Ngày 12 tháng 7 năm 2024
Mạng lưới khí nén của bạn nhất thiết phải có hệ thống phân phối được thiết kế thích hợp. Nếu làm đúng, bạn có thể tiết kiệm năng lượng và dụng cụ khí tiếp tục hoạt động ở điều kiện tối ưu.
Có ba yêu cầu dành cho hệ thống phân phối khí nén được thiết kế thích hợp: sụt giảm áp suất thấp giữa máy nén khí và điểm tiêu thụ, rò rỉ tối thiểu từ đường ống phân phối và tách ngưng tụ hiệu quả nếu không lắp máy sấy khí nén.
Duy trì sụt giảm áp suất thấp giữa máy nén khí và điểm tiêu thụ
Việc định tuyến, thiết kế và định kích thước của mạng lưới khí quan trọng đối với hiệu suất, độ tin cậy và chi phí sản xuất khí nén. Đôi khi, sụt giảm áp suất thấp trong đường ống được bù lại bằng cách tăng áp suất làm việc của máy nén khí từ 7 bar(e) lên 8 bar(e).
Mạng lưới phân phối khí nén cố định nên được định kích thước sao cho sụt giảm áp suất trong đường ống không vượt quá 0,1 bar giữa máy nén khí và điểm tiêu thụ xa nhất.
Sụt giảm áp suất trong ống mềm kết nối, khớp nối ống và những gá lắp khác phải được thêm vào. Điều đặc biệt quan trọng là định kích thước đúng cách những thành phần này vì sụt giảm áp suất lớn nhất thường xảy ra ở những chỗ nối như vậy.
- l = chiều dài ống tổng thể (m)
- ∆p = sụt giảm áp suất được phép trong mạng lưới (bar)
- p = áp suất nạp tuyệt đối (bar(a))
- qc = Lưu lượng máy nén khí, FAD (l/giây)
- d = đường kính trong của ống (mm)
Giải pháp tốt nhất là thiết kế một hệ thống đường ống khí nén dưới dạng đường ống vòng mạch kín quanh khu vực sẽ tiêu thụ khí. Ống nhánh có thể chạy từ vòng đến các điểm tiêu thụ khác nhau. Điều này cung cấp nguồn cung khí nén nhất quán, bất kể sử dụng ngắt quãng nhiều, vì khí được đưa đến điểm tiêu thụ thực sự từ hai hướng. Thiết kế hệ thống khí nén này nên được sử dụng cho tất cả hệ thống, trừ trường hợp một số điểm tiêu thụ khí lớn nằm cách rất xa hệ thống máy nén khí. Trong trường hợp này, đường ống khí chính riêng biệt sẽ được chuyển đến các điểm này.
Thiết kế mạng lưới đường ống khí nén
Điểm bắt đầu khi thiết kế và định kích thước mạng lưới khí nén là một danh sách thiết bị trình bày chi tiết tất cả điểm tiêu thụ khí nén, một sơ đồ cho biết vị trí riêng của các điểm này.
Có thể chia mạng lưới khí nén lớn hơn thành bốn phần chính:
- Ống đứng: Vận chuyển khí nén từ nhà máy nén khí đến khu vực tiêu thụ
- Ống phân phối: Tách khí trong toàn khu vực phân phối.
- Ống dịch vụ: Định tuyến khí từ ống phân phối đến nơi làm việc.
- Gá lắp khí nén
Định kích thước mạng lưới đường ống khí nén
Áp suất thu được tức thì sau máy nén nhìn chung không bao giờ có thể được tận dụng đầy đủ vì việc phân phối khí nén tạo ra thất thoát áp suất, chủ yếu là thất thoát do ma sát trong đường ống và do vật liệu của đường ống khí nén.
Ngoài ra, hiệu ứng giảm hiệu suất và thay đổi trong hướng chảy xảy ra ở van và chỗ cong của ống. Thất thoát được chuyển thành nhiệt, dẫn đến sụt áp.
Chiều dài đường ống tương đương cho tất cả bộ phận của hệ thống được tính bằng cách sử dụng danh sách thành phần ống và gá lắp, cũng như lực cản dòng được thể hiện trong chiều dài ống tương đương. Những chiều dài ống "phụ thêm" này được thêm vào chiều dài ống thẳng ban đầu. Kích thước đã chọn của mạng lưới sau đó được tính để đảm bảo sụt áp sẽ không quá lớn. Các phần riêng lẻ (ống dịch vụ, ống phân phối và ống đứng) nên được tính riêng cho hệ thống lớn.
Vận tốc không khí
Ý kiến bị bỏ qua nhiều nhất trong bố cục và thiết kế đường ống khí nén là vận tốc không khí. Vận tốc quá cao có thể là nguyên nhân gốc rễ của áp lực ngược, tín hiệu điều khiển thất thường, nhiễu loạn và giảm áp do nhiễu loạn.
Hiệp hội Khí nén Anh (BCAS) đề xuất vận tốc từ 6 m/giây trở xuống để ngăn mang hơi ẩm và mảnh vụn qua chân xả vào điều khiển.
Vận tốc lớn hơn 9 m/giây là đủ đề vận chuyển mọi lượng nước và mảnh vụn vào dòng khí. Do vậy, tốc độ đường ống thiết kế được khuyến nghị cho đường ống nối với các ống góp chính là từ 6-7m/giây trở xuống và không bao giờ vượt quá 9 m/giây.
Nếu bạn đang thiết kế một hệ thống khí nén, hãy liên hệ với một trong những kỹ sư bán hàng của Atlas Copco để giúp thiết kế hệ thống phân phối khí nén tối ưu và tốt nhất giúp giảm chi phí vận hành và cải thiện năng suất.
