Radni tlak kompresora. Imenovanje pneumatskih vodova automobila. Tlak komprimiranog zraka u njima

Na rad kompresorske stanice uvelike utječe izbor potrebnog tlaka zraka od potrošača u cijeloj mreži iu pojedinim dionicama. Pritisak potisnut zrak na izlazu iz kompresorske stanice mora odgovarati tlaku koji zahtijevaju pneumatski prijemnici.

Rad kompresorskih jedinica koje opskrbljuju pneumatske prijemnike komprimiranim zrakom s tlakom nižim od potrebnog dovodi do gubitka performansi pneumatskih prijemnika, a rad kompresorskih jedinica koje opskrbljuju pneumatske prijemnike komprimiranim zrakom s tlakom znatno većim od potrebnoga dovodi do rasipanja energije. Tako, na primjer, povećanje tlaka za 1% povećava trošak električne energije za 0,5%. Tlak zraka na njegovom izlazu iz kompresora mora biti veći od potrebnog samo za iznos gubitka tlaka u armaturama, zračnim kanalima i pomoćnoj opremi.

Gubici tlaka zraka koji se kreće kroz zračni cjevovod proporcionalni su duljini pojedinih dionica cjevovoda, dok je uobičajeno proračunske gubitke tlaka po jedinici duljine cjevovoda smatrati jednakima za različite dionice cjevovoda. S obzirom da se može pretpostaviti da su potrošnja zraka kod potrošača i gubici u mrežama približno izravno proporcionalni tlaku zraka, gdje god to ne utječe na proizvodnju, tlak utrošenog zraka treba smanjiti.

Svaka kompresorska stanica mora imati karakteristiku potrebnog tlaka komprimiranog zraka ovisno o učinku kompresora, uzimajući u obzir mrežu zračnih cjevovoda i vrste pneumatskih prijemnika.

Primjer grafičke karakteristike potrebnog tlaka komprimiranog zraka za različite slučajeve dovoda zraka može se prikazati na sljedeći način (.

Linija "aa" pokazuje protutlak kada se prijemnici koji zahtijevaju stalni tlak komprimiranog zraka nalaze u neposrednoj blizini jedinice za dovod zraka. Crta " Ab» odnosi se na najčešći slučaj promjenjivog protutlaka uzrokovanog mrežom zraka i ulazima zraka koji zahtijevaju konstantan tlak komprimiranog zraka. Crta " os» odgovara slučaju vrlo proširene zračne mreže, kako bi se prevladao otpor same mreže.

3. Proračun i izbor opreme za sustave proizvodnje komprimiranog zraka

3.1. Izbor kompresora

Izbor marke tipa, broja i kapaciteta kompresora ugrađenih u strojarnici kompresorske stanice vrši se na temelju:

1) prosječna proračunska i najveća trajna opterećenja na kompresorskoj stanici;

2) potreban tlak komprimiranog zraka za potrošače;

3) prihvaćeni način dovoda komprimiranog zraka u pneumatske prijemnike;

4) podatke o tipovima i markama kompresora koje proizvode kompresorska postrojenja (tablica 5, 6).

Pri odabiru kompresora po tlaku potrebno je da konačni tlak zraka koji izlazi iz kompresora bude veći od potrebnog tlaka zraka na mjestima potrošnje za više od 0,3 - 0,4 MPa, jer je redukcija zraka s visokog tlaka na niski tlak neekonomična.

Ne treba koristiti klipni kompresor koji komprimira zrak na tlak koji je puno veći od potrebnog, jer se tlak kod klipnog kompresora automatski podešava prema tlaku u mreži, zbog čega dolazi do rasipanja električne energije.

Kod konačnog tlaka do 0,6 MPa koriste se jednostupanjski kompresori, a kod visokog tlaka višestupanjski kompresori.

Tablica 5

Tehnički podaci klipnih zračnih kompresora za sustave dovoda zraka

Bilješka:

– usisni tlak;

- tlak pražnjenja.

Tablica 6

Tehničke specifikacije strojeva s centrifugalnim zračnim kompresorom

Za uštedu energije i olakšan rad kompresorskih jedinica u kompresorskoj stanici koja radi na jednom cjevovodu pneumatske mreže, preporučuje se ugradnja kompresora s istim konačnim tlakom zraka za punjenje.

Ako je potrebno koristiti pneumatske prijemnike koji zahtijevaju različite tlakove komprimiranog zraka, pitanje odabira kompresora prema konačnom tlaku kompresije odlučuje se u svakom pojedinačnom slučaju, ovisno o količini zraka potrošene pri jednom ili drugom tlaku, trošku odvojenog cjevovoda za zrak i drugim okolnostima.

Način dovoda komprimiranog zraka u pneumatske prijemnike utječe na izbor kompresora na sljedeći način: ako su pneumatski prijemnici spojeni na pneumatsku mrežu koju napaja kompresorska stanica, tada kompresori moraju imati takav kapacitet da

pokrivala bi maksimalno kontinuirano opterećenje kompresorske stanice; ako se pneumatski prijemnici napajaju komprimiranim zrakom iz cilindara ili zračnih kolektora dovoljnog kapaciteta, tada učinak kompresora mora odgovarati prosječnom proračunskom opterećenju kompresorske stanice.

Prilikom odabira kompresora potrebno je uzeti u obzir sljedeće.

1. Ukupan broj kompresora instaliranih u strojarnici kompresorske stanice trebao bi biti mali, po mogućnosti 4. Ne preporučuje se ugradnja više od 8 kompresora u jednoj strojarnici, budući da je zgrada kompresorske stanice jako proširena i vrlo je nezgodno servisirati jedinice.

2. Učinak svakog pojedinog kompresora ne bi trebao biti veći od učinka rezervnog kompresora i trebao bi biti unutar dopuštenih kontrolnih granica.

3. Učinak odabranog kompresora treba biti takav da će raditi u svim smjenama s visokom učinkovitošću.

4. Tlak zraka na ulazu kompresora, u njegovoj usisnoj cijevi, kao i onaj koji stvara kompresor ispred ulaza zraka iz ispusne cijevi, mora odgovarati podacima o putovnici odabranog kompresora i osigurati potreban tlak zraka za potrošače.

