Монтаж систем сжатого воздуха

Монтаж систем сжатого воздуха

Пневматическое оборудование используется на предприятиях разных отраслей промышленности. Применение сжатого воздуха улучшает экологическую ситуацию, повышает рентабельность производства, увеличивает интенсивность рабочего процесса. На предприятиях устанавливают мощные компрессорные установки, которые генерируют большой объем сжатого воздуха с оптимальными техническими характеристиками. К оборудованию воздух поступает по системе трубопроводов. Наша компания предлагает монтаж систем сжатого воздуха на предприятиях любого масштаба. Работы выполняются в соответствие с действующими нормативами и стандартами. Это гарантирует высокий уровень безопасности, эффективности и рентабельности технологических линий.

Требования к системе сжатого воздуха и проектирование

Система сжатого воздуха должна генерировать энергоноситель для пневмооборудования в необходимом объеме. Давление в трубопроводах должно стабильным, у сотрудников предприятия должна быть возможность регулировать и измерять технологические показатели. В соответствие с требованиями производства, сжатый воздух не должен содержать вредных для технологических процессов примесей – пыли, масла, воды. Все это обеспечивает система оборудования и комплектующих, которые устанавливают специалисты нашей компании.

Все работы ведутся на основании проектирования, результатом которого является ТК на монтаж внутреннего трубопровода сжатого воздуха, которая учитывает:

  1. особенности организации и технологию монтажного процесса;
  2. специфику установки компрессора;
  3. особенности прокладки трубопроводов;
  4. требования к качеству выполненных работ;
  5. требования к безопасности;
  6. технико-экономические показатели системы.

Составляется технологическая карта с учетом действующих нормативов, стандартов. В ТК детально расписывается потребность в материально-технических ресурсах. Учитывает монтаж трубопровода сжатого воздуха СНиП 41-01-2003, 12-03-2001 и 12-04-2002, ЕНиР и требования СанПиН.

Особенности монтажа системы сжатого воздуха

Начинается монтаж сжатого воздуха с установки компрессора. Для оборудования выделяется отдельное помещение, подготавливается ровная и прочная площадка для установки агрегата. Учитывается потребность в свободном пространстве для проведения плановых работ по обслуживанию. После монтажа компрессора устанавливается ресивер, который обеспечивает хранение запаса сжатого воздуха, стабильное поступление его в систему.

Особое внимание наши специалисты уделяют работам по прокладке пневмомагистралей. Осуществляется монтаж трубопроводов сжатого воздуха с учетом следующих принципов:

  • подбирается труба с оптимальным газодинамическим сопротивлением, устойчивая к негативным факторам, характерным для производства;
  • используются только заводские фитинги, запорная и регулирующая арматура;
  • при монтаже труб не используются гибкие шланги;
  • диаметр труб подбирается в зависимости от сечения штуцера компрессора или ресивера;
  • устанавливаются качественные фильтры-влагоотделители.

Предпочтение отдается трубам из полимерных материалов, нержавеющей стали, алюминия. Эти материалы устойчивы к коррозии, имеют продолжительный срок эксплуатации. Универсальным материалом являются алюминиевые трубы с защитным полимерным покрытием. Они сочетают в себе преимущества пластика и нержавеющей стали. Пневматические линии из алюминиевых труб легкие, прочные, имеют зеркальную внутреннюю поверхностью. Конструкции не деформируются при перепадах температуры, что гарантируете защиту от утечек.

В ходе монтажа пневмолиний строго выдерживается небольшой уклон в 1-2 градуса. Это обеспечивает высокий уровень защиты от конденсата, который не задерживается в системе улавливается специальными фильтрами. Отводы устанавливают арочной формы, линии комплектуются отводчиками конденсата. Монтируются запорные краны на отдельных участках магистралей, которые обеспечивают возможность проводить ремонт без отключения всего предприятия от сжатого воздуха. Разводка выполняется по стенам и потолку, при монтаже соединений используются качественные уплотнители. В результате устанавливаются простые, надежные линии с минимальным количеством поворотов, врезок, пересечений. Это гарантирует бесперебойную эксплуатацию системы сжатого воздуха.

Наши специалисты соблюдают все профессиональные требования к монтажу трубопроводов сжатого воздуха. Правильно выбранный диаметр труб, установка быстроразъемных соединений, фильтров обеспечивают эффективную работу оборудования, необходимую чистоту воздуха. Стоимость монтажа систем сжатого воздуха зависит от объема работ, используемого оборудования и расходных материалов. Предлагаем выгодные условия и гарантируем качество монтажа системы подачи сжатого воздуха.

Пневмолинии (пневмомагистрали): трубы, монтаж, проектирование, расчет

Пневмомагистраль (пневмолиния) — это транспортировочная труба от компрессора, а затем разводка труб для подачи сжатого воздуха непосредственно к пневмоинструментам или оборудованию в рамках производственного здания. Пневмомагистраль выполняет функцию связующего звена между компрессором, ресивером, осушителем и потребителями.

Трубы для пневмомагистрали (Трубы для пневматических систем)

Для пневмомагистралей выпускают трубы из стали, алюминия и полипропилена.

  • Стальные трубы долго служат, имеют небольшую стоимость, однако подвержены коррозии и имеют шероховатости внутренних стенок, создающие дополнительные препятствия для потока воздуха. Такие трубы несут опасность для дорогостоящего оборудования и сокращают срок его эксплуатации.
  • Алюминиевые трубы для сжатого воздуха внутри отполированы, как зеркало, поэтому не создают препятствий. Они легки в монтаже, долго служат, минус один — высокая стоимость, поэтому их используют для очень высокопроизводительных пневмомагистралей.
  • Полипропиленовые трубы удобны своей лёгкостью и простотой монтажа, невысокой стоимостью и высоким уровнем надёжности. Полипропилен даёт чистый воздух, чего не скажешь о стали. Пневмосети из полипропиленовых труб очень легко придать любую нужную геометрическую форму. При монтаже не требуется сварочных работ. Благодаря всем этим преимуществам, полипропиленовые трубы сейчас чаще всего используются для монтажа пневмомагистралей.

