Расчет объема воздушного ресивера

Требуемый объем ресивера для воздушной магистрали

Расчет требуемого объема ресивера для воздушной сети (магистрали).

На картинке ресивер вертикального исполнения с двумя такелажными проушинами, установленный на трех лапах, с предохранительным клапаном, манометром и шаровыми вентилями.

3D модель ресивера вместимостью 900 литров, диаметром 800 мм и максимальным рабочим давлением 11 атмосфер.

Модели ресиверов в 3D крашеного и оцинкованного

Расчет объема ресивера:

Для правильного и корректного расчёта требуемого объёма воздушного ресивера для данной воздушной сети или магистрали существуют специальные методики расчетов, учитывающие очень многие факторы и условия, в т.ч. учитывающие рабочие режимы компрессора и потребителей (оборудования).

Такие расчёты производятся конструкторами и инженерами при разработке компрессорных установок и при проектировании компрессорных цехов или систем снабжения предприятий сжатым воздухом. Компрессоры небольшой производительности часто уже комплектуются ресиверами (это компрессоры на ресивере).

Предварительный (упрощенный) расчет требуемого объема ресивера

Максимальный объем ресивера в данных компрессорных установках составляет от 1/4 до 1/3 от производительности компрессора, т.е. если компрессор имеет производительность 1000 л/мин, то максимальный объем ресивера от 250 до 330 литров.

Примите во внимание(ОЧЕНЬ ВАЖНО): Производительность компрессоров (компрессорных установок), пропускная способность фильтров или объем потребления сжатого воздуха оборудованием (потребителем) практически, всегда указываются в н.л. (нормальных литрах, т.е. при атмосферном давлении, которое составляет 1 атм. или 100 кПа).

Поршневой компрессор

При использовании поршневого компрессора к требуемому объему воздушного ресивера всегда нужно прибавлять 20-30% для «запаса». Так как у поршневых компрессоров отсутствует холостой ход, то объем воздухосборника «с запасом», позволит реже запускать двигатель компрессора, что продлит срок службы не только компрессора, но и трубопроводов и пневмоинструмента.

Винтовой компрессор

Винтовые компрессоры рассчитаны на продолжительный и непрерывный режим работы, система регулирования винтового компрессора позволяет ему переходит на холостой ход, поэтому объем воздушного ресивера для винтового компрессора может составлять 30-50% от его минутной производительности. Если винтовой компрессор оснащен частотным приводом, то объём воздушного ресивера может быть выбран в пределах 15-30% от его производительности.

Требуется принять во внимание

Необходимо учитывать, что при использовании ресивера недостаточного объёма ситуация может привести к частым остановкам и запускам компрессора, что, в конечном счёте, может привести к выходу из строя компрессора (особенно важно для поршневых компрессоров). С другой стороны, при слишком большом объеме воздухосборника, компрессор будет дольше работать под нагрузкой, наполняя излишний объём, что приведёт к повышенному нагреву компрессорного блока и ,в конечном итоге, к преждевременному износу сальников и подшипников.

Требуемый объем ресивера более 1000 литров

При необходимости установки воздухосборника (ресивера) большой ёмкости (более 1000 литров), целесообразней использовать несколько ресиверов меньшего объёма, соединяя их в систему последовательно или параллельно. Это позволит избежать сложной процедуры регистрации и имеет много преимуществ при эксплуатации.

Последовательная установка ресиверов

При последовательной установке воздухосборников пропускная способность сети снижается и равна минимальной пропускной способности одного из ресиверов. Но при этом каждый отдельный ресивер играет роль некоего мини-сепаратора, в котором воздух охлаждается и выделяется конденсат. При таком способе воздушные ресиверы проще разместить вдоль всей пневмомагистрали в удобных местах и даже закольцевать систему, что создаст наилучшие условия поддержания нужного давления в сети и обеспечит стабильную работу пневматического оборудования. Протяженные трубопроводы также могут иметь значительный объём, который будет заполняться воздухом, играя роль своеобразного воздухосборника, и его тоже необходимо учитывать при расчётах.

Параллельная установка ресиверов

При параллельном расположении воздухосборников пропускная способность пневматической системы выше и равна сумме пропускных способностей всех ресиверов в сети. Кроме того, в случае необходимости, можно отсоединять один или несколько ресиверов от магистрали. Например, для осмотра или проведения регламентных работ.

Требования к установке воздухосборников (ресиверов)

Воздухосборники (воздушные ресиверы) должны устанавливаться на открытых площадках в местах, исключающих скопление людей, или в отдельно стоящих зданиях. В случаях предусмотренных нормативной документацией воздушные ресиверы могут устанавливаться в производственных цехах, при этом лучше всего установить его в месте с самой низкой температурой окружающей среды для лучшего охлаждения, но при этом избегать температур близких к нулю во избежание замерзания конденсата.

Установка воздухосборников должна исключать возможность их опрокидывания, повреждения транспортом и другими механизмами. К воздушному ресиверу должен быть обеспечен свободный доступ для осмотра, ремонта и проведения регламентных работ.

Эксплуатация воздушного ресивера

Во время эксплуатации воздушного ресивера нужно следить, чтобы колебания давления были не более 20% между максимальным и минимальным давлением сжатого воздуха в ресивере. И, чтобы частота этих колебаний была как можно меньшей. То есть, заполнение ресивера сжатым воздухом и его расход должны происходить по возможности плавно, без резких скачков. В противном случае нагрузка на сварные швы возрастёт, что может привести к преждевременному повреждению воздухосборника, появлению свищей и трещин.

А также, требуется регулярно, как минимум, 1-2 раза в смену (в холодный период чаще) сливать через дренаж скопившийся конденсат.

Ресивер (воздухосборник) и осушитель

Воздушный ресивер используется как составная часть компрессорных установок или как отдельный элемент пневматической системы предприятия, где, наряду с другим оборудованием, могут быть использованы и осушители для удаления влаги из сжатого воздуха. При этом воздушный ресивер может располагаться как до осушителя, так и после него. Но, есть одно правило, осушитель всегда должен быть как можно ближе к потребителю (оборудованию).

Дополнительные требования к установке ресивера (воздухосборника)

Перед расчётом объёма воздухосборника и выбором способа и места его установки в магистрали, необходимо изучить требования, содержащиеся в паспорте на воздухосборник, ознакомится с отраслевыми правилами, регламентирующими эксплуатацию сосудов, работающих под давлением, а также проконсультироваться в территориальном отделении Ростехнадзора, получить рекомендации производителя воздухосборника.

Дополнительно при выборе воздушного ресивера (воздухосборника) необходимо уделить должное внимание качеству его изготовления, наличию паспорта и сертификата соответствия, а также разрешения на применение.

Подбирать воздухосборник следует исходя из условий его эксплуатации и с учетом имеющегося компрессорного оборудования (поршневого, винтового, спирального или иного компрессора), обладая информацией по их техническим характеристикам.

Минимальный объем воздушного ресивера

Оценить минимальный объем ресивера можно по формуле: V=Q/(5*ΔP) Где: V — объем ресивера в м3; Q — производительность наибольшего компрессора м3/мин; ΔP — допустимое изменение давления в бар.

Типовая (классическая) схема подготовки сжатого воздуха: Подготовка сжатого воздуха (fda-studia.ru)

Создано в программе SketchUp.

Автор 3D визуализации - Фадеев Дмитрий Александрович.

Россия, г. Санкт-Петербург.