5. Instalirani kapacitet pogona kompresora treba biti mali radi uštede energije.

6. Dimenzije kompresora, uzimajući u obzir vrstu prijenosa gibanja motora na kompresor i njegovu masu, trebaju biti minimalne.

7. Kompresor prihvaćen za ugradnju mora biti jeftin, ali pouzdan u radu.

8. Za proizvodnju komprimiranog zraka treba koristiti samo zračni kompresor.

Prilikom odabira vrste kompresora također je potrebno uzeti u obzir prednosti i nedostatke jedne ili druge vrste, dajući prednost vrsti kompresora, čiji će troškovi rada po 1 m 3 proizvedenog zraka biti minimalni. Na primjer, vertikalni klipni kompresori imaju sljedeće prednosti u odnosu na horizontalne:

Veća brzina i više okretaja;

Veća mehanička učinkovitost;

Manji gubici od propuštanja klipa;

Lakši temelj s dobrom stabilnošću;

manje težine i dimenzije u pogledu;

Kompaktniji i jeftiniji pogon kompresora;

Jednostavnost instalacijskog rada;

Manje trošenje cilindra.

Međutim, vertikalni kompresori su relativno kratkog vijeka zbog svoje višestruke prirode i zahtijevaju znatnu visinu prostorije za njihovu ugradnju.

U usporedbi s vertikalnim klipnim kompresorima, horizontalni kompresori imaju sljedeće prednosti:

Pogodnije je pratiti njihov rad tijekom rada;

Zahtijeva nižu visinu prostorije;

Armature i cjevovodi mogu se postaviti ispod poda prostorije, u kanale i rovove.

Nedostaci horizontalnih kompresora uključuju malu brzinu, velike ukupne dimenzije u planu i značajnu težinu temelja.

Horizontalni kompresori dokazali su se u uvjetima dugotrajno djelovanje kao vrlo pouzdani strojevi laki za održavanje. S obzirom na značajne prednosti vertikalnih kompresora, preporučljivo je koristiti vertikalne jednostupanjske i dvostupanjske kompresore.

Snažni vodoravni kompresori s velikim brojem stupnjeva poželjni su za uporabu u uvjetima gdje je potrebna maksimalna pouzdanost u najtežim uvjetima rada (na primjer, u kesonskim radovima, u rudarstvu, metalurškoj, strojogradnji i kemijskoj industriji) ili gdje je neophodan kontinuirani dovod komprimiranog zraka, jer prisilno gašenje kompresora može dovesti do nezgode ili smanjenja učinka.

Navedene prednosti i nedostaci različitih tipova klipnih kompresora, kao i jednostavnost rukovanja i popravka istog tipa strojeva, pokazuju da se u istoj strojarnici ne smiju postavljati kompresori različite konstrukcije (vertikalni i horizontalni). U svim slučajevima, najprikladnije u radu je korištenje kompresora istog tipa u kompresorskoj stanici. Poželjno je da budu isti u pogledu performansi i tlaka usisavanja i ispuštanja zraka, jer uporaba istih kompresora pojednostavljuje komunikacijsku shemu, poboljšava uvjete za rad, ugradnju i popravak opreme, a također stvara uvjete za korištenje automatizacije.

Na izbor tipa kompresora utječu i radni uvjeti koji kompresoru otežavaju: prašnjavost prostora oko kompresorske stanice, visoka temperatura i nizak barometarski tlak usisnog zraka.

Prilikom odabira vrste i broja kompresora za ugradnju u novu ili renoviranu zgradu potrebno je izraditi studije izvodljivosti te usporediti kapitalne troškove i rokove povrata, nakon čega se treba odlučiti za jedan ili drugi tip kompresora.

Najčešći pogon kompresora je električni. Njegove glavne prednosti: jednostavnost uređaja i održavanja, pouzdanost u radu i stalna spremnost za djelovanje. Potonje je posebno važno za automatizaciju kompresorskih instalacija.

Ponekad se za pogon kompresora koristi parni ili plinski stroj; u strojevima male i srednje snage - motor s unutarnjim izgaranjem koji radi na tekuće gorivo. Izbor pogona za velike kompresore ovisi o električnoj ravnoteži poduzeća. Motori s unutarnjim izgaranjem koji rade na tekuća goriva imaju autonomiju djelovanja, pa se stoga široko koriste za mobilne kompresorske stanice.

Također koriste pogon iz parne ili plinske turbine s prijenosom preko mjenjača.

Parni stroj, turbina i motor s unutarnjim izgaranjem imaju promjenjivu brzinu, što omogućuje glatku i ekonomičnu prilagodbu rada kompresora. Normalni elektromotori dizajnirani su za konstantnu brzinu. Pri konstantnoj brzini rad kompresora regulira se posebnim uređajima. Elektromotori s glatkom promjenom brzine su složeni i nedovoljno ekonomični te se uglavnom koriste za pogon ultravisokih tlačnih kompresa za koje je nemoguće ili nepraktično koristiti druge metode kontrole kapaciteta. Umjesto uobičajenih za ovu namjenu istosmjernih motora sa živinim ispravljačima, u novije vrijeme počinju se koristiti jednostavniji, ekonomičniji i pouzdaniji asinkroni izmjenični motori s poluvodičkim tiristorskim pretvaračima frekvencije električne struje.

Za pravilan izbor elektromotora kao pogona kompresora potrebno je uzeti u obzir sljedeće parametre i uvjete:

Napon (vrstu struje prihvaćamo kao trofaznu);

snaga osovine kompresora;

Snaga transformatora iz kojeg se napaja razmatrani elektromotor;

Brzina kompresora;

Vrsta prijenosa i prijenosni omjer;

Vrsta kompresora (klipni ili turbopunjač).

Pokretanje bilo kojeg dizelskog motora provodi se okretanjem koljenastog vratila do brzine pri kojoj dolazi do samozapaljenja goriva ubrizganog u cilindar od temperature kompresije punjenja svježeg zraka (630-850 °C).

