Våra lösningar
Kompressorteknik
Lösningar
Industriverktyg och monteringssystem
Lösningar
Produkter
Industriverktyg och monteringssystem
Energiteknik
Lösningar
Produkter
Energiteknik
Energilagringssystem
Produkter och lösningar
Lösningar
Oljefria luft- och kväveboosters
Energilagringssystem
Produkter och lösningar

Val och dimensionering av rörsystem

Appendix 5

I kapitel 10 tittade vi på rörsystemets olika delar och rörsystemets placering. I det här avsnittet ska vi titta närmate på hur ett rörsystem bör planeras och dimensioneras. 

Brukarnas placering i produktionslokalen är nyckeln till ett väl utformat rörsystem

Utgångspunkten vid utformning och dimensionering av tryckluftnätet är en lista med de brukare som ingår i tryckluftsnätet, inklusive arbetstryck och flödesbehov, samt en ritning där deras placering i produktionslokalen framgår. Av ritningen bör du också kunna utläsa var väggar, fönster, dörrar och traverser är placerade. Kompressorer och annan utrustning ska också vara utmärkta. Det är viktigt att förstå brukarnas konsumtionsmönster så att rörledningarna kan dimensioneras för det maximala flödesbehovet, vilket kan vara mindre än det totala flödesbehovet sett till varje enskild brukare. Hänsyn till eventuella expansioner eller neddragningar bör tas för att undvika att rörsystemet blir för stort eller för litet inom en snar framtid. En enkel ritning där maskiner, rörnät och avstånd märkts ut kan se ut som nedan: 

Sweden-Engineering-AIRnet-Drawing

Ritning där layouten av rörsystemet AIRnet märks ut för hand

I det här fallet har kunden totalt 24 maskiner som är fördelade på två olika rörnät, ett för 7 bar(e) med 21 brukare och ett för 10 bar(e) med 3 brukare (en reduceringsventil används för att sänka trycket i den del av nätet som endast kräver 7 bar). Varje maskin drar ca 2 liter luft i sekunden och kunden har valt att installera en GA18VSD+ FF med FAD 53 l/s för att klara luftförsörjningen. Takhöjden är 6 meter och nedsticken sitter på 1,5 meters höjd från golvet. 

Beroende på behov och önskemål kan det vara så att ventiler bör placeras så att vissa delar av nätet kan stängas av vid behov. Vill du exempelvis garantera att produktionen vid 7-barsnätet får tillgång till tryckluft, bör nätet förses med favörnätsreglering som stryper ”sekundärnätet” när förbrukningen blir för stor. Den tillgängliga kompressorkapaciteten används då i första hand för ”favörnätet”. Möjligheten att isolera vissa delar av distributionsnätet förenklar även reparationer av nätet (där vissa delar kan stängas av utan att hala nätet påverkas) och underlättar kontroll av läckage. 

Flöde och tryck är avgörande för hur rörledningar ska dimensioneras

Den första ledningen som ska dimensioneras är matarledningen. Mellan kompressorn och tanken är matarledningen oftast lika stor som kompressorns röranslutning. Efter tanken är matarledningen oftast lika stor som huvudstammen. Valet mellan att gå upp i storlek direkt vid kompressorn eller först efter tanken beror på ledningens längd. Är avståndet mellan kompressor och tank bara någon meter blir skillnaden i tryckfall inte så stort trots en mindre diameter. Handlar det om längre sträckor kan det vara bättre att gå upp i storlek direkt så att tryckfallet blir så litet som möjligt. Huvudregeln är att tryckfallet i matarledningen ska vara nära noll samtidigt som tryckluftens hastighet i rörledningen är max 6-9 m/s.  

Huvudstammen bör i normalfallet ha samma dimension eller storleken större än matarledningen (och den ska aldrig vara mindre än matarledningen). Gasens hastighet ska, liksom i matarledningen, ligga på 6-9 m/s. I exemplet ovan ligger de maskiner som kräver ett arbetstryck om 10 bar på rad och de försörjs enklast via en rak linjeledning. Maskinerna på 7-barsnätet är dock placerade så att en mer energieffektiv ringledning blir möjlig. Större ringledningar kan med fördel utföras med en eller flera förbindelseledningar (ledningar från en sida av ringen till en annan) för att ytterligare utjämna tryckskillnader. 

Vid dimensionering beräknas ringledningen och linjeledningens längd var för sig. Viktigt att tänka på är att tryckfallet över kopplingar och avstängningsventiler måste kompenseras i en linjeledning. Är installationen enkel på så vis att kopplingarna är relativt få i förhållande till rörets längd så kan ett längdtillägg om 20% räcka, det vill säga en ledning som är 90 meter blir istället 108 meter i de beräkningar som görs. I mer komplexa installationer, och i nedstick där röret oftast är förhållandevis kort i förhållandevis till antalet kopplingar och ventiler, kan tillägget vara upp mot 80%. Ringledningar dimensioneras utan längdtillägg. 

