться в сторону крышки и сжимать газ, который, в конце цикла, через нагнетательный клапан подается на выход компрессора.

Таков общий принцип действия гидравлического привода мембранного компрессора.

Пневматическая схема типичного мембранного компрессора выглядит следующим образом:

Рис. 4. Пневматическая схема мембранного компрессора

На рисунке можно заметить наличие нескольких, пока еще не знакомых нам устройств. Это перепускной клапан ПК, невозвратный клапан НК и компенсационный насос КН.

Здесь мы кратко остановимся на их назначении. Для этого рассмотрим работу мембранного блока более подробно.

Рис. 5. Мембранный блок с внешними компонентами

Каким образом регулируется конечное давление на выходе мембранного компрессора?

Дело в том, что объем масла, вытесняемый поршнем в гидравлическую полость несколько больше, чем объем газовой полости (см. Рис. 3). Поэтому, как только мембрана достигнет внутренней вогнутой поверхности крышки, давление масла в гидравлической полости резко возрастает (ведь масло, как и любая жидкость, сжимается очень незначительно). Возникает необходимость «сбросить» излишки масла из гидравлической полости.

Для этого и служит перепускной клапан. Он открывается при строго определенном (регулируемом) давлении на его входе и сбрасывает остатки масла в картер компрессора. Таким образом, настроив давление открытия перепускного клапана, мы тем самым определяем, до какого максимального давления может быть сжат газ в газовой полости мембранного блока.

Но если в каждой фазе сжатия часть масла будет удаляться из гидравлической полости, его количество будет достаточно быстро уменьшаться (а ведь есть еще утечки масла через поршневые кольца). И, в конечном итоге, оно станет недостаточным для создания необходимого давления сжатия газа. Для решения данной проблемы в компрессоре предусмотрен компенсационный насос. Он небольшими, но точно рассчитанными при проектировании компрессора порциями возвращает масло в гидравлическую полость в конце каждой фазы всасывания (когда давление в полости минимально).

А невозвратный клапан предотвращает воздействие высокого давления во время фазы сжатия на выход компенсационного насоса. Как видите, все достаточно просто.

О чем еще хотелось бы упомянуть в этой, своего рода, вступительной статье?

О том, что для работы с высокими давлениями мембранные компрессоры, та же, как и поршневые, требуют многоступенчатого сжатия. Конструкция современных мембранных компрессоров позволяет организовать в пределах одного агрегата до четырех ступеней сжатия.

Каким образом это организуется?

Не секрет, что при многоступенчатом сжатии каждая следующая ступень должна работать «в противофазе» с предыдущей. Т.е. фаза сжатия первой ступени должна совпадать с фазой всасывания второй, а фаза сжатия второй – с фазой всасывания третьей. Ступени при этом располагаются так, как показано ниже.

Рис. 6. Компоновка двухступенчатого компрессора

Здесь все понятно – поршни гидравлического привода работают «в противофазе».

С трех- и четырехступенчатыми компрессорами дело обстоит несколько иначе.

Рис. 7. Компоновка трехступенчатого компрессора

Рис. 8. Компоновка четырехступенчатого компрессора

В этом случае поршень меньшей по порядковому номеру ступени является поршнем «двойного» действия, т.е. нагнетает масло поочередно в гидравлические полости при «прямом» и «обратном» ходе. А поршень большей по порядковому номеру ступени выполняет запирающую функцию – на дает маслу вернуться в картер на «обратном» ходе.

Вот как это выглядит на практике применительно ко 2-ой и 3-ей ступеням:

Рис. 9. Конструкция гидравлического привода многоступенчатого компрессора

На этом, пожалуй, можно завершить ознакомительную статью о мембранных компрессорах. Подробнее о деталях их конструкции мы поговорим в следующих публикациях.

Прокомментировать эту запись или задать вопрос вы можете в форме ниже. Мы ответим в течение одного-двух рабочих дней.

Бытовой компрессор. Виды и устройство. Работа и применение

Компрессор — это сложный энергетический механизм, для сжатия газообразного вещества, создания воздушного потока под высоким давлением. Широко применяется в повседневной жизни и в производстве. Основной принцип действия заключается в преобразовании механической энергии работы двигателя в энергию потока воздуха или газа.

Конечное давление у всех устройств зависит от показателя мощности двигателя и конструкции механизма нагнетания воздуха. Инновационные технологии, используемые в промышленности, постепенно внедрились в конструкции бытовых приборов. Бытовой компрессор не стал исключением.

Вид, устройство и применение

Бытовой компрессор классифицируется на основании принципа сжатия воздушных масс и последующего их выведения (перекачка).

Выделяют два вида:

1. Объемный компрессор.
2. Динамический или лопастной.

Объемный

В агрегате сжатый газ перемещается порциями, в зависимости от устройства и принципа действия конкретного механизма, нагнетания. Механизм, установленный в камере сжатия, может быть поршневой, роторный, кулачковый, пластинчато-роторный, мембранный или спиральный. В конструкции бытового компрессора применяют мембранный или поршневой механизмы.

Мембранный

Основным элементом устройства, с помощью которого осуществляется процесс сжатия и перемещения воздуха, является мембрана. Она может быть выполнена из железа или резины.

Основные узлы и механизмы мембранного компрессора:

• Электродвигатель.
• Герметичная камера с впускным и выпускным клапанами и мембраной.
• Картер, включающий кривошипно-шатунный и приводной механизмы.

Поршневой

Рабочим элементом в процессе нагнетания объема воздуха в таком виде устройства является поршень.

