Máte peněz na rozdávání?

Dle studie EU („Kompresorové systémy v Evropské Unii“) je u 80% všech podniků distribuční systém stlačeného vzduchu jejich nejslabším článkem technologie stlačeného vzduchu.
To znamená, že každý rok jsou tisíce eur doslova vyhozeny z okna na energetické náklady.

Úkolem distribuce stlačeného vzduchu je přenos nosiče energie – stlačeného vzduchu s co nejmenším dopadem na tyto věci:
- kvalita vzduchu (v důsledku koroze, vody, svařovacích okují atd.)
- tlak (v důsledku neekonomických tlakových ztrát)
- množství (v důsledku zbytečně velkých úniků).

Tlakové ztráty stojí mnoho peněz

Každý spotřebič stlačeného vzduchu v síti vyžaduje konkrétní optimální provozní tlak. Pokud je provozní tlak příliš nízký, např. způsobený úsekem s příliš úzkým potrubím, je výkonnost spotřebiče nepřiměřeně snížená.
A naopak pokud je tlak příliš vysoký, nejen tlačí náklady na energii zbytečně vysoko, ale také zkracuje životnost spotřebičů.

Dimenzování potrubí

Je nad slunce jasné, že správné dimenzování sítě se stlačeným vzduchem přímo ovlivňuje výkon kompresorů, spotřebičů a tím i náklady na výrobu stlačeného vzduchu.
Nejdůležitější konstrukční kritéria pro sítě se stlačeným vzduchem:

  • Objemový průtok
  • Provozní tlak
  • Délka potrubí
  • Tlaková ztráta

Pokud se vezmou v úvahu tato kritéria, lze stanovit přesný průměr pro potrubí se stlačeným vzduchem. Průměr potrubí se dimenzuje buď

  • Pomocí standardních nákresů (nomogramu)
    (viz Obr. 1)
  • • Pomocí standardních tabulek, ze kterých lze průměry přímo vyčíst (viz Obr. 2) nebo
  • Výpočtem pomocí přibližného vzorce:
Obr. 1: Nomogram pro stanovení jmenovité světlosti potrubí se stlačeným vzduchem

První potrubí, A (délka potrubí) je připojeno k potrubí B (průtokový objem) a prodlouženo k ose 1. Potom je potrubí E (systémový tlak) připojeno k potrubí G (cílová tlaková ztráta). A konečně jsou výsledné průsečíky na osách 1 a 2 spojeny přímým potrubím. Toto přímé potrubí prochází přes potrubí D; z toho lze vyčíst požadovaný vnitřní průměr.

Obr. 2: Tabulka pro dimenzování jmenovitých průměrů potrubí se stlačeným vzduchem

Jmenovitý průměr potrubí se stlačeným vzduchem by měl být zpravidla velký. Největší tlakové ztráty vznikají kvůli potrubí se stlačeným vzduchem, které bylo dimenzováno příliš úzké. Zkušenosti ukazují, že k původně správně dimenzované síti se stlačeným vzduchem bývá postupem času připojováno stále více spotřebičů, přičemž síť je předimenzována, aby vyhověla novým nárokům. Není obvyklé, aby jen jeden kompresorový výstup pokryl zvýšenou spotřebu.

Ekonomicky přijatelná tlaková ztráta (viz Obr. 3)

U optimálně navržené sítě se stlačeným vzduchem je tlaková ztráta mezi kompresorem a spotřebičem rozdělena takto:

  • < 0,03 bar pro hlavní potrubí (mezi kompresorovnou a hlavním střediskem spotřebičů)
  • < 0,03 bar pro potrubní smyčku (úsek potrubí, které rozvádí vzduch střediskem spotřebičů)
  • < 0,04 bar pro přípojné, vedlejší potrubí (spojení mezi distribučním potrubím a spotřebičem)

Tlaková ztráta v jednotlivých komponentách systému pro úpravu stlačeného vzduchu může být zobrazena takto:

Obr. 4: Grafické znázornění tlakové ztráty Ap v distribučním systému stlačeného vzduchu (od kompresoru ke spotřebiči).

Objem celkové tlakové ztráty závisí na těchto faktorech:

  • Úroveň znečištění a počet upravovacích komponent
  • Typ a počet fitinků
  • Jmenovitý průměr potrubního systému pro stlačený vzduch

Čím horší je průtočnost potrubí se stlačeným vzduchem, tím vyšší musí být výkon kompresoru, aby vytvořil a udržel požadovaný tlak. To znamená: 1 bar ztráty v systému pro stlačený vzduch = o 1 bar vyšší výkon kompresoru = asi o 10% vyšší spotřeba energie.

Vliv jednotlivých prvků potrubí

Každý prvek systému potrubí se stlačeným vzduchem bez ohledu na to, zda jde o úsek pro úpravu vzduchu nebo armatury způsobuje ztrátu tlaku kvůli odporu proti průtoku.
Vezmeme-li v úvahu ztráty tlaku ve fitincích, bylo by rovné potrubí ideální. Ale kvůli konstrukčním omezením nelze potrubí zpravidla položit od kompresoru ke spotřebiči bez fitinků.

Obr. 5: Vliv prvků potrubí na vývoj tlaku (Zdroj: VDMA) Odpory jednotlivých prvků potrubí jsou reprezentovány v metrech rovného potrubí (ekvivalentní délka).

Změny směru, např. pro obejítí podpůrných sloupů, nemusí být nutné provádět, když položíme potrubí se stlačeným vzduchem vedle překážky. 90° úhly lze snadno nahradit většími 90° ohyby (viz Obr. 5) Tím je umožněno snížení ztráty tlaku na zlomek původní ztráty tlaku.

Kromě těchto vlivů je nutné použít materiály, přizpůsobené různým použitím. Faktory ovlivňující použití správných materiálů:

  • Kvalita stlačeného vzduchu
  • Rozměry potrubí
  • Tlak
  • Vlivy prostředí
  • Montážní náklady
  • Materiálové náklady.

Prodlužování potrubí se stlačeným vzduchem

Dalším dobrým způsobem, jak odlehčit „přetíženému“ potrubí se stlačeným vzduchem je instalovat paralelní potrubí, které můžete připojit k existujícímu distribučnímu potrubí. Potrubní systém lze tak rozšířit bez velkých nákladů, aby vytvořil „smyčkový systém“.

Další informace o následujících tématech:

najdete i pod titulkem „Úspora peněz“.

  • Začínáte mít zájem?
  • Chcete vědět víc?
  • Nebo si teď myslíte, že vaše síť se stlačeným vzduchem vyžaduje přestavbu?

Spojte se s námi prosím přímo a my Vám poradíme.

Zde kontaktujte společnost ALMiG.
Další informace o tématu "Úspora energie".