Диаметр трубы компрессора. Определение динамического давления в воздуховоде. Точный расчет диаметра трубопровода

Данная публикация является логическим продолжением цикла материалов, посвященных оборудованию для производства и подготовки сжатого воздуха. Пневматическая магистраль – это такой же полноправный элемент компрессорной станции, как и основное оборудование: компрессоры, осушители и фильтры. И очень часто именно на этапе проектирования и монтажа пневматической магистрали допускаются ошибки, которые впоследствии являются причиной различных проблем со сжатым воздухом .

Рассмотрим несколько наиболее распространённых ошибок подробнее. Причины, приведшие к этим ошибкам, разные. Но результат везде один: вышедшее из строя оборудование; производственные издержки; головная боль у работников, ответственных за обеспечение сжатым воздухом

История первая о том, что скупой платит дважды

Предприятие приобрело, установило и подключило своими силами винтовую компрессорную установку, оснащённую встроенной системой подготовки сжатого воздуха. Прошло немного времени и в компанию, поставившую этот компрессор, позвонил возмущенный покупатель и сообщил, что система подготовки не обеспечила заявленное качество воздуха. В результате дорогостоящее пневматическое оборудование вышло из строя. Естественно, что эти убытки покупатель решил «повесить» на поставщика.

Прибывшие на предприятие представители поставщика выяснили, что до винтового компрессора здесь несколько лет отработал поршневой компрессор без системы подготовки воздуха. Это привело к тому, что на внутренней поверхности воздушного трубопровода образовалась некая маслянистая консистенция, которая вместе с частицами ржавчины и вылетала из трубы в то самое дорогостоящее оборудование. Сразу же провели небольшой тест: непосредственно к компрессору подключили новый шланг и проверили качество воздуха на выходе из него. Проблем с качеством воздуха не было.

Таким образом, причиной выхода из строя оборудования явилось неудовлетворительное состояние старого трубопровода. Решением проблемы стал монтаж новой пневматической магистрали. О том, кто оплачивал вышедшее строя оборудование, история умалчивает…

ВЫВОД . Если происходит замена старого компрессорного оборудования на новое, то это обязательно должно сопровождаться проверкой состояния уже имеющейся пневматической магистрали. В случае необходимости старую магистраль лучше сразу заменить.

Кстати, оценка состояния пневматической магистрали нужна не только с точки зрения качества сжатого воздуха. Если происходит покупка значительно более мощного компрессора, а общая протяженность имеющейся магистрали практически не меняется (в неё просто врезаются дополнительные отводы ограниченной длины для подключения пневмооборудования), то необходима проверка соответствия диаметра и длины трубопровода новому расходу воздуха.

История вторая о размере, который имеет значение

Предприятие приобрело винтовой компрессор с хорошим запасом по производительности, и с расчётом на дальнейшее расширение производства. Но на монтаже пневматической магистрали решили сэкономить и собрали её из гибких шлангов.

Предприятие успешно работало, расширялось, появлялись новые потребители сжатого воздуха. Проблем с их подключением не возникало: шланги разрезались, в них вставлялись тройники, и всё это фиксировалось хомутами. Однако через некоторое время воздуха стало не хватать, и у потребителя возникло подозрение на то, что компрессор не обеспечивает заявленной производительности. С проверки производительности и начали представители поставщика, прибывшие на предприятие. Делается это легко. Допустим, компрессор имеет ресивер объёмом 500 л. Засекается время, за которое компрессор заполнит воздухом пустой ресивер до максимального давления, например, до 10 бар. Затем, умножив объём на максимальное давление и разделив на определённое выше время (например, на 5 мин) получают интересующую величину производительности: в данном случае это примерно 1000 л/мин. Если окажется, что результат существенно не отличается от паспортного значения, значит, компрессор исправен.