Za odvijanje koljenastog vratila koristi se komprimirani zrak koji je pohranjen u cilindrima i ulazi u cilindre kroz startne ventile postavljene na poklopce. Razvodnik zraka kontrolira startne ventile, koji uzimaju u obzir položaj klipa u cilindru (to ne bi trebali biti ekstremni položaji - TDC i BDC), kao i kako se klipnjača i radilica nalaze jedan u odnosu na drugi (smjer buduće rotacije ovisi o tome). Poseban uređaj za blokiranje sustava trebao bi spriječiti ulazak komprimiranog zraka u one cilindre u kojima su klipovi, iako su u srednjem položaju između TDC i BDC, ali položaj klipnjače i koljena odgovara rotaciji u smjeru suprotnom od naredbe telegrafa motora. Ova se naredba daje s brodskog mosta.

Statistički gledano, glavni se strojevi na transportnom brodu pale u prosjeku 500 do 900 puta godišnje, a na putničkom brodu 1200 do 1500 puta godišnje. Pokretanje dizelskih motora tijekom manevara provodi se u kratkim intervalima (0,5 - 2 minute), a broj pokretanja po privezu može doseći od 20 do 30. Jasno je da morate imati veliku zalihu komprimiranog zraka i odgovarajuće performanse kompresora koji dovode zrak u cilindre. Pouzdano pokretanje dizelskih motora osiguravaju:

Uklanjanje zraka iz sustav goriva, punjenje gorivom i čišćenje filtera;

Odabir vrste goriva prema parametrima koji karakteriziraju njegovo samozapaljivost, hlapljivost i fluidnost u skladu s radnim uvjetima;

Upotreba ulja s dopuštenom granicom viskoznosti i njegovo zagrijavanje, prethodno pokretanje dizelskog motora, punjenje sustava uljem;

Postavljanje optimalnog kuta napredovanja za dovod goriva u cilindre;

Privremeno povećanje doze goriva po ciklusu tijekom razdoblja pokretanja;

Ujednačenost dovoda goriva u cilindre pri početnoj brzini.

Potrebna brzina vrtnje vratila kod sporohodnog motora postiže se već 2 s nakon pokretanja, a kod srednjobrzinskog

Riža. 2 Dijagram sustava komprimiranog zraka

kod četverotaktnih dizelskih motora ovo vrijeme je nešto duže - oko 4 s. Tlak zraka u cilindrima je najčešće 3 MPa. Međutim, pokretanje toplog motora također je moguće pri nižim vrijednostima tlaka - do 1 MPa.

Slika 2 prikazuje dijagram sustava komprimiranog zraka brodskog dizel postrojenja. Zrak za pokretanje glavnog motora I dovodi se iz cilindara 2, koji se pune električnim kompresorima 14 i 15. Istim kompresorima pune se cilindri 12, čiji zrak ide za pokretanje pomoćnih motora 11, i cilindri 10, od kojih se zrak troši za tifone 8, pneumatske spremnike 4 za vodu za piće i pranje, za potrebe kućanstva 6 i blo. wing kingstones 7. Početno punjenje cilindara u nedostatku brodske neelektrične energije može se proizvesti ručnim kompresorom 13. Ventil za smanjenje tlaka 9 ugrađen je na cjevovod koji ide do tifona, a ventil za smanjenje tlaka 5 ugrađen je na vodove do pneumatskih spremnika i cjevovod za opskrbu zrakom drugim potrošačima; ti ventili spuštaju tlak zraka na željene vrijednosti. Nakon električnih kompresora ugrađen je vlaga-uljni separator 16 u kojem se komprimirani zrak čisti od nečistoća vode i ulja. Na autocestama i cilindrima su instalirani sigurnosni ventili 3, osiguravajući sigurnost njihovog rada. Ovi ventili su podešeni na maksimalni dopušteni tlak u određenom vodu ili spremnicima. Ako se ovaj tlak premaši, višak zraka će se ispustiti u atmosferu.

Cilindri sa stlačenim zrakom se preporučuju postaviti okomito u strojarnici. Kada su cilindri smješteni duž strojarnice, postavljeni su s nagibom prema krmi od 10-200. Na dnu cilindara je predviđen ventil za ispuhivanje kondenzata, koji se stalno nakuplja u njima zbog nepotpunog pročišćavanja zraka u separatorima ulja i vlage.

Specifična potrošnja K praznog zraka, prema eksperimentalnim podacima, iznosi 6-8 litara slobodnog zraka po litri radnog volumena cilindra motora.

U modernim instalacijama kompresori se automatski pokreću kada tlak zraka u cilindrima padne ispod dopuštene vrijednosti i automatski se zaustavljaju kada se postigne maksimalni tlak. Svi cilindri i kompresori opremljeni su kontrolnim manometrima koji pokazuju tlak zraka.

Pravila registra SSSR-a zahtijevaju skladištenje cjelokupne zalihe praznog zraka glavnih motora - ne manje od dva cilindra jednakog kapaciteta. Opskrba zrakom određena je njegovim parametrima, veličinom motora, njegovim brojem okretaja i brojem pokretanja u nizu (za pomoćne

motori - najmanje 6, za glavne motore - najmanje 12 naizmjenično za naprijed i natrag). Pravila registra SSSR-a također ne dopuštaju skladištenje pomoćnog zraka motora u jednom cilindru.

Broj kompresora mora biti najmanje dva, od kojih jedan mora biti neovisan o glavnom motoru. Kapacitet svakog kompresora mora biti dovoljan da ispuni sve spremnike zraka unutar 1 sata, počevši od tlaka od 0,5 MPa do tlaka potrebnog za dovršenje gore navedenog broja manevara. Ako je zaliha zraka u jednom cilindru dovoljna za izvođenje ovog broja manevara, tada bi kapacitet kompresora trebao biti dovoljan da se napuni unutar 1 sata.

Pneumatska oprema vagona podzemne željeznice sastoji se od šest neovisnih pneumatika i vodova koji kombiniraju skup uređaja ovisno o namjeni

1. NP - skup uređaja koji osiguravaju stvaranje komprimiranog zraka, njegovo pročišćavanje od mehaničkih nečistoća, ulja, vlage i skladištenje kako bi se osigurao rad svih pneumatskih uređaja.

Tlak - 6,3-8,2; volumen - 425 litara.

2.TM - omogućuje sve vrste pneumatskog kočenja i otpuštanja kočnice.

