Производительность компрессора: FAD и ISO 1217 | Kraftmachin

Как проверить реальную производительность компрессора по FAD и ISO 1217. Разбираем паспортные м³/мин, рабочее давление и способы измерения расхода воздуха.

Как проверить реальную производительность компрессора: FAD, ISO 1217 и паспортные м³/мин

Реальная производительность компрессора — один из главных параметров при выборе оборудования, но именно с ним часто возникает больше всего путаницы. В коммерческом предложении может быть указано 20 м³/мин, однако без информации о методике измерения, рабочем давлении и условиях испытаний эта цифра сама по себе мало что говорит.

Для корректного сравнения промышленных компрессоров используют показатель FAD компрессора — Free Air Delivery, а методики испытаний регламентирует стандарт ISO 1217. Разберём, что означает FAD, где определяется производительность, почему производительность винтового блока и готового компрессора может отличаться и как заказчику проверить заявленные характеристики оборудования.

Что такое реальная производительность компрессора и FAD

Производительность компрессора показывает количество воздуха, которое установка способна подать за определённый промежуток времени. Для промышленных компрессоров показатель обычно указывается в л/мин или м³/мин.

Однако важно понимать, какой именно объём воздуха указан в характеристиках. Теоретический объём винтового блока, объём воздуха внутри напорного трубопровода, Nm³/мин и FAD — это не одно и то же.

FAD — Free Air Delivery, или производительность по свободному воздуху. В контексте ISO 1217 речь идёт о количестве воздуха, фактически выдаваемого компрессором на стороне нагнетания, но приведённого к условиям на входе компрессора. Сам стандарт определяет методы приёмочных испытаний объёмного расхода и потребляемой мощности объёмных компрессоров.

Поэтому запись:

Производительность — 20 м³/мин FAD при 8 бар

означает не то, что внутри трубы с давлением 8 бар физически проходит 20 м³ сжатого воздуха каждую минуту. Это означает, что компрессор выдаёт количество сжатого воздуха, эквивалентное примерно 20 м³ свободного воздуха в минуту при определённых входных условиях.

Именно FAD позволяет более корректно сравнивать компрессоры разных производителей.

Как ISO 1217 определяет производительность компрессора

ISO 1217 — международный стандарт для испытаний объёмных компрессоров. Он устанавливает методы определения производительности и мощности оборудования при заданных условиях испытаний. По состоянию на 2026 год действующей остаётся редакция ISO 1217:2009 с поправкой 2016 года.

Для комплектной компрессорной установки важен так называемый стандартный выходной пункт. Для packaged compressor стандарт рассматривает выход готовой компрессорной установки, а не только непосредственно выход из винтового блока.

Это принципиальный момент.

Условно можно представить две разные цифры:

• винтовой блок теоретически способен перемещать 21,5 м³/мин;

• готовая компрессорная установка имеет подтверждённую производительность 20 м³/мин FAD.

Сравнивать с требованиями предприятия следует именно характеристики готовой компрессорной установки, если заказчик приобретает готовый компрессор.

На итоговый результат влияют конструкция винтового блока, рабочее давление, частота вращения, сопротивление впускного тракта, внутренние потери, система сепарации, алгоритм регулирования и другие параметры установки.

Поэтому производительность винтового блока нельзя автоматически считать производительностью готового компрессора.

Где измеряется FAD компрессора

Одна из распространённых ошибок — считать, что FAD просто измеряют расходомером перед воздушным фильтром компрессора.

Это не совсем так.

При испытании определяется количество воздуха, которое компрессор фактически выдаёт на стороне нагнетания, после чего полученный расход приводится к условиям на стандартном входном пункте компрессора. ISO 1217 определяет actual volume flow rate как расход газа, доставленного на стандартном выходном пункте и отнесённого к условиям температуры, давления и состава газа на входе.

Для комплектного компрессора стандартным входным пунктом, если производителем не установлено иное, является место поступления окружающего воздуха в установку. Стандартным выходным пунктом является конечный выход компрессорного пакета.

Таким образом, при корректном определении FAD оценивается не просто геометрическая производительность винтовой пары, а результат работы компрессорной установки.

Почему 20 м³/мин в паспорте не всегда означают одинаковую производительность

Два компрессора могут иметь в коммерческих предложениях одинаковую запись «20 м³/мин», но фактически это ещё не означает, что их производительность одинакова.

Причин несколько.

