Conform unui studiu UE („Compressed Air Systems In The European Union“), în 80% din întreprinderi, sistemul de distribuţie a aerului comprimat este cea mai slabă componentă a tehnicii aerului comprimat. În acest fel, anual se aruncă pe fereastră în adevăratul sens al cuvântului mii de euro, reprezentaţi de cheltuielile de energie.

Distribuţia aerului comprimat are rolul de a transporta agentul aer comprimat, cu influenţe minime posibile ale:

- calităţii aerului (prin rugină, apă, ţunder de sudură etc.)
- presiunii (pe baza pierderilor ) şi
- debitului (prin pierderi prin fisuri sau neetanşeităţi).

Căderile de presiune costă

Fiecare consumator de aer comprimat din reţea necesită o anume presiune de funcţionare optimă. O presiune prea mică provocată de exemplu de diametrul prea mic al conductei, reduce performanţa consumatorului. Presiunea prea mare pe de altă parte, nu duce doar la creşterea cheltuielilor cu energia, ci şi scurtează durata de viaţă a consumatorilor.

Dimendionarea conductelor

Un alt factor direct de influenţare a compresoarelor, a consumatorilor, şi prin acestea a costurilor de producţie îl reprezintă desigur dimensionarea reţelei de aer comprimat. Cele mai importante criterii de realizare ale reţelei de aer comprimat sunt:

  • Debitul
  • Presiunea de funcţionare
  • Lungimea conductei
  • Căderea de presiune

Considerând aceste criterii, se poate afla diametrul corect al conductei de aer comprimat. Dimensionarea diametrului conductelor de aer comprimat se realizează fie....

  • prin folosirea unor diagrame / nomograme, fie
  • cu ajutorul unor tabele, din care se poate citi direct diametrul corespunzător, sau
  • cu ajutorul unor formule de calcul

d= diametrul interior al conductei (m)

V= debitul total (m3/s)

L= lungimea nominală a conductei (m)

Δp =Căderea de presiune (bar)

p1=presiunea de funcţionare (bar)

Se trage o dreaptă care leagă linia A (lungimea conductei) de linia B (debit aspirat), dreaptă care se prelungeşte până la axa 1. Apoi se trage o dreaptă care leagă linia E (presiunea în sistem) cu linia G (pierderea de presiune dorită). Punctele de întretăiere de pe axele 1 şi 2 se leagă cu altă dreaptă, care intersecteazp linia D. Punctul de intersecţie reprezintă diametrul necesar al conductei. 

Fig. 2: Tabelul pentru dimensionarea lăţimi nominale pentru conductele de aer comprimat

În general, diametrul conductei de aer comprimat ar trebui să fie cât de mare posibil. Cele mai mari pierderi de presiune sunt provocate de conducte dimensionate prea mic, respectiv prea strâmte. Experienţa arată că, în cazurile în care reţeaua de aer este iniţial corect dimensionată, cu timpul se adaugă din ce în ce mai mulţi consumatori, fără să se repdiem,nsioneze reţeaua. Nu rare sunt cazurile în care, pentrz a acoperi consumul astfel suplimentat, să se crească doar performanţa compresoarelor.

Căderea de presiune reprezentabilă din p.d.v. economic (vezi fig.3)

  • Căderea de presiune, de la producerea aerului comprimat şi până la consumator, se împarte, în cazul unei reţele de aer comprimat optime, după cum urmează:

    • < 0,03 bar pentru conducta principală (conducta dintre staţia de compresoare şi centrul principal de consum)
    • < 0,03 bar pentru conductele de distribuţie (conductele care distribuie aerul în cadrul centrului de consum)
    • < 0,04 bar pentru racorduri (legătura dintre conducta de distribuţie şi consumator)

    Pierderea de presiune în fiecare componentă a sistemului de tratare a aerului comprimat se poate reprezenta după cum urmează:

 

Fig. 4: Reprezentarea grafică a pierderilor de presiune  Δp într-un sistem de distribuţie al aerului comprimat  (de la generator la consumator).

Dimensiunea pierderii de presiune totale depinde de:

  • Gradul de murdărire şi numărul componentelor de tratare a aerului
  • Tipul ţi numărul armăturilor
  • Diametrul conductelor de aer comprimat.

Cu cât sistemul de conducte de aer comprimat este mai nerentabil din punct de vedere al concepţiei, cu atât mai mult trebuie să şlucreze un compresor pentru a creea presiunea şi a o menţine. Asta înseamnă: 1 bar pierdere în sistemul de aer comprimat = 1 bar mai mult care trebuie să fie produs de compresor = cca. 10% mai multă putere consumată.

Influenţa elementelor de imbinare

Fiecare element din sistemul de conducte de aer comprimat, indiferent că este vorba de componente de tratare a aerului sau de armături ale conductelor, provoacă o pierdere de presiune prin rezistenţa opusă.
Luând în considerare pierderile cauzate de armături şi fitinguri, în acest context o conductă dreaptă ar fi ideală. Dar date fiind condiţiile impuse de conformaţia clădirilor, nu se pot realiza în general conducte fără fitinguri şi armături de la producător la consumatorul de aer comprimat.

Lungimi m / diametre DN echivalente
DN 25
DN40
DN 50
DN 80
DN 100
DN 125
DN 150
8
 10 15 25 30 50 60
1,2
2
3
4,5
6
8
10
0,3
0,5
0,7
1
1,5
2
2,5
1,5 2,5 3,5 5 7 10 15
0,3
0,5
0,6
1
1,5
2
2,5
0,15
0,25
0,3
0,5
0,8
1
1,5
2 3 4 7 10 15 20
0,5 0,7 1 2 2,5 3,5 4

Fig.. 5: Pierderilor de presiune ce rezultă în elemente de conducte (Sursa: VDMA) datorită rezistenţei individuale al acestora exprimat  în metri (lungime echivalentă) de ţeavă dreaptă.

În plus trebuie folosite materiale adaptate fiecărei aplicaţii în parte. Factorii de influenţă pentru alegerea materialelor corespunzătoare sunt:

  • calitatea aerului comprimat
  • dimensiunea ţevilor
  • presiunea
  • influenţele din mediul înconjurător,
  • cheltuielile de montaj
  • costurile materiale.

Extinderea unei reţele de aer comprimat

O altă posibilitate de extindere a unei reţele spraîncărcate este instalarea unei conducte paralele, care se racordează cu conducta de distribuţie deja existentă. Astfel, sistemul de conducte poate fi extins, fără cheltuieli majore, sub forma unui sistem în inel.

- V-am trezit interesul?
- Doriţi să aflaţi mai multe?
- Sau sunteţi acum şi dvs. de părere că nu trebuie să regândiţi reţeaua dvs. de aer comprimat. Contactaţi-ne şi vă vom sfătui.

Caută consultanţă

ALMiG

ori unde eşti în lume