49 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как рассчитать объем вакуумного ресивера

Расчет вакуумных и воздушных ресиверов

Системы создания вакуума и избыточного давления имеются на большинстве вакуум- и пневмоформовочных машин, а также на машинах, предназначенных для комбинированного формования. Вакуум-системы используют, как правило, лишь для создания перепадов давления, обеспечивающих формование изделий. Пневмосистемы часто используют и для создания давления формования, и для вспомогательных целей. К последним относятся питание пневмоцилиндров, обеспечивающих привод различных узлов формовочных машин, питание пистолетов воздушного охлаждения и т. п.

Вакуум-система включает вакуум-насос, ресивер, клапаны, трубопроводы и вакуумметр. Для вакуум-формования используют так называемые насосы низкого вакуума, т. е. насосы, которые создают при нулевой производительности минимальное давление во всасывающем патрубке 4-10″ 3 -1,3-10 -5 МПа (30-0,1 мм рт. ст.). К насосам этого типа относят поршневые одно- и двухступенчатые, ротационные пластинчатые, двухроторные и винтовые насосы.

При периодическом процессе вакуумного формования целесообразно устанавливать вакуум-насос такой производительности, чтобы, работая непрерывно, он в период вспомогательных операций создавал разрежение в ресивере, а в завершающий период формования, отключаясь от ресивера, отсасывал бы воздух из форм. В таком случае часовая производительность насоса должна быть лишь несколько больше воздушного объема формы, помноженного на число циклов в час.

Для расчета объема ресивера и удельного давления формования с достаточной точностью можно воспользоваться законом Бойля-Мариотта. Обозначим (рис. 7.7): ро — остаточное давление в ресивере; рх — давление в форме до начала вакуумного формования, равное атмосферному; р2 давление в форме и ресивере в начальный момент формования, когда заготовка еще не деформирована; ръ — давление в ресивере в конце вакуумного формования; рнрк начальное и конечное давление формования; КVyV — отношение объема ресивера к объему формы.

Рис. 7.7. Расчетная схема вакуумной системы

Для упрощения расчетов допускаем, что при открытии клапана весь воздух из формы отсасывается в ресивер так, как будто насос в это время не работает.

Исходя из равенства количества воздуха, заключенного под листом в форме и в ресивере в начальный и конечный момент формования, составляем равенство:

Для некоторого момента времени, когда лист займет промежуточное положение (на рис. 7.7 показан пунктиром) и из формы будет вытеснен объем воздуха V, можно составить равенство:

Решая совместно уравнение (7.22) и (7.23) получим формулу (7.24), которая позволяет проследить изменение давления в форме в течение всего цикла формования

Деформация заготовки происходит под действием давления формования р’р которое определится как разность между атмосферным давлением и давлением внутри формы:

В начальный момент формования, когда К — 0, давление формования рн будет иметь значение

Соответственно в конечный момент формования, когда Vi = V, получим

Если принять остаточное давление в ресивере ро — 0, атмосферное давление = 0,1 МПа, то но формулам (7.27) и (7.28) можно определить значение начального давления формования

и конечного давления формования

Таким образом, формование изделий происходит под переменным давлением, причем перепад между максимальным и минимальным давлением формования может быть определен по формуле

На рис. 7.8 показано изменение начальногори, конечногорк давления формования и перепада давления Ар в зависимости от соотношения объемов ресивера и формы, вычисленных по уравнениям (7.29), (7.30) и (7.32) при рх = 0,1 МПа иро = 0. Анализ полученных результатов показывает, что величина давления формования с увеличением К сначала быстро растет, а разность между начальным и конечным давлением формования уменьшается. При дальнейшем увеличении К приращение давления формования невелико, и увеличение объема ресивера будет приводить к неоправданному росту габаритов и веса вакуум-формовочной машины. Принято считать, что рациональное соотношение объема ресивера и формы лежит где-то между значениями К = 6-8.

Рис. 7.8. Зависимость начального ри и конечного р, давлений формования от соотношения объема ресивера и формы

Пользуясь формулами (7.27) и (7.28), можно вычислить значение начального и конечного давления формования с учетом остаточного давления в ресивере ро. Анализ соответствующего графика (рис. 7.9) подтверждает сделанный ранее вывод о целесообразных соотношениях объема ресивера и формы. Из этого же графика можно видеть, что в определенных пределах недостаточную глубину вакуума можно компенсировать увеличением значения К. Так, например, одинаковое конечное давление формования 0,065 МПа может быть достигнуто при остаточном давлении в ресивереро “ 0,001 М Па и К = 3 или при остаточном давленииро = 0,01 М Па и К = 4.

Рис. 7.9. Зависимость конечного давления формования ркот остаточного давления в ресивере

Ресиверы вакуум-систем представляют собой сварные оболочки из тонколистовой стали, состоящие из цилиндрической обечайки и эллиптических днищ. Ресиверы рассчитывают на устойчивость как сосуды, работающие под внешним давлением.

