Сжатый воздух на производстве приводит в действие пневмоинструмент, станки, приводы и элементы автоматики, применяется для продувки, окраски и других операций. Если предприятие нуждается в постоянной подаче воздуха, компрессор винтовой стационарный может выступать основным источником для цеховой пневмосети при соответствии его производительности фактическому расходу. При этом надежность всей системы зависит не только от компрессора: значение имеют подготовка воздуха, конфигурация трубопроводов и характеристики потребителей.
Поэтому проектирование начинают с анализа производства. Попытка сначала приобрести оборудование, а затем подстроить под него сеть нередко приводит к лишним затратам.
Как рассчитать потребность в воздухе
Первый этап — составление перечня потребителей. Для каждого станка или инструмента определяют расход воздуха и минимальное рабочее давление. Далее учитывают режим эксплуатации: часть оборудования работает постоянно, другая подключается лишь периодически.
При расчете принимают во внимание:
- суммарный расход одновременно работающих потребителей;
- пиковые нагрузки в течение смены;
- допустимое падение давления в сети;
- возможное расширение производства.
Разумный резерв производительности полезен, но принцип «чем больше, тем лучше» здесь не работает. Завышенная мощность повышает капитальные и эксплуатационные расходы.
Из чего состоит система
Компрессор создает поток сжатого воздуха, однако перед подачей к потребителям его часто требуется подготовить. При сжатии повышается температура воздуха, а после охлаждения из него выпадает конденсат. В зависимости от требований производства также удаляют твердые частицы и масляные примеси.
В состав компрессорной системы могут входить:
- ресивер для накопления воздуха и сглаживания колебаний давления;
- осушитель для снижения содержания влаги;
- магистральные фильтры;
- сепараторы и устройства отвода конденсата;
- система контроля давления и других рабочих параметров.
Состав оборудования зависит от требуемого качества воздуха. Для обычного пневмоинструмента и, например, окраски или пищевого производства требования заметно различаются.
Как построить пневмосеть
Даже производительный компрессор не исправит недостатки неправильно рассчитанной магистрали. Малый диаметр труб, большое число поворотов и протяженные участки создают сопротивление потоку. В результате давление возле удаленного станка оказывается ниже, чем возле компрессорной станции.
На крупных предприятиях часто применяют кольцевую схему. Воздух подходит к потребителям с разных направлений, поэтому сеть легче справляется с переменной нагрузкой. Ответвления проектируют с учетом расхода конкретных участков.
Отдельная проблема — утечки. Негерметичное соединение кажется мелочью, но десятки таких точек заставляют компрессор вырабатывать воздух, который предприятие фактически не применяет. Периодическая проверка пневмосети помогает обнаруживать эти потери.
Давление и энергозатраты связаны напрямую
Иногда при недостаточной производительности оборудования персонал просто повышает давление в общей сети. Это далеко не всегда оправданно. Чем выше давление, тем больше энергии требуется на производство каждого кубометра сжатого воздуха, а утечки становятся значительнее.
Гораздо полезнее выяснить причину просадки: проверить фильтры, трубопроводы, соединения и расход потребителей. Если одному участку требуется повышенное давление, стоит отдельно оценить его схему питания, а не менять параметры всей системы.
Не стоит забывать о резервировании
На производстве, где остановка пневмосети означает остановку линии, один источник воздуха создает дополнительный риск. В таких случаях предусматривают резервную установку или несколько агрегатов, работающих по заданному алгоритму. Это позволяет проводить техническое обслуживание без полного прекращения подачи воздуха.
Хорошо организованная система сжатого воздуха представляет собой единый комплекс, в котором источник, ресивер, осушение, фильтрация и трубопроводы рассчитаны под потребности производства. Если учитывать фактический расход, давление в точках потребления и потери в сети, предприятие получает стабильную работу пневмооборудования без неоправданного роста энергозатрат.