Nedstick kan konstrueras på olika sätt, men rekommendationen är att så kallade svanhalsar används. Dessa förhindrar att eventuell kondens som samlats i rören inte når brukaren. I tryckluftsnät som inkluderar torkar brukar inte detta vara ett problem, men för att vara på den säkra sidan kan rörledningarna lutas nedåt i förbrukningsriktningen (lutning 1:200). Avtappare och kondensavskiljare kan då placeras vid alla låga punkter. 

Dimensionering i praktiken

Vid dimensionering av rör är det enklast att använda sig av lathundar, beräkningssnurror eller mer avancerade beräkningsprogram. I vårt exempel har vi en ringledning som är 232 meter och en linjeledning som är 108 meter. Genom att sätta in givna värden i en kalkylator ser vi snabbt att matarledningen och ringledningen för 7-barsnätet ska vara i dimensionen D40 och att linjeledningen i 10-barsnätet ska vara i dimensionen D20. Beroende på vilka svanhalsar som finns tillgängliga kan det vara nödvändigt att gå upp en storlek på linjeledningen eftersom svanhalsen alltid måste vara mindre än ledningen den sätts på (det går inte att borra ett 20 mm stort hål i en ledning som är 20 mm i diameter). Vill du använda samma dimensioner i linjeledningen som i nedsticken kan T-kopplingar eller 90-gradersböjar användas. I de allra flesta fall är svanhalsar att föredra eftersom de kan monteras först när maskinerna finns på plats. Detta skapar en hög grad av flexibilitet i installationen. 

Sweden-Engineering-AIRnet-Feeder

Trycket ut från kompressorn är 10 bar(e) och under antagande att matarledningens längd är max 10 meter (sannolikt är den mycket kortare) blir den rekommenderade rördimensionen D40 med FAD 53 l/s.

Sweden-Engineering-AIRnet-Ring

7-bars nätet inkluderar 21 av totalt 24 brukare och kommer därför att konsumera 87,5% av den tillgängliga tryckluften, det vill säga FAD är 46,375 liter i sekunden. Med en ringledning om 232 meter blir den rekommenderade rördiametern en D40.

Sweden-Engineering-AIRnet-Line.

10-bars nätet inkluderar 3 av totalt 24 brukare och kommer därför att konsumera 12,5% av den tillgängliga tryckluften, det vill säga FAD är 6,625 liter i sekunden. Med en ringledning om 108 meter blir den rekommenderade rördiametern en D20. För att AIRners svanhalsar ska kunna används är det dock bättre att använda diametern D25.

Nedsticken beräknas var för sig med det flöde som brukarna på nedsticket kräver. Ett längdtillägg görs för att kompensera för kopplingar och ventiler. Ett nedstick om 4,5 meter (där fästet sitter 1,5 meter från golvet) blir därför 8,1 meter lång i den beräkning som görs. Notera även att det ingående trycket påverkats eftersom det finns ett visst tryckfall i huvudstammen.  

Sweden-Engineering-AIRnet-Stick

7-bars nätet har ett tryckfall om 72,40 mbar i huvudstammen och det ingående trycket blir därför endast 6,93 bar. Med 21 nedstick och ett totalt flöde om 46,375 l/s blir flödet i varje nedstick 2,2 l/s (vilket ligger i linje med givan förutsättningar). Rekommenderad rördiameter blir därför D20.

Sweden-Engineering-AIRnet-Stick-10

10-bars nätet har ett tryckfall om 19,49 mbar i huvudstammen och det ingående trycket blir därför 9,98 bar. Med 3 nedstick och ett totalt flöde om 6,625 l/s blir flödet i varje nedstick 2,2 l/s (vilket ligger i linje med givan förutsättningar). Rekommenderad rördiameter blir därför D20.

En beräkning ger för handen att nedsticken ska ha dimensionen D20 i båda näten. För att kunna använda svanhalsar är det därför nödvändigt att installera en linjeledningen till D25. Vill du använda samma dimensioner kan T-kopplingar eller 90-gradersböjar användas.  

För ytterligare råd och hjälp med dimensionering av rörsystem, kontakta en av våra tryckluftsexperter.

Lär dig mer om planering och dimensionering av trycklyftsystem

Att planera och dimenisonera en tryckluftsanläggning kräver kunskap inte bara om kompressporer och blåsmaskiner utan också om annan tryckluftsutrustning. Klicka på länkarna nedan och lär dig mer om hur du designar ett driftsäkert och energieffektivt trycklyftssystem som uppfyller kundens specifika krav vad gäller produktivitet, kostnadseffektivitet och miljö.  

Airnet