Tlak - 5,0-5,2; zapremine 29 litara.

3.DM - osigurava rad automatskih vrata

Tlak 3,4-3,6; zapremine 8 litara.

4. MU - osigurava uključivanje energetskih električnih uređaja

Tlak 5,0-5,2; volumen je uključen u NM

5. LINIJA AUTO-STOP - osigurava kočnicu u nuždi kada se aktivira zaporni ventil, isključujući vučne motore.

Tlak 5,0-5,2; volumen - uključen u TM

6. SIGNALNI VOD, UPRAVLJAČKI, POMOĆNI INSTRUMENTI - omogućava kontrolu tlaka u TC, TM, NM, zvučni signal, rad brisača vjetrobrana.

Nema stalnog pritiska.

Imenovanje i raspored razvodnih kutija SK43, SK25.

SK-43 (Power box). Namijenjen je za spajanje TR energetskih kabela i SC kabela (shema).

Razvodna kutija SK-43B

1 - metalna zavarena kutija; 2 - metalni poklopac s gumenom brtvom; 3 - izolacijska ploča; 4 - stezaljke za odgovarajuće žice; 5.6 - terminalni uređaj.

Pričvršćuje se na okvir s lijeve strane:

Izolacijska ploča na koju je montiran terminalni uređaj za stezanje papučica SC kabela;

Metalni poklopac s gumenom brtvom, pričvršćen s 2 krilna stezaljka.

SK-25ZH. "zemljana kutija", na autu 2 kutije. Namijenjeni su za spajanje žica i kabela ST, VspT i TsU podložnih uzemljenju. (prikaži u dijagramu)

Metalna zavarena kutija;

Izolacijska ploča na koju je montirana kontaktna traka za stezanje vrhova;

Metalni poklopac s gumenom brtvom, pričvršćen s 2 krilna stezaljka.

Razvodna kutija SK-25Zh.

1 - metalni poklopac 2 - zavarena metalna kutija 3 - izolacijska ploča

Princip rada VR konv. br. 337.004 s punim radnim kočenjem i

Otpustite kočnicu.

Za potpuno radno kočenje (PST) potrebno je smanjiti tlak u kočnom vodu na vlaku uz pomoć dizalice strojovođe u jednom koraku od 5 at. do 3 at.. Istovremeno, tijekom smanjenja tlaka komprimiranog zraka u TM, tlak se također smanjuje u glavnoj komori glavnog dijela VR koji komunicira s njim. Budući da u neutralnom položaju glavne dijafragme glavna i radna komora međusobno komuniciraju preko ventila za punjenje i kalibrirane rupe u gornjem dijelu stezaljke glavne membrane (d = 0,8 mm), tlak komprimiranog zraka počinje padati u radnim komorama. Ali promjer rupe kalibriran u odnosu na volumen radnih komora izračunava se na takav način da se smanjenje tlaka komprimiranog zraka u radnim komorama događa samo neznatno (zbog malog promjera rupe, zrak iz radnih komora nema vremena da teče u glavne komore). Zbog razlike tlaka u glavnoj i radnoj komori, glavna dijafragma, silom komprimiranog zraka odozdo, savija se prema gore, sabijajući oprugu opterećenja. Kada se dijafragma podigne prema gore, ventil za punjenje zatvara se silom svoje opruge i prekida se komunikacija između glavne i radne komore (slika 9). Dakle, očito je da je u radnim komorama fiksiran određeni tlak komprimiranog zraka (oko 4,7-4,8 atm), koji drži glavnu dijafragmu u gornjem položaju. Prilikom podizanja, glavna dijafragma, odozdo, djeluje na šipku, s 3 manšete, pričvršćene u stezaljku odozgo. Šipka, koja se kreće prema gore, odsijeca dodatnu komoru za pražnjenje iz atmosfere, a njezina srednja i donja manžeta povezuju KDR s kočionim vodom. U tom slučaju dolazi do dodatnog pražnjenja TM u CDR-u i glavna dijafragma se savija prema gore još više dok se ne zaustavi u tijelu i povećava se brzina reakcije BP na kočnicu. Zauzvrat, šipka s manžetama djeluje na režimsku šipku odozdo, koja također krećući se prema gore, zajedno s velikom i malom režimskom oprugom i klipom režima, djeluje odozdo na režimsku dijafragmu, a ona se savija prema gore, svladavajući silu svoje opruge opterećenja. Treba napomenuti da se pri podizanju režimske opruge ne sabijaju, a kada se tlak komprimiranog zraka u kočnoj komori povećava, one, komprimirane silom režimske dijafragme, dopuštaju da se djelomično savije prema dolje. Kada se radna dijafragma podigne prema gore, atmosferski ventil se zatvara, odvajajući kočnu komoru i kočione cilindre od atmosfere. Prilikom zatvaranja atmosferski ventil djeluje na svoje pomično sjedište - donji kraj šuplje cijevi s dovodnim ventilom. Šuplja cijev, pod utjecajem režimske dijafragme (atmosferskog ventila) odozdo, pomiče se prema gore, prevladavajući silu povratne opruge dovodnog ventila. Otvara se dovodni ventil, povezujući tlačni vod s kočnom komorom i kočnim cilindrima kroz TC i OTC kanale. Proces punjenja zrakom nastavit će se sve dok tlak komprimiranog zraka u kočnoj komori (a time i u kočnim cilindrima), zbrajajući silu teretne opruge modalne membrane, ne nadvlada silu modnih opruga (kroz modni klip) na modnu dijafragmu odozdo. Čim se to dogodi, otvor blende će se djelomično pomaknuti prema dolje. U isto vrijeme, dovodni ventil će biti zatvoren silom povratne opruge. Atmosferski ventil će ostati zatvoren. Doći će do položaja pune ravnoteže sila - preklapanja, s fiksnim, maksimalnim mogućim tlakom u kočionim cilindrima (2,7-2,9 atm u praznom načinu rada), što ovisi o prilagodbi opruga načina rada u odnosu na područje dijafragme načina rada.

Otpustite kočnicu.

