double arrow

Метод расчёта утечек через время работы компрессора


Данный метод расчета объёма утечек сжатого воздуха QУ основывается на измерении времени работы компрессора в режиме под нагрузкой. Этот метод может быть использован, если компрессор работает в повторно-кратковременном режиме или в постоянном режиме с возможностью холостого хода, но сложен в применении, если производительность компрессора регулируется.

Для проведения оценки объема утечек по этому методу все потребители предварительно отключаются от сети сжатого воздуха. Утечки вызывают расход сжатого воздуха, и давление в компрессорной сети падает. Компрессор периодически восполняет этот расход, включаясь/выключаясь или переходя из режима холостого хода в рабочий режим и обратно.

В течение времени T, измеряется продолжительность тех промежутков времени t, в которые компрессор сжимает сжатый воздух. Эти значения суммируются в Σt.

Для получения достоверного результата измерения утечек сжатого воздуха, необходимо, чтобы измерения проводились, по меньшей мере, в течение 5 циклов нагрузки/разгрузки компрессора (рисунок 1).

Чем больше количество раз компрессор включится под нагрузкой за время периода измерения Т, тем более точным и достоверным будет результат измерений утечек воздуха.




Для расчета утечек по данному методу используется формула (13):

 

     ,                                                                             (13)

 

где QУ  – объём утечек, м3/мин;

    QК – производительность компрессора, м3/мин;

    Σt – общее время работы компрессора под нагрузкой, мин,

              Σt = t1 + t2 + t3 + …. + tn;

    Т – время (период) проведения измерений, мин.

Недопустимость утечек.К сожалению, на практике, в обычных компрессорных сетях утечки неизбежны. Устранение утечек не всегда сводится только к замене уплотнений и подтягиванию резьбовых и фланцевых соединений.

 

Р

РMAX

 

 

PMIN

 

                                                                                            t

      Y

      1

   0                                                                                        t

Рисунок 1 – Циклограмма работы компрессора

 

Недопустимость утечек.К сожалению, на практике, в обычных компрессорных сетях утечки неизбежны. Устранение утечек не всегда сводится только к замене уплотнений и подтягиванию резьбовых и фланцевых соединений.

Иногда, для устранения утечек требуются и более дорогостоящие мероприятия, причем иногда сомнение вызывает сама целесообразность устранения утечек, т.к. средства, и временные затраты, которые потребовались бы для устранения утечек, превышали бы извлеченную из такового экономию.

По этой причине, во многих случаях целесообразно стремиться не к полному устранению, а к минимизации утечек, при сохранении в разумных пределах затрат на данные мероприятия.



Принято считать, что приемлемыми являются следующие процентные значения объема утечек (от общего расхода сжатого воздуха):

- до 5% для небольших компрессорных сетей;

- до 7% для средних компрессорных сетей;

- до 10% для крупных компрессорных сетей;

- до 13 - 15% для сверхбольших компрессорных сетей (крупные металлургические предприятия, верфи и т.д.).

 

Меры для сокращения утечек.Работники предприятия должны сообщать непосредственному руководству об имеющихся и вновь появляющихся повреждениях трубопроводов и их соединений, а также об утечках другого характера. Эти утечки должны немедленно устраняться. Наличие постоянного контроля над состоянием компрессорной сети ведет, впоследствии, как правило, к отсутствию необходимости проводить дорогостоящую реконструкцию.

Обычно, места утечек довольно легко найти. Крупные утечки часто можно заметить на слух. Однако, небольшие и мелкие утечки поддаются идентификации значительно хуже. В этих случаях, соединения, ответвления, клапаны и прочие части пневматической сети, где обычно и возникают утечки, должны быть проверены более тщательно, путем нанесения на их поверхности специального состава для проверки утечек, или просто мыльной воды, и проверки возникновения пузырьков в местах возможных утечек.

Другим, более современным и технологичным способом нахождения мелких утечек, является использование ультразвукового детектора утечек. Такие устройства сигнализируют оператору об обнаружении характерных для утечек звуковых волн в ультразвуковом диапазоне.



В случае, если оцененный объем утечек явно превышает принятые максимально допустимые пределы, следует рассмотреть возможность проведения реконструкции сети сжатого воздуха.

Основными мерами, которые предпринимаются в ходе проведения реконструкции, являются следующие:

- подтяжка негерметичных соединений и/или замена уплотнений;

- замена негерметичных соединений;

- замена негерметичных шлангов, вместе с их присоединительными штуцерами;

- ликвидация утечек из труб с помощью сварки или пайки (последнее помогает не всегда);

- усовершенствование некачественных или физически изношенных систем отвода конденсата - частой причины значительных по объему утечек. Всегда, когда имеется такая возможность, следует заменять поплавковые конденсатоотводчики, на таймерные или контролирующие уровень конденсата конденсатоотводчики. В свою очередь, всегда, следует заменять таймерные конденсатоотводчики на контролирующие уровень (иногда, некоторые пользователи пневматической системы предпочитают смириться с определенными утечками, но обеспечить максимальную надежность отвода конденсата - тогда, разумеется, лучшим выбором для них являются таймерные конденсатоотводчики);

- усовершенствование системы подготовки сжатого воздуха: новые и лучшие осушители и фильтры сжатого воздуха смогут удалить из сжатого воздуха влагу, компрессорное масло и твердые частицы, присутствие которых ускоряет появление утечек за счёт ускоренного развития коррозии и абразивного износа;

- проверка соленоидных клапанов. Если это возможно, всегда следует отдавать предпочтение нормально закрытым соленоидным клапанам;

- прочистка или замена старых трубопроводов. Старые трубы часто имеют на своих внутренних поверхностях значительные отложения твердых частиц, смешанных с вязким и трудноудаляемым пастообразным обезвоженным конденсатом. Эти отложения влияют на свойства потока, приводя к увеличению его турбулентности, что в итоге оборачивается падением давления в системе, что эквивалентно действию утечек, так как и то и другое ведёт к уменьшению давления и расхода в точке потребления в рабочем режиме;

- проверка соосности соединений труб. Уменьшение площади сечения пропускного канала приводит к росту падения давления;

- временное отключение неиспользуемых сегментов компрессорной системы.