В результате проверки выяснилось, что производительность компрессора соответствует номиналу. Анализ расхода сжатого воздуха также показал, что потребности предприятия компрессор должен удовлетворять без проблем. И тогда представители поставщика предположили, что причиной нехватки воздуха является магистраль, собранная из шлангов и хомутов. А если точнее, то падение давления, которое она вызывает. После этого была смонтирована магистраль из труб соответствующего диаметра. Вопрос с «нехваткой воздуха» успешно разрешился.

ВЫВОД . При монтаже пневматической магистрали необходимо учитывать соответствие протяженности трубопровода, его диаметра и реального расхода воздуха. Если после винтового компрессора сделать протяжённую разводку из гибких шлангов диаметром 6-8 мм, то о нормальной работе пневмоинструмента можно и не мечтать.

А возможно и такое: если после мощного винтового компрессора смонтирована магистраль, имеющая слишком малый диаметр, то она часто не в состоянии принять весь произведённый объём сжатого воздуха. В результате в ресивере воздушно-масляного сепаратора создаётся избыточное давление, срабатывает предохранительный клапан и всё внутреннее пространство компрессора оказывается забрызганным маслом.

История третья о дырявой трубе, или о “деньгах на ветер”

Предприятие приобрело новый винтовой компрессор на основании тщательных расчё тов потребности в сжатом воздухе (и даже с запасом на будущее расширение производства). Но в процессе эксплуатации сразу же выяснилось: воздуха не хватает. Естественно, что у потребителя возникло подозрение на то, что причина проблемы в компрессоре, который не обеспечивает заявленной производительности. Прибывшие на предприятие представители поставщика сразу же проверили производительность – она оказалась в норме (значит, дело не в компрессоре). Стали разбираться дальше и обратили внимание на интересный момент: обследование компрессора по просьбе заказчика проводилось в обеденный перерыв, когда практически все потребители воздуха не работали. Тем не менее, компрессор с завидным постоянством продолжал включаться в работу.

При осмотре производственных участков всё сразу же встало на свои места. Дело было, конечно, не в компрессоре. На участках «изо всех щелей» слышалось характерное «шипение» сжатого воздуха. Стало очевидным, что причиной возникшей проблемы стали утечки воздуха из пневматической магистрали вследствие отсутствия герметичности.

ВЫВОД . При монтаже пневматической магистрали или её дальнейшей эксплуатации особое внимание необходимо уделить борьбе с утечками воздуха. Для справки: в трубопроводе со сжатым воздухом под давлением 7 бар утечка из отверстия диаметром 1 мм составляет 72л/мин , а из отверстия диаметром 4мм – 660л/мин . А это, 0,4 кВт и 4 кВт мощности электродвигателя компрессора!

Можно было бы привести еще несколько аналогичных примеров. Но и этих трех вполне достаточно, чтобы понять: мелочей в таком важном деле, как доставка сжатого воздуха от компрессора к потребителям, не бывает .

Проектирование и монтаж пневматической магистрали: первые шаги

С чего же начать тому, кто решил правильно спроектировать и смонтировать пневматическую магистраль? Прежде всего, с чёткого понимания того, что делать её нужно правильно! По этой причине надо сразу отказаться от всякого рода «времянок». Крайне нежелательна разводка из гибких шлангов. Большие потери из-за утечек воздуха, низкая механическая надёжность шлангов, хомутов и т.п., потери давления – всё это в конечном итоге непременно выливается в дополнительные финансовые расходы. Гибкие шланги ограниченной длины (не более 3-5 м) можно использовать лишь непосредственно для подключения пневмооборудования.

Основную магистраль следует собрать из стационарных труб, специально предназначенных для сжатого воздуха: пластиковых, медных, алюминиевых с полимерным покрытием и т.д.

Практика показывает, что желательно избегать «чёрных» труб и осторожно относиться к трубам из оцинковки (оцинковка может быть нанесена только снаружи); через некоторое время в этих трубах появятся продукты коррозии.

Рассмотреть в рамках одной статьи особенности монтажа магистралей из различных материалов сложно. Лучше всего поручить монтаж пневматической магистрали специализированной организации.