Наружный диаметр ресивера D, чаще всего изготовляемого из стальной трубы, выбирают из следующего ряда: 133; 159; 168; 219; 273; 325; 377; 426; 480; 530; 630; 720; 820; 920; 1020; 1120; 1220; 1320; 1420 мм.

Толщину стенки гладкой цилиндрической обечайки, нагруженной наружным давлением, выбирают большей из двух, рассчитанных по формулам

с последующей проверкой по формуле (7.35). В уравнениях (7.33) и (7.34) [а] — допускаемое напряжение (для материалов ресиверов принимается равным 140-150 МПа); с — прибавка к расчетной толщине стенки:

где v — скорость коррозии (v = 1 мм/год); тк — срок службы ресивера (равен сроку службы формовочной машины). Формовочные машины обычно проектируются на 7 лет.

Коэффициент /С2 определяют по номограмме, приведенной на рис. 7.10. Пример использования этой номограммы для расчета приведен на рис. 7.11. На этих рисунках р — величина внешнего давления (при расчете вакуумных ресиверов р принимается равным 0,1 МПа); Е — модуль упругости первого рода стали, из которой изготовлена цилиндрическая обечайка ресивера, при комнатной температуре (?- 2-10 s МПа).

Рис. 7.10. Номограмма для расчета на устойчивость в пределах упругости цилиндрических обечаек, работающих под наружным давлением

Рис. 7.11. Примеры использования номограммы на рис. 6.8:1 — определение расчетной толщины стенки; II — определение допускаемого наружного давления; III — определение допускаемой расчетной длины (/); О — начало отсчета; • — промежуточные точки; х — конечный результат

Допускаемое наружное давление определяют по формуле

Допускаемое давление из условия прочности определяют по формуле

Допускаемое давление из условия устойчивости в пределах упругости определяют по формуле

где Д, — меньшее значение из двух, вычисленных по формулам

п — коэффициент запаса устойчивости, равный 2,4.

Расчетная длина / — L + /д, где L — длина собственно цилиндрической обечайки; /д — длина, учитывающая влияние на устойчивость цилиндрической обечайки примыкающих к ней элементов (в данном случае эллиптических днищ); /д — Я/3, где Я — высота днища без отбортовки (Я — 0,25D).

Если полученное по номограмме (см. рис. 7.8) значение К2 лежит ниже соответствующей штрихпунктирной линии, то значение р] может быть определено по формуле

Толщину стенки эллиптических днищ, нагруженных наружным давлением, принимают равной большему из двух значений, рассчитанных по формулам

где коэффициент Кл при приближенных расчетах можно принять равным 0,9; R — радиус кривизны в вершине днища (R — D).

Формулы (7.40) и (7.41) применимы для расчета эллиптических днищ при соблюдении следующих условий:

Все машины в зависимости от вида пневмосистем можно разделить на два вида: машины, имеющие собственный компрессор и ресивер, и машины, рассчитанные на питание сжатым воздухом от цеховой магистрали. Как правило, все формовочные машины потребляют сжатый воздух с давлением 0,4-2,5 МПа. Наибольшее распространение в формовочных машинах имеют винтовые компрессоры. В одном агрегате может использоваться различное давление сжатого воздуха (например, на формование и на привод), поэтому в таких случаях на каждой из магистралей пневмосистемы устанавливается редуктор давления. Установка компрессоров различного давления не практикуется.

Ресиверы сжатого воздуха по конструкции мало отличаются от вакуумных, но рассчитываются на работу под внутренним давлением. Исполнительную толщину тонкостенной гладкой цилиндрической обечайки такого ресивера рассчитывают по формуле

где р — внутреннее давление, на которое рассчитывается ресивер; D — диаметр его обечайки; 200 мм должно соблюдаться условие (s — c)/D 1 ‘ 2 , то толщина днища должна быть не меньше толщины обечайки, рассчитанной при (р = 1.

Для днищ, изготовленных из целой заготовки (без сварочной операции) коэффициент

Подбор воздушного ресивера для компрессора.

Обычно это температура окружающей среды

Введите мощность от 4 до 315 кВт

Воздушный ресивер является одним из важнейших элементов в любой пневмосети. Основными характеристиками воздухосборника являются его объём и максимально допустимое давление сжатого воздуха. Как правило, объём лежит в пределах от 20 литров до 50 кубометров, а давление от 10 до 50 атмосфер. Воздушный ресивер устанавливается после компрессора в первую очередь для того, чтобы «облегчить» его работу, сокращая количество переходных режимов (таких как включение, выключение, переход в холостой ход), так как именно при частых переходах компрессора из одного состояния в другое происходит наибольшее количество поломок. Винтовые компрессоры средней и повышенной мощности в данном случае являются наиболее уязвимыми. Именно поэтому правильность расчета требуемого объёма воздушного ресивера и последующая его установка обеспечивает стабильную работу воздушного компрессора и продлевает срок службы последнего.

Читать еще:  Как пользоваться контрольной отверткой

Итак, как же правильно рассчитать объём воздушного ресивера для отдельно взятого компрессора? Предлагаем два варианта.