Разное рабочее давление

Производительность необходимо сравнивать при одинаковом давлении.

Например, нельзя напрямую сравнивать:

Компрессор А:
20 м³/мин при 7 бар.

Компрессор Б:
20 м³/мин при 10 бар.

С увеличением давления рабочая точка компрессора изменяется, а производительность конкретной модели обычно снижается. Поэтому поставщик должен указывать расход именно при том давлении, которое требуется заказчику.

Подробнее влияние давления рассмотрено в статье «Как выбрать давление компрессора: 7, 8, 10, 13 или 16 бар».

Указана производительность винтового блока, а не установки

Винтовой блок — только один из узлов компрессора.

Если производитель винтового блока указывает определённый объёмный расход при заданных оборотах, это ещё не означает, что собранный на его основе компрессор автоматически будет иметь точно такую же производительность.

Необходимо учитывать:

• реальные обороты винтового блока;

• передаточное отношение, если используется редуктор или ременная передача;

• рабочее давление;

• условия всасывания;

• сопротивление воздушного фильтра;

• внутренние потери;

• алгоритм управления;

• характеристики установленного двигателя.

Поэтому при сравнении коммерческих предложений следует запрашивать FAD готовой установки, а не только характеристику винтового блока.

Не указана методика испытаний

Запись «производительность 20 м³/мин» без дополнительной информации оставляет слишком много вопросов.

Для технического сравнения желательно видеть формулировку примерно следующего содержания:

FAD — 20 м³/мин при 8 бар, производительность готовой компрессорной установки определена по ISO 1217.

Чем меньше исходных условий указано в документации, тем сложнее объективно сравнить оборудование разных поставщиков.

Разные условия приведения объёма

Особенно внимательно необходимо относиться к обозначениям:

• м³/мин;

• Nm³/мин;

• FAD;

• ACFM;

• SCFM.

Nm³/мин означает объём, приведённый к определённым нормальным условиям. Но прежде чем сравнивать такое значение с FAD, необходимо определить, какие именно давление и температура приняты за нормальные условия в документации поставщика.

Если один производитель приводит расход к одной температуре, а другой — к другой, одинаковая цифра в м³/мин не обязательно соответствует одинаковой массе воздуха.

Отличаются условия эксплуатации

Паспортные характеристики получают при определённых условиях испытаний.

На реальном предприятии могут отличаться:

• температура воздуха;

• атмосферное давление;

• высота над уровнем моря;

• влажность;

• состояние входного фильтра;

• температура компрессорного помещения;

• реальное рабочее давление.

Поэтому паспортная производительность является характеристикой оборудования в конкретной рабочей точке, а не гарантией абсолютно одинакового результата при любых внешних условиях.

О влиянии температуры подробнее рассказано в статье «Температура воздуха и работа компрессора».

Почему 20 м³/мин FAD не равны 20 м³/мин внутри напорной трубы

Предположим, компрессор имеет производительность:

20 м³/мин FAD при 8 бар избыточного давления.

Давление 8 бар(изб.) соответствует приблизительно 9 бар абсолютного давления при нормальном атмосферном давлении.

После сжатия один и тот же объём свободного воздуха занимает значительно меньший физический объём. Если очень упрощённо не учитывать изменение температуры, влажность и другие поправки, можно представить:

20 / 9 ≈ 2,2 м³/мин.

То есть физический объём уже сжатого воздуха в трубопроводе будет порядка нескольких кубических метров в минуту, а не 20 м³/мин.

При этом его масса соответствует примерно тому количеству воздуха, которое занимало бы около 20 м³ в минуту до сжатия.

Этот пример приведён только для объяснения физического смысла FAD. Для приёмочных испытаний производительности подобный упрощённый расчёт использовать нельзя.

Именно поэтому при расчёте трубопроводов необходимо различать поток свободного воздуха и фактический объём сжатого воздуха внутри магистрали. Этот принцип также используется при расчёте диаметра пневмосети.

Почему заказчик может получать меньше воздуха, чем указано в паспорте компрессора

Даже если компрессор действительно обеспечивает паспортный FAD, количество воздуха, доступное конечным потребителям предприятия, может быть меньше.

Причина в том, что FAD компрессора и полезный расход воздуха у оборудования — разные показатели.

После компрессора воздух может проходить через:

• осушитель;

• магистральные фильтры;

• ресиверы;

• трубопровод;

• запорную арматуру;

• распределительные коллекторы;

• локальные фильтры и регуляторы.