Разработаны для холодоснабжения и агрессивных сред. Идеальны для пневмолиний и пневмомагистралей

  • Имеет сертификат для пневматических систем
  • Материал – Fusiolen (Полипропилен)
  • Страна производитель – Германия
  • Срок службы – до 100 лет
  • Гарантия – 10 лет и 20 000 000 ЕВРО
  • Возможна поставка в бухтах и штангах

Трубы широкого спектра применения. для: холодной и горячей воды, систем водоснабжения бассейнов, пневмолиний и пневмомагистралей

  • Имеет сертификат для пневматических систем
  • Материал – Fusiolen (Полипропилен)
  • Страна производитель – Германия
  • Срок службы – до 100 лет
  • Гарантия – 10 лет и 20 000 000 ЕВРО
  • Возможна поставка в бухтах и штангах

Нормативы и требования для пневмомагистралей (пневмолиний): ГОСТ, СНиП

Ключевым стандартом для применения пластиковых трубопроводов для пневмолиний и пневмомагистралей является ГОСТ 30869-2013, а так же существует ряд второстепенных:

  • ГОСТ 32415-2013 — межгосударственный стандарт устанавливает и регламентирует требования, определяющие срок службы трубопроводов из полиэтилена, полипропилена и поливинилхлорида;
  • ГОСТ 30869-2003 — межгосударственный стандарт, регламентирующий требования к безопасности пневматических систем и оборудования;
  • ГОСТ 12.2.063-2015 — устанавливает требования к безопасности трубопроводной арматуры, а также регламентирует требования к её проектированию, монтажу, эксплуатации и утилизации;
  • ГОСТ Р ИСО 9001-2015 — национальный российский стандарт системы менеджмента качества продукции;
  • ГОСТ 1922-12006 — национальный российский стандарт, моделирующий и устанавливающий правила разработки классифицирующих систем строительных объектов.

Сертификат для пневмолиний ГОСТ

  • Соответствует стандарту ГОСТ 30869-2013
  • Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к европейскому стандарту ЕН 983:1996 “Безопасность оборудования. Требования безопасности к гидравлическим и пневматическим системам и их компонентам. Пневматика” (EN 983:1996 “Safety of machinery. Safety requirements for fluid power systems and their components. Pneumatics”).
  • Соответствует нормативным документам ГОСТ ИСО 11922-1-2006; ГОСТ 32415-2003

Пневмомагистраль из полипропилена – особенности

  • Лёгкость в сочетании с большой прочностью.
  • Пневмолиния из полипропилена предельна проста в монтаже
  • Допустимая температура до 90 градусов.
  • Сохранение полной чистоты воздуха.
  • Низкое аэродинамическое сопротивление.

Монтаж и прокладка пневмомагистралей и пневмолиний (как монтировать?)

  • Пневмомагистраль должна представлять собой замкнутый контур, чтобы уравновесить давление во всех её точках. На улице трубу располагают на скользящих опорах или под землёй. При монтаже под землёй на месте фланцевых стыков нужно делать смотровые колодцы. В помещении разводка труб выполняется по стенам или потолку.
  • Пневмомагистраль в первые 200 м от компрессора должна располагаться на паронитовых или асбестовых прокладках, использовать картон нельзя. Ответвления трубопровода к потребителям следует распределять в зависимости от их рабочего давления, чем выше там давление, тем ближе располагать к компрессору.
  • Перед монтажом сделайте разметку на стенах и подготовьте для уплотнения резьбовых соединений тефлоновую ленту или герметик, содержащий тефлон (использовать паклю нельзя).
  • Монтаж труб из полипропилена настолько прост, что не требуется даже сварочного оборудования. Трубопроводу легко придать любую желаемую форму, а небольшой вес труб позволяет перемещать их силами одного человека. Достаточно просто надёжно соединить все резьбовые стыки (с тефлоновой лентой или герметиком), установить муфты, клапаны и прочее оборудование.
  • Обязательно следует соблюдать уклон для предупреждения попадания воды от конденсата в устройства потребителей. В самых нижних точках трубопровода нужно монтировать клапаны-конденсатоотводчики. Каждый отвод к потребителю должен быть изогнут по типу «гусиной шеи», а в нижней точке нужно монтировать конденсатоотводчик. Уклон необходим для того, чтобы образующийся в просвете конденсат собирался в конкретных местах и удалялся из трубы через клапаны
  • На каждый пост потребления нужно установить запорные вентиль, манометр и редуктор, желательно совмещённый с фильтром-влагоотделителем. На отдельных участках пневмомагистрали следует вмонтировать запорные краны, чтобы для местного ремонта не приходилось отключать всю сеть.
  • На всём протяжении пневмомагистрали следует надёжно защитить её от соприкосновения с электрическими проводами, даже в случае их провисания или обрыва. Вблизи открытого огня прокладывать пневмомагистраль запрещено.
  • На участках пневмомагистрали, где возможно скопление воды или масла, желательно сделать подсоединение к паропроводу для осуществления продувки (в месте входа паропровода обязательно проектируют две задвижки, между которыми должно быть спускное устройство). Места спускных приспособлений, вентили, клапаны, задвижки и другие детали управления должны находиться в доступных с пола или лестниц местах.

Проектирование и расчет пневмолинии

В процессе проектирования пневмомагистрали специалист проводит следующие расчёты:

  • число потребителей (то есть, отводов к их компрессорам);
  • количество сжатого воздуха, необходимое для обеспечения всех потребителей (зависит от количества и мощности компрессоров);

Схема установки компрессоров может быть двух типов – централизованная и децентрализованная (на каждом рабочем участке свой компрессор). У каждой схемы есть преимущества и минусы. Так централизованные установки являются более экономичными как в обслуживании, так и в плане затрат электричества и занимаемой площади. Децентрализованные системы отличаются более низкими потерями воздуха и “гибкостью” – такую систему легко настроить под необходимые, индивидуальные параметры. Решение в пользу той или иной системы проектировщик принимает в первую очередь, оно зависит от целого ряда факторов.