ВАЖНО ! Особенностью пластика является достаточно высокий коэффициент линейного расширения. Поэтому:

• в помещении, где производится монтаж, должна быть положительная температура, приближённая к той температуре, которая будет в дальнейшем при эксплуатации пневматической магистрали;
• возможный перепад температур в помещении учитывается монтажом специальных термокомпенсационных петель (как их правильно рассчитать расскажут в любой организации, поставляющей пластиковые трубы).

В качестве примера: на предприятии осенью был сделан монтаж в неотапливаемом помеще- нии; после включения отопления пластиковые трубы «провисли».

Основные правила проектирования пневматической магистрали

Проектирование пневматической магистрали осуществляется в соответствии с приведёнными ниже рекомендациями.

1. Пневматическая магистраль должна по возможности образовывать замкнутый контур. Это уменьшает падение давления в наиболее отдалённых точках трубопровода. Пневматическое оборудование с более высоким рабочим давлением желательно располагать как можно ближе к компрессору.

2. Если магистраль не удаётся полностью закольцевать, или при проектировании получается достаточно длинный прямолинейный участок трубопровода с мощным потребителем сжатого воздуха в конце участка, то этот потребитель можно подключить к магистрали через небольшой дополнительный ресивер. Это уменьшит падение давления в магистрали.

3. Основная магистраль прокладывается с уклоном не менее 2 0 для обеспечения слива конденсата. В «низких» точках магистрали для этой же цели устанавливаются дренажные краны (их можно в случае необходимости оборудовать автоматическими конденсатоотводчиками). Дренажные краны рекомендуется устанавливать даже при использовании рефрижераторного осушителя.

4. В пневматическую магистраль устанавливаются несколько так называемых «магистральных кранов», которые позволяют в случае необходимости отключать отдельные участки трубопровода, например, при проведении его обслуживания. Кроме того, при помощи попеременного отключения участков можно определить действительное потребление сжатого воздуха на каждом из них.

5. Трубопроводы следует прокладывать на стене, на потолке – то есть в доступной для обслуживания зоне. Не рекомендуется прокладка под полом и в земле по причине возможного образования конденсата.

6. Желательно учесть возможность дальнейшего расширения производства и сразу предусмотреть для этого несколько резервных пневмоточек.

7. Окончательную подготовку воздуха рекомендуется производить непосредственно перед потребителями. Для этой цели используются фильтры-влагомаслоотделители (для удаления влаги, масла и твёрдых частиц), регуляторы давления (для установки необходимого рабочего давления) и дозаторы смазки или лубрикаторы (для обеспечения подачи необходимого количества смазки). Лубрикатор должен располагаться на расстоянии не более 10 м от потребителя, иначе распылённое масло будет оседать на стенках магистрали или гибкого шланга. Оптимальная длина гибкого шланга 3-5 метров.

8. Каждая пневмоточка оборудуется запорным краном, который устанавливается перед устройством подготовки воздуха. Это упрощает дальнейшее обслуживание пневмоточки и позволяет оперативно отключить весь участок в случае возникновения каких-либо проблем. Для удобства работы на выходе из устройств подготовки воздуха устанавливаются быстросъёмные разъёмы.

Расчёт пневматической магистрали

Следующий этап работы – определение диаметра основного трубопровода. В общем случае полный расчёт магистрали представляет собой довольно сложную инженерно-техническую задачу, решение которой возможно только с помощью специальных компьютерных программ. Расчёт сводится к вычислению скоростей и расходов воздуха на различных участках трубопровода, а также к определению величины падения давления. В отличие от жидкостей, используемых в гидроприводе, воздух обладает высокой сжимаемостью, относительно малой плотностью в исходном атмосферном состоянии и существенно меньшей вязкостью. Именно по причине сжимаемости воздуха этот расчёт намного сложнее расчета гидравлических систем и выполняется, как правило, только в самых ответственных случаях.