Za potpuno otpuštanje kočnice, potrebno je napuniti kočni vod pomoću dizalice vozača do radnog tlaka od 5 atm. U tom slučaju, tlak komprimiranog zraka također se povećava u glavnoj komori. Kada je tlak stlačenog zraka u glavnoj komori veći ili jednak tlaku stlačenog zraka u radnim komorama, glavna dijafragma sa šipkom s manžetama će se saviti prema dolje (silom stlačenog zraka i oprugom opterećenja odozgo) i zauzeti neutralni položaj. Gubivši potporu odozdo, režimska šipka, režimske opruge i režimski klip također će se pomaknuti prema dolje. Istovremeno će se režimska dijafragma, silom komprimiranog zraka i opruge opterećenja odozgo, saviti prema dolje i, poput glavne dijafragme, zauzeti neutralni položaj. Atmosferski ventil će se otvoriti i kočna komora, a time i kočni cilindri, komunicirat će s atmosferom kroz kanal šuplje cijevi i atmosferske rupe u gornjem osnovnom poklopcu BP-a.

Komprimirani zrak je zračna masa koja se nalazi u posudi, a njezin tlak premašuje atmosferski tlak. Koristi se u industriji u raznim proizvodnim operacijama. Tipičan sustav komprimiranog zraka je onaj koji radi na tlakovima do deset bara. U takvim slučajevima, zračna masa se komprimira deset puta od prvobitnog volumena.

opće informacije

Pri tlaku od sedam bara komprimirani zrak je praktički siguran za rad. U stanju je osigurati dovoljnu pogonsku silu alatu kao i električni pogon. Ovo zahtijeva manje troškove. Osim toga, takav sustav karakterizira brži odziv, što ga u konačnici može učiniti mnogo praktičnijim. Međutim, to će zahtijevati uzimanje u obzir dolje navedenih parametara.

Primjena komprimiranog zraka

Često proizvođači koriste ovu vrstu energije za brzo i učinkovito čišćenje opreme od prljavštine i prašine. Osim toga, komprimirani zrak se široko koristi za puhanje cijevi u kotlovnicama. Koristi se za čišćenje prostorija, opreme pa čak i odjeće od drvene prašine. U većini zemalja već su se pojavili standardi za korištenje ove vrste energije, primjerice u Europi je to CUVA, au SAD-u OSHA. Osim upotrebe u proizvodnim operacijama, naširoko se koriste alati koji rade izravno na zraku - to su odvijači, pneumatske bušilice, ključevi (tijekom instalacije i izgradnje opreme), pištolji za prskanje (tijekom većih popravaka). Osim toga, komprimirani zrak u kanistrima sada se široko koristi u pneumatskom oružju.

Sigurnost

Kada koristite komprimirani zrak, morate se pridržavati sljedećih sigurnosnih mjera.

1. Nemojte usmjeravati mlaz u usta, oči, nos, uši ili druga mjesta.
2. Komprimiranim zrakom nemoguće je liječiti otvorene rane, jer se mogu stvoriti mjehurići ispod kože, ako dođu do srca, dovest će do infarkta, a ako dođu do mozga, mogu provocirati.Osim toga, dolaskom u ranu, zrak može u nju unijeti infekciju koja se nalazi u kompresorskom sustavu ili u cijevima.
3. Zabranjeno je igrati se i usmjeravati mlaz komprimiranog zraka prema drugim osobama.
4. Nemojte stvarati pretjerani tlak u sustavu kompresora.
5. Svi elementi pneumatske instalacije moraju biti pažljivo osigurani kako bi se izbjeglo lomljenje i, kao rezultat, ozljede.
6. Zabranjeno je čišćenje opreme od prašine i prljavštine u prisutnosti izvora otvorenog plamena i zavarivanja. To može uzrokovati eksploziju zbog prisutnosti prašine u suspenziji.
7. Kada radite sa sustavima komprimiranog zraka, nosite osobnu zaštitnu opremu kao što su naočale ili maska.
8. Zabranjeno je zatezanje spojnica, u čvorovima ili na cijevima pod pritiskom.
9. Prilikom postavljanja pneumatskog sustava, crijeva treba pričvrstiti na mjesta s najmanjim rizikom od oštećenja (na stropove, zidove).

Prednosti komprimiranog zraka

Sada razmotrite koje su prednosti korištenja ove vrste energije na proizvodnim linijama.

Mreže komprimiranog zraka

Za optimalan rad i visoku ekonomsku učinkovitost instalacije moraju biti ispunjeni sljedeći zahtjevi. U pneumatskom sustavu gubitke treba svesti na minimum, osim toga zrak treba dolaziti do potrošača suh i čist, to se postiže ugradnjom posebnog odvlaživača koji omogućuje kondenzaciju vlage. Također, posebnu pozornost treba posvetiti glavnim cjevovodima. Pravilna ugradnja zračnih kanala ključ je trajnosti rada, kao i smanjenja troškova održavanja. Povećanjem razine tlaka u kompresoru može se kompenzirati pad u cjevovodu.

Proračun potrošnje komprimiranog zraka

Uvijek uključite takozvane prijemnike (sakupljače zraka). Ovisno o izvedbi i snazi ​​opreme, sustav može sadržavati nekoliko prijemnika. Njihova glavna svrha je izgladiti pulsacije tlaka, osim toga, plinska masa se hladi unutar kolektora zraka, što dovodi do kondenzacije. Proračun komprimiranog zraka služi za određivanje potrošnje prijemnika. To se radi prema sljedećoj formuli:

• V = (0,25 x Q c x p 1 x T 0) / (f max x (p u -p l) x T l), gdje je:
  - V - volumen prijemnika zraka;
  - Q c - učinak kompresora;
  - p 1 - tlak na izlazu iz instalacije;
  - T l - maksimalna temperatura;
  - T 0 - temperatura komprimiranog zraka u prijemniku;
  - (p u -p l) - zadana razlika tlaka između utovara i istovara;
  - f max - maksimalna frekvencija.

Proces prskanja najjednostavnije je definiran pojmom "mehanički premazivač". „Mehanički“, jer automatski ili ručni alati (tj. raspršivači boje) omogućuju kontrolirani proces prijenosa materijala boje na površinu proizvoda koji se boji. U ovom ćemo članku pogledati procese koji su potrebni za opskrbu komprimiranim zrakom u konvencionalnom farbanju bojom i alate koji se za to koriste.

