10 krokov k ekologickej a efektívnejšej výrobe stlačeného vzduchu

Redukcia uhlíka pre ekologickú výrobu – všetko, čo potrebujete vedieť
10 krokov k ekologickej výrobe stlačeného vzduchu

Všetko, čo potrebujete vedieť o procese pneumatickej prepravy.

Zistite, ako môžete vytvoriť efektívnejší proces pneumatickej prepravy.
3D images of blowers in cement plant
Zavrieť

Ako dimenzovať rozvod stlačeného vzduchu?

Neprimerané rozvody stlačeného vzduchu povedú k vysokým účtom za energiu, nízkej produktivite a slabému výkonu pneumatického náradia.

Piatok, 2024, júla 12

Správne navrhnutý distribučný systém pre vašu sieť so stlačeným vzduchom je veľmi dôležitý. Ak je navrhnutý správne, môžete profitovať z úspory energie a pneumatické náradie bude pracovať v optimálnom stave.

Na správne navrhnutý systém distribúcie stlačeného vzduchu sú kladené tri požiadavky: nízky pokles tlaku medzi kompresorom a miestom spotreby, minimálny únik z rozvodného potrubia a účinné odlučovanie kondenzátu, ak nie je nainštalovaný sušič na stlačený vzduch.

Udržiavajte nízky pokles tlaku medzi kompresorom a miestom spotreby

veľkosť rozvodov stlačeného vzduchu
Tieto tri požiadavky sa vzťahujú predovšetkým na hlavné potrubia a na plánovanú spotrebu stlačeného vzduchu pre potreby v súčasnosti, ako aj v budúcnosti. Náklady na inštaláciu potrubia, ako aj armatúr väčších rozmerov, než boli pôvodne požadované, sú v porovnaní s nákladmi na neskoršiu prestavbu potrubného systému stlačeného vzduchu nízke.

Smerovanie, dizajn a dimenzovanie siete vzduchového vedenia sú dôležité z hľadiska efektívnosti, spoľahlivosti a nákladov na výrobu stlačeného vzduchu. Niekedy sa veľký pokles tlaku v potrubí kompenzuje zvýšením pracovného tlaku kompresora napríklad zo 7 bar(e) na 8 bar(e).

Pevné rozvody stlačeného vzduchu by mali byť dimenzované tak, aby pokles tlaku v potrubí medzi kompresorom a najvzdialenejším odberným miestom neprekročil 0,1 bar.

K tomu treba pripočítať tlakovú stratu v pripojovacích pružných hadiciach, hadicových spojkách a iných armatúrach. Správne dimenzovanie týchto komponentov je obzvlášť dôležité, pretože v týchto pripojeniach často dochádza k najväčšiemu poklesu tlaku.
Najväčšiu povolenú dĺžku v rozvodnej sieti stlačeného vzduchu pre špecifický pokles tlaku možno vypočítať pomocou nasledujúcej rovnice:
  • l = celková dĺžka potrubia (m)
  • ∆p = povolený pokles tlaku v sieti (bar)
  • p = absolútny tlak na vstupe (bar(a))
  • qc = dodávka voľného vzduchu kompresora, FAD (l/s)
  • d = vnútorný priemer potrubia (mm)

Najlepším riešením je navrhnúť rozvodný systém so stlačeným vzduchom ako kruhovú líniu s uzavretým okruhom okolo oblasti, v ktorej bude dochádzať k spotrebe vzduchu. Odbočovacie potrubia sa potom vedú z okruhu do rôznych odberných miest. To zaisťuje rovnomerný prísun stlačeného vzduchu aj napriek intenzívnemu prerušovanému používaniu, pretože vzduch je vedený do skutočného miesta odberu z dvoch smerov. Toto prevedenie systému so stlačeným vzduchom by sa malo použiť pre všetky inštalácie, okrem prípadov, keď sa niektoré miesta s veľkou spotrebou vzduchu nachádzajú vo veľkej vzdialenosti od inštalácie kompresora. Na tieto miesta sa potom vedie samostatné hlavné vzduchové potrubie.

Návrh siete rozvodov stlačeného vzduchu

sieť rozvodov stlačeného vzduchu

Východiskovým bodom pri navrhovaní a dimenzovaní siete so stlačeným vzduchom je zoznam zariadení s podrobnými údajmi o všetkých spotrebičoch stlačeného vzduchu a schéma s ich jednotlivými umiestneniami.

Väčšiu sieť so stlačeným vzduchom možno rozdeliť na štyri hlavné časti:

  • Stúpačky: preprava stlačeného vzduchu z kompresorovej stanice do oblasti spotreby
  • Rozvodné potrubia: rozdelenie vzduchu cez distribučnú oblasť.
  • Prevádzkové potrubia: smerovanie vzduchu z rozvodných potrubí na pracoviská.
  • Armatúry stlačeného vzduchu

Dimenzovanie rozvodnej siete so stlačeným vzduchom

Tlak získaný bezprostredne po kompresore sa vo všeobecnosti nikdy nedá úplne využiť, pretože distribúcia stlačeného vzduchu vytvára určité tlakové straty, predovšetkým ako straty trením v potrubiach a v dôsledku materiálu potrubia pre stlačený vzduch.

Okrem toho sa vo ventiloch a ohyboch potrubí vyskytujú škrtiace efekty a zmeny smeru prúdenia. Straty, ktoré sa premieňajú na teplo, vedú k poklesu tlaku.

 

Ekvivalentné dĺžky potrubia pre všetky časti inštalácie sa vypočítajú pomocou zoznamu armatúr a komponentov potrubia, ako aj prietokového odporu vyjadreného v ekvivalentnej dĺžke potrubia. Tieto "dodatočné" dĺžky potrubia sa pridajú k počiatočnej dĺžke priameho potrubia. Aby sa zabezpečilo, že pokles tlaku nebude príliš výrazný, vybrané rozmery siete sa potom prepočítajú. Jednotlivé úseky (prevádzkové potrubie, rozvodné potrubie a stúpačky) by sa mali v prípade veľkých inštalácií počítať samostatne. 

Rýchlosť vzduchu

Najviac prehliadaným faktorom pri usporiadaní a návrhu rozvodu stlačeného vzduchu je rýchlosť vzduchu. Nadmerná rýchlosť môže byť hlavnou príčinou protitlaku, nepravidelných riadiacich signálov, turbulencií a poklesu tlaku spôsobeného turbulenciou.

Britská spoločnosť pre stlačený vzduch (BCAS) uvádza, že rýchlosť 6 m/s alebo menej zabraňuje prenášaniu vlhkosti a nečistôt za odtokové nohy a do ovládacích prvkov.

Rýchlosť vyššia ako 9 m/s je dostatočne vysoká na presun akejkoľvek vody a nečistôt v prúde vzduchu. Odporúčaná konštrukčná rýchlosť potrubia pre prepájacie potrubie a hlavné zberače je teda 6 – 7 m/s alebo menej a nikdy nesmie prekročiť 9 m/s.


Ak navrhujete systém so stlačeným vzduchom, obráťte sa na jedného z predajcov spoločnosti Atlas Copco, ktorý vám pomôže navrhnúť najlepší a najoptimálnejší systém distribúcie stlačeného vzduchu, ktorý zníži vaše prevádzkové náklady a zvýši produktivitu.

Airnet