— Первый способ: Простой. Треть производительности компрессора.
Производители компрессорного оборудования в паспортах на компрессор обычно рекомендуют устанавливать воздушный ресивер, объём которого равен трети производительности компрессора. То есть, если у нас компрессор выдает 3000 литров в минуту, то ресивера объёмом в один кубический метр должно хватить. Необходимо отметить, что это достаточно грубый способ подбора ресивера, который не учитывает ни максимальное давление сжатого воздуха, ни температуру воздуха, ни мощность компрессора.

— Второй способ: Красиво и по науке.
Этот вариант расчета объёма ресивера наиболее предпочтителен, так как в данном случае учитываются все необходимые параметры, как компрессора, так и сжатого воздуха. Ниже представлена формула, которая позволяет достаточно точно определить, какой же должен быть объём у воздухосборника.

Пример.
Если мы имеем винтовой компрессор с производительностью 6 кубометров в минуту (мощность около 37 кВт), то нам потребуется следующее:
— Переводим кубические метры в литры в секунду. Получаем производительность 100 литров в секунду.
— Максимальную температуру на выходе из компрессора возьмем стандартную: +40°С, переводим в Кельвины, получаем 313К.
— Максимальная частота циклов – это предельное количество включений и выключений компрессора в минуту. Это значение рекомендуется выбирать в зависимости от мощности компрессора. В помощь предлагается таблица 1.

Мощность, кВтСтоп/пуск, ч -1
4 — 7.51 / 40
11 — 221 / 35
30 — 551 / 30
65 — 901 / 25
110 — 1601 / 20
200 — 2501 / 15

— Разность давлений – это минимальное и максимально давление сжатого воздуха в ресивере. Например, компрессор должен выключаться при давлении воздуха в ресивере 8 бар, а включаться при давлении 7,5 бар. Разница составляет 0,5 бар.
— Температура воздуха на входе в компрессор как правило +30°С. Переводим в Кельвины и получаем 303К.

Теперь подставляем все эти значения в формулу

и получаем ответ: 1550 литров. Это значит, что для 6 кубового компрессора при максимальном давлении воздуха 8 бар будет достаточно воздушного ресивера объёмом 1500 литров.

7.2.1. Расчет вакуумных и воздушных ресиверов

Системы создания вакуума и избыточного давления имеются на большинстве вакуум- и пневмоформовочных машин, а также на машинах, предназначенных для комбинированного формования. Вакуум-системы используют, как правило, лишь для создания перепадов давления, обеспечивающих формование изделий. Пневмосистемы часто используют и для создания давления формования, и для вспомогательных целей. К последним относятся питание пневмоцилиндров, обеспечивающих привод различных узлов формовочных машин, питание пистолетов воздушного охлаждения и т. и.

Вакуум-система включает вакуум-насос, ресивер, клапаны, трубопроводы и вакуумметр. Для вакуум-формования используют так называемые насосы низкого вакуума, т. е. насосы, которые создают при нулевой производительности минимальное давление во всасывающем патрубке 4-10 3 —1,3-10 5 МПа (30-0,1 мм рт. ст.). К насосам этого типа относят поршневые одно- и двухступенчатые, ротационные пластинчатые, двухроториые и винтовые насосы.

При периодическом процессе вакуумного формования целесообразно устанавливать вакуум-насос такой производительности, чтобы, работая непрерывно, он в период вспомогательных операций создавал разрежение в ресивере, а в завершающий период формования, отключаясь от ресивера, отсасывал бы воздух из форм. В таком случае часовая производительность насоса должна быть лишь несколько больше воздушного объема формы, помноженного на число циклов в час.

Для расчета объема ресивера и удельного давления формования с достаточной точностью можно воспользоваться законом Бойля-Мариотта. Обозначим (рис. 7.7): ро — остаточное давление в ресивере; pt — давление в форме до начала вакуумного формования, равное атмосферному; р2 — давление в форме и ресивере в начальный момент формования, когда заготовка еще не деформирована; р3 — давление в ресивере в конце вакуумного формования; рп и рк начальное и конечное давление формования; К = Vp/V — отношение объема ресивера к объему формы.

Рис. 7.7. Расчетная схема вакуумной системы

Для упрощения расчетов допускаем, что при открытии клапана весь воздух из формы отсасывается в ресивер так, как будто насос в это время не работает.