Обычный исправный фильтр сам по себе не должен «расходовать» значительный объём воздуха, однако создаваемый им перепад давления повышает требуемое давление на стороне компрессора. А повышение рабочего давления может уменьшить производительность установки и увеличить энергопотребление.

Кроме того, воздух реально расходуется на:

• утечки пневмосети;

• продувку;

• пневматические конденсатоотводчики при неправильной работе;

• регенерацию некоторых типов адсорбционных осушителей;

• технологические потребители, не учтённые при первоначальном расчёте.

Поэтому компрессор с FAD 20 м³/мин вполне может исправно выдавать свои характеристики, а до производственного оборудования доходить существенно меньший полезный расход.

В такой ситуации проблема находится уже не обязательно в компрессоре — необходимо обследовать всю систему сжатого воздуха.

Какие параметры нужно сравнивать в коммерческих предложениях

При выборе двух или нескольких компрессоров нельзя сравнивать только мощность двигателя и строку «производительность».

Минимально необходимо сопоставить:

Особенно важно сравнивать FAD и потребляемую мощность при одном и том же давлении.

Например:

Одинаковая мощность электродвигателя не означает одинаковую производительность.

В приведённом условном примере второй компрессор производит примерно на 11,8% больше воздуха при той же установленной мощности.

Поэтому дополнительно имеет смысл рассчитывать удельную мощность:

Удельная мощность = потребляемая мощность / FAD.

Чем меньше кВт требуется для производства одного м³/мин при одинаковом давлении, тем эффективнее оборудование.

Методика сравнения этого показателя также разобрана в статье «Двухступенчатый или одноступенчатый компрессор».

Как проверить реальную производительность компрессора на предприятии

Если необходимо проверить уже установленное оборудование, наиболее информативный способ — провести измерение фактического расхода воздуха.

1. Определить паспортную рабочую точку

Перед испытанием необходимо зафиксировать:

• модель компрессора;

• заявленный FAD;

• давление, при котором указан FAD;

• частоту вращения;

• условия испытаний;

• применяемую методику.

Сравнивать измеренный расход при 10 бар с паспортной производительностью, заявленной при 8 бар, некорректно.

2. Вывести компрессор на стабильный режим

Компрессор должен достичь нормальной рабочей температуры и работать в установившемся режиме.

Для компрессора с частотным преобразователем необходимо понимать, на какой частоте и при какой скорости двигателя производится измерение.

3. Измерить рабочее давление

Давление следует контролировать непосредственно в зоне, относящейся к выходу компрессорной установки.

Если давление во время испытания отличается от паспортной рабочей точки, полученный расход нельзя напрямую сравнивать с каталогом.

4. Зафиксировать входные условия

Необходимо учитывать как минимум:

• атмосферное давление;

• температуру воздуха на входе;

• при необходимости влажность.

Эти параметры нужны для корректного приведения результатов измерения.

5. Измерить расход

Наиболее точный практический вариант — использовать откалиброванный расходомер, установленный в соответствии с требованиями его производителя.

При профессиональном пневмоаудите измерение расхода желательно проводить одновременно с контролем:

• давления;

• температуры;

• потребляемой мощности;

• режима загрузки компрессора.

Это позволяет определить не только фактическую производительность, но и энергетическую эффективность оборудования.

Компания Kraftmachine указывает в каталоге, что выполняет комплекс замеров расхода сжатого воздуха.

6. Привести результаты к сопоставимым условиям

Показания расходомера сами по себе ещё не всегда являются FAD.

Необходимо понимать, в каких единицах работает прибор и к каким условиям он приводит объём.

Только после этого результат можно корректно сравнить с паспортным значением компрессора.

7. Отдельно проверить расход, получаемый производством

Если задача состоит не в проверке компрессора, а в поиске нехватки воздуха на предприятии, измерения необходимо выполнять в нескольких точках:

после компрессора → после системы подготовки → на основной магистрали → возле крупных потребителей.

Так можно определить, где именно теряется доступная производительность.

Можно ли проверить компрессор методом наполнения ресивера

В практике иногда используется упрощённый метод: известный ресивер заполняют от одного давления до другого и измеряют время заполнения.

Такой способ может использоваться для ориентировочной диагностики, однако точность сильно зависит от правильного учёта:

• реального объёма системы;

• абсолютного давления;

• температуры воздуха;

• нагрева воздуха во время заполнения;

• утечек;

• подключённых трубопроводов.