Поэтому в практической деятельности для определения диаметра основного трубопровода удобнее использовать специальные номограммы или таблицы, приведенные в справочной литературе.

Есть ещё один способ определения диаметра основного трубопровода. Как известно падение давления при движении сжатого воздуха в трубе зависит от длины трубы (путевые потери) и от количества установленных фитингов, кранов и т.п. (местные потери). Предполагается учитывать потери от каждого “местного сопротивления” методом эквивалентной длины трубы. Иными словами, существуют зависимости, показывающие, сколько метров необходимо дополнительно добавить к длине прямолинейного участка трубопровода при установке каждого фитинга, крана и т.п. В этом случае расчёт проводится так: по длине трубопровода и расходу воздуха из таблицы выбирается первоначальный диаметр основной трубы. Далее производится подсчёт всех фитингов, и при помощи таблицы перевода определяется насколько необходимо увеличить длину основного трубопровода

Для определения диаметра трубопровода в зависимости от его длины и расхода воздуха служит Табл.1. В ней приведены допустимые значения диаметра алюминевой трубы при рабочем давлении в трубопроводе 8 бар и величине падения давления 0,1 бар на каждые 100 м трубопровода.

После определения диаметра основного трубопровода, производится подсчёт фитингов и соответствующих эквивалентных длин. Значения эквивалентных длин даёт производители труб.

В качестве примера предположим, что длина основного трубопровода составляет 100м, а расход воздуха 800 л/мин. По Табл.1 находим, что искомый диаметр равен 25мм.

Для монтажа пневмосистемы используются следующие фитинги:

• 90° уголок– 12 шт х 0,5 м = 6 м;
• тройник – 8 шт х 0,2 м = 1,6 м;
• магистральные краны – 4 шт х 6 м = 24 м.

Получаем, что эквивалентная длина трубопро- вода с учетом фитингов – 31,6 м, а общая длина– 131,6 м. Повторная проверка по Табл.1 показывает, что использование основной трубы с диаметром 25мм допустимо. Иначе диаметр трубопровода следовало бы увеличить.

Следующий шаг – определение диаметров отводов для подключения пневмооборудования.

Это завершающий подготовительный этап работы. После его выполнения проводится монтаж магистрали. По завершении монтажа осуществляется продувка трубопровода и его проверка на герметичность.

После многотрудных расчетов мы наконец-то приблизились к апофеозу нашего «воздушного» повествования. Источник сжатого воздуха приобретен, осталось дело за малым — переместить воздух из пункта А в пункт Б. Проще говоря, от компрессора к пневмоинструменту.

Казалось бы, зачем усложнять? Подсоединяй шланги, включай компрессор — и работай. Что ж, многие так и поступают. И гробят технику. Как же организовать пневмосеть «по уму»?

Если вы располагаете лишними средствами, можете воспользоваться услугами опытных специалистов, устроивших за свою жизнь не одну пневмолинию. Тем же, кто вынужден рассчитывать на собственные силы, должны пригодиться рекомендации из нашей сегодняшней статьи.

Сегодня вы узнаете

Система снабжения сжатым воздухом: слагаемые качества

Основные задачи системы сжатого воздуха таковы:

• выработка сжатого воздуха в необходимом количестве при высоком давлении;
• обеспечение стабильности поддержания давления и расхода при возможности их измерения и регулирования;
• исключение содержания в воздухе вредных посторонних включений, таких, как пыль, влага и пары масла;
• доставка сжатого воздуха от компрессора к пневмоинструменту.

Термин «система» здесь использован не случайно, поскольку это совокупность ряда технических устройств и элементов.

Ключевым элементом этой системы, безусловно, является компрессор. В прошлый раз мы выяснили, что его производительность и общий объем ресиверов должны позволять бесперебойно работать всему установленному на сервисе пневмоинструменту: чтобы при включении, например, шлифовальной машинки краскопульт не начинал «плеваться» краской из-за нехватки воздуха.

