Dystrybucja sprężonego powietrza
Nieodpowiednie systemy dystrybucji sprężonego powietrza prowadzą dowysokich rachunków za energię, niskiej wydajności i niskiej wydajności narzędzi pneumatycznych. Istnieją trzy wymagania, które muszą zostać spełnione, aby uniknąć nieefektywności.
- Niski spadek ciśnienia między sprężarką a punktem zużycia
- Minimalny wyciek z rury dystrybucyjnej
- Prawidłowa separacja kondensatu, jeśli niezainstalowano osuszacza sprężonego powietrza
W tym artykule wyjaśnimy, jak sprostać takim czynnikom w celu uzyskania optymalnej wydajności.
Utrzymanie niskiego spadku ciśnienia między sprężarką a punktem poboru mocy
Trzy wspomniane powyżej wymagania dotyczą przede wszystkim głównych rur pod kątem bieżącego iplanowanego zużycia sprężonego powietrza.Jeśli trzeba zainstalować większą rurę w późniejszym terminie, koszt jest stosunkowo niski w porównaniu do przebudowy całego systemu dystrybucyjnego. Trasowanie, projektowanie i wymiarowanie są ważne dlawydajności, niezawodności i kosztów wytwarzania sprężonego powietrza.
Czasami, kompensacja dużych spadków ciśnienia jest podejmowana poprzez zwiększenie ciśnienia roboczego sprężarki z 7 bar(e) do 8 bar(e) (na przykład). Takie podejście oferuje niższą wydajność i może spowodować wzrost punktu zużycia powyżej dozwolonego poziomu. Zamiast tego zaleca się oszacowanie łączników.
Pomiar sieci rur
Stałe sieci dystrybucji sprężonego powietrza powinny być zwymiarowane, tak aby spadki ciśnienia w rurach nie przekraczały 0.1 bar. Pomiar ten jest związany z najbardziej oddalonym punktem poboru prądu sprężarki. Przy obliczaniu ciśnienia należy wziąć pod uwagę podłączone przewody elastyczne, złączki i inne złączki. Największy spadek występuje często na tych połączeniach.
Najdłuższą dozwoloną długość w sieci rur dla określonego spadku ciśnienia oblicza się przy użyciu następującego równania.
l = całkowita długość rury (m)
∆p = dopuszczalny spadek ciśnienia (bar)
p = ciśnienie bezwzględne na wlocie (bar(a))
qc = wydatek sprężonego powietrza, FAD (l/s)
d = średnica wewnętrzna rury (mm).
Tworzenie optymalnego systemu
Najlepszym rozwiązaniem jest zaprojektowanie systemu rur pierścieniowych z zamkniętą pętlą. Od tego punktu wyjścia rury odgałęzione mogą przebiegać do różnych punktów poboru. Takie podejście zapewnia równomierne dopływ sprężonego powietrza, ponieważ powietrze jest doprowadzane do punktu poboru z dwóch kierunków.
Aby utrzymać idealne ciśnienie, wszystkie instalacje sprężarek powietrza powinny używać tego systemu. Jedynym wyjątkiem jest to, że istnieje duża odległość między maszyną a punktem zużycia, gdzie jest dodawana osobna rura główna.
Znaczenie zbiornika powietrza
W każdej instalacji sprężarki znajduje się jeden lub więcej zbiorników powietrza. Ich rozmiar jest zależny od pojemności sprężarki,układu regulacjiiwzorca zapotrzebowania odbiornika na powietrze. Zbiornik powietrza tworzy przestrzeń buforową do przechowywania sprężonego powietrza, równoważy pulsacje, chłodzi i zbiera kondensację.
Osiągnij odpowiednią objętość
W związku z tym zbiornik powietrza musi być wyposażony w urządzenie do odprowadzania kondensatu. Poniższe równanie ma zastosowanie podczas wymiarowania objętości odbiornika. Należy pamiętać, że obliczenie to dotyczy tylko sprężarek zregulacją odciążenia/dociążenia.
