Mikä on ilmasäiliö?

Ilmakompressorilaitteistosi voi teoriassa toimia ilman paineilmasäiliötä. Jos paineilmajärjestelmässä ei kuitenkaan ole sellaista, kompressorin kuormitus- ja kevennys voivat lisääntyä, jolloin se toimii kovemmin. On tärkeää muistaa, että kuormitus-/kevennysjaksot riippuvat laitoksen kulutuksen vaihtelusta.

Ilmasäiliöillä, joita kutsutaan myös astioiksi tai säiliöiksi, on ratkaiseva rooli paineilmajärjestelmän ilmasäiliöiden toiminnassa. Niitä käytetään paineilman varastointiin ennen kuin se pääsee putkistoon tai laitteistoon. Yksinkertaisesti sanottuna ilmasäiliön tehtävänä on toimia puskurimekanismina kompressorin ja kysynnän muuttumisesta aiheutuvan paineen vaihtelun välillä.

Jotkin ilmakompressorit ovat "säiliön päälle asennettuja", mikä tarkoittaa, että ne toimitetaan pakettina ja asennetaan ilmasäiliön päälle. Tällainen asennus on erittäin suositeltava tiloissa, joissa tilaa on vähän. Säiliön päälle asennettava kompressori voi säästää sekä tilaa että pienentää erillisen kuivaimen käyttöönottoon liittyviä alkuasennuskustannuksia. Tätä kokoonpanoa käytetään useimmiten pienemmissä kompressoreissa, tyypillisesti enintään 26 kW:n tai 35 hv:n teholla. Suuremmat ilmakompressorit eivät sovellu säiliön päälle asennettaviksi vaihtoehdoiksi, koska niistä tulee yläpainoisia ja ne voivat aiheuttaa turvallisuusriskin.

Paineilmajärjestelmän ilmasäiliön toiminta on välttämätöntä kompressorin tehokkuuden ylläpitämiseksi ja käyttöiän pidentämiseksi vähentämällä liiallista syklisyyttä ja varmistamalla tasaisen ilmanpaineen.

Saatavana on erityyppisiä ilmasäiliöitä tiettyihin käyttökohteisiin. Yleisimpiä ovat märkäilmasäiliöt ja kuivailmasäiliöt.

Märkäilmasäiliöt asennetaan kompressorin ja ilmankuivaimen väliin. Ne varastoivat käsittelemätöntä paineilmaa ja ovat avainasemassa kuivaimen suorituskyvyn parantamisessa auttamalla poistamaan kosteutta ennen kuin ilma pääsee järjestelmään. Tämä vaihe parantaa kuivausprosessin tehokkuutta.

Kuivailmasäiliöt puolestaan varastoivat käsiteltyä paineilmaa, ja ne sijoitetaan tyypillisesti kompressorin ja ilmankuivaimen jälkeen. Niiden ensisijainen tehtävä on ylläpitää kuivatun ilman eheyttä ja laatua varmistaen järjestelmän tasaisen suorituskyvyn ja luotettavuuden.

Aiemmissa artikkeleissa keskustelimme parhaista käytännöistä "ilmakompressorin mitoittamisesta", sillä oikea mitoituson tärkeää laitoksesi vaatimusten täyttämiseksi. Paineilmasäiliön mitoituksessa hyvä nyrkkisääntö on varata 3–4 gallonaa kutakin CFM-yksikköä kohden tai 10–15 litraa kutakin litraa sekunnissa kohden. Tarkka tilavuus riippuu käytetyn kompressorin tyypistä ja käyttökohteesta. Ilmakompressorin mitoituksen tavoin on otettava huomioon useita tekijöitä, kun määritetään asennukseen sopivaa ilmasäiliön kokoa. On erittäin suositeltavaa ottaa huomioon seuraavat tekijät:

• Painevaihteluiden/-pudotusten minimointi: Ilmasäiliötä voidaan käyttää tuotantoprosessiin ja lopputuotteen laatuun vaikuttavien painevaihteluiden minimoimiseen. Oikean ilmasäiliön valitsemisessa kompressorille on otettava huomioon kaksi arvoa: kompressorin lähtöpaine ja käyttökohteen vaatimukset. Huomaa, että paineilmasäiliöön varastoitunut paineilma on hyödyllinen vain niin kauan kuin sen paine riittää sitä käyttävään prosessiin. Siksi on tärkeää ottaa huomioon, kuinka kauan (minuutteina) paineilmasäiliö voi syöttää ilmaa loppukäyttäjälle/laitteelle tarvittavalla paineella.