Одним из немаловажных моментов, которые необходимо продумать сразу после покупки компрессора, является, как ни странно, место его установки.

Место для установки компрессора

Конечно, если лишнего места нет и компрессору отводится «единственный свободный угол», то деваться некуда — туда его и ставим. Но если у вас есть желание и возможность установить компрессор правильно — установите его в отдельном помещении.

Это помещение должно быть сухим и отапливаемым (большинство компрессоров выпускаются для эксплуатации в диапазоне температур от +5 до +40°C). По понятным причинам нельзя допускать воздействия на компрессор атмосферных осадков. Помещение должно хорошо проветриваться, всасываемый воздух не должен содержать паров токсичных веществ, взрывоопасных газов и растворителей. По этой причине компрессор нельзя устанавливать непосредственно в зоне подготовки и покраски автомобиля.

Крайне важно обеспечить низкий уровень запыленности в помещении. Постарайтесь по возможности минимизировать количество различных «пылесборных» поверхностей – вся эта пыль в конечном итоге устремится в компрессор и далеко не вся будет задержана фильтром.

Пример классической пылящей поверхности — бетонный пол. Такой пол следует хотя бы покрасить.

Если обеспечить низкую запыленность в компрессорной невозможно, придется чаще обращать внимание на состояние воздушного фильтра. Засоренный фильтр не только снижает выходную производительность компрессора, но и приводит к поломкам клапанов.

Место для установки компрессора должно быть горизонтальным и ровным. Для удобства технического обслуживания компрессор желательно установить на некотором расстоянии от стен (0,8 – 1 м).

Компрессор — сердце пневмосистемы. В то же время, без воздушной магистрали (ее можно сравнить с артериями), он так и останется лишь частью общего «организма».

Пневмомагистраль

С чего начать?

Первый совет тем, кто решил наладить хорошую пневмолинию — забудьте о всякого рода кустарщине типа водопроводных кранов в магистралях и самодельных фильтров-влагоотделителей. Только высококачественное дополнительное оборудование, запорная и регулирующая арматура смогут обеспечить долговечность работы инструмента и компрессора, и высокое качество работ (особенно малярных). А мелочная экономия в этом деле неминуемо выльется в дополнительные расходы. Проверено жизнью.

По этим же причинам крайне нежелательна разводка из гибких шлангов (ввиду их низкой механической надежности и, как следствие, — утечек воздуха). Обычного гибкого шланга может быть достаточно только для бытовых условий, когда пневмоинструмент подключается редко, да и то, чтобы «продуть-накачать».

А в условиях даже небольшого производства не обойтись без стационарно закрепленной магистрали, собранной из специально предназначенных для сжатого воздуха труб. А уже к трубопроводу, с помощью гибкого шланга (минимально возможной длины) можно подключать различный пневмоинструмент.

Итак, трубопровод. Из каких материалов он должен быть изготовлен?

Материал трубопровода

Сталь и оцинковка

Казалось бы, что плохого в том, что в качестве материала для трубопроводов используются стандартные стальные водопроводные трубы. Выгода очевидна: «черные» трубы (как и всевозможные вентили и уголки к ним) можно найти на любом строительном рынке, расходы на их покупку и монтаж минимальны.

Однако не все так просто. Как мы знаем, главный враг пневмосетей — конденсат, вызывающий внутреннюю коррозию трубопроводов. А оксид железа, возникающий в результате коррозии — это сильнейший абразив, способный стереть в порошок что угодно, даже азотированный или насыщенный углеродом поверхностный слой металла механизмов привода пневмоинструмента.

Именно поэтому пневматическая магистраль должна быть собрана из материалов, стойких к коррозии. Применяют, как правило, оцинковку, пластик или алюминий.

Хотя, как показывает практика, к трубам из оцинковки тоже нужно относиться с осторожностью. Дело в том, что оцинковка может быть нанесена только с одной, наружной стороны. А если и нет, и трубы оцинкованы полностью, со временем в них все-равно будут появляться продукты коррозии. В условиях подачи сжатого воздуха стойкость гальванического цинкового покрытия не так уж и высока, пусть и выше, чем у обычной стали.