    Задание № 2

Проектирование принципиальной пневматической схемы управления (ППСУ) пневматического цилиндра (ПЦ) двухстороннего действия с односторонним штоком.

    Выбор варианта задания № 2 определяется последней цифрой номера зачётной книжки студента.

Нечётная цифра номера зачётной книжки студента – первый вариант задания № 2.

Чётная цифра номера зачётной книжки студента – второй вариант задания № 2.

На практике положительным ходом (+ходом) штока ПЦ считается выдвижение штока, отрицательным ходом (–ходом) – втягивание штока ПЦ.

 Вариант задания № 1

Разработать принципиальную пневматическую схему управления (ППСУ) пневматического цилиндра (ПЦ) обладающую нижеперечисленными функциональными возможностями.

Функциональные возможности ППСУ ПЦ:

1 – ручной дистанционный пуск на осуществление +хода штока ПЦ с регулируемой скоростью V1 пневматической кнопкой управления «Пуск +хода»;

2 – возможность ручного дистанционного выбора величины +хода штока ПЦ (S1, S2, S3) пневматическим распределителем с ручным управлением (тумблером);

3 – автоматический реверс штока ПЦ после совершения выбранной величины +хода штока (рисунок 2);

4 – наличие двух режимов работы ПЦ «одиночный цикл – многократный цикл»;

5 – совершение +хода штока в первом цикле в любом режиме осуществляется при нажатии кнопки «Пуск +хода»;

6 – автоматическое повторение цикла «+ход / реверс / –ход» штока ПЦ из ИП после совершения одного (первого) рабочего цикла при выборе режима «многократный цикл» в функции «положения/пути»;

7 – возможность (наличие) выбора режима движения штока пневматического цилиндра по циклу: «ручной пуск на +ход на величину S3 / останов / выстой (время выстоя Δt по усмотрению оператора определяется интуитивно (произвольно)) / ручной пуск на –ход / останов в исходном положении (или повторение +хода при выборе режима п.6)»;

8 – возможность ручного прерывания движения + и –хода штока в любой момент времени, вне зависимости от выбора режима работы ПЦ и выбора величины +хода штока ПЦ.

9 – окончание движения штока ПЦ в любом режиме работы после нажатия кнопки «Пуск – хода (СТОП)» только в ИП (завершение полного цикла);

10 – осуществление –хода штока цилиндра с регулируемой скоростью V2;

11 – выполнение функциональных возможностей должно быть осуществлено на базе стандартных типовых исполнений пневматической аппаратуры (пневматических распределителей, логических клапанов, пневматических цилиндров).

Вариант задания № 2

Разработать принципиальную пневматическую схему управления (ППСУ) пневматического цилиндра (ПЦ) обладающую нижеперечисленными функциональными возможностями.

Функциональные возможности ППСУ ПЦ:

1 – ручной дистанционный пуск для выполнения +хода штока при любом положении штока ПЦ;

2 – регулирование скорости +хода штока в функции пути согласно циклограмме, показанной на рисунке 3 (наличие двух регулируемых переменных V1, V2 скоростей при +ходе);

 

 

 


    Рисунок 2 – Циклограмма работы ПЦ по варианту

задания № 1

 

3 – возможность выбора режима отключения переменной регулируемой скорости V2 в точке позиционирования S1 при совершении +хода (движение из исходного положения S0 до точки пути S2 со скоростью V1);

4 – автоматический реверс штока ПЦ после совершения +хода;

5 – –ход штока с переменной скоростью V3в любом режиме работы;

6 – отсутствие формирования сигнала управления путевого пневматического распределителя в точке позиционирования S1 при
–ходе штока (конструктивное решение воспринимающей части пневматического распределителя);

7 – возможность выбора режима отключения автоматического реверса выходного элемента (штока) ПЦ после совершения +хода штока;

8 – возможность выбора режима совершения одного рабочего цикла движения штока ПЦ;

9 – возможность выбора режима автоматического повторения цикла «+ход / реверс / –ход»;

10 – возможность выбора режима движения штока по циклу: «пуск / +ход с переключением скорости в функции пути / останов / выстой (время выстоя Δt определяется настройкой дросселя, входящего в состав пневмомеханического таймера) / ручной пуск назад / –ход / останов в исходном положении» или повторение описанного цикла в зависимости от выбора режима работы;

11 – возможность ручного прерывания +хода и –хода штока в любой момент времени оператором, вне зависимости от выбора режима работы при помощи пневматических кнопок управления.

12 – выполнение функциональных возможностей должно быть осуществлено на базе стандартных типовых исполнений пневматической аппаратуры (пневматических распределителей, логических клапанов, пневматических цилиндров).

   

 

 

 

                                                                         

 

 

    Рисунок 3 – Циклограмма работы ПЦ по варианту

задания № 2



Задание № 3

Проектирование пневматической системы автоматического управления пневматическими цилиндрами циклического вида действия производственной установки.

 







Сейчас читают про: