Стиснене повітря: для чого і як використовується

Стиснене повітря - повітряна маса, яка міститься в якій-небудь ємності, при цьому її тиск перевищує атмосферне. Його використовують у промисловості в різноманітних виробничих операціях. Типова система стисненого повітря - це установка, що працює при тиску до десяти бар. У таких випадках повітряну масу стискають в десять разів від її початкового об'єму.

Загальна інформація

При тиску в сім бар стиснене повітря практично безпечний при експлуатації. Він здатний забезпечити достатню рушійну силу інструменту не гірше, ніж електрична подача. При цьому потрібна менша кількість витрат. Крім того, така система характеризується більш швидким спрацьовуванням, що в кінцевому результаті може зробити її набагато зручніше. Однак для цього потрібно враховувати параметри, наведені нижче.

1. Чим довше шлях компресора-споживача, тим більше витрачається енергії.
2. Стиснене повітря досить ефективний при великому наявності однотипних операцій, в такому випадку з'являється перевага перед електричними установками. Адже ефективніше встановити повітряний циліндр, ніж електродвигун.
3. Необхідно постійно відслідковувати наявність витоків.
4. При використанні води, побутового газу і т. Д. Ми вже звикли бути економними, а ось при використанні даного виду енергії багато стають марнотратними, вважаючи його безкоштовним. Необхідно постійно вдосконалювати пневматичні системи на виробництві, наприклад, у країнах Західної Європи постійно з'являються нові розробки сопел, в яких повітря витрачається набагато менше, при цьому істотно знижується рівень шуму.

Застосування стисненого повітря

Досить часто виробничники використовують цей вид енергії для швидкої та ефективної очищення обладнання від забруднень і пилу. Крім того, стиснене повітря широко застосовують для продувки труб в котельнях. В деревообробної промисловості його використовують для очищення приміщень, обладнання і навіть одягу від деревного пилу. У більшості країн вже з'явилися стандарти щодо застосування цього виду енергії, наприклад, в Європі це CUVA, а в США - OSHA. Крім використання його у виробничих операціях, широко поширені інструменти, які працюють безпосередньо на повітряній ходу, - це шуруповерти, пневматичні дрилі, гайковерти, відбійні молотки (При монтажі обладнання і будівництві), пульверизатори (при проведенні капітальних ремонтів). Крім цього, зараз широко використовується стиснене повітря в балончиках в пневматичній зброї.

Безпека

Використовуючи стиснене повітря, необхідно дотримуватися заходів безпеки, наведені нижче.

1. Забороняється направляти струмінь в рот, очі, ніс, вуха та інші місця.
2. Не можна обробляти стисненим повітрям відкриті рани, т. К. Під шкірою можуть утворитися бульбашки, якщо вони дійдуть до серця, то приведуть до серцевого нападу, а якщо до мозку, то можуть спровокувати крововилив у мозок. Крім того, потрапляючи в рану, повітря може занести в неї інфекцію, яка знаходиться в компресорній системі або в трубах.
3. Заборонено балуватися і направляти струмінь стисненого повітря на інших людей.
4. Не слід накачувати тиск в компресорну систему понад норму.
5. Всі елементи пневматичної установки повинні ретельно закріплюватися щоб уникнути відривів і, як наслідок, травм.
6. Заборонено проводити очищення обладнання від пилу і бруду в присутності джерела відкритого вогню і зварювальних робіт. Це може спровокувати вибух через наявність пилу в підвішеному стані.
7. Працюючи з системами стисненого повітря, необхідно користуватися засобами індивідуального захисту, наприклад, окулярами або маскою.
8. Заборонено здійснювати затяжку муфт, різьбових з'єднань, болтів у вузлах або на трубах під тиском.
9. При монтажі пневматичної системи шланги слід кріпити в місцях з найменшим ризиком ушкодження (на стелях, стінах).

стиснене повітря в балончиках

Переваги стисненого повітря

Тепер розглянемо, в чому полягають переваги застосування цього виду енергії на виробничих лініях.

1. Пневматичні інструменти характеризуються малою вагою при досить високій потужності.
2. Такі установки можна використовувати тривалий час без перегріву.
3. Невисокі витрати на обслуговування системи.
4. Пневматичні компресори можна використовувати як джерело енергії на пожежонебезпечному виробництві з вибуховими та легкозаймистими речовинами (підземні тунелі, шахти).
5. Ці інструменти підходять для цехів з високою агресивним середовищем. Однак при цьому необхідно враховувати, що робоча температура стисненого повітря перевищує температуру навколишнього середовища на десять градусів за Цельсієм. Крім того, зі збільшенням даного параметра буде прямопропорційно зростати і вологість повітряного струменя.
6. Використання пневматичних систем дозволяє істотно спростити автоматизацію виробничих процесів. Наприклад, таких як сушка, фарбування та інших.
7. Знижується час простою обладнання.

Мережі стисненого повітря

Для оптимальної роботи і високої економічності установки необхідно виконання наступних вимог. В пневматичної системі слід мінімізувати втрати, крім того, повітря повинне приходити до споживачів висушеним і чистим, це досягається шляхом установки спеціального осушувача, що дозволяє конденсувати вологу. Також особливу увагу необхідно приділяти магістральних трубопроводах. Грамотна установка повітропроводів - це запорука довговічності функціонування, а також зниження витрат на обслуговування. За рахунок збільшення рівня тиску в компресорі можна компенсувати падіння в трубопроводі.

Розрахунок споживання стисненого повітря

Компресорні установки завжди включають в себе так звані ресивери (повітрозбірники). Залежно від продуктивності і потужності устаткування система може містити кілька ресиверів. Їх основне призначення - це згладжування пульсацій тиску, крім того, всередині повітрозбірника відбувається охолодження газової маси, і це призводить до випадання конденсату. Розрахунок стисненого повітря полягає у визначенні споживання ресивера. Виробляється це за наступною формулою:

• V = (0.25 х Q_{c х} p_{1 х} T₀) / (F_max х (P_u-p_l) Х T_l), Де:
  - V - об'єм повітряного ресівера-
  - Q_c - продуктивність компрессора-
  - p₁ - тиск на виході установки-
  - T_l - максимальна температура-
  - T₀ - температура стисненого повітря в ресивері_-
  - (P_u-p_l) - Задана різниця тиску навантаження і разгрузкі-
  - f_max - максимальна частота.