Пластик

Главное преимущество пластика (используются различные его виды) — мобильность и легкость монтажа. Пневмолинию из пластиковых труб можно собрать буквально «на коленке», любые геометрические формы трубопроводам придаются за считанные минуты. Такой трубопровод легко нарастить или передвинуть (удобно для мобильных пневмолиний). К тому же пластиковые трубы не подвержены коррозии, их сопротивление потоку воздуха значительно ниже, чем у стали.

Вместе с тем, пластик имеет низкую прочность и теплостойкость, со временем такие трубы сильно деформируются. Отсюда — утечки воздуха.

Кроме того, велика вероятность их случайного повреждения. На практике бывали случаи неосторожного касания «болгаркой» или проведения сварочных работ вблизи трубы, со всеми вытекающими (и выдуваемыми) последствиями.

Алюминий

Пожалуй, лучший материал для пневмомагистралей на сегодняшний день — алюминиевая труба с полимерным покрытием. Такие не подвержены коррозии, герметичны, просты в монтаже и обслуживании. Алюминиевые трубы обладают наименьшим газодинамическим сопротивлением по сравнению с любыми другими материалами трубопроводов. Их внутренняя поверхность отшлифована до уровня зеркала, поэтому ничто не препятствует движению потока воздуха.

Затраты на такие трубы с лихвой окупаются высоким качеством воздуха, долговечностью службы пневмоинструмента и фильтров, отсутствием утечек и, как следствие, сбережением электроэнергии.

На видео ниже продемонстрирован процесс монтажа пневмолинии из алюминиевых труб. Что может быть проще?

Все прочие элементы пневмосети, такие как муфты, сгоны, тройники, запорная и регулировочная арматура также должны быть изготовлены из не подверженных коррозии материалов. Такие выпускаются ведущими производителями компрессорного оборудования.

Диаметр труб

С материалом труб определились. Следующий критично важный момент — выбор диаметра этих труб. Средняя пневматическая магистраль — система довольно протяженная, а мы помним, что с удалением от источника нагнетания сжатого воздуха происходит падение давления в линии. И чем меньше диаметр трубопроводов, тем большие потери давления будут наблюдаться.

Например, при использовании десятиметрового шланга с внутренним диаметром 9 мм при давлении 6 бар, падение давления составит 1,7 бар (на входе в пистолет давление будет уже не 6, а 4,3 бар). А в случае использования шланга диаметром 6 мм падение составит целых 3,5 бар.

То же самое касается и всех остальных «узких мест» пневмостистемы. Ведь иногда даже мощный компрессор и большие ресиверы не в состоянии обеспечить воздухом краскопульт из-за того, что где-то в местах соединения труб или на входе в пистолет стоит переходник с зауженным внутренним диаметром. Воздух просто не в силах пройти через него в нужном объеме.

Есть универсальное правило, которым следует руководствоваться при выборе диаметра основного трубопровода: внутренний диаметр труб должен быть не меньше внутреннего диаметра выходного штуцера компрессора или ресивера . То есть, если на компрессоре стоит кран с внутренним диаметром в 1 дюйм (25 миллиметров), то и трубопроводы должны иметь внутренний диаметр минимум 1 дюйм.

Распространенной ошибкой в связи с этим является неправильное понимание разницы между внешним и внутренним диаметром труб. Чаще всего такие ошибки допускаются при монтаже пластиковых труб: закупается труба того же внешнего диаметра, что и кран на компрессоре.

Пластиковая труба, как и все трубы, маркируется исходя из своего внешнего диаметра, но здесь есть подвох: толщина стенки. Например, у трубы ПВХ она составляет 4 мм (а у армированной — еще больше). Следовательно, суммарная толщина стенок составит: 4 + 4 = 8 мм. А значит, ПВХ труба с маркировкой 25 мм будет иметь диаметр проходного сечения всего 17 мм.

