W przypadku firm, które muszą dodać orurowanie sprężonego powietrza na potrzeby rozbudowy lub nowego sprzętu produkcyjnego, zaprojektowanie struktury orurowania ma kluczowe znaczenie dla ogólnej wydajności i niezawodności systemu. Podczas gdy większość projektantów zwraca uwagę na sprężarki z napędem o zmiennej prędkości (VSD) lub sterowniki w celu zwiększenia wydajności systemu, orurowanie pozostaje ważnym czynnikiem przyczyniającym się do optymalizacji systemu. Modernizacja instalacji rurowej może w znacznym stopniu przyczynić się do zwiększenia całkowitej wydajności systemu.
Istnieją cztery rzeczy, które należy wziąć pod uwagę przy badaniu wpływu orurowania na wydajność systemu:
- Średnica rury - zbyt małe rury powodują duży spadek ciśnienia. Jeśli systemy tracą ciśnienie, firmy tracą pieniądze, ponieważ muszą produkować więcej powietrza, aby pokonać różnicę ciśnień.
- Brak projektu pętli w kolektorze głównym - Powoduje to nadciśnienie po stronie zasilania, aby przeciwdziałać utracie ciśnienia.
- Połączenia - Słabe połączenia mogą powodować nieszczelności. Jeśli operacje tracą przepływ powietrza, tracą pieniądze. Gdy powietrze ucieka z układu sprężonego powietrza, należy wygenerować więcej powietrza, aby zrekompensować utratę mocy.
- Materiały konstrukcyjne - niektóre materiały rur są bardziej podatne na korozję i wyższe straty ciśnienia.
Rozmiar ma znaczenie
Systemy rurociągów są zwykle projektowane dla przewidywanego przepływu w momencie pierwotnej budowy. Może się zdarzyć, że system rozrósł się, a system kolektorów nie rozrósł się wraz z nim, lub operacje mogą mieć problem z rozmiarem rur lub złączek w sprężarkowni. Przewody rurowe są również często wymiarowane pod kątem rozmiaru połączenia komponentu, takiego jak rozmiar wlotu i wylotu filtra lub rozmiar wylotu sprężarki. Strategia ta nie uwzględnia ważnych kryteriów przepływu, ciśnienia lub odległości wymaganej do transmisji. Dla przykładu, weźmy pod uwagę rurę o średnicy 2 cali podłączoną do wylotu 2-calowego filtra z gwintowanym przyłączem o wielkości 1000 stóp sześciennych na minutę (cfm). Jeśli filtr ten oczyszcza 1000 cfm powietrza o ciśnieniu 100 funtów na cal kwadratowy (psig), to niewymiarowe przewody rurowe tracą ponad 5 psi na odcinku zaledwie 100 stóp, co może kosztować około 3000 USD rocznie na pokonanie różnicy ciśnień.
Zwiększenie rozmiaru rur pomaga zmniejszyć spadek ciśnienia, a także zwiększa pojemność systemu. Chociaż zwiększona pojemność pomaga w zwiększeniu wydajności systemu, należy również wziąć pod uwagę kwestie komercyjne. Jeśli firmy projektują rurociągi o natężeniu przepływu 1 psig lub mniejszym na 100 stóp rury, jest to komercyjnie opłacalny rozmiar rurociągu, ale inne czynniki mogą mieć wpływ na podejmowanie decyzji o wyborze średnicy.
Pętla pętli
Jeśli projekt dystrybucji sprężonego powietrza jest pojedynczym pniem z odgałęzieniami w porównaniu do pierścienia dystrybucyjnego z odgałęzieniami, zakłady mogą chcieć zastanowić się, jak poprowadzić równoległą rurę od końca pnia z powrotem do punktu generowania, a następnie połączyć je na każdym końcu, tworząc projekt pętli w kolektorze. Taka konstrukcja zapewnia takie samo ciśnienie w każdym punkcie pętli. Prosta konstrukcja pnia z odgałęzieniami może pozbawić ostatniego użytkownika powietrza i stworzyć sytuację, w której ciśnienie w całym systemie jest nieefektywnie podnoszone, aby przezwyciężyć straty ciśnienia na końcu linii. Jest to podstawowy szczegół, który jest często pomijany. Inne kwestie również mogą powodować brak powietrza u ostatniego użytkownika: Rozważmy duże zdarzenie powietrzne występujące w systemie. Dobrym pomysłem jest dokonanie najpierw pomiaru, aby określić, czy użytkownik otrzyma ciśnienie wymagane do danego zastosowania.
Węzeł połączeniowy
Kolejnym słabym ogniwem w projekcie sprężonego powietrza może być miejsce, w którym łączą się rury. Niezależnie od tego, czy jest to złącze, filtr, regulator czy zawór, połączenie sprężonego powietrza może być źródłem nieszczelności. Zastosowanie odpowiedniego uszczelnienia i wysokiej jakości komponentów zminimalizuje prawdopodobieństwo strat wynikających z nieszczelności. Regularne badania szczelności są najlepszą praktyką i pomagają stworzyć dobrą strategię konserwacji i wydajności systemu.
Typ rury hype
Istnieje wiele opcji materiału rur: czarne żelazo, miedź, PVC lub tworzywo sztuczne, aluminium i stal nierdzewna. Chociaż nie ma nic ekscytującego w rurze z czarnego żelaza, jest ona powszechnie stosowana do sprężonego powietrza pomimo dostępności lepszych alternatyw. Czarne żelazo utrzymuje sprężone powietrze w środowisku bogatym w wilgoć i tlen, przyspieszając korozję i ostatecznie tworząc nieprzyjemną kombinację kamienia i / lub szlamu przemieszczającego się przez system rur - jest to szkodliwe dla cennego i wrażliwego sprzętu produkcyjnego. Przepływ laminarny zostaje przerwany, a wraz z turbulencjami powstaje spadek ciśnienia. Niektóre operacje wykorzystują jako alternatywę miedź lub nawet kompozyt, taki jak PVC. Stosowanie PVC do sprężonego powietrza wiąże się z nieodłącznymi zagrożeniami dla bezpieczeństwa; przewody rurowe mogą stać się kruche i pęknąć.
Aluminium nie ulega korozji i ma rozsądne koszty nabycia. Wielu dostawców sprzedaje rury aluminiowe zaprojektowane specjalnie do zastosowań związanych ze sprężonym powietrzem. Dostępne są średnice do 10 cali. Rura aluminiowa ma gładki otwór zapewniający niski opór i niski spadek ciśnienia oraz jest odporna na korozję. Jest również lekki i łatwy w obsłudze oraz posiada proste połączenia dla szybszej instalacji. Często aluminium ma wyższą początkową inwestycję, ale niższe koszty instalacji w porównaniu z innymi materiałami.