Minimalna količina opreme potrebna za obavljanje ličilačkih radova ovisi o specifičnostima primijenjenog materijala boje i laka. Međutim, njegov sastav obično spada u jednu od dvije skupine:

Prije određivanja vrste opreme za prskanje (poz. 5 i 6), moramo ispitati sustav dovoda zraka i utvrditi prednosti koje se mogu postići pravi izbor neku osnovnu opremu.

Priprema komprimiranog zraka

Pri izradi sustava za pripremu komprimiranog zraka potrebno je uzeti u obzir početno stanje atmosferskog okolnog zraka koji ulazi u kompresore radi kompresije. Zašto je to toliko važno? Donji dijagrami prikazuju neke podatke o stanju okolnog zraka.

Općenito je prihvaćeno da u jednom kubičnom metru okolnog zraka ima oko 17,5 milijuna različitih mikročestica, a kada se takav zrak komprimira u kompresoru, na primjer, do 8 bara, on "proleti" kroz njega: 17,5 x 8 = 140 milijuna mikročestica u jednom kubnom metru, što može nepovoljno utjecati na stanje raznih potrošača, uklj. i u slikarskom radu.

Jedinice tlaka

Sustav komprimiranog zraka uvijek se formira u cjelovit krug, koji počinje i završava s određenom vrijednošću atmosferskog tlaka zraka. Ovaj koncept se obično mjeri u atmosferama, što je približno jednako 1 baru. PSI (funte po kvadratnom inču) često se pojavljuje u tehničkoj dokumentaciji DeVILBISS-a. Sukladnost s ruskim jedinicama: 1 bar ~ 14,7 - 15 PSI.

Atmosferski tlak zraka neznatno varira ovisno o vremenskim prilikama karakterističnim za svako područje u određenom geografskom vremenu. Ako pogledate vremensku prognozu na televiziji (pogledajte primjer na slici) - vidjet ćete da zakrivljene linije na karti (zvane izobare) imaju zatvorenu konfiguraciju s područjima jednakog atmosferskog tlaka i označene su vrijednostima u milibarima (mbar ili 1/1000 bar).

Za veći dio Rusije, atmosferski tlak obično varira od 990 do 1040 mbar (vidi sliku). Međutim, budući da je atmosferski tlak uvijek prisutan oko nas, a njegove se vrijednosti relativno malo mijenjaju, ova greška se obično zanemaruje kod kalibracije DeVilbiss tlakomjera, a oni obično imaju dvije ljestvice - za mjerenje u PSI i u atmosferama (barima).

Međutim, postoje i druge jedinice tlaka, ovisno o nacionalnim prihvaćenim standardima, tako da dajemo sljedeće osnovne omjere radi lakšeg korištenja: 14,7 PSI = 1 bar = 100 kPa = 1 kg / cm2 = 750 mmHg. Umjetnost.

Kruženje komprimiranog zraka

Vanjski zrak koji prolazi kroz kompresor obično se komprimira u omjeru tlaka 8:1 ili 10:1, ovisno o specifikaciji i verziji kompresora.

Energija koja se koristi za komprimiranje zraka iz izvora kao što je električni motor ili motor s unutarnjim izgaranjem prenosi se u zrak kroz proces komprimiranja plina u zatvorenom odjeljku. U idealnom svijetu, ovaj prijenos energije bio bi 100% učinkovit, ali u stvarnosti je mnogo manje.

Ovo je prva točka u procesu kruženja zraka u pitanju gdje se obavlja rad i troši energija. Količina utrošene energije ovisit će ne samo o konačnom tlaku, već io volumenu zraka koji prolazi u minuti koji kompresor mora komprimirati. Komprimirani zrak se zatim dovodi u distribucijski sustav (cijevovod) gdje će zrak strujati dok se tlak u sustavu ne izjednači s tlakom koji stvara kompresor.

Za normalnu uporabu, ovaj stalni tlak zraka koji stvara kompresor je previsok, pa je potreban poseban uređaj za kontrolu tlaka koji se zove regulator zraka. Glavni cilj je smanjiti proizvedeni tlak zraka na izlazu iz kompresora (oko 14 bara u normalnim radnim uvjetima) na tlak prikladan za upotrebu u ličirskim radovima (između 0,05 i 7 bara) i konstantno održavati taj tlak.

To će biti moguće samo ako:

a) kompresor održava tlak u cjevovodu iznad potrebnog reguliranog radnog tlaka;

b) regulator zraka je sposoban rukovati količinom zraka potrebnom za opskrbu korisničkog alata jer je krajnji cilj prijenos komprimiranog zraka potrebnog tlaka od regulatora do fleksibilnih crijeva do alata - raspršivača, brusilica itd. Zrak troši alat za obavljanje posla, te ponovno prolazi kroz opisani radni ciklus.

Važno je napomenuti da se samo kada zrak struji u navedenom ciklusu može raditi i trošiti energija. Stoga će pohranjena energija postati manja i tlak će padati kako se energija koristi.

Na isti način, ako postoje bilo kakve prepreke protoku zraka, uklj. uvođenjem dodatnih dijelova u naš ciklus, tada se moraju poduzeti određene mjere za prevladavanje ovih poteškoća. Više takvih prepreka na putu kretanja zraka, veća potrošnja energije, veće smanjenje tlaka komprimiranog zraka u sustavu.

Te prepreke mogu biti bilo što osim samih metalnih zračnih vodova, fleksibilnih crijeva, navojnih i brzih priključaka, filtara zraka, regulatora zraka i naravno bilo kojeg alata koji se stvarno koristi. U svim slučajevima, takva ograničenja, po definiciji, ometaju protok zraka, smanjujući veličinu prolaza dostupnog za njegov protok. Pogledajmo svaku od ovih komponenti sustava cirkulacije zraka zasebno kako bismo naučili kako odabrati najbolju opremu.

Zračni kompresori

Ovo je stroj koji opskrbljuje komprimirani zrak s tlakom i volumenom potrebnim za opskrbu potrošačke opreme. Kompresor troši atmosferski zrak u njegovoj prirodnoj vrijednosti i komprimira ga na viši tlak.