Касательно мощности компрессоров – если потребление воздуха составляет меньше 1 500 л/мин, лучше выбрать поршневой компрессор. Для постоянной и активной работы выбирают винтовой, так как он гораздо мощнее и выносливее при долгих нагрузках. В рабочей зоне можно устанавливать только компрессоры с уровнем шума, не превышающим 85 дБ. Если же он оснащён приводным двигателем, мощностью больше 100 кВт, его нужно устанавливать в отдельном помещении, где будет обеспечено хорошее охлаждение.

  • прогнозирование потерь давления к концу пневмомагистрали (измерения потери давления от встречи с препятствиями рассчитывают по специальной схеме);
  • на основании полученных при расчёте падения давления максимально допустимых цифр выполняют расчёт диаметра пневмомагистрали (см. расчёт диаметра);
  • сравнение мощности производящего компрессора и потребительских и подведение между ними баланса.
  • Также специалисты учитывают при расчётах ещё несколько поправочных коэффициентов.
Читайте также:  Как сделать прокол под дорогой

учитывает, что, как правило, не все потребители включены в рабочий режим одновременно. Они не всегда имеют одинаково стандартное время работы в течение суток. Есть несколько схем определения величины синхронизирующего коэффициента, какую именно применить в конкретном случае — решает специалист.

Так, если в системе только один инструмент, то коэффициент равняется 1, если же инструментов 10 – то 0,71. Остальные варианты, соответственно, имеют промежуточное значение. Следует иметь в виду, что цифра производительности компрессоров разная на входе и выходе, причём производители чаще указывают только входную величину.

это учёт потерь воздуха по причине износа, утечек, повреждений и неправильной эксплуатации. Потери по вине этих факторов обычно составляют минимум 5% от общего объёма проходящего по магистрали сжатого воздуха, а чаще этот процент ещё намного выше.

Проектирование схемы пневмолинии (пневмомагистрали) –

После выполнения расчётов начинается собственно проектирование схемы конструкции пневмомагистрали и распределительной сети. Сеть обязательно должна разделяться на участки, разграниченные запорными вентилями. Стандартные составляющие: напорная линия, места слива конденсата, кольцевая линия, ответвления к потребителям. Во время проектирования определяют тип и методику прокладки пневмомагистрали — на опорах, на полу, стенах или потолке здания, под землёй, а также места проведения утепления и скопления воды или масла для наладки продувочных клапанов.

Завершающая стадия проектирования пневмомагистрали — определение стоимости проекта и подгонка под выданный бюджет при необходимости.

Системы подготовки сжатого воздуха

Сжатый воздух – востребованный и весьма популярный энергоноситель, нашедший широкое применение во многих технологических процессах. Покрасочное и пескоструйное оборудование, манипуляторы промышленных роботов и пневматический инструмент, пожалуй, нет отрасли, где обходятся без сжатого воздуха, включая медицину и пищевую промышленность.

Учитывая специфику пневматического оборудования требования к сжатому воздуху, как правило, достаточно высоки. Помимо давления, необходимого для обеспечения нормальных технологических режимов, он должен иметь:

• приемлемый уровень температуры;

• высокую степень очистки от загрязнений.

Учитывая предъявленные требования, прежде чем попасть к конечному потребителю, сжатый воздух обязательно должен пройти предварительную обработку и помогают ему в этом системы подготовки сжатого воздуха, призванные выполнять различные функции.

Факторы, снижающие качество сжатого воздуха

Существует несколько факторов ограничивающих применение сжатого воздуха и один из них высокая температура. Повышение температуры при сжатии газов, в частности воздуха физический процесс, которого невозможно избежать, поэтому единственная мера получить сжатый воздух приемлемой температуры – охлаждать его. Первичное охлаждение происходит непосредственно в компрессоре, далее сжатый воздух охлаждается в ресивере, доведение температуры до требуемых величин происходит в доохладителе.

Большинство производственных процессов требует высокой степени очистки энергоносителя. Так, например если для пескоструйной установки чистота сжатого воздуха, смешиваемого с абразивом не столь критична, то загрязненный воздух, поступающий в краскопульт, существенно снизит качество покраски, не говоря уже о медицинском или пищевом оборудовании.

Основными загрязнителями, присутствующими в сжатом воздухе, являются вода, масло, пыль и прочие загрязнители.

1. В виде атмосферной влаги вода присутствует в воздухе всегда, содержит он ее и в сжатом состоянии. По мере остывания, после прохождения точки росы, выпадает конденсат, который может вызывать коррозию металлических частей пневмоинструмента, да и наличие воды в воздушном потоке, как правило, недопустимо.

2. Масло, его присутствие в сжатом воздухе вполне объяснимо, поскольку масло является рабочей средой в винтовых компрессорах и грает роль смазки в компрессорах поршневого типа, отсутствует масло только в продукции безмасляных компрессоров. Разумеется, как и конденсат, масляные примеси из потока сжатого воздуха должны быть удалены.

3. Вместе с влагой в воздухе всегда присутствует взвесь твердых микрочастиц – пыли. Частично она отсеивается входными фильтрами, очищающими воздух, поступающий в компрессор для сжатия, однако на выходе компрессора не исключено присутствие более мелких фракций от единиц до 0.01 мкм. Особенно наличие пыли и ее производной грязи характерно для поршневых компрессоров. Кроме пыли в составе сжатого воздуха могут встречаться частицы ржавчины, образующейся на металлических поверхностях трубопроводов компрессора, ресивера и пр.

Снизить температуру и очистить продукт, поставляемый в пневматическую систему потребителей – основная задача систем подготовки сжатого воздуха.

