3-5-1 بررسي كلي ( General )

سه فاكتور اصلي براي ايجاد عملكردهاي قابل اطمينان و بازدهي اقتصادي مناسب در سيستم توزيع وجود دارد : افت فشار پايين بين كمپرسور و نقطه مصرف ، حداقل نشتي و جداسازي آب تقطير به بهترين نحو در سيستمي كه خشك كن هواي فشرده در آن نصب نشده باشد .

اين امر اصولاً در لوله هاي اصلي به كار مي رود . هزينه نصب لوله با ابعاد بزرگتر و نيز اتصالاتي كه در مراحل اول مورد نياز است در مقايسه با هزينه بازسازي دوباره سيستم در آينده كمتر است . مسيريابي ، برآورد ابعاد و طراحي شبكه خط لوله در كارايي ، قابليت اطمينان و هزينه دستگاه مهم است. گاهي اوقات افت شديد فشار در خط لوله با افزايش فشار كاري كمپرسور جبران مي شود ، مثلاً وقتي از 7 بار به 8 بار برسد . اين امر مقرون به صرفگي هواي فشرده را كاهش مي دهد . وقتي كه مصرف هواي فشرده كم شود ، افت فشار نيز افت مي كند و فشار در نقطه مصرف بيشتر از حد مجاز بالا ميرود .

دستگاههاي هواي فشرده ثابت بايد به گونه اي برآورد ابعاد شوند كه افت فشار در لوله ها بين كمپرسور و دورترين نقطه مصرف از  bar 1/0 تجاوز نكند . علاوه بر آن افت فشار در شيلنگ ها ، بست هاي لوله و اتصالات ديگر لوله كشي را مورد توجه قرار دهيد . چگونگي اندازه گيري اين بخش ها نيز اهميت بخصوصي دارد ، به اين علت كه غالباً در چنين اتصالاتي افت فشار به حداكثر مي رسد .

از رابطه زير مي توان درازترين طول مجاز را در شبكه لوله كشي براي افت فشار معيني محاسبه كرد :

 

l =

l    = طول كلي لوله  (متر)

=  بيشترين افت فشار مجاز در شبكه  (بار)

p   =  فشار مطلق ورودي (بار)

=   و جريان FAD ( l / s )

d  = قطر داخلي لوله  ( mm )

به طور كلي ، بهترين راه حل اين است كه سيستم لوله كشي را بصورت خط حلقوي در اطراف منطقه مورد نظر طراحي نمود . سپس انشعابات لوله را از خط لوله اصلي به نقاط مصرف رساند . اگرچه هواي فشرده از دو طرف به نقطه مصرف هدايت مي شود ، در عوض اين سيستم توزيع يكنواختي را تاٌمين  مي نمايد .

اين سيستم بايد براي تمام دستگاهها مورد استفاده قرار گيرد  ، حتي اگر بعضي از نقاط مصرف  فاصله زيادي نسبت به كمپرسور داشته باشد . سپس يك لوله اصلي جداگانه ، به اين قسمتها كشيده مي شود .

 

3-6-1-1 مخزن ذخيره هوا ( Air receiver )

در هر تاٌسيسات كمپرسور يك يا چند مخزن ذخيره هوا وجود دارد . اندازه مخزن ها بر طبق ظرفيت كمپرسور ، سيستم كنترل و مقدار هواي مورد نياز مصرف كننده انطباق دارد . مخزن ذخيره هوا فضائي را براي ذخيره سازي هوا فشرده تشكيل مي دهد ، ارتعاش كمپرسور را متعادل مي كند ، هوا را خنك مي كند و آب تقطير را جمع آوري مي نمايد .

بدين ترتيب مخزن ذخيره هوا بايد با ادوات تخليه فاضلاب متناسب باشد . هنگام برآورد اندازه حجم مخزن هوا ،

مي توانيد رابطه زير را به كار ببريد . توجه كنيد كه اين رابطه فقط در كمپرسورهايي به كار مي رود كه داراي كنترل بي بار سازي / باردهي هستند .

