Пневмолинии - насколько они эффективны

Пневмолинии: для чего они необходимы и в чем заключается их эффективность

Для поддержания производственных мощностей на высоком технологическом уровне необходимо время от времени заниматься их модернизацией. Особая разновидность мероприятий, с помощью которых получается усовершенствовать производственные возможности предприятия, сводится к установке оборудования, работающего на сжатом воздухе. В этой связи можно с уверенностью сказать, что пневмолинии помогают повысить рентабельность предприятия за счет внедрения в производство более экономичного пневматического оборудования.

В настоящее время пневматические магистрали создаются на предприятиях пищевой промышленности, в химических отраслях, на предприятиях автосервиса и в машиностроительной отрасли… Сжатый воздух приводит в движение механизмы ручного инструмента и промышленных станков, без него не может работать лакокрасочное оборудование и упаковочные машины… Даже для вспомогательных работ в больших количествах используется сжатый воздух (для продувки радиаторов, для проверки герметичности разнообразной продукции и т. д.), что говорит об откровенной незаменимости пневматических линий в условиях современного производства.

Промышленная пневмолиния – это серьезная система, спроектированная в соответствии с потребностями предприятия, построенная с соблюдением многочисленных требований, стандартов и регламентов.

Принципы создания пневматических магистралей

Любая пневматическая магистраль создается в соответствии с ее основной задачей: обеспечение машин и оборудования сжатым воздухом. В ее состав входят следующие элементы и оборудование:

• компрессорные установки, отвечающие за генерацию сжатого воздуха;

• ресиверы, отвечающие за аккумулирование сжатого воздуха в системе и за поддержание в ней равномерного давления;

• фильтры, осушители, охладители – обвязка, отвечающая за повышение качества сжатого воздуха;

• трубы;

• фитинги и запорная арматура.

Но для синхронной работы всех элементов пневмомагистрали недостаточно закупить на предприятие перечисленное оборудование и подключить его в стандартной последовательности. Чтобы система повышала прибыль и увеличивала рентабельность технологических процессов, ее необходимо рассчитать и грамотно спроектировать. Только после этого можно приступать к закупке комплектующих и последующей сборке пневмолинии.

Проектирование пневмолинии начинается с выбора компрессорного оборудования. И здесь необходимо понять, как правильно организовать подачу воздуха. Ее можно осуществлять от мощного центрального компрессора, а можно организовать производство сжатого воздуха в различных участках системы. Поиск правильного ответа на этот вопрос – это и есть ключевой принцип создания пневмолинии.

У каждой схемы есть свои преимущества и недостатки.

Преимущества схемы с централизованным компрессором:

• наличие прямых возможностей, ведущих к сокращению расхода электроэнергии;

• простота обслуживания системы;

• простота организации контроля над состоянием системы;

• минимизация площадей, необходимых для установки компрессорного оборудования.

Если пневмолиния не имеет сильной разветвленности, централизованный компрессор будет для нее оптимальным решением. В противном случае не избежать больших потерь давления, связанных с огромной протяженностью трубопроводных магистралей.

Преимущества децентрализованной схемы производства сжатого воздуха:

• минимизация потерь сжатого воздуха;

• возможность создания простой разводки;

• возможность экономии на закупке компрессоров различной мощности (в соответствии с потребностями каждого производственного участка);

• экономия на строительстве массивного фундамента (для компрессорных установок небольшой мощности он попросту не нужен).

Стоимость организации фундамента может достигать 15% от стоимости самого компрессора.

Следует обратить внимание на то, что обслуживать несколько компрессоров намного труднее, чем одну, пусть даже более мощную, компрессорную установку.

На практике обе схемы получили примерно одинаковое распространение. То есть, выбор системы полностью зависит от специфики производства.

Факторы, от которых зависит эффективность пневмолинии

Проектирование пневмолинии осуществляется в соответствии с требованиями международных стандартов. После выбора компрессора осуществляется подбор труб, из которых будут собираться основные участки пневмомагистрали. В этом плане заказчику доступно несколько вариантов:

1. Стальные трубы – дешевы, прочны, но плохо сопротивляются коррозии. Они обладают высоким сопротивлением воздушному потоку, а смонтировать их, не останавливая производственные процессы на предприятии, невозможно ввиду необходимости выполнять большое количество сварочных работ.

2. Пластиковые трубы – обладают небольшим весом, имеют хорошую коррозионную устойчивость, позволяют создавать пневмолинии, которые впоследствии легко модернизируются. Недостаток – при перепадах температур демонстрируют высокий коэффициент линейного расширения.

3. Алюминиевые трубы – почти не сопротивляются движению воздушного потока, обладают небольшим весом и хорошей устойчивостью против коррозии.

4. Трубы из нержавеющей стали – демонстрируют повышенную устойчивость против коррозии, но отличаются высокой ценой.

Выбор материала на данном этапе обусловлен спецификой производства и требованиями, предъявляемыми к качеству сжатого воздуха.

Важно! Монтаж алюминиевых труб, оснащенных фитингами, может осуществляться силами всего одного человека. Это существенно снижает стоимость монтажных работ, но не приводит к увеличению их продолжительности.

Ключевые факторы, влияющие на эффективность пневмолинии:

• грамотный расчет угла наклона труб;

• правильный выбор проходного сечения;

• минимизация длины пневмомагистрали;

• оснащение пневмолинии дренажными системами;

• установка запорной арматуры, позволяющей при необходимости изолировать отдельные участки системы от общей пневматической магистрали.

Все проектировочные расчеты должны осуществляться с учетом запаса по прочности. Проверка системы всегда производится при рабочих давлениях.

Это интересно: пневмолинии с комплектующими от бельгийского производителя AIRnet способны выдерживать четырехкратное превышение давления. На предмет запаса прочности данные магистрали проверяются под давлением, которое превышает норму на 30% – 50%.

Особенности выбора компрессора

Компрессорное оборудование должно иметь мощность и производительность, соответствующие потребностями предприятия. При расчете компрессора уделяется внимание следующим деталям:

• расчету суммарного потребления сжатого воздуха (л/мин);

• определению необходимого запаса производительности, который должен быть равен 10% - 15% от номинала;

• расчету коэффициента синхронности;

• вычислению производительности компрессорного оборудования на выходе;

• расчету объема ресивера, который будет подключен к компрессору;

По результатам вычислений подбирается оборудование, полностью соответствующее потребностям предприятия.

Важно: меры, предусматривающие минимизацию потерь на пневмолинии, позволяют уменьшить нагрузку на компрессорное оборудование и существенно снизить энергопотребление.

В соответствии с требованиями надзорных ведомств монтаж и проверку пневматических линий на территории РФ должны осуществлять специалисты, прошедшие специальную подготовку и аттестованные Ростехнадзором. Такой подход обеспечит не только соответствие возможностей магистрали потребностям предприятия, но и высокий уровень безопасности в процессе ее эксплуатации.