Как спланировать компрессорную систему

Содержание

1. Введение
2. Преимущества установки компрессорной системы из алюминия 2.1. Проблемы, связанные с использованием стали 2.2. Когда и почему следует выбрать алюминиевую систему
3. Планирование компрессорной системы 3.1. Определение рабочих мест и расхода воздуха 3.2. Учет масштаба и возможности расширения 3.3. Учет качества воздуха и компрессоров 3.4. Конфигурация системы
4. Размеры и термические вариации 4.1. Определение диаметра труб 4.2. Контроль термических вариаций
5. Планирование наклона и крепления труб 5.1. Предотвращение скопления жидкости 5.2. Планирование наклона труб 5.3. Использование подвесных креплений
6. Введение в компрессорную систему из алюминия PPS 6.1. Преимущества PPS системы 6.2. Сертификации и стандарты
7. Заключение

Введение

Добро пожаловать на эту тренировку, посвященную правильному планированию компрессорной системы. В этой статье мы рассмотрим важные аспекты, которые следует учесть при разработке системы, а также преимущества использования алюминиевых материалов. Мы также расскажем о шагах планирования и дадим обзор линейки PPS системы от Top Ring, которая может значительно повысить эффективность вашей системы.

Преимущества установки компрессорной системы из алюминия

Проблемы, связанные с использованием стали

При обсуждении материалов, используемых для компрессорных систем, сталь обычно является первым вариантом, который приходит на ум. Сталь, будь то черная или гальванизированная, использовалась многие годы благодаря своей доступности. Однако у стали есть несколько недостатков. Один из наиболее важных - это ее окисление или ржавение. Это приводит к двум проблемам. Во-первых, внутренняя поверхность трубы становится очень шероховатой, что вызывает потерю давления и возникновение турбулентности. Во-вторых, ржавчина вызывает образование частиц, которые загрязняют всю систему.

С гальванизированной сталью процесс окисления происходит медленнее, но все же неизбежен. Трубы, горячим погружением оцинкованные при производстве, имеют очень шероховатую внутреннюю поверхность, что ухудшает их производительность. Еще одним недостатком стали является ее вес. Стальные трубы тяжелые и требуют больших усилий при монтаже. Установка может стать сложным и длительным процессом из-за необходимости резать трубу и присоединять резьбовые соединения. Это также делает систему трудноредактируемой впоследствии. Важно отметить, что использование стальной трубы в системе со штуцерными соединениями является наименее герметичным методом, что означает наличие постоянных утечек и повышенные эксплуатационные затраты.

Когда и почему следует выбрать алюминиевую систему

Научившись из недостатков стальной трубы, рассмотрим алюминий как материал для компрессорной системы. Алюминиевые системы были введены на рынок несколько лет назад из-за снижения стоимости сырья. Было обнаружено, что алюминий обладает многими преимуществами и доступен по цене. В отличие от других материалов, алюминий очень легко устанавливать. Из-за своей легкости он легко транспортируется и монтируется на потолок для установки. Чтобы дать вам представление, алюминиевая труба в три-четыре раза легче стальной трубы соответствующего диаметра. В большинстве случаев для установки стальной трубы потребуется два монтажника и подъемник, тогда как для установки алюминиевой трубы достаточно одного человека. Это означает существенную экономию времени и силовых ресурсов, что сказывается на стоимости и сроках проекта.

Как мы видели ранее, стальная труба имеет шероховатую поверхность, вызывающую турбулентность. В свою очередь, алюминиевые трубы гладкие, что снижает потери давления в системе. Кроме того, алюминий не подвержен ржавчине, что устраняет все проблемы, связанные с окислением. Наконец, алюминий не требует ни резьбового соединения, ни сварки. Метод его установки обеспечивает оптимальную герметичность. При сравнении общей стоимости покупки, установки, эксплуатации и обслуживания стальной системы со стоимостью алюминиевой системы можно сделать вывод, что алюминий более экономичен. Некоторые люди могут сказать, что сталь дешевле, но обратите внимание на график. Хотя стоимость материала для резьбовой стали ниже, включая стоимость установки, алюминиевая система оказывается более экономичной. Итак, с момента завершения установки системы алюминий дешевле стали. Перейдем ко второй основной части нашего обучения - как правильно спроектировать систему компрессорного воздуха.

