Pneimomaģistrāle

Šī publikācija ir loģisks turpinājums materiālu ciklam, kas veltīts saspiestā gaisa ražošanas un sagatavošanas ierīcēm. Pneimomaģistrāle – ir tāda pati pilnvērtīga kompresoru stacijas sastāvdaļa kā galvenās ierīces: kompresori, žāvētāji un filtri. Ļoti bieži pneimomaģistrāles projektēšanas un montāžas laikā tiek pieļautas kļūdas, kas vēlāk ir dažādu saspiestā gaisa problēmu cēlonis.

Izskatīsim plašāk dažas visizplatītākās kļūdas. Tās izraisījušie cēloņi ir dažādi, bet rezultāts vienmēr viens: bojātas ierīces; papildu ražošanas izmaksas; problēmas darbiniekiem, kas atbild par saspiestā gaisa nodrošināšanu.

Pirmais stāsts par to, ka skopais maksā divreiz

Uzņēmums iegādājās, uzstādīja un pieslēdza saviem spēkiem skrūves kompresora iekārtu ar iemontētu saspiestā gaisa sagatavošanas sistēmu. Pēc neilga laika uz uzņēmumu, kas bija piegādājis šo kompresoru, piezvanīja sašutis pircējs un paziņoja, ka sagatavošanas sistēma nenodrošina pieteikto gaisa kvalitāti. Dārgā iekārta ir bojāta. Pircējs, protams, vēlējās, lai zaudējumus atlīdzinātu piegādātājs.

Piegādātāja pārstāvji, kas ieradās uzņēmumā, noskaidroja, ka pirms skrūves kompresora vairākus gadus ir darbojies virzuļa kompresors bez gaisa sagatavošanas sistēmas. Tā darbības rezultātā uz gaisa cauruļvada iekšējās virsmas izveidojās eļļaina viela, kas kopā ar rūsas daļiņām no caurules ielidoja dārgajā iekārtā. Piegādātāja pārstāvji uzreiz veica nelielu testu: viņi pievienoja kompresoram jaunu lokano cauruli un pārbaudīja no tās plūstošā gaisa kvalitāti. Vēlāk problēmu ar gaisa kvalitāti nebija.

Tātad iekārtas bojājuma cēlonis bija vecā cauruļvada neapmierinošais stāvoklis. Problēmas risinājums bija jaunas pneimomaģistrāles montāža. Par to, kas maksāja par bojāto iekārtu, vēsture klusē…

SECINĀJUMS. Ja vecā kompresoriekārta tiek nomainīta pret jaunu, tad obligāti jāpārbauda jau esošās pneimomaģistrāles stāvoklis. Nepieciešamības gadījumā vecā maģistrāle jānomaina.

Pneimomaģistrāles stāvokļa novērtējums ir nepieciešams ne tikai saspiestā gaisa kvalitātes dēļ. Ja tiek pirkts daudz jaudīgāks kompresors, bet esošās maģistrāles kopējais garums gandrīz nemainās (tajā tikai tiek ierīkoti ierobežota garuma papildu sānvadi, lai varētu pievienot pneimoiekārtu), tad ir jāpārbauda cauruļvada diametra un garuma atbilstība jaunajam gaisa patēriņam.

Otrais stāsts par izmēru, kuram ir nozīme

Uzņēmums iegādājās skrūves kompresoru ar labu ražotspējas rezervi, jo bija iecere par turpmāko ražošanas paplašināšanu. Tika nolemts ietaupīt pneimomaģistrāles montāžā – tā tika samontēta no lokanajām caurulēm.

Uzņēmums veiksmīgi darbojās, paplašinājās, radās jauni saspiestā gaisa patērētāji. Problēmu ar to pievienošanu nebija: lokanās caurules tika pārgrieztas, tajās tika ievietoti trīsdaļīgie savienotāji, un tas viss tika fiksēts ar apskavām. Taču pēc kāda laika sāka trūkt gaisa, un patērētājam radās aizdomas, ka kompresors nenodrošina pieteikto ražotspēju. Piegādātāja pārstāvji, kas ieradās uzņēmumā, savu darbību sāka ar ražotspējas pārbaudi. Tas ir viegli izdarāms. Pieņemsim, ka kompresoram 500 l apjoma resīvers. Tiek fiksēts, cik ilgā laikā kompresors piepilda tukšu resīveru ar gaisu līdz maksimālajam spiedienam, piemēram, līdz 10 bāriem. Pēc tam, reizinot apjomu ar maksimālo spiedienu un dalot ar iepriekš noteikto laiku (piemēram, 5 minūtēm), tiek iegūts ražotspējas rādītājs: šajā gadījumā tas ir aptuveni 1000 l/min. Ja rezultāts būtiski neatšķiras no pases rādītāja, tad kompresors ir darbspējīgs.