Поэтому простой расчёт:

объём ресивера × изменение давления / время

не является полноценной заменой профессиональному испытанию производительности по ISO 1217.

Для предварительной проверки метод подходит, но при споре между заказчиком и поставщиком предпочтительнее использовать измерительное оборудование и заранее согласованную методику испытаний.

Преимущества и ограничения FAD и ISO 1217

Плюсы

• позволяет сравнивать фактически выдаваемый компрессором воздух;

• создаёт единую методологическую основу для испытаний;

• позволяет сопоставлять оборудование разных производителей;

• учитывает готовую компрессорную установку, а не только теоретический объём винтового блока;

• позволяет оценивать производительность вместе с потребляемой мощностью;

• снижает риск выбора компрессора только по рекламной цифре м³/мин.

CAGI также использует испытания по ISO 1217 в своей программе независимой проверки характеристик ротационных компрессоров.

Ограничения

• паспортная характеристика относится к определённым условиям испытания;

• эксплуатационные условия предприятия могут отличаться;

• FAD не показывает объём воздуха, потерянного в пневмосети;

• FAD не заменяет измерение реального потребления предприятия;

• нельзя сравнивать значения при разных давлениях;

• обозначения FAD и Nm³/мин нельзя автоматически считать одинаковыми без проверки условий приведения.

Поэтому ISO 1217 решает задачу корректного определения характеристик компрессора, а пневмоаудит решает другую задачу — показывает, что реально происходит со всей системой сжатого воздуха на предприятии.

Где особенно важно проверять производительность компрессора

Проверка FAD особенно важна на производствах, где нехватка воздуха напрямую влияет на технологический процесс.

К таким объектам относятся:

• металлообрабатывающие предприятия;

• лазерная резка;

• производство ПЭТ-тары;

• пищевые предприятия;

• химическое производство;

• предприятия с непрерывным циклом;

• автоматизированные производственные линии;

• крупные централизованные компрессорные станции.

Например, если технологическое оборудование одновременно потребляет 19,5 м³/мин, установка компрессора с неподтверждённой заявленной производительностью 20 м³/мин практически не оставляет запаса.

Даже небольшое расхождение между заявленным и фактическим расходом может привести к падению давления и нестабильной работе оборудования.

Как правильно выбрать компрессор по реальной производительности

Перед заказом промышленного компрессора рекомендуется запросить у поставщика не просто строку «производительность — 20 м³/мин», а полный набор исходных данных.

Оптимальная формулировка запроса:

«Укажите производительность FAD готовой компрессорной установки при требуемом рабочем давлении, условия, к которым приведён расход, применяемую методику испытаний и потребляемую мощность установки в этой же рабочей точке».

Также необходимо проверить:

1. При каком давлении получена заявленная производительность.

2. Относится ли показатель к готовому компрессору или только к винтовому блоку.

3. По какой методике определён расход.

4. Какие температура и давление воздуха использовались при испытании.

5. Какая потребляемая мощность соответствует указанному FAD.

6. Как меняется производительность при увеличении давления.

7. Как ведёт себя компрессор при частичной нагрузке.

8. Есть ли рабочая характеристика или протокол заводского испытания.

Каталог промышленного компрессорного оборудования представлен в разделе «Каталог Kraftmachine».

Для предприятий с переменным потреблением воздуха можно также рассмотреть винтовые компрессоры Kraftmachine на постоянных магнитах с частотным регулированием.

Заключение

Цифра 20 м³/мин в коммерческом предложении ещё не позволяет сделать вывод о реальной производительности компрессора. Необходимо знать, что именно указал производитель: теоретическую производительность винтового блока, FAD готовой установки, Nm³/мин или расход, полученный по другой методике.

Для корректного сравнения оборудования необходимо сопоставлять FAD компрессора при одинаковом рабочем давлении и одинаковых условиях, желательно с указанием испытаний по ISO 1217. При этом отдельно следует оценивать потребляемую мощность и удельное энергопотребление.

Если необходимо определить, сколько воздуха компрессор действительно производит на действующем предприятии и сколько из этого объёма доходит до оборудования, требуется измерение расхода и параметров пневмосети. Такой подход позволяет отделить недостаточную производительность самого компрессора от утечек, потерь давления и расхода воздуха другими элементами системы.