Назначение и основные функции систем подготовки сжатого воздуха

Предположим основной круг задач по подготовке сжатого воздуха, для использования его потребителями очерчен, теперь следует определиться в средствах, посредством которых задачи эти выгодно решать. Начнем с температуры.

Как уже упоминалось выше, задачу снижения температуры воздуха призваны решать доохладители. Расположенные в общем потоке перед осушителями они:

• снижают общую температуру сжатого воздуха, приближая ее значение к точке росы;

• защищают от воздействия высоких температур осушители;

• повышают производительность всей системы в целом.

Как правило, это установки с водяным охлаждением, где в теплообменнике горячий сжатый воздух циркулирует по трубам, омываемым охлаждающей жидкостью.

Следующим звеном очистки энергоносителя является удаление влаги из сжатого воздуха, для этих целей используются специальные обезвоживающие воздух установки, представленные рефрижераторными и адсорбционными осушителями.
Рефрижераторные осушители работают по принципу холодильника, с теплообменником, использующим хладагент. Сжатый воздух охлаждается до точки росы (+3°C), и влага уходит в виде конденсата. Диапазон производительности таких осушителей лежит в пределах 0.1 – 350 м³/мин.

Адсорбционные осушители очищают воздух от влаги посредством поглощающих ее адсорбентов. Осушители этого типа отличаются исключительным качеством очистки от влаги, однако весьма критичны к загрязнениям воздуха и требуют периодической замены адсорбента. Стоимость таких осушителей выше рефрижераторных, производительность установок 0.1 – 100 м³/мин.

Сепараторы и фильтры

Тему очистки сжатого воздуха продолжают циклонные сепараторы, позволяющие удалять из сжатого воздуха большую часть смеси конденсата, масла и грязи, посредством центробежных сил. Получающаяся водно-масляная эмульсия может содержать до 5 % масла, которое утилизировать совместно с водой запрещено природоохранными нормами.

Отделить воду от масла для последующей раздельной утилизации позволяют специальные водомасляные сепараторы.

Аналогичные циклонным сепараторам функции выполняют магистральные фильтры, представленные широким ассортиментом продукции. Как правило, они содержат сменные картриджи, позволяющие задерживать частицы до 0.01 мкм и даже запахи.

Отличную очистку от следов углеводородов, газовых композиций и паров масел обеспечивают колонны с активированным углем, использующие адсорбирующие свойства этого материала. Угольные фильтры отличаются высоким качеством фильтрации, единственное условие – на входе колонны со стороны источника сжатого воздуха в пневматическую систему необходимо устанавливать магистральный фильтр сверхтонкой очистки, а после колонны фильтр, предохраняющий от попадания в систему угольной пыли.

Особенности применения систем подготовки сжатого воздуха

Проектирование и устройство пневматической сети предприятия должно учитывать множество различных факторов, среди них:

• какие задачи должна решать пневматика на предприятии;

• требования, предъявляемые к сети;

• какова потребность в сжатом воздухе и его качество.

Это поможет оптимизировать построение самой сети, минимизировать затраты на системы подготовки. Возможно, в ряде случаев сложную и дорогостоящую систему очистки можно заменить бюджетным тандемом: циклонный сепаратор + магистральный фильтр тонкой очистки. Первое звено удалит из общего потока основную массу загрязнений, второе закончит очистку более тонкой фильтрацией. Разумеется, температура воздушного потока в этом случае должна быть достаточно низкой, чтобы влага присутствовала в виде конденсата.

Использование всевозможных средств позволяет подготовить сжатый воздух любой степени очистки, практически для любых целей, вплоть до медицинского применения.

Пневмолинии. Устройство сети сжатого воздуха

Пневмолинии представляют собой систему снабжения рабочих зон производства сжатым воздухом. Обычно в ее состав входят: компрессор, ресивер, фильтры для очистки воздуха, трубопровод, охладители, а также арматура.

На сегодняшний день пневмолинни широко распространены в различных производственных сферах. Зачастую при их монтаже и использовании допускаются ошибки, вследствие которых система теряет свою эффективность, а это, в свою очередь, может привести к негативным последствиям и убыткам.

К системам распределения сжатого воздуха предъявляют требования, выполнение которых обеспечивает их надежную работу и хорошие экономические показатели:

  • Низкое падение давления между компрессором и объектом потребления сжатого воздуха;
  • Минимальные утечки и максимально возможное отделение конденсата в системе, если не установлен осушитель сжатого воздуха.

Это в первую очередь относится к магистральным трубопроводам. Стоимость установки труб большого диаметра, а также арматуры низка по сравнению с реконструкцией системы, которая может потребоваться позже в связи с неправильным монтажом и эксплуатацией. Трассировка сети воздуховодов, конструкция и диаметр труб крайне важны для эффективной работы установки и оптимизации расходов на эксплуатацию. Иногда значительное падение давления в трубопроводе компенсируется повышением рабочего давления компрессора. Когда потребление сжатого воздуха снижается, падение давления также снижается и давление в точке потребления возрастает выше допустимого уровня.

Стационарные установки сжатого воздуха должны быть рассчитаны так, чтобы падение давления в трубопроводах от компрессора до самого удаленного потребителя составляло не превышало 0,1 бар. К этому необходимо добавить падение давления в шлангах, арматуре и соединениях шлангов.

Самым приемлемым решением является проектирование системы в виде кольцевой линии вокруг зоны, где находятся потребители сжатого воздуха. От магистральной трубы проводят ответвления до потребителя. Это обеспечивает равномерную подачу сжатого воздуха, поскольку воздух подается с двух направлений.

Ресивер или резервуар для накопления сжатого воздуха сглаживает поступающие от компрессора пульсации, охлаждает воздух и собирает конденсат. Соответственно он должен оснащаться дренажными устройствами.

Размер ресивера определяется производительностью компрессора, системой регулирования и требованиями потребителей к сжатому воздуху.

Если система состоит из нескольких компрессоров, размер воздушного ресивера всегда рассчитывается исходя из производительности наибольшего компрессора.