Pārbaudē tika noskaidrots, ka kompresora ražotspēja atbilst nominālam. Saspiestā gaisa patēriņa analīzē arī tika pierādīts, ka kompresoram bez problēmām jāapmierina uzņēmuma vajadzības. Tad piegādātāja pārstāvji iedomājās, ka gaisa nepietiekamības iemesls ir maģistrāle, kas samontēta no lokanajām caurulēm un apskavām, precīzāk, tās izraisītā spiediena pazemināšanās. Pēc tam maģistrāle tika samontēta no atbilstoša diametra caurulēm. „Trūkstošā gaisa” problēma tika veiksmīgi novērsta.

SECINĀJUMS. Montējot pneimomaģistrāli, ir jāņem vērā cauruļvada garuma, diametra un reālā gaisa patēriņa atbilstība. Ja pēc skrūves kompresora tiek iemontēts lokano 6-8 mm diametra cauruļu ielaidums, tad par pneimoinstrumenta normālu darbību var nesapņot.

Var notikt arī tā: ja pēc jaudīga skrūves kompresora ir samontēta maģistrāle ar pārāk mazu diametru, tad tā bieži nespēj uzņemt visu saražoto saspiestā gaisa apjomu. Rezultātā gaisa un eļļas separatora resīverā veidojas pārspiediens, iedarbojas drošības vārsts, un visa kompresora iekšpuse tiek nošļakstīta ar eļļu.

Trešais stāsts par cauro cauruli un naudu vējā

Uzņēmums iegādājās jaunu skrūves kompresoru, pamatojoties uz rūpīgiem aprēķiniem par saspiestā gaisa nepieciešamību (un pat ar rezervi uzņēmuma attīstībai nākotnē). Taču ekspluatācijas procesā noskaidrojās, ka gaisa nepietiek. Protams, patērētājam radās aizdomas, ka problēmas rada kompresors, nenodrošinot pieteikto ražotspēju. Piegādātāja pārstāvji, kas ieradās uzņēmumā, pārbaudīja ražotspēju un noteica, ka tā ir normāla (tātad kompresors nav vainīgs). Pārbaude turpinājās, un uzmanība tika pievērsta interesantai sakritībai:pēc pasūtītāja lūguma kompresora apskate tika veikta pusdienlaikā, kad gandrīz visi gaisa patērētāji nestrādāja, tomēr kompresors pastāvīgi ieslēdzās.

Pēc ražotņu apskates viss kļuva skaidrs. Protams, kompresors nebija vainīgs. Ražotnēs visur bija dzirdama saspiestā gaisa šņākoņa. Tika noskaidrots, ka šīs problēmas cēlonis ir gaisa noplūde no pneimomaģistrāles hermētiskuma trūkuma dēļ.

SECINĀJUMS. Montējot pneimomaģistrāli vai turpmāk to ekspluatējot, īpaša uzmanība jāpievērš gaisa noplūdei. Zināšanai: cauruļvadā ar saspiesto gaisu zem 7 bāru spiediena noplūde pa atveri, kuras diametrs ir 1 mm, ir 72 l/min, bet pa atveri, kuras diametrs ir 4 mm, – 660 l/min. Tie ir 0,4 kW un 4 kW kompresora elektrodzinēja jaudas!

Varētu minēt vēl vairākus līdzīgus piemērus, taču šo triju pilnīgi pietiek, lai saprastu: tik svarīgā procesā kā saspiestā gaisa piegāde no kompresora patērētājiem sīkumu nemēdz būt.

 

Pneimomaģistrāles projektēšana un montāža: pirmie soļi

Ar ko sākt tam, kurš nolēmis pareizi projektēt un montēt pneimomaģistrāli? Vispirms ar skaidru izpratni par to, kas ir pareizi! Šā iemesla dēļ uzreiz jāatsakās no visādām pagaidu ierīcēm. Ļoti nevēlams ir lokano cauruļu ielaidums. Lieli zudumi gaisa noplūdes dēļ, zema lokano cauruļu, apskavu utt. mehāniskā drošība, spiediena zudumi – tas viss galu galā noved pie papildu finanšu izdevumiem. Ierobežota garuma (ne garākas par 3-5 m) lokanās caurules var izmantot tikai pneimoiekārtu pieslēgšanai.