Исходя из равенства количества воздуха, заключенного под листом в форме и в ресивере в начальный и конечный момент формования, составляем равенство:

Для некоторого момента времени, когда лист займет промежуточное положение (на рис. 7.7 показан пунктиром) и из формы будет вытеснен объем воздуха V., можно составить равенство:

Решая совместно уравнение (7.22) и (7.23) получим формулу (7.24), которая позволяет проследить изменение давления в форме в течение всего цикла формования

Деформация заготовки происходит под действием давления формования р’., которое определится как разность между атмосферным давлением и давлением внутри формы:

В начальный момент формования, когда V. = 0, давление формования ри будет иметь значение

Соответственно в конечный момент формования, когда V. = V, получим

Если принять остаточное давление в ресивере ро = 0, атмосферное давление рх = 0,1 МПа, то по формулам (7.27) и (7.28) можно определить значение начального давления формования

и конечного давления формования

Таким образом, формование изделий происходит под переменным давлением, причем перепад между максимальным и минимальным давлением формования может быть определен по формуле

На рис. 7.8 показано изменение начальногорп, конечного рк давления формования и перепада давления Ар в зависимости от соотношения объемов ресивера и формы, вычисленных по уравнениям (7.29), (7.30) и (7.32) при= 0,1 МПа и ро = 0. Анализ полученных результатов показывает, что величина давления формования с увеличением К сначала быстро растет, а разность между начальным и конечным давлением формования уменьшается. При дальнейшем увеличении К приращение давления формования невелико, и увеличение объема ресивера будет приводить к неоправданному росту габаритов и веса вакуум-формовочной машины. Принято считать, что рациональное соотношение объема ресивера и формы лежит где-то между значениями К = 6-8.

Рис. 7.8. Зависимость начального рн и конечного рк давлений формования от соотношения объема ресивера и формы

Пользуясь формулами (7.27) и (7.28), можно вычислить значение начального и конечного давления формования с учетом остаточного давления в ресивере ро. Анализ соответствующего графика (рис. 7.9) подтверждает сделанный ранее вывод о целесообразных соотношениях объема ресивера и формы. Из этого же графика можно видеть, что в определенных пределах недостаточную глубину вакуума можно компенсировать увеличением значения К. Так, например, одинаковое конечное давление формования 0,065 МПа может быть достигнуто при остаточном давлении в ресивере ри = 0,001 МПа и К = 3 или при остаточном давлении ри = 0,01 МПа и К = 4.

Рис. 7.9. Зависимость конечного давления формования рк от остаточного давления в ресивере

Ресиверы вакуум-систем представляют собой сварные оболочки из тонколистовой стали, состоящие из цилиндрической обечайки и эллиптических днищ. Ресиверы рассчитывают на устойчивость как сосуды, работающие под внешним давлением.

Наружный диаметр ресивера Д чаще всего изготовляемого из стальной трубы, выбирают из следующего ряда: 133; 159; 168; 219; 273; 325; 377; 426; 480; 530; 630; 720; 820; 920; 1020; 1120; 1220; 1320; 1420 мм.

Толщину стенки гладкой цилиндрической обечайки, нагруженной наружным давлением, выбирают большей из двух, рассчитанных по формулам

с последующей проверкой по формуле (7.35). В уравнениях (7.33) и (7.34) [о] — допускаемое напряжение (для материалов ресиверов принимается равным 140-150 МПа); с — прибавка к расчетной толщине стенки:

где v — скорость коррозии (г- 1 = 1 мм/год); тк — срок службы ресивера (равен сроку службы формовочной машины). Формовочные машины обычно проектируются на 7 лет.

Коэффициент К.2 определяют по номограмме, приведенной на рис. 7.10. Пример использования этой номограммы для расчета приведен на рис. 7.11. На этих рисунках р — величина внешнего давления (при расчете вакуумных ресиверов р принимается равным 0,1 МПа); Е — модуль упругости первого рода стали, из которой изготовлена цилиндрическая обечайка ресивера, при комнатной температуре (Е = 210 5 МПа).

Рис. 7.10. Номограмма для расчета на устойчивость в пределах упругости цилиндрических обечаек, работающих под наружным давлением

Рис. 7.11. Примеры использования номограммы на рис. 6.8:1 — определение расчетной толщины стенки; II — определение допускаемого наружного давления; III — определение допускаемой расчетной длины (/); о — начало отсчета; • — промежуточные точки; х — конечный результат

Допускаемое наружное давление определяют по формуле

Допускаемое давление из условия прочности определяют по формуле

Допускаемое давление из условия устойчивости в пределах упругости определяют по формуле

где В, — меньшее значение из двух, вычисленных по формулам пу — коэффициент запаса устойчивости, равный 2,4.

Расчетная длина 1 = L + I, где L — длина собственно цилиндрической обечайки; Iл длина, учитывающая влияние на устойчивость цилиндрической обечайки примыкающих к ней элементов (в данном случае эллиптических днищ); / = Я/3, где Я — высота днища без отбортовки (Я = 0.25D).

Если полученное по номограмме (см. рис. 7.8) значение К.2 лежит ниже соответствующей штрихпунктириой линии, то значение р может быть определено по формуле

Толщину стенки эллиптических днищ, нагруженных наружным давлением, принимают равной большему из двух значений, рассчитанных по формулам

где коэффициент Kt при приближенных расчетах можно принять равным 0,9; R — радиус кривизны в вершине днища (R = D).