Планирование компрессорной системы

Определение рабочих мест и расхода воздуха

Первым шагом в планировании системы является определение места и характера рабочих мест, а также расхода воздуха, необходимого для каждого рабочего места. Другие важные факторы, которые следует учесть, - это размер здания, расположение помещения компрессора, количество этажей и возможность будущего расширения. Это не всегда учитывается на начальном этапе проекта, но это может иметь серьезное влияние на производительность вашей системы.

Учет масштаба и возможности расширения

Следующий шаг - оценка потребностей воздуха для каждого рабочего места. При этом необходимо учесть количество и тип оборудования, требующего воздуха, а также объем его потребления. Некоторые инструменты, например гайковерты, используют воздух в больших количествах, но непостоянно, в то время как другое оборудование, например краскопульты, использует воздух в течение продолжительного времени. Чтобы рассчитать фактическое потребление воздуха на каждое оборудование, необходимо оценить процент времени, в течение которого оно использует воздух. Например, если полуторадюймовый гайковерт используется 10% времени, его среднее потребление будет составлять 3 scfm. Повторите этот расчет для каждого оборудования и примените результаты к расчету потребления каждой подсистемы и всей системы. Иногда несколько источников одновременно потребляют воздух из системы, и вы захотите избежать чрезмерного падения давления. Для надежности всегда включайте запасную мощность в диапазоне от 25% до 50% к общему объему потребления воздуха. В дополнение к объему также следует учитывать качество воздуха. Рекомендуется обрабатывать воздух с помощью фильтров, осушителей и сепараторов в помещении компрессора. Это также может быть сделано на каждой рабочей станции с помощью фильтров, регуляторов и модульных осушителей.

Конфигурация системы

Определение конфигурации системы является очень важным аспектом планирования. Мы видели множество систем, которые были построены в виде "осьминога", с беспорядочными соединениями, по мере добавления и расширения оборудования. Такая конфигурация имеет несколько узких мест, создающих избыточные ограничения для потока воздуха и вызывающих большие падения давления. К сожалению, такие системы достаточно распространены в современных организациях, которые растут без должного планирования. Наилучшей конфигурацией для вашей системы компрессорного воздуха является замкнутый контур. В замкнутой конфигурации в любой точке системы всегда есть два источника питания. Эта особенность замкнутой конфигурации имеет несколько преимуществ. Во-первых, сокращается сопротивление потоку воздуха на половину, в некоторых случаях вы можете даже использовать немного меньший диаметр трубы для удовлетворения той же потребности. Во-вторых, замкнутая конфигурация позволяет изолировать секции сети при проведении плановых работ. Если вы заранее раздали свою замкнутую сеть на секции с использованием отсекающих клапанов, вы сможете отключить ограниченную часть вашей системы для проведения технического обслуживания. В течение этого времени остальная часть системы все равно будет получать поток воздуха. Это позволяет реагировать на чрезвычайные ситуации, выполнять обслуживание и не прерывать другие деятельности. Здесь можно увидеть пример замкнутой конфигурации системы и ее преимущества.

Размеры и термические вариации

Определение диаметра труб

После определения конфигурации сети необходимо учесть размеры труб. Чтобы определить диаметр основной линии, вам необходимо рассчитать ее полную длину и требуемый объем воздуха. А чтобы определить диаметр каждой установки, вам нужно установить требуемую длину и объем воздуха, как и в случае с линейной конфигурацией системы. Для определения диаметра труб можно использовать таблицу для замкнутой системы. В таблице слева указан объем потока в стандартных кубических футах в минуту (scfm), а сверху - длина основной линии в линейных футах. Диаметр указан на пересечении строки и столбца. Обратите внимание, что эти данные рекомендуются Компрессорным и газовым институтом с целью обеспечения эффективной системы. В качестве примера, если у вас есть замкнутая сеть длиной 600 линейных футов и вам требуется объем потока воздуха 480 scfm, смотрим строку 600 футов и столбец 500 scfm (ближайшее округленное значение к нашей потребности). В результате получаем диаметр трубы 50 мм. Однако рекомендуется выбрать более крупный диаметр, например 63 мм, чтобы учесть возможное увеличение потребления. Это продемонстрировано на графике, где сравниваются потери при подключении 50-миллиметровой трубы и 63-миллиметровой трубы. Несмотря на то, что 63-миллиметровая труба стоит на 25% дороже, она обеспечивает 90% емкости, что делает ее значительно более экономичной.

