Dimensionering av kompressoranläggningar
25 April, 2022
En mängd beslut måste fattas när en tryckluftsanläggning ska dimensioneras för att den ska passa användarens behov, ge bästa driftekonomi och vara rustad för framtida expansion. Läs mer.
Lämplig tryckluftsdistribution
Otillräckliga distributionssystem för tryckluft leder tillhöga elräkningar, låg produktivitet och dålig prestanda för tryckluftsverktyg. Det finns tre krav som måste uppfyllas för att undvika ineffektivitet.
- Lågt tryckfall mellan kompressorn och förbrukningspunkten
- Minimalt läckage från distributionsrören
- Ordentlig kondensatavskiljning omingen tryckluftstork är installerad
I den här artikeln förklarar vi hur du uppfyller sådana faktorer för optimal prestanda.
Hur man bibehålls ett lågt tryckfall mellan kompressorn och förbrukningspunkten
De tre krav som nämns ovan gäller främst huvudrören för aktuell ochplanerad tryckluftsförbrukning.Om du behöver installera ett större rör vid ett senare tillfälle är kostnaden relativt låg jämfört med att bygga om hela distributionssystemet. Dragning, konstruktion och dimensionering är viktiga förtryckluftens effektivitet, tillförlitlighet och kostnad.
Ibland försöker man kompensera för stora tryckfall genom att exempelvis öka kompressorns arbetstryck från 7 bar (e) till 8 bar (e). Denna metod ger lägre effektivitet och kan leda till att förbrukningspunkten stiger över den tillåtna nivån. Istället rekommenderar vi att du utvärderar kopplingarna.
Mäta rörnätet
Fasta nätverk för tryckluftsdistribution ska dimensioneras så att tryckfallen i rören inte överstiger 0,1 bar. Denna mätning är i förhållande till en kompressors mest avlägsna förbrukningsställe. Vid beräkning av tryck måste anslutna slangar, anslutningar och kopplingar beaktas. Det största fallet inträffar ofta vid dessa anslutningar.
Den längsta tillåtna rörlängden i nätverket för ett specifikt tryckfall beräknas med hjälp av följande ekvation.
L = motsvarande rörlängd (m)
∆p = tillåtet tryckfall (bar)
p = absolut inloppstryck (bar (a))
qc = kompressorns fritt avgivna luftmängd (l/s)
d = rörets inre diameter (mm).
Skapa ett optimalt system
Den bästa lösningen är att utforma ett ringrörssystem med sluten slinga. Från denna startpunkt kan grenrören gå till olika förbrukningspunkter. Den här metoden ger enhetlig tryckluftstillförsel, eftersom luft leds till förbrukningspunkten från två riktningar.
För att bibehålla ett idealiskt tryck bör alla luftkompressorinstallationer använda detta system. Det enda undantaget är om avståndet mellan maskinen och förbrukningspunktenär stort, då läggs ett separat huvudrör till.
Vikten av en luftbehållare
En eller flera luftbehållare ingår i varje kompressorinstallation. Deras storlek beror på kompressorns kapacitet,regleringssystem och konsumentens luftkravmönster. Luftbehållaren skapar ett buffertförvaringsutrymme för tryckluft, balanserar pulsationer och kyler och samlar upp kondens.
Uppnå rätt volym
Följaktligen måste luftbehållaren vara utrustad med en kondensatavtappningsenhet. Följande ekvation gäller vid dimensionering av behållarens volym. Observera att denna beräkning endast gäller kompressorer med avlastnings-/pålastningsreglering.
V = luftbehållarens volym (l)
qC = fri avgiven luftmängd från kompressorn (l/s)
p1 = kompressorns inloppstryck (bar (a))
T1 = kompressorns maximala inloppstemperatur (K)
T0 = kompressorluftens temperatur i behållaren (K)
(pU -pL) = inställd tryckskillnad mellan in- och utmatning
fmax = maximal inmatningsfrekvens (1 cykel var 30:e sekund gäller för Atlas Copcos kompressorer).
För kompressorer med drivning med variabelt varvtal (VSD) är den luftbehållarvolym som krävs betydligt mindre. Vid användning av ovanstående formel ska qc betraktas som FAD vid minimalt varvtal. Det är också värt att notera att det inte rekommenderas att dimensionera kompressor-/rörnätet för högt luftbehov på kort tid.
Kompenserar för högt luftbehov
I ovanstående scenario ska en separat luftbehållare dimensioneras för maximal uteffekt och placeras nära förbrukningspunkten. I mer extrema fall används en mindre högtryckskompressor med en större behållare. Den här installationen uppfyller kortsiktiga krav på hög luftvolym vid långa intervaller.
Beräknar genomsnittlig förbrukning
Tänk på din totala användning och använd följande ekvation för att uppnå genomsnittsförbrukningen.
V = luftbehållarens volym (l)
q = luftflöde under tömningsfasen (l/s)
t = tömningsfasens längd (s)
p1 = normalt arbetstryck i nätverket (bar)
p2 = minimitryck för förbrukarens funktion (bar)
L = fyllningsfasens luftbehov (1/arbetscykel).