Формулы (7.40) и (7.41) применимы для расчета эллиптических днищ при соблюдении следующих условий:

I

Все машины в зависимости от вида пневмосистем можно разделить на два вида: машины, имеющие собственный компрессор и ресивер, и машины, рассчитанные на питание сжатым воздухом от цеховой магистрали. Как правило, все формовочные машины потребляют сжатый воздух с давлением 0,4-2,5 МПа. Наибольшее распространение в формовочных машинах имеют винтовые компрессоры. В одном агрегате может использоваться различное давление сжатого воздуха (например, на формование и на привод), поэтому в таких случаях на каждой из магистралей пневмосистемы устанавливается редуктор давления. Установка компрессоров различного давления не практикуется.

Ресиверы сжатого воздуха по конструкции мало отличаются от вакуумных, но рассчитываются на работу под внутренним давлением. Исполнительную толщину тонкостенной гладкой цилиндрической обечайки такого ресивера рассчитывают по формуле

где р — внутреннее давление, на которое рассчитывается ресивер; D — диаметр его обечайки; ф — коэффициент прочности сварного шва (см. табл. 7.1).

Таблица 7.1. Коэффициент прочности сварных швов (ф)

Вид сварного шва

200 мм должно соблюдаться условие (sc)/D |/2 , то толщина днища должна быть не меньше толщины обечайки, рассчитанной при

Как рассчитать объем вакуумного ресивера

Время откачки воздуха из герметичного сосуда t (мин) зависит от объема этого сосуда V (м 3 ), производительности насоса Q (м 3 /ч), начального давления p2 (мбар) и конечного (требуемого) давления p1 (мбар).

Следовательно, чтобы получить требуемую производительность необходимо производительность выбранного насоса увеличить на поправочный коэффициент , определить который можно из графика.

Пример подбора насоса

Для нашего примера р21=1000/100=10

Из графика определяем, что значение 10 по оси р21 соответствует значению 2,3 по оси ln, следовательно:

8-800-775-32-45 (бесплатно по России)

Этот калькулятор помогает рассчитать объем воздушного ресивера, который надлежит использовать с компрессором определенной производительности, при определенных условиях.

При оснащении производственного предприятия компрессорным оборудованием, важное значение играет правильный подбор всех составляющих, особенно, таких как ресивер, осушитель, фильтры. Некорректно подобранные элементы системы приводят к большим потерям давления, к попаданию конденсата к потребителю, повышению расхода электроэнергии. В данной статье уделим внимание вопросу как подобрать воздушный ресивер и методы определения необходимого объема.

Первым делом дадим пояснение, что такое воздухосборник и для чего он нужен. Современные воздухосборники представляют собой емкость, которая служит для хранения запаса сжатого воздуха, обычно имеют цилиндрическую форму. Второй важной функцией является сглаживание пульсаций, так как воздух из компрессора поступает неравномерно. В зависимости от способа размещения могут быть как вертикальные, так и горизонтальные. Выбор объема разнообразен от нескольких литров до нескольких десятков кубических метров, при этом диапазон рабочих давлений также достаточно обширен. Как правило, все ресиверы комплектуются манометром и предохранительным клапаном. В зависимости от области использование применяются либо окрашенные, либо оцинкованные ресиверы. Некоторые производители предусматривают специальное смотровое окно, которые используется для осмотра внутренней поверхности и очистки от загрязнений.

Выбор ресивера сжатого воздуха определяется типом установленного компрессора, его характеристиками (производительность, давление). Необходимо отметить, что для поршневых и винтовых машин расчеты несколько отличаются. Довольно часто встречается совет, что необходимый объем равняется 1/3 от производительности машины, что подходит для машин винтового типа. Для поршневых агрегатов лучше использовать универсальную формулу расчета либо специальные онлайн калькуляторы объема ресивера.
Формула для поршневого компрессора:

Vрес = (Vэф х p(a)) / (4 x Zs x ∆p)

где:
V рес – объем ресивера
V эф – расход (м 3 /час)
Zs – кол-во включений компрессора
∆p – перепад давления (бар)

Формула для винтового компрессора:

где:
V рес – искомый объем
V к – минутная производительность компрессора (м 3 /мин).

После того, как рассчитали объем ресивера, может оказаться, что воздухосборников с нужными параметрами не производят, в данном случае следует установить ресивер более большего объема.

Рассмотрим проблемы, возникающие при некорректном расчете объема ресивера. Если значения меньше необходимого, в данной ситуации появляется возможность излишнего переключения режимов работы компрессора (нагрузка/хх/остановка). Частое переключение может вызвать повышенный износ, дополнительные нагрузки на электросеть и, как правило, повышение затрат электроэнергии. При резком возрастании потребления сжатого воздуха, возможно большое снижение давления в магистрали.

Современные компрессоры, небольшой мощности, комплектуются воздухосборниками, что избавляет от необходимости решать вопрос какой объем ресивера выбрать. Однако мощность таких установок не превышает 15-20 кВт.

Ресивер компрессора. Точный расчёт и подбор

Для повышения эффективности работ с использованием сжатого воздуха в подавляющем большинстве компрессорных агрегатов используются ресиверы – резервуары для хранения воздуха под необходимым давлением. В зависимости от интенсивности работ могут использоваться ресиверы на 50, 100 литров и даже более.