V = objętość zbiornika powietrza (l)
Qc = FAD sprężarki (l/s)
= Ciśnienie na wlocie sprężarki (bar(a))
= Maksymalna temperatura na wlocie sprężarki (K)
= Temperatura powietrza sprężarki w zbiorniku (K)
(PU -PL) = ustawiona różnica ciśnienia między dociążeniem i odciążeniem
= Maksymalna częstotliwość dociążenia (w sprężarkach Atlas Copco jest to 1 cykl co 30 sekund)
W przypadkusprężarek z napędem o zmiennej prędkości obrotowej (VSD) wymagana objętość zbiornika powietrza jest znacznie zmniejszona. W przypadku stosowania powyższego wzoru qc należy uznać zaFADprzy minimalnej prędkości. Warto również zauważyć, że w krótkim czasie nie zaleca się wymiarowania sieci sprężarek/rur w celu zapewnienia wysokiego zapotrzebowania na powietrze.
Kompensacja dużego zapotrzebowania na powietrze
W powyższym scenariuszu oddzielny zbiornik powietrza powinien być dostosowany do maksymalnej wydajności i umieszczony w pobliżu punktu odbioru. W bardziej ekstremalnych przypadkach stosuje się mniejszą sprężarkę wysokociśnieniową z większym zbiornikiem. Ten zestaw spełnia krótkotrwałe, duże zapotrzebowanie na powietrze w długich odstępach czasu.
Obliczanie średniego zużycia
Mając na uwadze ogólne wykorzystanie, poniższe równanie jest używane do spełnienia średniego zużycia.
V = objętość zbiornika powietrza (l)
q = przepływ powietrza podczas fazy opróżniania (l/s)
t = długość fazy opróżniania (s)
p1 = normalne ciśnienie robocze w sieci (bar)
p2 = minimalne ciśnienie dla funkcji odbiornika (bar)
L = zapotrzebowanie na powietrze fazy napełniania (x1/cykl roboczy).
Projektowanie i wymiarowanie sieci sprężonego powietrza
Podczas projektowania i wymiarowania sieci sprężonego powietrza warto zacząć od listy urządzeń, która wyszczególnia wszystkie punkty zużycia i ich lokalizacje. Idealnym rozwiązaniem jest pogrupowanie tych punktów w jednostki logiczne i użycie tej samej rury dystrybucyjnej do zasilania powietrzem z pionów instalacji sprężarek powietrza.
Duża sieć sprężonego powietrza jest zazwyczaj podzielona na cztery główne części.
- Piony nośne
- Przewody rozdziału powietrza
- Przewody serwisowe
- Złączki sprężonego powietrza
Elementy nośne transportują sprężone powietrze z sprężarki do obszaru zużycia. Rury rozdzielcze rozdzielają powietrze w obszarze rozdziału. Rury serwisowe kierują powietrze z rur dystrybucyjnych do miejsc pracy/punktów poboru.
Prawidłowy system rur
Dystrybucja sprężonego powietrza powoduje straty ciśnienia spowodowane tarciem w przewodach. W związku z tymciśnieniewytwarzane bezpośrednio przez sprężarkę nie jest zwykle w pełni gotowe do pracy. Ponadtoefekty dławienia i zmiany kierunku przepływu występują w zaworach i zgięciach rur. Straty, które są przekształcane w ciepło, powodują spadki ciśnienia.
Dlatego należy określić wymagane długości rur dla różnych części sieci (piony, rury dystrybucyjne i serwisowe). Odpowiednią podstawą do tego obliczenia jest rysunek skali prawdopodobnego planu sieci. Długość rury jest korygowana poprzez dodanie równoważnych długości rur dla zaworów, zgięć rur, złączy itp., jak pokazano poniżej.
Alternatywą dla powyższego wzoru może być nomogram (pokazany poniżej), aby znaleźć najbardziej odpowiednią średnicę rury. W celu wykonania tego obliczenia należy znać natężenie przepływu, ciśnienie, dopuszczalny spadek ciśnienia i długość rury. Następnie do instalacji wybierana jest standardowa rura o najbliższej, największej średnicy.