Den här formeln tar inte hänsyn till hur en kompressor fortfarande kan leverera luft under tömningsfasen.Läs mer om luftbehållare och hur du storleksanpassar dem.
Utformning och dimensionering av ett distributionssystem för tryckluft
När du utformar och dimensionerar ett tryckluftsnät är det bra att börja med en utrustningslista som visar alla förbrukningspunkter och deras platser. Det är perfekt att gruppera dessa punkter i logiska enheter och använda samma fördelningsrör för lufttillförsel från luftkompressoranläggningens stamledningar.
Ett stort tryckluftsnät är vanligen indelat i fyra huvuddelar.
- Stamledningar
- Fördelningsrör
- Serviceledningar
- Tryckluftsanslutningar
Stamledningar transporterar tryckluft från kompressoranläggningen till förbrukningsområdet. Fördelningsrören delar luft över fördelningsområdet. Serviceledningarna leder luft från distributionsrören till arbetsplatser/förbrukningspunkter.
Ett lämpligt rörsystem
Distribution av tryckluft genererar tryckförluster som orsakas av friktion i rören. Med detta i åtanke är trycket som genereras direkt av kompressorn vanligtvis inte helt klart för användning. Dessutom uppstår strypningseffekter och förändringar i flödesriktningen i ventiler och rörböjningar. Förluster, som omvandlas till värme, leder till tryckfall.
De rörlängder som krävs för olika delar av distributionssystemet (stamledningar, distributions- och serviceledningar) fastställs. En skalenlig ritning över det tänkta rörsystemet är en lämplig utgångspunkt för detta. Rörledningens längd korrigeras genom tillägg av ekvivalenta rörlängder för ventiler, rörböjar, kopplingar etc. enligt bilden nedan.
Som ett alternativ till ovanstående formel vid beräkning av rördiametern kan ett nomogram (visas nedan) användas för att få fram den lämpligaste rördiametern. Värdena för flöde, tryck, tillåtet tryckfall och rörlängd måste vara kända för att utföra beräkningen. Standardrör av den närmast kommande större diametern väljs sedan för installationen.
Motsvarande rörlängder för alla delar av installationen beräknas med en lista över kopplingar och rörkomponenter. Dessutom uttrycks flödesmotståndet genom att motsvarande rörlängd korreleras. Nätverkets valda dimensioner räknas sedan om för att säkerställa att tryckfallet inte blir betydande. Individuella sektioner (serviceledningar, fördelningsrör och stamledningar) ska beräknas separat för stora installationer.
Flödesmätning i en kompressoranläggning
Strategiskt placerade luftflödesmätare underlättar intern debitering och ekonomisk fördelning av tryckluftsanvändning inom företaget. Tryckluft är ett produktionsmedium som är en del av produktionskostnaden för enskilda avdelningar inom företaget. Ur denna synvinkel kan alla berörda parter dra nytta av försök att minska förbrukningen inom de olika avdelningarna.
Flödesmätare som finns på marknaden idag tillhandahåller allt från numeriska värden för manuell avläsning till mätdata. Denna information matas direkt till en dator eller en debiteringsmodul. Flödesmätare är i allmänhet monterade nära avstängningsventiler. Ringmätning kräver särskild uppmärksamhet, eftersom mätaren måste kunna mäta både framåt- och bakåtflöde.
Förstå korrekt tryckluftsdistribution
Vi hoppas att den här artikeln kan hjälpa till att utvärdera din konfiguration för optimal prestanda med minimalt tryckfall och läckage. Att använda de nämnda ekvationerna är en bra utgångspunkt. Om du fortfarande är osäker på den bästa metoden kan du kontakta oss. Vårt team hjälper dig gärna.
Läs mer om installation av en kompressoranläggning nedan.
Elektriska installationer i kompressoranläggningar
![??????????????]()
Elektriska installationer i kompressoranläggningar
Kompressorns placering och optimala driftsförhållanden
![Technician in Compressor Room, Optimization]()
Kompressorns placering och optimala driftsförhållanden
Tillsammans med el, vatten och gas håller tryckluften vår värld i rullning. Vi kanske inte alltid ser den men tryckluft finns överallt omkring oss. Eftersom det finns så många olika användningsområden för (och krav på) tryckluft finns nu kompressorer i alla typer och storlekar. I den här guiden beskriver vi vad kompressorer gör, varför du behöver dem och vilka typer av alternativ som finns för dig.
Vill du ha ytterligare hjälp? Klicka på knappen nedan så kommer en av våra experter att kontakta dig inom kort.
Relaterade artiklar
Avgöra om ett kompressorrum är nödvändigt
31 May, 2022
Att installera en kompressor är idag enklare än någonsin. Det är dock några saker som är viktiga att tänka på, framför allt var kompressorn ska placeras och hur utrymmet runt den ska organiseras. Läs mer här.
Vad är en luftbehållare?
22 February, 2022
En luftbehållare, som ibland kallas för en tryckluftstank, är en integrerad del i alla tryckluftssystem. Läs mer om dem här.