Moderni dizajni kompresora dolaze u širokom rasponu tipova dizajniranih da zadovolje zahtjeve različitih korisnika. Mogu biti opremljeni samostalnim elektromotorom ili kao zasebna mobilna jedinica opremljena benzinskim motorom, prijemnikom i hladnjakom. Takva oprema može biti primjenjiva i za lake i za teške primjene i ima ograničenja snage od 0,2 do tisuća konjskih snaga (KS). Također su dostupni za kućnu ili industrijsku upotrebu.

Napomena: koristimo parametar kao što je "konjska snaga (hp)" za označavanje snage u odnosu na električnu energiju, benzin ili dizelski motor koji napajaju kompresor. Postoji alternativna jedinica snage - kilovat (kW). 1hp = 0,75 kW

Komprimirani zrak skup je oblik energije u usporedbi s električnom energijom, parom ili hidroenergijom. Stoga, zračni kompresori treba imati dobre performanse. Budući da je kompresor dizajniran za održavanje potrebne količine zraka, njegova se učinkovitost naziva volumetrijska učinkovitost. Da bismo to bolje odredili, moramo uzeti u obzir neke točke u radu kompresora.

Rad kompresora izražava se u skladu s dva koncepta:

1. Volumen

Ovo je količina zraka koju kompresor isporučuje na kraju faze kompresije. Količina zraka ovisi o konfiguraciji i vrsti konstrukcije kompresora, veličini zračnog cilindra i brzini njegovog motora. Na primjer, ako cilindar klipnog kompresora ima veličinu od 0,03 m3, motor ima 500 o/min, volumen proizvedenog zraka u ovom slučaju bit će 15 m3/min. Zapravo, ovaj volumen zraka je teoretska vrijednost, koja se dobiva pri 100% učinkovitosti kompresora. Međutim, kao i svaki drugi stroj, ova je učinkovitost mnogo manja od 100% zbog gubitaka kao što su toplina, trenje, curenje itd.

2. Besplatna dostava zrakom (FAD)

Ovo je stvarni volumen proizvedenog zraka (u m3/min) koji kompresor proizvodi. Ova količina zraka prikladna za potrošnju uvijek je manja od projektiranog kapaciteta kompresora. Stupanj njihovog odnosa izražava se kao:

Volumetrijska učinkovitost = omjer FAD-a i volumena.

Na primjer. Proizvedeni volumen zraka - 3 m3/min: FAD - 1,5 m3/min = volumna učinkovitost = 50%

Morate shvatiti da je najbolji kompresor ujedno i najučinkovitiji. Dakle, najbolji je onaj koji radi s najmanjim gubicima zraka, a ima učinkovitost od 80% ili više. Kompresori su oprema proizvedena s velikom preciznošću i pažnjom, stoga savjet iskusnog stručnjaka pri kupnji nikada neće škoditi.

Glavne točke na koje morate obratiti pozornost pri odabiru kompresora:

1. Proizvedeni tlak (u PSI, barima ili atmosferama)

2. Volumen dovoda zraka (m3/min ili l/min)

Važno je imati na umu da cijena komprimiranog zraka primljenog na potrošnju uopće nije jednaka cijeni samog kompresora, već uglavnom uključuje razne pogonske troškove (npr. za električnu energiju).

Kompresori se, naravno, tijekom rada mogu zagrijati ili ohladiti. Zapravo, sam fizički proces kompresije dovodi do povećanja temperature komprimiranog zraka. Kompresor koji tijekom rada ostane najhladniji ima najveću učinkovitost. Dakle, kompresor koji se nikada ne čisti od prašine, prljavštine ili taložene boje ima povećanu izolaciju protiv odvođenja viška topline i, naravno, povećava temperaturu svojih radnih površina, a posljedično i nisku učinkovitost.

Vrste zračnih kompresora

Svi kompresori koji se koriste u industriji boja su potisnog tipa, odnosno određeni volumen zraka koji se nalazi u zatvorenom prostoru komprimira se do unaprijed određenog pretlaka. Ovisno o veličini i vrsti posla koji se obavlja, postoji nekoliko različitih vrsta kompresora.

Membranski kompresori

Njihova je uporaba ograničena na potrošačko tržište – tzv. "Uradi sam". To su obično prilično mali, prijenosni strojevi s niskim performansama. Napajaju se jednofaznom mrežom od 220 V, ovi prilično jeftini kompresori imaju malu izlaznu snagu (obično 0,18-0,75 kW), vrlo nisku produktivnost (28-112 l / min). Zbog njih jednostavan uređaj nemaju više od 60% učinkovitosti.

Klipni kompresori

Dostupni u širokom rasponu veličina i kapaciteta, najpopularniji su tip kompresora koji se koristi u cijelom svijetu. Čvrsti su i lijepi jednostavan dizajn i učinio ih iznimno popularnima.

Postoje stacionarne i mobilne verzije, snaga varira između 0,4-9 kW. Međutim, snažniji kompresori imaju samo industrijski dizajn. Klipni kompresori imaju veću učinkovitost - u rasponu od 65-75%.

Turbinski kompresori

To su strojevi u kojima se u nepokretnom cilindričnom kućištu rotor s lopaticama okreće velikom brzinom. Dostupne su podmazane i nepodmazane izvedbe. U takvim kompresorima praktički nema fenomena pulsiranja. To je idealan kompresor za proizvodnju velikih količina zraka za velike proizvodnje. Obično su stacionarnog tipa, napajaju ga 3-fazna električna mreža, imaju snagu u rasponu od 2-30 kW. Iako takvi kompresori imaju veće troškove rada od klipnih kompresora, njihova niska buka i visoka učinkovitost (70-80%) daju dobru ekonomičnost i popularnost.

Vijčani kompresori

To su strojevi kod kojih dva spregnuta rotora helikoidne ili spiralne izvedbe tijekom zajedničkog okretanja stvaraju razliku u tlaku zraka, komprimirajući ga na određenu vrijednost. S tako dobrim karakteristikama kao što su niska buka, niske pulsacije i visoka učinkovitost (95-98%), općenito se smatraju najboljim, ali i najskupljim trenutno dostupnim kompresorima. Imaju široka ograničenja snage, veća od ostalih vrsta kompresora (3,75-450 kW).