Для чего нужен ресивер в компрессоре?

Ресивер для компрессора выполняет несколько важных функций:

  1. Стабилизирует давление воздуха, который подаётся в рабочую зону (перепады в значениях давления неизбежны, поскольку единичный цикл действия любого компрессора предполагает фазу всасывания и фазу нагнетания воздуха).
  2. Обеспечивают подачу сжатого воздуха в течение некоторого времени при возникших перебоях в работе компрессора, либо при подсоединении к нему дополнительного потребителя.
  3. Очистку воздуха от накапливающегося конденсата, поскольку повышенная влажность воздуха, которая повышается с ростом его давления, приводит к интенсивной коррозии стальных деталей компрессора.
  4. Накапливание сжатого воздуха в ресивере для компрессора приводит к последующему снижению суммарных вибраций в системе, что, в свою очередь, уменьшает общий уровень шума, и снижает уровень нагрузок на основание стационарных агрегатов.

При выполнении работ, связанных с получением сжатого воздуха в особо больших количествах, штатного ресивера может оказаться недостаточно. Например, при пескоструйной обработке поверхностей с большой площадью, чтобы не приобретать более мощный компрессор, часто используют дополнительный ресивер.

Наличие ресивера, кроме того, позволяет использовать компрессор периодически, т. е., снизить потребление им электрической энергии.

Конструктивно ресивер для компрессора представляет собой герметичный бак с определённой ёмкостью. Для передвижных компрессоров используются ресиверы до 50…100 л, для стационарных – до 500…1000 л. Снабжается воздухоочистными фильтрами, конденсатоотводчиками и запорной арматурой для подключения к основному агрегату и к рабочему устройству, которое потребляет сжатый воздух – соплу, краскопульту и пр.

Ёмкость выполняется стальной, из коррозионно устойчивых сталей типа 10ХСНД или 16ГА2Ф. В исключительных случаях, для компрессоров особо малой мощности, ресиверы могут быть пластиковыми или даже из высокопрочной резины.

Компоновка ресиверов может быть горизонтальной или вертикальной. Первая применяется в передвижных агрегатах, вторая – в стационарных. Каждая разновидность имеет свои преимущества и недостатки. В частности, в вертикальных ресиверах проще производить отвод конденсата, зато ресиверы горизонтального исполнения более компактны и требуют трубопроводов меньшей длины.

Как подобрать оптимальные параметры ресивера?

Кроме вместимости, ресивер для компрессора характеризуется также:

  1. Предельными значениями влажности воздуха.
  2. Условиями эксплуатации (допускается перепад внешних температур окружающего воздуха -15…+40ºС и относительная влажность не более 75…80%).
  3. Требованиями к месту установки (вдали от источников тепла, горючих и взрывоопасных материалов, а также в атмосфере загрязнённого механическими частицами воздуха – пример, вблизи циркулярных пил).

Требованиями ПБ 03-576-03 (правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением) запрещается также эксплуатация ресиверов, которые не прошли поверку работоспособности стенок резервуара, а также имеющих внешние дефекты поверхности – трещины, вмятины, следы атмосферной коррозии.

Выбор характеристик ресивера для компрессора производят так. Устанавливают требуемый расход сжатого воздуха, продолжительность его потребления, минимальное и максимальное значения давления. Далее, воспользовавшись стандартными таблицами онлайн-расчёта (например, //www.kaeser.ru/Online_Services/Toolbox/Air_receiver_sizes/default.asp) определяют искомый параметр. Например, при исходных данных расхода воздуха 0,1 м 3 /мин, продолжительности пиковой нагрузки при работе 5 мин, допустимым перепадом давлений минимум/максимум 3/4 ат, оптимальный объём бака ресивера составит 500 л.


Данный способ ориентирован на время, которое потребуется для полного опустошения ресивера. Существует и упрощённая, табличная методика, которая соотносит объём ресивера с потребляемой мощностью компрессора. Используемые на практике соотношения таковы:

  • Для компрессора мощностью до 5 кВт – до 100 л;
  • Для компрессора мощностью до 10 кВт – до 300 л;
  • Для компрессора мощностью до 20 кВт – до 550 л.

Промежуточные значения рекомендуется получать интерполированием. Имеются также и экспериментальные зависимости. Например, ёмкость резервуара ресивера не может быть меньше, чем производительность компрессора за 8 секунд его непрерывной работы. В частности, при расходе воздуха компрессором в 400 л/мин объём бака составит, не менее:

V = (400×8)/60 = 53,33 (л)

Дополнительный ресивер для компрессора своими руками

Ряд работ в домашнем хозяйстве или в небольшой мастерской требуют повышенного расхода сжатого воздуха, с которым обычный бытовой компрессор не справляется. Одним из выходов является установка дополнительного ресивера для компрессора. Такое устройство можно приобрести (цена вопроса, в зависимости от объёма, составляет 12000…15000 руб.), а можно и изготовить самостоятельно. Тем более, что большинство предлагаемых моделей ресиверов ориентированы на штатные компрессоры, чем и объясняется высокая цена на них.