Конструкция сети сжатого воздуха

В небольших установках одна и та же труба может служить вертикальной и распределительной. При проектировании и определении параметров сети сжатого воздуха отправным пунктом является список оборудования, где перечислены все потребители сжатого воздуха, и предоставлен чертеж с их расположением.

Читайте также:  Как установить розетку?

Потребители группируются в логические блоки и питаются от одной распределительной трубы. Распределительная труба в свою очередь питается через вертикальную трубу от компрессорной централи.

Более крупную сеть сжатого воздуха можно поделить на четыре части:

  • Вертикальные трубы — поставляют воздух от компрессорной централи до зоны потребления;
  • Распределительные трубы – распределяют сжатый воздух по зонам его потребления;
  • Разводящие трубы – подают сжатый воздух из распределительных трубопроводов к рабочим местам;
  • Арматура для сжатого воздуха – соединения между разводящими трубами и потребителями сжатого воздуха.

Определение параметров сети сжатого воздуха

Поскольку давление, получаемое непосредственно на выходе компрессора, никогда не используется полностью, необходимо рассчитывать потери, связанные с распределением сжатого воздуха – в первую очереди потери на трение в трубопроводах на трение. Кроме того, в вентилях и на изгибах труб происходит дросселирование и изменение направления потока. Потери, которые преобразуются в тепло, приводят к падению давления.

При расчете различный частей сети сжатого воздуха можно использовать следующие значения допустимого падения давления:

  • Падение давления в разводящих трубах – 0,03 бар;
  • Падение давления в распределительных трубах – 0,05 бар;
  • Падение давления в вертикальных трубах – 0,02 бар;
  • Общее падение давления в стационарной трубопроводной сети – 0,10 бар.

Требуемая длина труб для различных частей сети рассчитывается приближенно. Для проведения расчетов нужно знать расход, давление, допустимое падение давления и длину трубопровода. Затем для установки выбирается стандартная труба ближайшего большого диаметра.

Эквивалентные длины труб для всех частей установки рассчитываются с использованием списка арматуры и компонентов труб, а также с учетом сопротивления потоку, выраженного в виде длины трубы. Эти «дополнительные» длины труб добавляются к начальной длине трубопровода.

В таком нелегком вопросе всегда стоит обратиться за помощью к специалистам. Инженеры компании «ПромКомТех» произведут монтаж пневмолиний, чтобы обеспечить эффективное использование и надежную работу пневматической системы.

Монтаж пневмолиний

С чего следует начать при планировании магистрали сжатого воздуха:

Для начала необходимо определить точки потребления воздуха и для каждой из них выяснить расход. Затем необходимо продумать конфигурацию самой магистрали, рассчитать диаметры участков в соответствии с этими расходами. Теперь нужно выбрать материал магистрали. Здесь вариантов несколько. Важно обеспечить необходимую очистку воздуха, поскольку 80% всех неполадок пневмооборудования связано с некачественной очисткой. Любая даже самая незначительная неполадка проводит к простоям, их устранению и как следствие – убыткам. Чтобы максимально избежать подобных ситуаций следует своевременно побеспокоиться о рациональном подборе компонентов.
Пневмосистема состоит из: компрессора, ресивера, линии первичной подготовки воздуха, пневморазводок, пневморазьемов, устройств вторичной подготовки воздуха, потребителей подготовленного воздуха (пневмообрудования).
Целью подготовки воздуха является регулирование и создание стабильного давления воздуха, его очистка от разных твердых, жидких, газообразных примесей, подача смазки для пневмооборудования в случае необходимости.
Построение любой пневмосиситемы начинается с выбора и приобретения самого дорогостоящего ее элемента – компрессора. К сожалению, такой курпулезный подход применяется не ко всем элементам при их выборе, что чревато серьезными последствиями.
Разводка пневмосети должна отвечать таким требованиям:

  • Выполнение по стенам или потолку с уклоном трубопровода от 5º.
  • Удобство обслуживания.
  • Предусмотрен слив конденсата.
  • Возможность проведения автономного ремонта любого участка без остановки всей пневмосети.

Важные детали:

При выборе гибких и спиральных шлангов с быстроразьемными наконечниками байонетного типа следует обратить внимание на допустимые значения температуры и давления. В основном используются шланги с внутренним диаметром 8, 10 мм. В случае использования полупрофессионального инструмента помните, что размер проходного сечения больше, чем в профессиональном, а значит, нужны шланги с внутренним сечением 10 мм и больше.
Спиральные шланги деформируются, истираются, «не любят» низких температур. Резиновые шланги лишены подобных изъянов. Высокопрочные гибкие шланги подвержены истиранию, но температуроустойчивы. Полиуретановые гибкие специальные шланги абразивостойкие и не подвержены влиянию агрессивных продуктов, жиров, кислот, масел.
В любом случае, для того чтобы учесть все возможные проблемы, возникающие при построении пневмосетей, на стадии их разработки лучше обратиться к профессионалам.
В своей работе мы используем комплексное решение, позволяющее значительно экономить время на развертывание и получить надежную и экономичную систему трубопроводов для сжатого воздуха от компании AIRnet.

Условия использования трубопроводов сжатого воздуха AIRnet.

  • Трубы и фитинги AIRnet пригодны для использования со следующими газами: сжатый воздух, азот, неон, аргон, водород, гелий.
  • Температура окружающего воздуха: от -20°С до +70°С;
  • Температура сжатого воздуха внутри трубы: от -20°С до +70°С;
  • Относительная влажность наружного воздуха: до 100%;
  • Точка россы сжатого воздуха внутри трубопровода: до -70°С;
  • Рабочее давление для труб и фитингов диаметром 20 – 80 мм: 0,13 бар – 13 бар;
  • Рабочее давление для труб и фитингов диаметром 100 мм: 0,13 бар – 16 бар;
  • Трубы и фитинги AIRnet совместимы со всеми видами компрессорного масла;
  • Трубы AIRnet устойчивы к воздействия прямых солнечных лучей;
  • Фитинги AIRnet устойчивы к воздействию непрямых солнечных лучей.