• Lyhytaikaisten huippuilmatarpeiden täyttäminen: Jos paineilman tarve muuttuu voimakkaasti päivän aikana, on tärkeää ottaa huomioon kysynnän piikit, jotta järjestelmän paine ei putoa hyväksyttävän tason alapuolelle. Ilmasäiliö tarjoaa varastointitilaa, joka täyttää lyhytaikaiset huippuilmatarpeet, joihin kompressori ei pysty vastaamaan. Ilmantarve voi vaihdella vuorokaudenajan, vuorokuvion tai jopa epätavallisen tarpeen mukaan (esim. hiekkapuhalluksen tai hiekkapuhalluksen satunnainen käyttö). On tärkeää ymmärtää täysin käyttökohde ja tarvittavan ilman CFM- tai litramäärä sekunnissa sekä järjestelmän odotettavissa olevat huippuarvot, sillä ne määrittävät tarvittavan paineilman virtauksen, jotta vältetään puutteet missä tahansa prosessin osassa.

• Energianäkökohdat: Paineilmasäiliön käyttö voi auttaa vähentämään paineilmajärjestelmän energiankulutusta mahdollistamalla kuormitus/kevennyskäyttöisten (kiinteänopeuksisten) kompressorien käytön pidemmillä jaksoilla ja tiukemmilla painealueilla. Oikein mitoitettu säiliö ja riittävä paineilman määrä vähentävät tarvetta apukompressorin käynnistymiselle kasvaneen ilmavirran tarpeen vuoksi, mikä voi tuoda merkittäviä säästöjä energiankulutuksessa. Tämä estää myös paineen vaihtelut ja usein toistuvat moottorin käynnistykset ja pitää samalla paineen tasaisena ja pidentää kompressorin käyttöikää.

• Turvallisuusnäkökohdat: Ilmasäiliö syöttää tarvittaessa ilmaa, jotta tuotantoprosessit ja -järjestelmät voidaan sammuttaa turvallisesti hätätilanteessa.

On suositeltavaa tyhjentää ilmasäiliö vähintään kerran päivässäja useammin, jos kompressori käy täydellä kuormituksella koko päivän. Helppo tapa varmistaa, että et koskaan unohda, on investoida uimuripohjaiseen tyhjennykseen, ajastinpohjaiseen tyhjennykseen tai sähköiseen tyhjennysventtiiliin. Saat parhaat tulokset ja varmistat, että paineilmajärjestelmäsi soveltuu käyttökohteeseesi, ottamalla yhteyttä paineilma-ammattilaiseen.

Olet ehkä jo kuullut sen – korkeampi paine ilmasäiliössä tarkoittaisi enemmän ilmaa prosessille ja työkaluille, joten sinun ei tarvitse ostaa suurempaa kompressoria, vaikka kulutus kasvaisi ajan myötä. Tämä väittämä ei pidä paikkaansa, ja säiliön paineen tulisi olla suhteessa kompressorin lähtöpaineeseen.

Useimmat vakionopeus- ja vaihtuvanopeuksiset kompressorit pystyvät tuottamaan paineilmaa jopa 175 psig:n (12 baarin) paineella, mutta useimmat teollisuuslaitokset toimivat 100-125 psig:n (7-8 baarin) paineella. Ilmasäiliön enimmäispaine on mitoitettava laitoksen tarpeiden mukaan.

Jos esimerkiksi kiinteänopeuksinen kompressorisi on suunniteltu tuottamaan enintään 125 psig (8 bar), ilmasäiliön nimellispaineen on oltava vähintään 150 psig (10 bar). Useimpien VSD-kompressorien nimellispaine on enintään 175 psig (12 bar), joten 200 psig:n (14 bar) paineilmasäiliö soveltuu paremmin tämäntyyppiseen paineilmajärjestelmään.

Jokaisessa ilmasäiliössä on oltava varoventtiili, joka on suunniteltu vapauttamaan paine säiliöstä, jos säiliö saavuttaa suurimman sallitun paineen säiliön sisällä.

On tärkeää muistaa, että korkeampi paine ei tarkoita suurempaa virtausta (CFM tai l/s), vaan päinvastoin, kun painetta nostetaan, virtaus vähenee. On erittäin tärkeää ymmärtää paineilmaa käyttävien koneiden vähimmäis- ja enimmäispaineasetukset ja käyttää mahdollisuuksien mukaan paineensäätimiä ilmasäiliössä ja/tai käyttöpisteessä.

Hyvä nyrkkisääntö on, että jokainen 2 psig vastaa 1 % käytetystä energiasta (1 bar vastaa 7 % energiasta), mikä tarkoittaa, että järjestelmän paine on pidettävä laitoksen tarpeiden mukaisena, mikä puolestaan johtaa lisäsäästöihin.

Vaikka joitakin saattaa houkutella tehdä paineilmasäiliö itse, kyseessä ei ole sellainen laite, jota tulisi valmistaa itse. Äärimmäisten turvallisuusriskien ja lakisääteisten määräysten vuoksi ilmasäiliöt on aina ostettava hyvämaineiselta paineilmakompressorien valmistajalta tai ammattimaiselta paineastioiden valmistajalta. Pyydä paikalliselta paineilma-asiantuntijalta neuvoja ja sopiva ratkaisu paineilmatarpeisiisi.