Основные элементы:

• Электродвигатель.
• Камера сжатия, имеющая два клапана на корпусе (впускной и выпускной).
• Поршень в паре с уплотнителем.
• Катер
• Кривошипно-шатунный механизм.

Распространенный вид бытового компрессора — автомобильный. Он имеет небольшую мощность, питание осуществляется от бортовой сети автомобиля 12 В. Используют его для подкачки колес, мячей, тюбингов. Механизмом, осуществляющим работу устройства является поршень или мембрана.

В условиях домашнего применения (ремонтных работ) подбирают бытовой компрессор более мощный, чем автомобильный. Питание устройства предусмотрено от сети 220 В. При проведении ремонтных работ совместно с пневмоинструментом используют масляный коаксиальный компрессор. Осуществляя лакокрасочные работы выбирают безмасляный аналог. Производитель выпускает устройства как с ресивером, так и без него.

Динамический

В динамическом бытовом компрессоре происходит движение газообразной среды непрерывным потоком. Она перемещается между вращающимися лопастями, которые придают потоку скорость. Устройство используют в системах вентиляции и кондиционирования.

По принципу целевого использования динамический делится на виды:

• Газовые установки применяют для наполнения замкнутых объемов различными газами, такими как метан, пропан, кислород и прочими, за исключением воздуха. При работе не допускается образование искрового разряда.

• Воздушный бытовой компрессор используют для выполнения небольших объемов малярных работ, для продувки труб систем отопления и водопровода, а также поддержания давления воздуха в шинах автомобиля. Для выполнения малярных работ используют компрессор совместно с краскопультом.

• Циркуляционные мембранные компрессоры обеспечивают непрерывное перемещение газа по замкнутой системе каналов. Их используют в производстве систем охлаждения.

Бытовой компрессор состоит из:

• Двигателя.
• Ресивера.
• Манометра.
• Пневмошланга.

Мощность двигателя — это основной показатель производительности компрессора. Ресивер представляет собой сосуд для аккумуляции объема воздуха и регулировки его расхода, пульсаций при изменении давления. Манометр устанавливается на пневмошланге или на корпусе изделия. Информирует пользователя о нагнетенном давлении в компрессоре.

Конструктивной особенностью некоторых бытовых компрессоров может являться отсутствие емкости для накопления газа. В этом случае, воздух под давлением из выпускного клапана поступает в пневмошланг.

Принцип работы

Мембранные

Мембрану приводит в движение кривошипно-шатунный механизм. Она совершает поступательные и возвратные движения, в результате которых через впускной клапан в камеру нагнетается воздух, а через выпускной под давлением выводится.

Достоинства

• Герметичность.
• Высокое давление.
• Простое управление.
• Надежность работы механизмов.
• Высокая устойчивость к коррозии.

Недостатки

• Длительное использование приводит механизм нагнетания в неисправность.
• Низкая производительность.

Поршневые

В поршневом механизме перемещение объема воздуха осуществляется поршнем. Он совершает возвратно-поступательные движения по цилиндру. При движении к нижнему положению в камере создается разряженная среда, открывается впускной клапан, и, в результате перепада давления, камера заполняется частицами воздуха. При стремлении поршня к верхней мертвой точке, в камере создается давление, под действием которого открывается выпускной клапан, и объем воздуха выводится с высокой скоростью.

Масляные коаксиальные

Это разновидность поршневого компрессора. При движении кривошипно-шатунного механизма масло, залитое в картер для смазки поршневой системы, и воздух находятся в одном объеме. В результате происходит подмес частиц масла и воздуха. Эта смесь выводится через выпускной клапан.

Достоинства

• Долговечность.
• Надежность.

Недостатки

• В исходящем потоке воздуха присутствуют частицы масла, что ограничивает область применения.
• Необходимость установки очистных фильтров.
• Дополнительные финансовые затраты.

Безмасляные

Потоки воздуха не смешиваются с частицами смазки. Они локализуются в разных местах поршневой системы и выводятся через разные клапаны. Исходящие воздушные массы проходят дополнительную очистку от примесей. Этот этап необходим для выполнения компрессором своих функций.

Достоинства

• Не требуется установка дополнительных маслоулавливающих фильтров.
• Не требуется дополнительных расходов по замене очистных фильтров.

Недостатки

• Рабочий ресурс меньше, чем у масляных компрессоров.
• Перегрев, высокая нагрузка на двигатель.
• Высокий уровень шума в процессе работы.

Динамический

Перемещает воздушные массы посредством лопаточного механизма. Основой принципа действия является движение воздуха сквозь межлопастные каналы ротора и стационарные каналы установки.

Достоинства

• Низкий уровень шума.

Недостатки

• Недолговечны, ввиду постоянной работы.
• Высокое потребление электроэнергии.

Как выбрать бытовой компрессор

При выборе бытового компрессора необходимо обратить внимание на показатель мощности двигателя и создаваемое им давление. Эти показатели указываются производителем в инструкции. Необходимо, чтобы максимально создаваемое давление компрессора было несколько выше потребляемого.

Для бытового применения используются установки с объемом ресивера около 200 литров, рабочий процесс занимает 3-5 минут. Выбор компрессора с большим накопителем увеличит габариты и время работы инструментом.

Для использования компрессора совместно с пневматическим инструментом, предпочтение отдают масляным коаксиальным поршневым компрессорам. Безмасляный бытовой компрессор — приобретают для выполнения лакокрасочных работ.