 

V =

V  = حجم مخزن ذخيره هوا ( l )

Q  = ظرفيت كمپرسور ( l / s ) FAD

= فشار ورودي كمپرسور ( bar ( a ) )

= دماي حداكثر ورودي كمپرسور ( K )

=  دماي هواي فشرده در مخزن هوا( K )

=  تفاوت فشار دستگاه بين زمان بي بار سازي و زمان باردهي

= حداكثر فركانس =  ثانيه 30 / چرخه 1

رابطه زير ، فرمول ساده شده اي است كه در فشار محيط 1 بار آتمسفري و تقريباً دماي ˚C  20 و زمان چرخه 30 ثانيه به كار مي رود .

 

 

 

V =

V    = حجم مخزن ذخيره هوا (  )

Q    =  ظرفيت بزرگترين كمپرسور ( / mm )

=   اختلاف فشار طراحي شده ( bar )

 

اگر مقدار زيادي از هواي فشرده در طول دوره هاي كوتاه مدت مورد نياز باشد ، مقرون به صرفه نسبت كه كمپرسور يا شبكه لوله را بر طبق اين فرمول اندازه گيري كنيم . پس يك مخزن ذخيره هواي جداگانه نزديك مصرف كننده نصب مي شود و بر طبق حداكثر هواي خروجي اندازه گيري مي شود .

در موارد بحراني تر ، يك كمپرسور پر فشار كوچك تر به همراه يك مخزن هواي بزرگ مورد استفاده قرار مي گيرد و بدين ترتيب نياز به مقادير زياد هواي فشرده در طول دوره هاي كوتاه مدت بين فواصل طولاني را تأمين مي كند . سپس مي توان كمپرسور را براي مقدار مصرف ميانگين اندازه گيري كرد .

رابطه زير را مي توان براي چنين مخزن هوايي به كار برد :

 

V =   =

V = حجم مخزن ذخيره هوا   ( l )

Q = مقدار جريان هوا طي دوره تخليه  ( l / s )

t   = مدت دوره تخليه  ( s )

= فشار كاري معمولي در شبكه ( bar )

=  حداقل فشار براي عملكرد مصرف كننده( bar )

L  =  مراحل پر كردن هواي مورد نياز( 1 / چرخه كاري )

 

اين فرمول به اين نكته توجه نمي كند كه كمپرسور مي تواند در طول مرحله تخليه كردن ، هوا را ذخيره كند . كاربرد رايج اين فرمول در به كار اندازي موتورهاي بزرگ كشتي است ، كه در اين موتورها فشار پر كنندگي مخزن هوا 30 بار است .

3-6-1 طراحي شبكه هواي فشرده ( Design of the compressed air network )

در تاٌسيسات كوچك تر مي توان از همان قطر لوله اي كه به عنوان  لوله بالابر استفاده مي شود براي لوله توزيع استفاده نمود . در هنگام طراحي و برآورد شبكه ، اولين چيزي كه بايد انجام داد اين است كه فهرستي از تجهيزات به همراه تمام مصرف كننده هاي هواي فشرده را  تهيه و نقشه جانمائي آنها را مشخص نمايد . مصرف كننده ها در واحدهاي منطقي گروه بندي مي شوند و از طريق لوله توزيع يكساني تاٌمين مي شوند . سپس لوله توزيع توسط لوله هاي بالابر موجود از قسمت كمپرسور مركزي تغذيه مي شود .

يك شبكه كمپرسور هواي فشرده بزرگتر مي تواند به چهار قسمت اصلي تقسيم شود : لوله هاي بالابر ، لوله هاي توزيع ، لوله هاي سرويس و اتصالات هواي فشرده . لوله هاي بالابر هواي فشرده را از قسمت كمپرسور مركزي به محدوده مصرف منتقل مي كنند . لوله هاي توزيع هوا را در سرتاسر محدوده مصرف توزيع مي كنند . لوله هاي سرويس ، هوا را از لوله هاي توزيع به مكان هاي كاري تغذيه مي كنند . اتصالات هواي فشرده ، متصل كننده لوله سرويس و مصرف كننده هواي فشرده هستند .