В зависимости от расчётной объёма (подключение дополнительного ресивера проще выполнять последовательно к основному) для изготовления можно приспособить баллон от сжиженного газа либо корпус огнетушителя.

Баллон под самодельный ресивер прежде очищается от остатков газа. Для этого входной вентиль необходимо удалить (применение электроинструмента недопустимо, поскольку в баллоне могут сохраниться остатки газа). Далее, ёмкость заполняется водой, и отстаивается в течение суток. После этого в баллон можно вваривать трубчатые разветвители под шланги, хотя можно предусмотреть и резьбовые пробки с надёжными прокладками. Резервуар окрашивается атмосферостойкой краской.

В готовый ресивер можно установить манометр, а в донную часть баллона – конденсатоотводчик. Типоразмер конденсатоотводчика должен быть согласован с производительностью компрессора, его рабочим давлением и размерами присоединительной резьбы. Цены на конденсатоотводчики – в пределах 2500…3000 руб.

Готовый дополнительный ресивер, установленный для устойчивости на треногу, сваренную из стального прутка, имеет вид, показанный на фото.

При использовании рассмотренного устройства необходимо учитывать следующее:

  • Установка конденсатоотводчика на дополнительный ресивер обязательна;
  • Перед нагрузкой необходимо проверить электродвигатель компрессора на возможность его работы с дополнительным ресивером. Для этого включают привод компрессора на холостом ходу, и при помощи расходомера проверяют фактический перепад параметра при длительном (более 20 мин) включении. Если давление не опускается ниже минимально установленного, то дополнительным ресивером можно работать;
  • При падении давления придётся снизить желаемое значение продолжительности включения со штатных 75…80% до 50…60% (при меньших значениях самодельный ресивер использовать нецелесообразно).

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Объем — ресивер

Воздух для питания приборов должен быть сухим и чистым. Поэтому он подается специальными компрессорами в отдельные ресиверы. Объем ресивера должен обеспечивать незначительное колебание в сети в момент наибольшего расхода, а в момент наименьшего должен пополняться за счет превышения производительности компрессора над расходом. Следовательно, производительность компрессора всегда должна быть выше минимального расхода, в противном случае пополнение ресиверов происходить не будет. [46]

Объем ресивера должен быть достаточно большим, чтобы, попав в него, избыток газа не изменил бы заметно давления газа. Тогда напор ( разность давлений между ресивером и потребителем) будет изменяться мало, пульсации сгладятся, и газовый поток к потребителю станет существенно равномернее. Расчет объема ресивера с этих позиций ведется так же, как и объема воздушного колпака ( разд. И с тех же позиций можно оценить релаксирующее ( снижающее амплитуду пульсаций) воздействие участка газопровода от компрессора до потребителя, полагая, что объем газопровода по существу выполняет роль ресивера. [47]

Наибольший ток, который может быть отключен гасительным устройством воздушного выключателя, зависит от давления воздуха, площади сечения отверстия сопла и скорости восстанавливающегося напряжения. С увеличением давления и сечения выходного отверстия сопла отключающая способность выключателя увеличивается. Вместе с этим увеличиваются расход воздуха, объем ресивера ( стальной цилиндр у основания выключателя с запасом сжатого воздуха) и размеры клапанов. [49]

При нижнем положении поршня 9 сигнал на выходе Ъ трехканального распределителя отсутствует. Одновременно сжатый воздух через регулируемый дроссель 4 и полость 8 заполняет ресивер 7, а также, действуя на мембрану 6, с помощью клапана 5 перекрывает выход в атмосферу. По истечении некоторого промежутка времени, определяемого площадью проходного сечения дросселя 4 и объемом ресивера 7, давление в полости 8 возрастает до величины, достаточной для преодоления сил сопротивления, действующих на поршень, и последний перемещается в крайнее верхнее положение. При движении поршня 9 вверх клапан 10 сообщает с атмосферой полость 2, в результате чего время перемещения поршня сводится к минимуму. Золотник распределителя 1 переключается и на выходе Ъ появляется сигнал в виде давления сжатого воздуха. После снятия сигнала с входа а посредством сообщения его с атмосферой давление под мембраной 6 падает, клапан 5 открывается, соединяя ресивер с атмосферой. Давление в полости 8 понижается и поршень под действием пружины распределителя / и силы веса перемещается в крайнее нижнее положение. Золотник распределителя 4 переключается и выход b соединяется с атмосферой. [50]

Если производительность компрессора превышает расход газа, давление в нагнетательной сети возрастает; при недостаточной производительности — падает. Несоответствие между производительностью компрессора и расходом компенсируется ресивером в нагнетательной магистрали, который при возрастании давления принимает избыточный газ и при снижении его выдает. Чем совершеннее регулирование и более гибко и точно производительность следует расходу, тем меньше объем ресивера . Если бы величина производительности была всегда равна расходу, то можно было бы ограничиться минимальным объемом ресивера, необходимым для сглаживания пульсаций давления в потоке газа. [51]