Контроль термических вариаций

Есть такие места, где компрессорный воздух не находится в такой же температуре, как окружающий воздух, что может вызвать деформацию труб. Вам необходимо определить области, которые позволят вашим воздушным линиям свободно расширяться и сжиматься без избыточных напряжений. Самой распространенной техникой для поглощения расширения является петля расширения. Для этого используются четыре локтя, образующие форму буквы "U". Это создает что-то вроде эластичного элемента в системе.

Ключевым моментом контроля термических характеристик является обязательное использование упругого элемента в системе, чтобы добавить петлю расширения, если длина линии превышает 50 метров или около 164 футов. Например, для трубы диаметром 100 мм из линейки PPS компании Top Ring требуется упругий элемент для каждой непрерывной линии длиной 50 метров. Как только у вас есть линия труб примерно 50 метров прямо, вы должны предусмотреть упругий элемент, такой как петля расширения. Если труба и соединитель установлены слишком близко к стене, как в случае с отводом на 90 градусов, и происходит расширение или сжатие из-за температурных изменений, это может привести к деформации трубы и повреждению соединения. Еще одним аспектом, который следует учесть, является вибрация, наносимая компрессором. Лучшим способом смягчить этот эффект является использование антивибрационного шланга, который следует добавить между компрессором и началом вашей системы. Вибрация может вызывать износ оборудования, поэтому это важное дополнительное средство защиты. Теперь перейдем к планированию наклона и крепления труб.

Планирование наклона и крепления труб

Предотвращение скопления жидкости

Предусмотреть возможность скопления жидкости в системе всегда является хорошей идеей. Хотя мы теоретически предполагаем, что в нашей системе не будет никакой жидкости или влаги, но сбой осушителя может случиться. Правило простое - дайте основной магистрали минимальный наклон в 1% вниз. Очевидно, что создание 1% наклона на тысячу футов приведет к значительному падению уровня с одного конца на другой.

Вы можете разбить его на несколько участков и установить дренажные отводы внизу каждой наклона. И, конечно же, конструкция не может обойтись без крепежных скоб. Все компрессорные системы требуют различные методы крепления. Для системы PPS от Top Ring рекомендуется располагать скобы каждые 5-13 футов в зависимости от температуры окружающей среды и диаметра используемой трубы, всегда на расстоянии 8 дюймов от соединительного элемента или отвода. Это обеспечивает возможность свободного перемещения трубы в подвеске и свободное расширение трубы при нагреве. Теперь мы осмотрели преимущества материалов, использовавшихся в компрессорных системах, и мы готовы начать планирование собственного проекта. Давайте перейдем к введению в PPS систему от Top Ring.