Galvenā maģistrāle jāmontē no stacionārajām plastmasas, vara, alumīnija ar polimērpārklājumu utt. caurulēm.

Pieredze liecina, ka ir vēlams neizmantot „melnās” caurules un uzmanīties no cinkotām caurulēm (cinkojums drīkst būt tikai no ārpuses); pēc kāda laika šādās caurulēs parādīsies korozijas produkti.

Vienā rakstā izskatīt dažāda materiāla maģistrāļu montāžas īpatnības ir sarežģīti. Labāk būtu pneimomaģistrāļu montāžu uzticēt specializētai organizācijai.

SVARĪGI! Plastmasas īpatnība ir diezgan augsts lineārās izplešanās koeficients. Tāpēc:

  • telpā, kurā tiek veikta montāža, ir jābūt pozitīvai temperatūrai, kas ir pietuvināta tai temperatūrai, kāda būs turpmāk pneimomaģistrāles ekspluatācijas laikā;
  • iespējamās temperatūras svārstības telpā ir jāņem vērā, montējot īpašas termokompensācijas cilpas (par to, kā tās pareizi izrēķināt, var uzzināt jebkurā organizācijā, kas piegādā plastmasas caurules).

Piemērs: rudenī uzņēmumā tika veikta montāža neapkurināmā telpā; pēc apkures pieslēgšanas plastmasas caurules izliecās.

Pneimomaģistrāles projektēšanas galvenie noteikumi

Pneimomaģistrāle tiek projektēta saskaņā ar turpmāk minētajiem noteikumiem.

1. Pneimomaģistrālei jāveido noslēgts kontūrs. Tas samazinās spiediena kritumu vistālākajās cauruļvada vietās. Pneimoiekārtas ar augstāku darba spiedienu vēlams izvietot pēc iespējas tuvāk kompresoram.

2. Ja maģistrāli neizdodas ierīkot gredzenveidīgu vai arī projektējot tiek izveidots diezgan garš cauruļvada taisnvirziena posms ar jaudīgu saspiestā gaisa patērētāju posma galā, tad šo patērētāju var pieslēgt maģistrālei caur nelielu papildu resīveri. Tas samazinās spiediena kritumu maģistrālē.

3. Galvenā maģistrāle tiek ierīkota ar slīpumu, kas nav mazāks par 2°, lai varētu nodrošināt kondensāta noliešanu. Šim pašam mērķim „zemajās” maģistrāles vietās tiek uzstādīti drenāžas krāni (ja nepieciešams, tos var papildināt ar automātiskajiem kondensāta novadītājiem). Drenāžas krānus ir ieteicams uzstādīt pat tad, ja tiek izmantots refrižeratora žāvētājs.

4. Pneimomaģistrālē tiek uzstādīti daži tā sauktie „maģistrālie krāni”, kas, ja nepieciešams, ļauj atslēgt atsevišķus cauruļvada posmus, piemēram, veicot tā apkopi. Ar posmu pārmaiņus atslēgšanas palīdzību var noteikt saspiestā gaisa patieso patēriņu katrā posmā.

5. Cauruļvads jāmontē uz sienas vai uz griestiem, tas ir, apkopei pieejamā vietā. Nav ieteicams cauruļvadu montēt zem grīdas vai ierakt zemē, jo ir iespējama kondensāta veidošanās.

6. Vēlams ņemt vērā turpmāko ražošanas paplašināšanu un uzreiz paredzēt tam vairākas rezerves pneimovietas.

7. Galīgo gaisa sagatavošanu ieteicams veikt tieši pirms patērētājiem. Šim mērķim tiek izmantoti mitruma, eļļas un cieto daļiņu atdalīšanas filtri, spiediena regulētāji nepieciešamā darba spiediena iestatīšanai un smērvielas dozatori jeb lubrikatori, lai nodrošinātu smērvielas padevi nepieciešamajā daudzumā. Lubrikatoram jāatrodas no patērētāja attālumā, kas nav lielāks par 10 m, citādi izsmidzinātā eļļa nosēdīsies uz maģistrāles vai lokanās caurule sienām. Lokanās caurules optimālais garums ir 5-6 metri.

