На що слід звернути увагу при проектуванні пневматичної установки?

Принципи проектування установок стисненого повітря

Проектування систем стисненого повітря є питанням, яке на перший погляд здається простим, але на практиці не є найлегшим. Неправильно розраховані та встановлені системи можуть призвести до великих втрат енергії та значного падіння тиску в мережі.

Утановки стисненого повітря

При проектуванні установки стисненого повітря слід врахувати кілька важливих параметрів, зокрема: шорсткість матеріалу, з якого проектуємо установку, тиск, який хочемо підтримувати в мережі, швидкість потоку повітря та передбачуване падіння тиску в найвіддаленішій точці відбору.

Найчастіше розрізняють два типи установок стисненого повітря, а саме:

лінійна установка

Схема лінійної пневматичної установки з компресором зліва, синіми трубами та з’єднаннями, де червоним пунктиром позначена довжина основної магістралі системи.

Кільцева установка (рекомендовано)

Схема кільцевої пневматичної установки з компресором зліва, синіми трубами та з’єднаннями, де червоним пунктиром показана довжина основної магістралі системи.

Кільцева установка є найбільш переважною установкою з огляду на кращу стабілізацію тиску в мережі та кращу релокацію виробничих машин.

При проектуванні установки стисненого повітря слід пам'ятати, що швидкість потоку в головній розподільній магістралі не повинна перевищувати 10 м/с, при цьому рекомендована швидкість становить 6-7 м/с (максимальний перепад тиску 1,5-2,5% від номінального значення, при якому працює мережа). При відгалуженнях до точок відбору допустима швидкість становить 15 м/с за умови, що довжина відгалуження не перевищує 15 м.

Основная цель хорошо спроектированной установки сжатого воздуха

Основною метою добре спроектованої установки стисненого повітря є досягнення падіння тиску в найвіддаленішій точці споживання, не більше ніж 0,1 - 0,2 бара.

Важливим елементом, на який слід звернути увагу, є той факт, що коли компресорна знаходиться на значній відстані від основної кільцевої установки, ділянка, що з'єднує компресорну з основною установкою, також повинна бути підсумована з метою отримання падіння тиску, що не перевищує макс. 0,2 бара.

Наприклад:

Було обрано кільцеву установку діаметром D50 з перепадом 0,11 бар та магістраль, що з'єднує компресорну, довжиною 60 м, діаметром D63 з перепадом 0,09 бар. Всього це дає нам перепад у найвіддаленішій точці відбору 0,2 бар.

Для розрахунку перепаду тиску в мережі або довжини установки при заданому перепаді можна скористатися наступними формулами:

Формули для розрахунку: перша – визначення падіння тиску в пневматичній інсталяції, друга – обчислення довжини трубопроводу залежно від витрати повітря, діаметра та тиску.

Де:

l - довжина установки

ΔP - падіння тиску

Qc - витрата повітря FAD (л/с)

D - внутрішній діаметр труби

P - тиск

450 – коефіцієнт тертя для нових оцинкованих труб.

Для порівняння: алюмінієві труби мають коефіцієнт тертя на рівні 280, а чорні кородовані труби - аж 800.

Елементом, на який також слід звернути увагу, є компенсація установки. Різні матеріали мають різні коефіцієнти подовження. Подовження алюмінієвих труб становить 0,024 мм/м*oC. Кожна зміна напрямку будуємої інсталяції є так званою природною компенсацією. У випадку, якщо ми не можемо компенсувати інсталяцію за допомогою коліна, необхідно застосувати U-подібні компенсатори, які може підібрати постачальник системи.

Відводи до точок відбору від основної установки слід виконувати у вигляді так званих «лебединих шийок», що унеможливить потрапляння конденсату або забруднень до приймачів. У нових технологіях, таких як алюмінієві системи, з огляду на те, що це «чисті» установки, відводи можна виконати з боку головного трубопроводу або, у випадку системи Infinity, безпосередньо вниз за допомогою запатентованого трійника, оснащеного сепараційною вставкою, яка захищає від потрапляння можливого конденсату до виробничих машин.

Приклад компресорної:

Схема компресорної установки для стисненого повітря з позначеними елементами: 1 – гвинтовий компресор, 2 – автоматичний злив конденсату, 3 – циклонний сепаратор, 4 – пневматична інсталяція, 5 – ресивер (ємність для повітря), 6 – фільтр, 7 – осушувач, 8 – сепаратор вода/олія.