Правильнее подбирать диаметр труб следующим образом: на компрессоре стоит штуцер с внутренним диаметром в 1 дюйм (25 миллиметров), значит трубы также должны иметь проходной диаметр не меньше дюйма. Теперь берем суммарную толщину стенок трубы (в нашем случае с ПВХ трубой она составляет 8 мм) и прибавляем 25 миллиметров. Таким образом, нам необходима труба с наружным диаметром не менее 33 мм.

Если вы уже эксплуатируете пневмолинию из пластика, интереса ради можете пройти к оборудованию и посмотреть, как у вас подобрана труба. В большинстве случаев внешний диаметр трубы окажется равным диаметру крана компрессора.

А вот используя алюминиевую трубу вы избавляете себя от таких ошибок, пользуетесь основным правилом и сразу получаете то, что вам нужно.

Точный расчет диаметра трубопровода

Точный расчет диаметра основного трубопровода — довольно сложная задача, которая сводится к вычислению скоростей и расходов воздуха на различных участках трубопровода, а также величин падения давления. В силу того, что воздух обладает высокой сжимаемостью, этот расчет намного сложнее, чем, например, расчет гидравлических систем. Как правило, он выполняется только в наиболее ответственных случаях, а на практике для расчета пневмосистемы чаще используются специальные номограммы или таблицы.

Есть еще один, относительно простой способ расчета диаметра основного трубопровода. В основе этого расчета лежит метод эквивалентной длины трубы, показывающий, сколько метров необходимо дополнительно добавить к длине прямолинейного участка трубопровода при установке каждого «местного сопротивления» (фитинга, крана и т.д.).

Расчет проводится так: по длине трубопровода и производительности компрессора из специальной таблицы выбирается первоначальный диаметр трубы. Далее подсчитывается количество всех фитингов и при помощи таблицы перевода высчитывается длина запаса, которую необходимо прибавить к длине основного трубопровода для компенсации потерь. На последнем этапе повторно, с использованием уже новой длины проверяем, подходит ли изначально выбранный диаметр. Если нет – увеличиваем.

При этом важно помнить, что:

• за основу расчета параметров кольцевого трубопровода берется половина его номинальной длины;
• за основу расчета параметров тупикового трубопровода берется его полная номинальная длина.

Пример расчета

• производительность компрессора: 800 л/м;
• 1/2 длины кольцевого трубопровода: 100 м.

Из таблицы, приведенной ниже видим, что искомый диаметр равен 1 дюйму (25 мм).

Допустим, для монтажа этой пневмосети нам потребуется следующая арматура:

• 4 шаровых крана;
• 12 уголков 90°;
• 8 тройников.

Пользуясь следующей таблицей, соотносим диаметр с соответствующими значениями эквивалентных длин трубы (различные производители труб могут давать свои значения эквивалентных длин).

Получаем:

Таким образом, длина основного трубопровода с учетом всех фитингов и запорной арматуры составляет:

100 + 31,6 = 131,6 м

Повторная проверка по первой таблице показывает, что использование основной трубы с диаметром 25 мм допустимо. В противном случае диаметр трубопровода следовало бы увеличить.

Такая вот нехитрая арифметика.

Шланги и разъемы

Зачастую именно шланги (и их соединения), в силу неправильного выбора и обслуживания, становятся «самым слабым звеном» пневмосистемы и основным местом утечек. Поэтому обычные резиновые шланги для воды или газосварки здесь неуместны. Нужны специальные шланги для сжатого воздуха: гибкие и прочные, выполненные из материала, устойчивого к агрессивным средам. Подойдут популярные нынче спиральные шланги или армированные полиуретановые.

Хотя спиральные шланги, все же, — продукт на любителя. Их дешевые модели не отличаются стойкостью к низким температурам, не переносят больших растяжений и «закусывания». Кроме того, спиральные шланги — своеобразные «пожиратели» энергии. Часто виновником недостатка воздуха при работе пневмоинструмента бывает именно спиральный шланг недостаточного диаметра. В таком случае следует использовать спиральный шланг большего диаметра, либо подобрать гладкий шланг.