8. Katrā pneimovietā pirms gaisa sagatavošanas iekārtas tiek uzstādīts slēdzošais krāns. Tas atvieglo turpmāko pneimovietas apkopi un ļauj operatīvi atslēgt visu posmu, ja rodas kādas problēmas. Lai būtu ērtāk strādāt gaisa sagatavošanas iekārtu izejas posmā, tiek uzstādītas ātri nomontējamas ierīces.

Pneimomaģistrāles aprēķins

Nākamais darba posms ir galvenā cauruļvada diametra noteikšana. Pilns pneimomaģistrāles aprēķins ir diezgan sarežģīts inženiertehnisks uzdevums, kuru var atrisināt tikai ar īpašu programmu palīdzību. Aprēķina pamatā ir gaisa ātruma un patēriņa izskaitļošana dažādos cauruļvada posmos, kā arī spiediena krituma lieluma noteikšana.  Atšķirībā no šķidrumiem kas tiek izmantoti hidrauliskajā piedziņāgaisam piemīt augsta saspiežamība, relatīvi mazs blīvums sākotnējā atmosfēras stāvoklī un būtiski mazāks staignums. Tieši gaisa saspiežamības dēļ šis aprēķins ir daudz sarežģītāks par hidraulisko, sistēmu aprēķinu. Tas parasti tiek veikts tikai visatbildīgākajos gadījumos.

Tāpēc praktiskajā darbībā, lai noteiktu galvenā cauruļvada diametru, ir ērtāk izmantot īpašas nomogrammas vai tabulas, kas minētas uzziņu literatūrā.

Galvenā cauruļvada diametra noteikšanai var izmantot vēl vienu paņēmienu. Kā zināms, spiediena kritums caurulē saspiesta gaisa plūsmas laikā ir atkarīgs no caurules garuma (zudumi ceļā) un no uzstādīto fitingu, krānu utt. daudzuma (vietējie zudumi). Katras „vietējās pretestības” izraisītie zudumi ir jāizrēķina, izmantojot caurules ekvivalentā garuma metodi. Citiem vārdiem sakot, eksistē sakarības, kas parāda, par cik metriem ir jāpagarina cauruļvada taisnvirziena posms, uzstādot katru fitingu, krānu utt. Šajā gadījumā aprēķins tiek veikts šādi: atbilstoši cauruļvada garumam un gaisa patēriņam no tabulas tiek ņemts sākotnējais galvenās caurules diametrs. Pēc tam tiek veikts visu fitingu aprēķins, un ar pārveidošanas tabulas palīdzību tiek aprēķināts, par cik jāpalielina galvenā cauruļvada garums.

Lai noteiktu cauruļvada diametru atkarībā no tā garuma un gaisa patēriņa, jāizmanto 1. tabula. Tajā ir minēti pieļaujamie diametra lielumi priekš aluminijas caurules, ja darba spiediens cauruļvadā ir 8 bāri un spiediena krituma lielums ir 0,1 bārs uz cauruļvada katriem 100 m.

pipe_diam

Pēc galvenā cauruļvada diametra noteikšanas tiek veikts fitingu un atbilstošo ekvivalento garumu aprēķins. Ekvivalento garumu lielumi dažiem fitingiem ir doti caurules rāžotajiem.

Kā piemēru pieņemsim, ka galvenā cauruļvada garums ir 100 m, bet gaisa patēriņš ir 800 l/min. 1. tabulā atrodam, ka meklētais diametrs ir 25mm.

Pneimosistēmas montāžai tiek izmantoti šādi fitingi:

  • 90° līkumi – 12 gab. х 0,5 m = 6 m;
  • trīsdaļīgie savienotāji – 8 gab. х 0,2 m = 1,6 m;
  • maģistrālie krāni – 4 gab. х 6 m = 24 m.

Tātad cauruļvada ekvivalentais garums, ņemot vērā fitingus, ir 31,6 m, bet kopējais garums ir 131,6 m. Atkārtota pārbaude atbilstoši 1. tabulai liecina, ka ir pieļaujama galvenās 25mm caurules izmantošana. Pretējā gadījumā cauruļvada diametrs būtu jāpalielina. Nākamais solis – pneimoiekārtu pieslēgšanai nepieciešamo sānvadu diametra noteikšana.

Tas ir darba noslēdzošais, sagatavošanās posms. Pēc tā noslēguma tiek montēta maģistrāle. Pēc montāžas pabeigšanas tiek veikta cauruļvada caurpūšana un tā hermētiskuma pārbaude.

Comments are closed