Введение в компрессорную систему из алюминия PPS

PPS система от Top Ring - это 100% алюминиевое решение, что означает, что она имеет все преимущества, которые мы обсудили ранее в тренинге. Она устойчива к коррозии, легкая, имеет гладкую внутреннюю поверхность, оптимальную герметичность, модульный дизайн, не требует резьбового соединения или сварки и имеет гораздо более низкие затраты на изоляцию по сравнению со сталью и медью. Вся серия труб PPS имеет максимальное рабочее давление 232 PSI или 16 бар и рабочий диапазон температур от -20°C до +80°C. Серия труб PPS доступна в девяти различных диаметрах от 16 до 100 мм. Экструзионные трубы изготовлены из анодированного алюминиевого сплава EN AW 6063. Они калиброваны, и процесс бесшовного производства обеспечивает их качество. Трубы покрыты синей лицевой краской, соответствующей стандартам ROHS, и идентифицируются по спецификациям и пунктирной линии для легкости сборки. Фитинг PPS имеет алюминиевое тело с компрессионной гайкой. Нержавеющая стальная втулка удерживает трубу и обеспечивает высокую степень удерживания. Смазанное двухлопастное уплотнение обеспечивает надежное соединение, даже в сложных условиях. Уплотнение изготовлено из силиконового каучука, покрытого тефлоном, что делает его химически стабильным и устойчивым к старению. Это гарантирует, что соединение останется герметичным на протяжении длительного времени. Соединение диаметром 100 мм имеет специальную конструкцию. Вместо большой компрессионной гайки используются три гексагональные головки болтов. Кроме того, для диаметров 63, 80 и 100 мм доступна универсальная фланцевая конструкция ANC, которая позволяет подключить сеть к компрессору, осушителю или существующей системе. Теперь перейдем к вопросу сертификации и стандартам.

Сертификации и стандарты

Все компоненты PPS системы имеют необходимые сертификаты, чтобы соответствовать стандартам отрасли. Трубы, фитинги и клапаны безопасности зарегистрированы в Центре регистрации в Канаде (CRN), что дает право использования компонентов во всех провинциях Канады. В Канаде все трубы диаметром более 20 мм (3/4 дюйма) регулируются стандартами. В Онтарио эти стандарты определяет TSSA. Использование сертифицированных компонентов является обязательным для систем, превышающих 20 мм или 3/4 дюйма.

Это подводит нас к завершению нашей тренировки. Мы надеемся, что вы получили полезные знания об основах правильного планирования компрессорной системы и преимуществах использования алюминиевых материалов. Если у вас возникнут вопросы или вам потребуется помощь или советы для ваших проектов, мы приглашаем вас назначить встречу с нами.

Спасибо, что прочитали эту статью, и удачного планирования вашей компрессорной системы!

FAQ

• Вопрос: Какова максимальная температура, при которой может использоваться PPS труба? Ответ: Максимальная рабочая температура для PPS трубы составляет +80°C.
• Вопрос: Какие преимущества алюминиевой трубы по сравнению со стальной? Ответ: Алюминиевая труба легкая, гладкая, не подвержена окислению и не требует резьбовых или сварных соединений. Кроме того, установка алюминиевой трубы гораздо проще и экономичнее.
• Вопрос: Какова продолжительность жизни PPS системы? Ответ: PPS система имеет продолжительный срок службы и требует минимального технического обслуживания. Правильно установленная и обслуживаемая система может работать без проблем в течение многих лет.
• Вопрос: Где я могу получить дополнительную консультацию или заказать PPS систему? Ответ: Вы можете связаться с нами по ссылке внизу страницы, чтобы назначить встречу и обсудить все вопросы, связанные с планированием и заказом PPS системы.

Итоги

• Алюминиевая труба является лучшим выбором для компрессорной системы из-за своих преимуществ по сравнению со сталью, медью и другими материалами.
• Правильное планирование компрессорной системы включает определение рабочих мест, расхода воздуха, учет масштаба и возможности расширения, а также учет качества воздуха и компрессоров.
• Замкнутая конфигурация системы является лучшим вариантом, обеспечивая улучшенный поток воздуха, возможность изоляции секций для обслуживания и равномерное давление во всей системе.
• Размеры труб определяются на основе потребности воздуха, а учет термических вариаций и вибрации позволяет предотвратить деформацию труб и повреждение соединений.
• Корректное крепление труб с использованием скоб и предотвращение скопления жидкости с помощью наклона и дренажных отводов являются важными аспектами планирования.
• Система PPS от Top Ring представляет собой алюминиевое решение, которое обладает всеми преимуществами алюминия и идеально подходит для компрессорных систем.
• PPS система сертифицирована и соответствует требованиям отрасли.

Ресурсы:

• Top Ring