Njega kompresora zraka

Dizajn modernih kompresora daje im vrlo visoku učinkovitost i dugoročno usluge, pod uvjetom da se redovito provjeravaju i brzo obnavljaju kada je to potrebno. Dok u velikim industrijama uvijek postoji obučeno kvalificirano osoblje za Održavanje kompresora, manji proizvođači bi se svakako trebali obratiti servisnim odjelima proizvođača kompresora ili njihovim trgovcima radi održavanja.

Uobičajeni dnevni zadaci svakog korisnika kompresora uključuju:

a) uklanjanje nakupljene tekućine iz prijemnika i pulsacijskih komora

b) provjera razine podmazivanja u karterima ili rashladnim sustavima

c) provjera stupnja onečišćenja filtara usisnog otvora i priključka za izlaz zraka.

Za sve radove nužno je slijediti preporuke proizvođača kompresora ili njegovog dobavljača.

Sušilice na komprimirani zrak

Kao i kompresori, oni su specijalizirani dijelovi opreme koji zahtijevaju profesionalan odabir i održavanje kako bi se postigli najbolji rezultati. Uklanjanje vlage iz zraka vrlo je važno za postizanje kvalitetnog rezultata bojanja. Osim toga, uklanjanje vlage sprječava koroziju i propadanje oštrica zračnog motora u pneumatskim alatima za brušenje.

Odvlaživači će ukloniti vlagu do određene razine koja se naziva "rosište". To je najniža temperatura do koje se zrak mora ohladiti da bi iz njega počelo oslobađanje vlage.

Danas postoje dvije glavne vrste odvlaživača:

Rashladni sušači

U ovoj vrsti odvlaživača, ulazni zrak se hladi dok vlaga sadržana u njemu ne ispari - obično u prostoru niske temperature neposredno iznad točke smrzavanja vode. Što je temperatura niža, to će se osloboditi više vlage. Sustav je po radu vrlo sličan kućnom hladnjaku. Ova vrsta odvlaživanja je kontinuirani proces, ima automatski sustav drenažu kako biste se stalno oslobodili oslobođene vlage.

Apsorpcijski sušači

Oni su spremnik koji sadrži određenu količinu sredstva za sušenje, poput silika gela ili aktiviranog aluminijevog oksida, koji ima sposobnost dehidracije zraka ili drugog plina. Protok komprimiranog zraka, koji prolazi kroz granule reagensa, oslobađa se vlage koja se dovodi do alata, ali ne smanjuje njegovu početnu temperaturu. Nedostatak ove vrste sušača je nemogućnost recirkulacije ili povrata reagensa nakon što su potpuno zasićeni vlagom. Stoga je potrebno pažljivo pratiti stanje reagensa i na vrijeme zamijeniti spremnike.

Postoje skuplje i veće verzije ove vrste sušara koje imaju opremu za recikliranje reagensa ugrađenu u spremnike. U ovom slučaju koriste se dva radna cilindra - jedan za uklanjanje vlage, drugi istovremeno obrađuje i vraća reagens. To omogućuje kontinuirano uklanjanje vlage tijekom radnog dana. Najpopularnija metoda recikliranja je korištenje posebnog grijača koji suši sam reagens. Budući da ova metoda sušenja koristi proces apsorpcije, a ne proces taloženja, točka rosišta može biti između -1°C i -10°C.

Treba napomenuti da su obje razmatrane vrste sušilica dizajnirane samo za uklanjanje vlage. Ne uklanjaju tvari iz zraka kao što su ugljični monoksid, ugljični dioksid, ugljikovodici ili čak čestice prašine i prljavštine. Za uklanjanje ove vrste kontaminanata potrebne su druge mjere i druga oprema. Također, uklanjanje previše vlage iz zraka za disanje jednako je loše. Stoga, učinkovitost korištenja jedne ili druge vrste sušara treba proučavati u fazi dovršavanja opreme za pripremu komprimiranog zraka.

Spremnici komprimiranog zraka

Ova oprema služi za apsorbiranje pulsacija u izlaznom vodu iz kompresora, prilagođava protok zraka potrošnim vodovima i služi kao spremnik za komprimirani zrak, neovisno o radu kompresora. Za odabir potrebnog kapaciteta prijemnika potrebno je uzeti u obzir kapacitet kompresora i zahtjeve za potrošnjom zraka. U pravilu, za određivanje karakteristika prijemnika, uzima se ovisnost volumena prijemnika (u litrama) o učinku kompresora (litre u sekundi). Empirijski je: Vr (l) = 6…10 PrK (l/s)

Još jedna značajka prijemnika je da izvlači vlagu iz zraka. Stoga se spremnik mora svaki dan isprazniti od nakupljene vlage. Prijemnik mora biti postavljen na najhladnije mjesto proizvodnje. Mora biti opremljen pomoćnim tlačnim ventilom, manometrom, kontrolnim otvorima, odvodnom slavinom, identifikacijskim oznakama. Također je potrebno osigurati dovoljan vanjski pristup prijamniku za održavanje i pregled.

Cjevovodi za komprimirani zrak

Tradicionalno, proizvodne radnje, opremljeni su za opskrbu komprimiranim zrakom uglavnom metalnim cjevovodima, posebno na velikim udaljenostima. Za to se ne preporučuju duga savitljiva crijeva zbog mogućnosti njihovog brzog trošenja ili curenja. Ali danas se zračni kanali mogu izraditi uglavnom od nehrđajućeg ili pocinčanog čelika, ABS plastike, bakrenih legura.

Radni promjer cjevovoda nikad ne smije biti manji od veličine izlaznog priključka kompresora ili prijemnika. Najveći unutarnji promjeri i najkraća moguća duljina cjevovoda jamče minimalne gubitke tlaka i energije. Osim toga, zavoji cjevovoda trebaju biti najvećeg mogućeg radijusa kako bi se smanjili gubici. Cjevovodne rute od kompresora do potrošača trebaju biti nekomplicirane i što je moguće jednostavnije, s najmanjim brojem zavoja, raskrižja, spojeva ili spojeva. Donja tablica daje preporuke za odabir cijevi za zrak.