Voor bedrijven die persluchtleidingen moeten toevoegen voor een uitbreiding of nieuwe productieapparatuur, is het ontwerp van de leidingstructuur van cruciaal belang voor de algehele efficiëntie en betrouwbaarheid van het systeem. Hoewel de meeste ontwerpers kijken naar compressoren of regelaars met variabele snelheidsaandrijving (VSD) om de efficiëntie van het systeem te verbeteren, blijft leidingwerk een belangrijke bijdrage leveren aan systeemoptimalisatie. Het opknappen van leidingen kan een grote bijdrage leveren aan de totale efficiëntie van het systeem.
Er zijn vier dingen waar je rekening mee moet houden als je onderzoekt hoe leidingen de efficiëntie van een systeem beïnvloeden:
- Leidingdiameter - Te kleine leidingen veroorzaken een hoge drukval. Als systemen druk verliezen, verliezen bedrijven geld omdat ze meer lucht moeten produceren om het drukverschil te overbruggen.
- Gebrek aan lusontwerp in primaire header - Dit veroorzaakt overdruk aan de toevoerzijde om drukverlies tegen te gaan.
- Aansluitingen - Slechte aansluitingen kunnen lekkage veroorzaken. Als bedrijven hun luchtstroom verliezen, verliezen ze geld. Als er lucht uit het persluchtsysteem ontsnapt, moet er meer lucht worden gegenereerd om het verlies aan vermogen te compenseren.
- Constructiematerialen - Sommige leidingmaterialen zijn gevoeliger voor corrosie en hoger drukverlies dan andere.
Grootte is belangrijk
Leidingsystemen worden meestal ontworpen voor het verwachte debiet ten tijde van de oorspronkelijke constructie. Het kan zijn dat een systeem is gegroeid zonder dat het headersysteem is meegegroeid, of dat er een probleem is met de grootte van de leidingen of fittingen in de compressorkamer. Leidingen worden vaak ook gedimensioneerd voor de aansluitmaat van het onderdeel, zoals de filterinlaat en -uitlaat of de compressoruitlaat. Deze strategie houdt geen rekening met de belangrijke criteria van debiet, druk of afstand die nodig is voor de transmissie. Neem bijvoorbeeld een pijp met een diameter van 2 inch die is aangesloten op de uitlaat van een filter met schroefdraadaansluiting van 2 inch dat geschikt is voor 1000 kubieke voet per minuut (cfm). Als dit filter 1.000 cfm lucht reinigt bij 100 pounds per square inch (psig), zou de ondermaatse leiding meer dan 5 psi verliezen over slechts 100 voet leiding, wat ruwweg $3.000 per jaar aan stroom kan kosten om het drukverschil te overwinnen.
Het vergroten van de leidingen helpt de drukval te verminderen en draagt ook bij aan de capaciteit van het systeem. Hoewel een hogere capaciteit de efficiëntie van het systeem ten goede komt, moet er ook een commerciële afweging worden gemaakt. Als bedrijven leidingen ontwerpen voor debieten van 1 psig of minder per 100 voet leiding, dan is dat een commercieel haalbare leidingmaat, maar er kunnen andere factoren meespelen bij de keuze van de diameter.
Loop de loop
Als een persluchtdistributieontwerp een enkele stam met vertakkingen is versus een distributiering met vertakkingen, kunnen installaties nadenken over hoe ze een parallelle leiding van het uiteinde van de stam terug naar het opwekkingspunt kunnen laten lopen en deze dan aan beide uiteinden met elkaar kunnen verbinden, zodat er een lusontwerp in de header ontstaat. Dit ontwerp garandeert dezelfde druk op elk punt in de lus. Een rechtlijnig stamontwerp met aftakkingen kan de laatste gebruiker van lucht beroven en een situatie creëren waarin de druk in het hele systeem inefficiënt wordt verhoogd om het drukverlies aan het einde van de leiding te overwinnen. Dit is een fundamenteel detail, maar wordt vaak over het hoofd gezien. Ook andere problemen kunnen een gebrek aan lucht bij de laatste gebruiker veroorzaken: Denk aan een grote luchtgebeurtenis in het systeem. Het is een goed idee om eerst te meten om te bepalen of de gebruiker de druk krijgt die nodig is voor de toepassing.
Verbindingspunt
Een andere zwakke schakel in een persluchtontwerp kan de plek zijn waar leidingen samenkomen. Of het nu gaat om een verbinding, een filter, een regelaar of een ventiel, een persluchtaansluiting is een mogelijke lekbron. Door de juiste afdichting en kwaliteitsonderdelen te gebruiken, wordt de kans op verliezen door lekkage geminimaliseerd. Regelmatig onderzoek naar lekken is een best practice en helpt bij het opstellen van een goede strategie voor onderhoud en systeemefficiëntie.
Type pijp
Er zijn meerdere opties voor het buismateriaal: zwart ijzer, koper, PVC of kunststof, aluminium en roestvrij staal. Hoewel er niets opwindends is aan zwarte ijzeren buizen, worden ze vaak gebruikt voor perslucht, ondanks de beschikbaarheid van betere alternatieven. Zwart ijzer herbergt de perslucht in een vocht- en zuurstofrijke omgeving, wat corrosie versnelt en uiteindelijk leidt tot een vervelende combinatie van kalkaanslag en/of slib dat zich door het leidingsysteem verplaatst - dit is schadelijk voor waardevolle en gevoelige productieapparatuur. De laminaire stroming wordt onderbroken en door de turbulentie ontstaat drukverlies. Sommige bedrijven gebruiken koper of zelfs een composiet zoals PVC als alternatief. Er zijn inherente veiligheidsrisico's verbonden aan PVC wanneer het wordt toegepast op perslucht; de leidingen kunnen broos worden en versplinteren.
Aluminium is niet corrosief en heeft redelijke aanschafkosten. Veel leveranciers verkopen aluminium buis die speciaal is ontworpen voor persluchttoepassingen. Diameters tot 10 inch zijn verkrijgbaar. Aluminium buis heeft een gladde boring voor een lage weerstand en lage drukval en is corrosiebestendig. Hij is ook licht en gemakkelijk om mee te werken en heeft eenvoudige aansluitingen voor een snellere installatie. Vaak heeft aluminium een hogere initiële investering maar lagere installatiekosten in vergelijking met andere materialen.
