Трубопроводы для подачи сжатого воздуха используют на многих производственных объектах для обеспечения работы пневматического оборудования. Их задача — обеспечить энергией ручные инструменты, станки, транспортные системы и средства автоматизации.
При проектировании таких систем большее внимание часто уделяют компрессору, который сжимает воздух перед подачей. Однако нужно принимать во внимание и систему трубопроводов, которые транспортируют его к конечным точкам. Если спроектировать трубопроводы неправильно, можно столкнуться с потерями давления, утечками и другими неприятностями.
В этой статье разберемся подробнее, как спроектировать эффективную систему для подачи сжатого воздуха.
Выбор характеристик труб для предотвращения падения давления
Чаще всего падение давления происходит из-за негерметичных соединений или дефектов в стенках труб. Но иногда проблема вызвана другими факторами:
- Неправильно рассчитанный внутренний диаметр трубопроводов;
- Слишком много резких поворотов;
- Большое количество соединений, управляющей и запорной арматуры.
При прохождении потока воздуха по таким трубопроводам его скорость уменьшается, появляются турбулентные потоки, которые и приводят к проблемам. В результате компрессор должен работать под большей нагрузкой, что приводит к увеличению энергозатрат и быстрому износу этого оборудования.
Для предотвращения подобных проблем рекомендуется правильно подбирать размер труб, а также устанавливать их так, чтобы избежать вибрации и резких поворотов. Изгибы инженерной сети должны составлять от 30° до 45°, что поможет избежать воздушных ударов и повысить общую эффективность инженерной сети.
Выбор материала для пневматических трубопроводов
Промышленные трубопроводы делают из разных материалов в зависимости от требуемой прочности, коррозионной стойкости, срока эксплуатации и безопасности.
На заводах и фабриках применяют трубы из таких материалов:
- черный чугун;
- сталь с оцинкованным защитным слоем;
- нержавейка;
- алюминиевый или медный сплав.
Проблема в том, что трубы из углеродистых сталей подвержены коррозии. Частицы ржавчины с внутренней поверхности отрываются от стенок и засоряют поток воздуха. Это приводит к снижению эффективности пневматической системы, выходу из строя клапанов и насосов.
Во избежание этого рекомендуется использовать материалы, которые хорошо защищены или не подвержены коррозии.
Выбор длины труб для подачи сжатого воздуха
Длинные магистрали снижают эффективность пневматических систем. Чем длиннее будет труба, тем большими будут потери давления в системе. Придется использовать более мощный компрессор или эксплуатировать его на пределе возможностей. Это приводит к увеличению энергозатрат, перегреву, быстрому износу устройств.
Для предотвращения потерь давления инженеры советуют использовать замкнутую систему трубопроводов, особенно если площадь объекта невелика и точки забора находятся недалеко от компрессора. Замкнутая система с плавными поворотами уменьшает общую длину трубопроводов и предотвращает потери давления на поворотах. В результате давление сохраняется практически на начальном уровне.
Выбор потребности оборудования в сжатом воздухе
При проектировании пневматической системы инженеры должны правильно подобрать компрессор с учетом его производительности и создаваемого давления. Для этого нужно знать потребление всех подключаемых к трубопроводам инструментов и оборудования. Причем необходимо сделать запас по мощности и производительности, который компенсирует потери при транспортировке и позволяет подключать дополнительные инструменты без модернизации системы.
Контроль влажности сжатого воздуха
При увеличении давления воздуха конденсируется влага, которая может попадать в систему и негативно влиять на арматуру и подключенного оборудование. Жидкость приводит к коррозии металлических трубопроводов, загрязняет сам воздух и уменьшает эффективность инженерной системы.
Учитывая это, нужно подбирать трубы, не подверженные коррозии при эксплуатации во влажной среде. Кроме того, в пневматическом трубопроводе нужно предусмотреть дополнительные элементы:
- осушители;
- фильтры;
- сливные краны для удаления влаги.
Они помогут уменьшить влажность воздуха, который циркулирует по пневматической системе.
Контроль номинального давления
При составлении проекта пневматической системы необходимо подбирать все компоненты — трубы, краны, клапаны так, чтобы они выдерживали номинальное давление инженерной системы. Они должны иметь запас по срочности, чтобы выдерживать воздушные удары, которые возникают при включении компрессоров и инструментов, срабатывании клапанов.
Для контроля давления в системе устанавливаются манометры, а для предотвращения аварий — клапаны для стравливания давления в трубах и резервуарах при достижении критического уровня.
Отказ от использования ПВХ-трубопроводов
Трубы из поливинилхлорида не подходят для прокладки пневматических трубопроводов. По мере эксплуатации их стенки становятся более хрупкими и могут лопнуть из-за высокого давления или воздействия потока сжатого воздуха. Это может стать причиной травмы или привести к поломке оборудования.
Соблюдение мер безопасности
В процессе эксплуатации пневматических трубопроводов необходимо соблюдать меры безопасности, которые помогут избежать аварий и защитят сотрудников. К ним относятся:
- Регулярная проверка труб, соединений и арматуры на наличие износа, дефектов, хрупких мест. В случае разрыва они могут разлететься на мелкие части и привести к травме.
- Четкая маркировка труб со сжатым воздухом с указанием максимального давления. Это помогает предотвратить аварии, вызванные подключением неправильного оборудования или неосторожными действиями работников.
Если вам нужны надежные компоненты для строительства пневматических или гидравлических систем (такие, как пневмоприводы, шаровые краны с пневмоприводом или дисковые затворы с пневмоприводом), обращайтесь за помощью к нашим специалистам.