Поршневые компрессоры всасывают и нагнетают газ периодически; это приводит к заметному колебанию давления в трубопроводах, холодильниках и водо-маслоотделителях. Особенно велика пульсация у одноцилиндровых компрессоров простого действия. Эти колебания давления проявляются и в самом цилиндре компрессора в периоды всасывания и нагнетания, особенно если объем емкости, из которой всасывается газ, или объем ресивера , куда он нагнетается, невелики по сравнению с объемом цилиндра. У двухступенчатых и многоступенчатых компрессоров наблюдаются повышенные колебания давлений, если время всасывания и нагнетания двух последовательно расположенных ступеней совпадает. [52]

Как показало исследование [5], на начальной части хода поршня давление в рабочей полости р быстро возрастает до величины Рр и на остальной части хода поддерживается практически равным ему. Поэтому в дальнейших расчетах УПЦ этот участок хода отдельно не рассматривается, а ресивер и рабочая полость с самого начала принимаются за одну полость наполнения пневмоустройства. В результате расчет УПЦ сводится к расчету движения поршня пневматического цилиндра двустороннего действия, отличающегося от обычных устройств значительным объемом вредного пространства полости наполнения ( в десятки раз большим, чем в обычных цилиндрах, так как в него входит объем ресивера ), начальными условиями движения и значениями некоторых конструктивных параметров. [53]

Линия разъема кожуха 2 совпадает с плоскостью разъема пресс-формы. Кожух герметизируют в местах крепления и по линии разъема прокладками из вакуумной резины толщиной 4 мм. Воздух откачивает вакуумный насос 13, который по возможности нужно устанавливать в отдельном отапливаемом помещении с температурой окружающей среды 10 — 30 С. Объем ресивера должен быть не менее Гм8, так как он предназначен для быстрого создания стабильного вакуума в полости пресс-формы и камере прессования. [54]

Компрессорная установка должна включать воздухосборник ( ресивер), который компенсирует неравномерность подачи сжатого воздуха и неравномерный расход его сетью. Между компрессором и ресивером устанавливают обратный клапан. Объем ресивера рассчитывают по формуле VDec f3 — V м3, где F-объем воздуха, всасываемого в минуту. Объем ресивера должен составлять не менее половины производительности компрессора в м / мин. [55]

Насос должен обеспечивать высокую производительность при вакууме порядка 700 мм рт. ст. Применяются поршневые и ротационные насосы. Насосы большой производительности оборудуются, водяным охлаждением. При установке нескольких ва-куумформовочных машин часто применяют централизованные вакуумсистемы с разводкой вакуумных линий по отдельным машинам. Объем вакуумного ресивера должен быть больше, чем объем отсасываемого воздуха, причем и ресивер, и насос должны рассчитываться для каждой отдельной машины с учетом коэффициента восстановления вакуума. Это создает значительные затруднения при вакуумформовании изделий больших размеров. В стандартных машинах вакуум-насос обычно устанавливается после ресивера. [56]

Длина и внутренний диаметр капилляра могут быть рассчитаны или подобраны опытным путем методом последовательного приближения. Чаще всего при подборе трубок совмещают оба метода — расчетный и опытный. Однако при выборе капиллярной трубки еще недостаточно определить ее диаметр и длину: кроме этого, должны быть проверены и подобраны ( или определены) соотношения между емкостями конденсатора ( иногда и ресивера) и испарителя. Наличие объема ресивера , необходимого для работы при использовании других регуляторов заполнения испарительной системы, в данном случае может быть вредным и привести к нарушению нормального режима работы, так как в нем находится какое-то избыточное количество жидкого холодильного агента, которое может переполнить испаритель во время остановки компрессора. В конденсаторе должно всегда находиться такое количество холодильного агента, которое обеспечит поступление в трубку только жидкого холодильного агента. [57]

Минимальный необходимый объем ресивера является обычно искомой величиной при выборе и расчете измерительного устройства. В ряде руководств по методике испытания двигателей рекомендуется брать объем ресивера, равный не менее 200 объемов одного цилиндра. Такая рекомендация без учета тактности, числа цилиндров и угловой скорости может приводить к излишне большим или очень малым объемам ресивера. В частности, для быстроходных двигателей объемы ресиверов получаются излишне большими. Аналитические и экспериментальные исследования пульсации потоков показали, что величина ошибки зависит от характеристики неравномерности потока, протекающего через дроссельный прибор. [58]

В пневматических реле для осуществления выдержки времени используются процессы наполнения или опоражнивания постоянного объема ресивера через дроссель, либо одновременного процесса наполнения и опоражнивания проточной полости постоянного объема. В соответствии с этим устройства для выдержки времени разделяются на три типа. Время возрастания или падения давления до заданной величины и определяет собой выдержку времени. Длительность выдержки времени регулируется путем изменения объема ресивера или проходного сечения дросселя. [59]

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector
×
×