Сказанное проиллюстрировано ниже.

При использовании спирального шланга при давлении 6 бар падение давления составит 2 бар

Падение давления в гладких шлангах минимально

Чтобы свести потери давления к минимуму, все шланги и разъемы должны быть достаточного внутреннего диаметра (не менее 9 мм), а при длине шлангов свыше 7 метров — не менее 10 мм. Чтобы свести потери давления к минимуму старайтесь не использовать шланги длиной более 10 метров. Оптимально — 3-5 метров.

Что касается соединений, то для удобства работы следует использовать быстросъемные штуцеры и переходники, в изобилии выпускаемые производителями компрессорного оборудования.

Правила монтажа: уклоны, замкнутый контур, «гусиная шея»

Сводя все элементы пневмосети воедино, старайтесь придерживаться следующих рекомендаций.

1. Магистрали необходимо придать небольшой уклон — 1–2 %. Это нужно для того, чтобы конденсат, скапливающийся в основной линии, не попадал к потребителям, а стекал в нижнюю точку пневмолинии, оборудованную клапаном слива.

2. С той же целью отводам от основной линии к потребителям следует придать кольцеобразную форму в виде арок (так называемая «гусиная шея»). То есть отвод должен не просто опускаться вниз, а сначала подниматься наверх, а потом - вниз. Благодаря этому конденсат, опять же, будет проходить по уклону вниз, не попадая на посты потребления.

3. Наиболее низкие точки магистрали и все тупиковые окончания трубопроводов (нижние части вертикальных участков) должны быть оборудованы конденсатоотводчиками. Желательно объединить их общей дренажной линией, подключенной к сепаратору конденсата (такие устройства продаются).

4. Пневмомагистраль по возможности должна образовывать общий замкнутый контур, чтобы давление во всех ее точках было одинаковым. В противном случае давление в самой дальней точке магистрали будет минимальным. И чем длиннее магистраль — тем меньше давление в ее дальней точке.

5. Ответвления к потребителям желательно распределять согласно их рабочему давлению: чем выше давление — тем ближе к компрессору. Каждый пост потребления следует оборудовать редуктором с манометром (в продаже имеются редукторы, совмещенные с фильтром-влагоотделителем и лубрикатором), а также запорным вентилем.

6. Запорные краны должны быть и на отдельных участках магистрали — чтобы иметь возможность отсекать от сети любой участок для местного ремонта, не отключая всех потребителей.

7. Разводка пневмосети выполняется, как правило, по стенам или по потолку. Здесь главное сохранить удобство контроля, обслуживания и слива конденсата. Перед установкой нелишне разметить места на стене, где будет проходить магистраль.

8. Для уплотнения резьбовых соединений нельзя применять привычную для сантехников паклю. Вместо этого используйте специальные герметики, содержащие тефлон, либо тефлоновую ленту. При сборке следите, чтобы частицы уплотнительного материала не попадали внутрь трубопроводов.

9. Старайтесь избавлять магистраль от помех для потока воздуха. Не следует врезать в нее различные сантехнические элементы (например, водопроводные краны) — их гидравлическое сопротивление огромно.

10. Маршруты трубопроводов должны быть простыми, насколько это возможно, иметь минимальное количество изгибов, пересечений, врезок или соединений.

Напоследок еще одно видео — для закрепления знаний.

Итак, все профессиональные требования к пневмосети соблюдены: правильно выбран материал и диаметр трубопроводов, подобраны шланги и быстроразъемные соединения. Вроде бы ничего не забыли… А вот и забыли: очистить воздух от пыли, масла и влаги. Только так мы сможем продлить срок службы пневмоинструмента и избежать при покраске таких дефектов как пузыри, масляные кратеры и сорность. Об оборудовании для подготовки воздуха — в следующий раз.