AIRnet включает следующие компоненты:

1. Алюминиевые трубы. На выбор предлагаются трубы длинной 3 м. и 6 м.
Диаметр труб от 20 мм. до 100 мм. Кроме того, в данный момент ведется разработка труб диаметром 150 мм.
2. Фитинги для соединения труб между собой. Фитинги AIRnet позволяют производить быструю сборку и разборку воздушных трас без применения обжимного и сварочного оборудования. Фитинги предполагают многоразовое использование. AIRnet предлагает широкий выбор фитингов: прямые соединения, уголки 90° и 45°, тройники, отводы и т.д.
3. Переходники. Переходники AIRnet на стандартные резьбы и фланцы позволяют подключать к воздушным магистралям любое оборудование, а также делать переходы с труб AIRnet на стандартные трубы.
4. Кронштейны. Специально для системы AIRnet выпускается ряд кронштейнов и креплений, обеспечивающих удобный монтаж воздушных магистралей. Предусмотрены кронштейны для крепления труб к стенам, потолку, к балкам и перекладинам.
5. Инструмент. Для обеспечения удобства работы с AIRnet, Заказчику предлагается ручной инструмент: гаечные зажимные ключи, ручные труборезы, обработчики кромок для труб, фрезы для сверления труб и т.д.

Основные преимущества магистралей сжатого воздуха AIRnet:

1. Абсолютная устойчивость коррозии, что предотвращает появление утечек воздуха, а также защищает фильтры и потребляющее оборудование Заказчика от загрязнения ржавчиной. Такую же устойчивость коррозии может гарантировать использование труб из нержавейки, но при этом, AIRnet значительно дешевле нержавейки.
Трубы AIRnet пригодны для подачи сжатого воздуха, аргона, неона, гелия, водорода, азота, при этом они абсолютно не влияют на чистоту газов.
2. Низкая стоимость монтажа. Трубы монтируются без сварки и обжима, соединение производится специализированными закручивающимися зажимными фитингами. Не требуется привлечения дорогостоящих сварщиков. Монтаж AIRnet занимает минуты. Кроме того, собранную воздушную магистраль можно в любой момент разобрать и собрать в другой конфигурации. Количество сборок/разборок не ограничено. Для AIRnet предусмотрены дешевые и удобные монтажные кронштейны, благодаря которым Заказчику не придется «ломать голову» над креплением труб и тратится на изготовление кронштейнов.
3. Высокая пропускная способность. Если сравнивать AIRnet с металлическими трубами, то необходимо обратить внимание на следующие факты.
Металлические трубы соединяются только сваркой. Сварка требует привлечения дорогостоящих специалистов и использования сварочного оборудования. При этом, качество сварки непредсказуемо. При изготовлении ответственных объектов, например мощных газопроводов, каждый сварной шов на трубе проходит дополнительную обработку (шлифовку внутренней и наружной поверхностей) и проверку на равномерность толщины сварного шва. При изготовлении воздушных магистралей, проверка швов потребует доп. затрат, а обработка швов будет возможна только снаружи (из-за маленького диаметра труб). Таким образом, Заказчику сложно будет получить гарантированное качество сборки.
Практика показывает, что во время сварки диаметр трубы в месте шва сильно заужается металлическими наплывами (грат). Если говорить о трубах небольших диаметров, примерно 25 мм., то вполне стандартным является уменьшение диаметра почти в два раза! Т.е заказчик получает магистраль, где каждый стык может значительно снизить пропускную способность. Дополнительно пропускную способность ухудшает ржавчина, постоянно образующаяся на стенках труб.
Конструкция AIRnet предотвращает данные недостатки. Внутренняя поверхность труб AIRnet отшлифована до уровня “зеркала” и полностью исключает коррозию. Фитинги AIRnet спроектированы так, чтобы не создавать заужения на месте стыков труб и уменьшить сопротивление движению воздуха. Все это позволяет минимизировать перепад давления в магистрали, и гарантирует то, что пропускная способность собранной воздушной магистрали будет полностью соответствовать параметрам заложенным при проектировании.
Покупая AIRnet Заказчик платит за герметичную пневмосистему с четко определенной пропускной способностью и в итоге получает именно то, за что заплатил. В случае с металлическими трубами результат непредсказуем.
4. Энергоэффективность. Благодаря высокой пропускной способности труб AIRnet и герметичности соединений, снижаются энергозатраты пневмосистемы Заказчика, Это связано с тем, что требуется меньше усилий для транспортировки воздуха и с тем, что сжатый воздух не рассеивается через места утечек. Таким образом, использование AIRnet позволяет обеспечить долгосрочную экономию средств, затрачиваемых на оплату электроэнергии, потребляемой компрессорным оборудованием.
5. Маленький вес. Трубы сделаны из алюминия, что делает их очень легкими. Это позволяет закреплять трубы на любых поверхностях (потолок, стены) и избавляет от необходимости применения подъемных механизмов при монтаже/демонтаже. Вес трубы D=80 мм., L=6 м. составляет 9,5 кг, аналогичная металлическая труба весит 30 кг.
6. Аккуратный внешний вид. Трубы покрыты полимером синего цвета, что соответствует тех стандарту и не требуют ежегодного подкрашивания. Есть трубы покрытые зеленым цветом (стандартный цвет труб предназначенных для передачи азота).
7. Гарантия на компоненты AIRnet- 10 лет.

Основные принципы и расчеты построения пневмолиний.

Пневмолиния сжатого воздуха на предприятиях должна работать как полноценная и эффективная система, однако зачастую именно при проектировании и монтаж пневмолиний совершается огромное количество ошибок, из-за чего конструкция теряет эффективность и становится убыточной.