Równoważne długości rur dla wszystkich części instalacji są obliczane na podstawie listy łączników i komponentów rur. Ponadto opór przepływu jest wyrażany przez korelację długości rury. Wybrane wymiary sieci są następnie ponownie obliczane, aby upewnić się, że spadek ciśnienia nie będzie znaczący. Poszczególne sekcje (rura serwisowa, rura dystrybucyjna i piony) powinny być obliczane oddzielnie dla dużych instalacji.
Pomiar przepływu w instalacji sprężarki
Strategicznie rozmieszczone przepływomierze powietrza ułatwiają wewnętrzne obciążanie i ekonomiczną alokację wykorzystania sprężonego powietrza w firmie. Sprężone powietrze jest medium produkcyjnym, które jest częścią kosztów produkcji dla poszczególnych działów w firmie. Z tego punktu widzenia wszystkie zainteresowane strony mogłyby skorzystać na próbach zmniejszenia konsumpcji w różnych departamentach.
Przepływomierze dostępne obecnie na rynku dostarczają wszystko, od wartości numerycznych do ręcznego odczytu po dane pomiarowe. Informacja ta jest przekazywana bezpośrednio do komputera lub modułu obciążenia. Przepływomierze są zwykle montowane w pobliżu zaworów odcinających. Pomiar pierścieniowy wymaga szczególnej uwagi, ponieważ miernik musi być w stanie zmierzyć zarówno przepływ do przodu, jak i do tyłu.
Zrozumienie prawidłowego rozdziału sprężonego powietrza
Mamy nadzieję, że ten artykuł pomoże Ci ocenić konfigurację pod kątem optymalnej wydajności przy minimalnych spadkach ciśnienia i przeciekach. Użycie wymienionych równań jest dobrym punktem wyjścia. Jeśli nadal nie masz pewności co do najlepszego podejścia, skontaktuj się z nami. Nasz zespół chętnie pomoże.
Dowiedz się więcej o procesie instalacji układu sprężarki poniżej.
Nieodpowiednie systemy dystrybucji sprężonego powietrza doprowadzą do wysokich rachunków za energię elektryczną, niskiej wydajności i słabej wydajności narzędzia pneumatycznego. W systemie dystrybucji sprężonego powietrza występują trzy wymagania: niski spadek ciśnienia między sprężarką i punktem poboru, minimalne wycieki z instalacji pneumatycznej i skuteczna separacja kondensatu, jeżeli nie zainstalowano osuszacza sprężonego powietrza.
Wraz z elektrycznością, wodą i gazem sprężone powietrze odgrywa kluczową rolą. Możemy tego nie dostrzegać, ale sprężone powietrze jest wokół nas. Ze względu na to, że istnieje wiele różnych zastosowań sprężonego powietrza (i potrzeb z nim związanych), sprężarki są obecnie dostępne w różnych wersjach i rozmiarach. W tym przewodniku przedstawiono funkcje sprężarek, objaśniono powody, dla których ich potrzebujesz, oraz zaprezentowano rodzaje dostępnych opcji.
Czy chcesz uzyskać dodatkową pomoc? Kliknij poniższy przycisk, a wkrótce skontaktuje się z Tobą jeden z naszych ekspertów.
Powiązane artykuły
25 April, 2022
Przy doborze instalacji sprężonego powietrza należy podjąć szereg decyzji, aby dostosować ją do różnych potrzeb, zapewnić maksymalną ekonomikę eksploatacji i być przygotowanym na przyszłą rozbudowę.
31 May, 2022
Instalowanie systemu sprężonego powietrza jest prostsze niż kiedyś. Należy pamiętać o kilku kwestiach, przede wszystkim o tym, gdzie umieścić sprężarkę i jak zorganizować pomieszczenie wokół sprężarki. Czytaj więcej...
22 February, 2022
Zbiornik powietrza, czasami określany jako zbiornik sprężonego powietrza, jest integralną częścią każdego systemu sprężonego powietrza