Производственные мощности потребляют немалое количество воздуха. В связи с этим перед проектировщиками стоит задача обеспечения его поставки в требуемом объеме с использованием специального оборудования.

Оптимальное средство производства для большинства промышленных предприятий – инструменты на пневмотяге. Ключевые преимущества пневмоинструментов в высокой энерговооруженности (отношение мощности на единицу веса) и продолжительном ресурсе эксплуатации. По этим параметрам они превосходят инструменты на электротяге в два раза. Также на крупном промышленном предприятии могут быть цеха, где производится окраска, сушка или другие технологические процессы, требующие наличия сжатого воздуха.

Основные потребители сжатого воздуха на предприятии

Промышленное предприятие состоит из множества цехов. Главными потребителями сжатого воздуха являются:

• Кузнечный, где потребители – пневмоинструмент, пневмозажимы, цилиндры молотов
• Штамповочный, к вышеперечисленному оборудованию здесь добавляется еще и цилиндры штампов
• Механ. обработки
• Сборочный
• Гальвнический, где проводятся барбатаж жидкостей
• Окрасочный, где потребителями являются камеры – окрасочный и сушильные

Разумеется, площади и масштабы производственных циклов везде отличаются, поэтому часть из перечисленных потребителей может отсутствовать.

Методики расчета потребностей в сжатом воздухе

При подсчете основной источник информации – паспортные данные оборудования. Также существует методика подсчета при отсутствии возможности собрать документацию на все промоборудование, которое используется на уже действующем предприятии. Для этого совокупность мощностей пневмооборудования разбивается на подсистемы, включенные в единый техпроцесс. Далее следует подсчитать усредненное потребление с учетом продолжительности и периодичности включения пневмооборудования основных подсистем. Расчет выполняется опытными технологами со знанием специфики техпроцесса производства продукта.

Типовой пример расчета мощности компрессора

Совокупное потребление штамповочного цеха (общей мощностью в 3 участка) составляет 15 м3 в минуту. Необходимое рабочее давление для обеспечения цеха – 4.5 атмосферы. Подача воздуха производится посредством центральной компрессорной станции. Дистанция от нее до цеха – 1200 метров. Итоговый объем подачи, учитывая потери на участке воздухопровода составляет 23 м3/мин. Давление – 9 атм. Сглаживание пиковых нагрузок и пульсация от компрессорной станции происходит благодаря ресиверу, установленному в цеху.

Аудит, проведенный инженерами по производственному оборудованию выявил следующее:

Общее потребление нагнетаемого компрессором воздуха одним из участков – около 9м3 в минуту. Совокупное время работы за смену в сутки – 6.5 часов. При этом пневмооборудование работает практически синхронно.

На втором участке цеха несколько другая ситуация – здесь требуется поток воздуха в 4м3/мин. Рабочая смена несколько сокращенного формата – 3,5 часа. Характерно, что пневмопрессы с 10 по 12 не требуются постоянно – эпизодические включения занимают лишь 30 минут за смену.

Третий участок требует 5м3 в минуту. Рабочее время за смену составляет порядка 5м3 за минуту. Совокупно используется 4 часа за смену.

Среднее потребление воздуха пневмоинструментами 1м3 за минуту. Режим работы – непредсказуемый. Диаметр воздушной магистрали, проходящей вдоль цеховых помещений – 100 мм, дистанция – 210 метров. Оснащен запорной арматурой.

Изменения, внесенные в конфигурацию компрессорного оборудования предприятия

По итогам инженерного аудита промышленного предприятия сделан вывод о необходимости изменения конфигурации компрессорного оборудования. В связи с этим пневмосеть фрагментирована на пару локальных участков. Первый ориентирован на участок №1. Для остальных участков решено выделить отдельные компрессоры.

Совокупная мощность компрессора на участке №1 рассчитывается по формуле.

Также на в цеху на участках №2 и №3 установлены два компрессора производительность которых составляет 5 м3 в минуту. Их основное назначение – резервирование.

Достигнутые в ходе модернизации компрессорного оборудования результаты

– Сокращение суммарных затрат на 42%
– Окупаемость стоимости реализации проекта составило 5 месяцев

Типовой пример расчета мощности компрессора №2

В качестве закрепления понимания процесса подбора оборудования приведем более детализированный процесс расчета мощности.

Руководство компании, занимающейся производством конструкций из алюминиевого профиля для остекления, приняло решение открыть новый цех. Специалистами сторонней организации, занимающейся поставкой компрессорного оборудования был произведен расчет требуемой мощности. В соотвествии с расчетами выбор был остановлен на оборудовании от Fini BSC, модель 2010-500F ES в количестве двух штук. Технические специалисты выяснили совокупную мощность из паспортных данных пневмопотребителей.

Далее была применена базовая методика по расчету расхода воздуха в локальной воздушной сети.

Производительность оборудование порядка 2м3 в минуту. Поскольку потребители и компрессор находятся в одном помещении, оснащенном системой отопления, выбор был остановлен на оборудовании поддерживающем рефрижераторный осушитель (температура точки росы 30 градусов, объем – 500 литров).

Поскольку площадь производственного посещения существенная, были установлены вспомогательные ресиверы РВ-500. Объем каждого 500 литров. Место расположение – дальний угол помещения, где заканчивается воздухопровод.