Задачи этой статьи – помочь избежать типичных ошибок при проектировании и монтаже пневмолиний, как следствие экономия Ваших средств.

Пневмолиния – система, служащая для снабжения сжатым воздухом рабочих зон предприятия. В ее состав входят: компрессор (центральная часть), ресивер, охладители, дренажные устройства для удаления влаги, фильтры для очистки воздуха, трубопровод, различные соединительные фитинги и арматура.

Читайте также:  Как рассчитать стоимость электромонтажных работ?

При выборе компрессоров зачастую возникает вопрос: приобрести один мощный компрессор и от него провести разветвленную сеть к разным потребителям, или на каждом рабочем участке установить свой небольшой компрессор. У каждой схемы есть свои преимущества и недостатки.

  • уменьшают потребление энергии;
  • требуют меньше расходов на текущий контроль и техническое обслуживание;
  • уменьшают необходимую площадь;
  • отличаются легкостью в обеспечении шумоизоляции и подборе оборудования.

Система с несколькими децентрализованными компрессорами:

  • позволяет создать более простую систему сжатого воздуха;
  • резко снижает потери сжатого воздуха и оказывается более дешевой в эксплуатации;
  • для каждого потребителя может быть установлен компрессор с необходимым давлением и производительностью;
  • небольшие компрессоры не требуют фундаментов, что упрощает и удешевляет их установку и пуско-наладочные работы.

Решение в пользу централизованной или децентрализованной установки компрессоров лучше принять после детального анализа системы распределения воздуха: длины воздушной магистрали, возможности установки ресиверов, потерь давления, утечек, общего объема потребления и характера потребления сжатого воздуха отдельными частями производства.

Подготовки воздуха

Важнейший элемент любой пневмосети – это блок подготовки воздуха. Если сжатый воздух содержит загрязнения, вступающие в контакт с конечным продуктом или инструментом, вся продукция может оказаться забракованной, а решение сэкономить на оборудовании принесет только убытки. Поэтому качество воздуха необходимо контролировать. Для отделения влаги и пыли используют различные фильтры и осушители. После очистки воздух вполне пригоден для покрасочных работ, однако он непригоден для пневмоинструмента. Ведь для его нормальной работы в воздухе должно присутствовать определенное количество масла. Для этого перед участком с инструментами, требующими смазки, устанавливаются лубрикаторы – устройства для подачи масла в поток сжатого воздуха.

Подготовка воздуха включает в себя следующие элементы:

  • Концевой охладитель – теплообменник, который охлаждает горячий сжатый воздух для выделения из него влаги. Располагается в компрессоре или сразу за ним;
  • Ресивер, где происходит частичное охлаждение воздуха и отделение некоторого количества влаги и масла;
  • Сепаратор, где за счет закрутки потока происходит отбой крупных капель масла и воды;
  • Система из пылевых фильтров для улавливания разных по размеру частиц;
  • Холодильный осушитель для удаления остаточной влаги;
  • Маслоотделяющий фильтр, если используются масляные компрессоры.

Данная схема обеспечивает комплексную очистку воздуха от влаги, пыли и масла. Окончательную подготовку воздуха рекомендуется производить непосредственно перед потребителями. Для этой цели используются фильтры-влагомаслоотделители, регуляторы давления (для установки необходимого рабочего давления) и дозаторы смазки (лубрикаторы).

Каким факторам надо уделить особое внимание при построении пневмолинии?

Начать следует с выбора материала для трубопровода. Обычно применяют сталь, алюминий или пластик. Каждый материал обладает своими преимуществами и недостатками: стальные трубы отличаются прочностью и непроницаемостью для кислорода, но тяжелы и подвержены коррозии. Алюминий лишен этих недостатков, однако очень дорог. Пластик (используются различные его виды) удобен при создании мобильных пневмолиний, потому что пластиковый трубопровод можно легко нарастить или передвинуть. Однако велика вероятность его случайного повреждения, а также он сильно подвержен температурному расширению.

Крайне важно с самого начала установить трубы правильного диаметра. Давление в магистрали плавно убывает по всей ее длине. Сопротивление пневмолинии тем выше, чем меньше ее диаметр, и при его снижении стремительно возрастает.

Следующий важный пункт – уклон трубопровода. Установка труб под неправильным уклоном приведет к тому, что в них будет скапливаться конденсат, а это может привести либо к коррозии труб и поломке фильтров, либо к тому, что качество сжатого воздуха не будет соответствовать требованиям.

Вне помещения магистральные трубопроводы следует укладывать на глубине, исключающей промерзание почвы, с уклоном 0,5% и оснастить водоотделителями, расположенными также в незамерзающей зоне. Внутри помещения трубы прокладывают по стенам или потолку. Здесь основным требованием является удобство контроля, технического обслуживания и слива конденсата.

Для уменьшения падения давления длина шлангов-отводов должна быть минимальной. Знайте, что соединительные разъемы разных производителей не стыкуются между собой.

Для дальнейшего обслуживания и ремонта необходимо устанавливать запорные краны, чтобы иметь возможность оперативно отключать весь участок и проводить работы. Все тупиковые окончания пневмолинии должны быть оборудованы дренажами для отвода воды. Пневмолиния должна по возможности образовывать замкнутый контур – это уменьшает падение давления в наиболее отдаленных точках трубопровода.

Перед пуском системы в эксплуатацию необходимо проверить соответствие системы действующим требованиям техники безопасности. Воздухопровод следует испытывать на давление, в 1,3 раза превышающее нормальное рабочее давление воздуха.


2– воздушный фильтр

3 – сепаратор циклонного типа

5 – сливной кран ресивера

6 – предварительный фильтр с конденсатоотводчиком

8 – промежуточный фильтр с конденсатоотводчиком

9 – маслоулавливающий фильтр

10 – угольный фильтр

Выбор компрессора

Выбор компрессора – важнейший момент в установке пневмолинии. Чтобы приобрести оптимальный по типу и мощности компрессор, следует обратить внимание на некоторые критерии:

1. планируемый режим работы;

2. качество сжатого воздуха;

3. максимальное рабочее давление;

4. объемный расход воздуха.

