10 steps to a green and more efficient production

Carbon reduction for green production - all you need to know
10 steps to green compressed air production

Semua yang perlu Anda ketahui tentang proses pneumatic conveying

Lihat bagaimana Anda bisa menciptakan proses pneumatic conveying yang lebih efisien.
3D images of blowers in cement plant
Tutup

Bagaimana cara menentukan ukuran pipa udara bertekanan?

Sistem distribusi udara bertekanan yang tidak memadai akan menghasilkan tagihan listrik yang tinggi, produktivitas yang rendah, dan kinerja alat udara yang buruk.

12 Juli 2024

Sangat penting untuk mendesain sistem distribusi yang memadai untuk jaringan udara bertekanan Anda. Jika dilakukan dengan benar, Anda dapat menghemat listrik dan menjaga keoptimalan kinerja kondisi alat udara.

Sistem distribusi udara bertekanan yang memadai membutuhkan tiga hal: penurunan tekanan rendah antara kompresor dan titik konsumsi, kebocoran minimal dari pipa distribusi, serta pemisahan kondensat yang efisien jika pengering udara bertekanan tidak dipasang.

Jaga agar penurunan tekanan tetap rendah antara kompresor dan titik konsumsi

ukuran pipa udara bertekanan
Ketiga kebutuhan ini terutama berlaku untuk pipa utama, dan untuk konsumsi udara bertekanan yang direncanakan untuk kebutuhan saat ini serta untuk masa mendatang. Tambahan biaya untuk pemasangan dimensi pipa yang lebih besar serta perlengkapannya yang melebihi perkiraan awal akan lebih rendah jika dibandingkan dengan biaya pembangunan kembali sistem pipa udara bertekanan nantinya.

Rute, desain, dan penentuan dimensi jaringan jalur udara penting untuk efisiensi, keandalan, dan biaya produksi udara bertekanan. Terkadang penurunan tekanan besar dalam pipa dikompensasi dengan meningkatkan tekanan kerja kompresor dari 7 bar(e) menjadi 8 bar(e).

Jaringan distribusi udara bertekanan tetap harus ditentukan dimensinya sehingga penurunan tekanan pada pipa tidak melebihi 0,1 bar antara kompresor dan titik konsumsi yang paling jauh.

Penurunan tekanan dalam selang fleksibel penghubung, sambungan selang, dan peralatan lainnya harus ditambahkan ke sini. Sangat penting untuk menentukan dimensi komponen-komponen ini dengan benar, karena penurunan tekanan terbesar sering terjadi pada koneksi tersebut.
Panjang maksimum jaringan pipa udara bertekanan yang diperkenankan untuk penurunan tekanan tertentu dapat dihitung menggunakan persamaan berikut:
  • l = panjang pipa keseluruhan (m)
  • ∆p = penurunan tekanan yang diizinkan di jaringan (bar)
  • p = tekanan masuk absolut (bar(a))
  • qc = Penyaluran Udara Bebas kompresor, FAD (l/dtk)
  • d = diameter pipa internal (mm)

Solusi terbaik mencakup mendesain sistem pipa udara bertekanan sebagai closed loop ring line di sekitar area tempat udara bertekanan akan dikonsumsi. Selanjutnya, pipa cabang akan mengalirkan udara bertekanan dari loop ke berbagai titik penggunaan udara bertekanan. Sistem ini akan menghasilkan pasokan udara bertekanan yang seragam, meskipun sesekali ada penggunaan yang berat, karena udara dialirkan ke titik konsumsi sebenarnya dari dua arah. Desain sistem udara bertekanan ini sebaiknya digunakan untuk semua instalasi, kecuali jika beberapa titik konsumsi udara yang besar berada pada jarak yang jauh dari instalasi kompresor. Rute pipa udara utama terpisah kemudian diarahkan ke titik-titik ini.

Mendesain jaringan pipa udara bertekanan

jaringan pipa udara bertekanan

Mendesain dan menentukan dimensi jaringan udara bertekanan dimulai dari daftar peralatan yang merinci semua konsumen udara bertekanan, dan diagram yang menunjukkan lokasinya masing-masing.

Jaringan udara bertekanan yang lebih besar dapat dibagi menjadi empat bagian utama:

  • Riser: Memindahkan udara bertekanan dari kompresor ke area konsumsi
  • Pipa distribusi: Membagi udara ke seluruh area distribusi.
  • Pipa servis : Mengarahkan udara dari pipa distribusi ke tempat kerja.
  • Perlengkapan udara bertekanan

Menentukan dimensi jaringan pipa udara bertekanan

Tekanan yang diperoleh tepat setelah kompresor umumnya tidak pernah dapat sepenuhnya digunakan karena distribusi udara bertekanan menghasilkan beberapa kerugian tekanan, terutama karena kerugian gesekan pada pipa dan karena bahan pipa udara bertekanan.

Selain itu, efek pelambatan dan perubahan arah aliran terjadi pada katup dan belokan pipa. Kerugian yang dikonversi menjadi panas ini mengakibatkan penurunan tekanan.

 

Panjang pipa yang setara untuk semua komponen instalasi dihitung menggunakan serangkaian fitting dan komponen pipa, serta resistan aliran yang dinyatakan dengan panjang pipa yang setara. Panjang pipa "ekstra" ini ditambahkan pada panjang semula pipa lurus. Selanjutnya, dimensi yang dipilih di jaringan dihitung ulang untuk memastikan bahwa penurunan tekanan tidak terlalu signifikan. Bagian individual (pipa servis, pipa distribusi, dan riser) harus dihitung terpisah untuk instalasi besar. 

Kecepatan udara

Gagasan yang paling diabaikan dalam tata letak dan desain pipa udara bertekanan adalah kecepatan udara. Kecepatan berlebih dapat menjadi akar penyebab tekanan balik, sinyal kontrol yang tidak menentu, turbulensi, dan penurunan tekanan yang disebabkan oleh turbulensi.

Menurut British Compressed Air Society (BCAS), kecepatan 6 m/s atau kurang dapat mencegah agar kelembapan dan kotoran tidak terbawa melewati kaki pembuangan dan ke dalam kontrol.

Kecepatan yang lebih besar dari 9 m/s sudah cukup untuk mengangkut air dan kotoran di aliran udara. Dengan demikian, kecepatan pipa desain yang disarankan untuk pipa interkoneksi dan header utama adalah 6–7 m/s atau kurang, dan tidak pernah melebihi 9 m/s.


Jika Anda sedang mendesain sistem udara bertekanan, silakan hubungi salah satu sales engineer Atlas Copco untuk membantu mendesain sistem distribusi udara bertekanan terbaik dan paling optimal yang menurunkan biaya operasi Anda dan meningkatkan produktivitas.

Airnet