3-6-2 برآورد ظرفيت شبكه هواي فشرده ( Dimensioning the compressed air network )

فشاري كه بلافاصله بعد از كمپرسور حاصل مي شود را هرگز نمي توان بطور كامل به كار برد ، بدين ترتيب ، بايد اتلافي را كه توزيع هواي فشرده به همراه دارد محاسبه كنيد ، عمدتاً اصطكاك در لوله ها . بعلاوه ، كنترل و تغيير جهت جريان هوا در شيرآلات و خم هاي لوله رخ مي دهد . تلفاتي كه به گرما تبديل مي شود ، باعث افت فشار مي شود كه اين افت فشار را براي يك لوله مستقيم مي توان از فرمول زير محاسبه كرد :

= 450 x

= افت فشار  ( bar )

=  هواي آزاد ، جريان هوا( l/s )

d =  قطر داخي لوله ( mm )

l =  طول لوله   ( mm )

p = فشار مطلق ابتدائي  ( bar (a) )

هنگام محاسبه قسمت هاي مختلف شبكه هواي فشرده مي توانيد از مقاديري كه در زير ذكر شده است استفاده كنيد ، اين ارقام مربوط به افت فشار مجاز هستند :

افت فشار در لوله هاي سرويس bar03/0

افت فشار در لوله هاي توزيع bar 05/0

افت فشار در لوله هاي بالابر bar02/0

افت فشار كلي در تاٌسيسات لوله كشي bar10/0

طول هاي لوله مورد نياز براي بخش هاي متفاوت شبكه تخمين زده مي شوند ( لوله هاي بالابر ،توزيع ، سرويس ) . يك نقشه مقياس از طرح شبكه مي تواند مبناي مناسبي باشد . طول لوله از طريق اضافه كردن طول هاي معادل شيرها ، زانويي ها ، اتصال ها و غيره ، تصحيح مي شود ، همانطور كه در شكل 36 : 3 ذكر شده است . هنگام محاسبه قطر لوله مي توانيد از يك جدول نمودارمحاسباتي ، همانطور كه  در شكل 37 : 3 نشان داده شده است ، استفاده كنيد و بدين ترتيب بهترين قطر لوله مورد نياز را به عنوان جايگزيني براي فرمول ( شكل 36 : 3 ) بدست آوريد . بايد جريان ، فشار ، افت فشار مجاز و طول لوله مشخص شود تا محاسبه اي در رابطه با آنها صورت گيرد . سپس لوله اي استاندارد با
نزديك ترين قطر بيشتر براي تاٌسيسات انتخاب مي شود .

طول لوله هاي مورد نياز براي قسمتهاي مختلف تاٌسيسات را مي توان با استفاده از فهرستي از اتصالات و تجهيزات لوله كشي و نيز مقاومت جريان را كه در اثر طول لوله ايجاد شده است ، محاسبه كرد . اين طول هاي ” اضافي ” لوله به طول لوله اوليه اضافه مي شوند . سپس اندازه هاي انتخاب شده شبكه دوباره محاسبه مي شوند تا اطمينان حاصل شود كه افت فشار ، زياد نخواهد بود . در تاٌسيسات بزرگ بخش هاي خاص (  لوله سرويس ، لوله توزيع و لوله هاي بالا برنده )  بايد به طور جداگانه محاسبه شوند  .

 

3-6-1 اندازه گيري جريان ( Flow measurement )

جريان سنج هايي كه به طور استراتژيكي ، در كمپرسور نصب مي شوند ، ميزان بدهكاري داخلي و بودجه اقتصادي مصرف هواي فشرده را در داخل شركت نشان مي دهند . هواي فشرده يكي از فرآورده هايي است كه در داخل كارخانه توليد مي شود و جزء هزينه هاي كارخانه محسوب مي شود . با چنين ديدگاهي ، اين موضوع براي همه جالب مي شود كه مصرف را در بخش هاي مختلف كاهش دهند . جريان سنج هاي مدرني كه امروزه در بازار يافت مي شود مي توانند تمام ارقام عددي را ارائه دهند ،    اين ارقام را مي توان يا به طور مستقيم مشاهده كرد و يا داده هاي اندازه گيري شده آن را مستقيماً به جداول بدهكاري كامپيوتر وارد نمود .

جريان سنج ها بطور كل نزديك به شيرهاي كنترل نصب مي شوند .جريان سنج هاي حلقوي به طريق خاصي عمل مي نمايند كه جريان هاي رفت و بر گشت را اندازه گيري مي كنند .

Sorry, the comment form is closed at this time.

© 2011 اطلس کاسپین Designed By Mohammad Reza Navaei