Для непостоянной работы или если расчетное потребление воздуха меньше 1 500 л/мин, выгоднее приобрести поршневой компрессор, т. к. он значительно дешевле в эксплуатации. Для постоянной интенсивной работы лучше подходит винтовой. Он обладает высокой удельной мощностью, приспособлен к продолжительным высоким нагрузкам, мощнее и долговечнее, чем поршневой, однако на порядок дороже его.

Кроме того, следует учитывать, что компрессор может быть установлен в рабочей зоне только при условии, что уровень его звукового давления не превышает 85 дБ. Компрессоры с приводными двигателями мощностью более 100 кВт должны устанавливаться в отдельных помещениях, но установка устройства там, где оно будет плохо охлаждаться, приведет к быстрой его поломке.

Методика расчета при выборе компрессора

1. Расчет потребления воздуха:

G = G1×k1 + G2×k2 + … + Gn×kn,

G – общее потребление воздуха, л/мин;

G1, Q2, … Gn – потребление воздуха каждой единицей пневмооборудования, л/мин;

k1, k2, … kn – коэффициенты использования оборудования, показывающие, какую долю времени используется инструмент. К примеру, если инструмент работает 30 мин каждый час, то его коэффициент составит 30/60 = 0,5.

Предположим, на производстве имеется три потребителя воздуха: ударный гайковерт (расход воздуха 450 л/мин, рабочее давление 6,5 бар, коэффициент использования 0,2), шлифовальная машинка (расход воздуха 430 л/мин, рабочее давление 6,5 бар, коэффициент использования 0,6) и шуруповерт (расход воздуха 170 л/мин, рабочее давление 6 бар, коэффициент использования 0,3). Тогда общая потребность в сжатом воздухе составит:

G = 450×0,2+430×0,6+350×0,3 = 90 + 258 + 18 = 453 л/мин.

Иногда целесообразно иметь некоторый запас производительности, чтобы в дальнейшем при расширении производства и увеличении числа потребителей воздуха не пришлось менять компрессор. Увеличим полученный расход на 15%:

G1 = 453×1,15 = 520,95 л/мин.

2. Далее учитывается вероятность одновременной работы всего оборудования. Она определяется коэффициентом синхронности работы оборудования. Если вы используете один инструмент, то коэффициент синхронности равен 1, если 10 – то 0,71. Остальные значения занимают промежуточное значение. Для трех потребителей коэффициент синхронности составит 0,9. Таким образом:

G2 = 520,95×0,9 = 469 л/мин.

3. Значение производительности компрессоров отличается на входе и на выходе. Зачастую производители указывают входную величину, которая, естественно, больше реальной. Чтобы ее рассчитать и не ошибиться в выборе компрессора, необходимо использовать следующую формулу:

b – коэффициент запаса производительности, зависящий от класса компрессора и максимального давления.

Максимальное давление, требуемое потребителями, составляет 6,5 бар. К этому значению нужно прибавить падение давления на пути движения сжатого воздуха. Предположим, что общее падение давления на осушителе, фильтрах и трубопроводе не превышает 1,5 бар. Тогда подходит компрессор с максимальным рабочим давлением 8 бар. При этом давлении для профессионального класса компрессора коэффициент запаса производительности составит 1,5. Поэтому входная производительность компрессора составит:

Gвх = 469 ×1,5 = 703,5 л/мин.

Таблица для определения коэффициента запаса производительности b

4. Производим расчет объема ресивера по формуле:

V(л) = (Q*t*Кпр) / (60*ΔP),

ΔP – диапазон регулировки давления в ресивере (мин. значение – 2 бар);

t – допустимое время (сек), за которое давление в ресивере падает от максимального до минимального (рекомендуется от 30 сек и более в зависимости от требований к пневмосети);

Кпр – коэффициент производительности компрессорной головки (для одноступенчатых – 0,65, для двухступенчатых – 0,75).

Разница между минимальным и максимальным давление в ресивере составляет 2 бар, то есть при достижении давления в ресивере 6 бар компрессор включается в работу. При этом время, за которое давление в ресивере падает от максимального до минимального (время «отдыха» компрессора), принимаем равным 40 с, чтобы компрессор не перегревался и не работал на износ:

V(л) = (469*40*0,65) / (60×2) = 102 л.

Это минимальный объем рекомендуемого воздушного ресивера.

5. Для определения диаметра трубопровода учитываем потери от каждого «местного сопротивления» (фитинги, краны и т. д.) методом эквивалентной длины трубы. Иными словами, существуют зависимости, показывающие, сколько метров необходимо добавить к длине прямолинейного участка трубопровода при установке каждого фитинга, крана и т. д. Сначала по длине трубопровода и расходу воздуха из специальных таблиц выбирается первоначальный диаметр трубы. Далее производится подсчет всех фитингов и при помощи таблицы перевода определяется, насколько необходимо увеличить длину основного трубопровода. На последнем этапе повторно, с использованием уже новой длины проверяем, подходит ли выбранный нами диаметр. Если нет – следует увеличить.

Если у вас уже есть компрессор, который не обеспечивает ваши потребности, то:

1. Экспериментально определяем наименьшее значение t – время (сек), за которое давление в ресивере падает от максимального до минимального (время между остановкой и включением компрессора);

2. Рассчитываем реальное воздухопотребление по формуле:

V – объем ресивера (л);

ΔP – диапазон регулировки давления в ресивере (мин. значение – 2 бар);

Кпр – коэффициент производительности компрессорной головки (для одноступенчатых – 0,65, для двухступенчатых – 0,75).

3. Рассчитываем теоретическое воздухопотребление для всех потребителей (пользуемся первой формулой) и сравниваем теорию и практику: если вам необходимо больше сжатого воздуха, то подбираем новый компрессор или ресивер.

Ссылка на основную публикацию