Как выбрать шланг для подачи воздуха от компрессора к пескоструйному аппарату?

Каждый предприниматель должен понимать, что на воздушных шлангах не следует экономить, поскольку при пескоструйной очистке надо использовать шланги с максимально большим внутренним диаметром. Шланг для подачи воздуха от компрессора к пескоструйному аппарату должен иметь достаточный внутренний диаметр. Трубопровод для подвода воздуха не может быть большим в достаточной мере. Чем больше внутренний диаметр шланга, тем меньше потери от трения. Потеря от трения в размере лишь 0,1 атм в системе шлангов приводит к уменьшению мощности в размере 2 %. Потеря от трения в размере 1 атм означает уже уменьшение мощности в размере 20 %. Таблица 1, приложения, показывает ряд значений, характеризующих потери от трения в 15-метровом шланге для сжатого воздуха в зависимости от различного уровня давления и различной проходной мощности. Результаты измерений базируются на испытаниях фирмы Ingersoll-Rand Co., которые были проведены с целью определения потерь давления при использовании породных буров и пневматических инструментов. Результаты считаются правильными для шлангов с гладкими внутренними стенками. Однако потеря от трения у шлангов с шероховатыми внутренними стенками может быть на 50 % больше тех негативных показателей, которые приведены в таблице. Падение давления увеличивается или уменьшается линейно к длине шланга: Пример: Длина шланга 15 м, рабочее давление 7,7 атм, расход 3,4 м3/мин. Потеря давления составляет 0,4 атм. Такой же шланг (с теми же параметрами и при том же давлении и тех же расходах), но только длиной 7,5 м показывает потери от трения 0,2 атм, а шланг длиной 45 м (при прочих равных условиях) дает потерю от трения уже 1,2 атм. Поэтому вместо обычных шлангов с внутренним диаметром 19 мм рекомендуется в качестве подводящих (от компрессора к пескоструйному аппарату) использовать шланги, имеющие внутренний диаметр 32 мм.
В таблице 2, приложения, показывается отношение необходимого количества воздуха к размерам сопел, использованных при пескоструйных работах. На приведенные там показатели потребления воздуха в минуту, в пересчете на давление, измеренное в сопле, повлияло количество материала, которое с помощью сжатого воздуха подается к соплу вместе с транспортирующей средой. В то время, как применяемые ранее таблицы для расчета потребления воздуха исходили из свободного прохождения воздуха через сопло, в настоящее время учитывают, что часть поперечного сечения сопла заполняется материалом (напр.: песком), который транспортируется воздухом и тем самым поперечное сечение для прохода воздуха уменьшается. Из-за этого обстоятельства потребление воздуха существенно уменьшается. Для всех шлангов должны быть использованы универсальные соединительные муфты, благодаря которым можно избежать сужения поперечного сечения в сравнении с обычными соединительными элементами в шлангах. Более подробно мы расскажем об этом позднее.Автоматическое переключающее устройство (устройство для регулирования холостого хода) на компрессоре должно регулироваться установкой регулятора на такой уровень давления, который необходим для осуществления пескоструйного процесса.Если при подготовке к работе компрессорной установки и определении материала шланга Вами приняты в расчет вышеприведенные пункты, то Вы находитесь на правильном пути к экономичной работе пескоструйного аппарата. Помимо этого очень важно, чтобы и остальные, необходимые для пескоструйного процесса приборы координировались с правильно рассчитанной установкой выработки воздуха. В качестве следующего элемента должен быть проверен ваш пескоструйный аппарат.
Серия испытаний по определению потерь давления в струйных шлангах
Оборудование, использованное для испытаний:
- Компрессор: мощность 16,8 м3/мин (ротационный компрессор)
- Воздуходувка: пневматический пескоструйный аппарат
- Вместимость резервуара: 300кг
- Система труб на резервуаре: внутренний диаметр 1 1/4″ (32 мм)
- Струйные сопла: сопла Вентури из твердых сплавов
- Струйный шланг: внутренний диаметр 1 1/4″ (32 мм) со специальными быстроразъемными соединениями
Проведенные с вышеперечисленным оборудованием измерения потери давления были осуществлены при разных диаметрах шланга для подвода воздуха. Потеря давления в пескоструйном шланге была определена при неизменном внутреннем диаметре, но при меняющейся длине, с/или без ручного шланга.
Испытание №1
Размеры воздушного шланга: длина 15 м — внутренний диаметр 19 мм
Размеры струйного шланга: различная длина — согласно таблице — внутренний d.32 мм
Размеры ручного шланга: длина 3,5 м — внутренний диаметр 25 мм
Результат измеренийРазмер соплаДавление на компрессоре
Давление в пескоструйном аппарате
Давление на струйном сопле в атм у струйного шланга при внутреннем диаметре 32 мм и длине
19 м
34 м
49 м
мм
дюйматматматматматм
8
5/167,17,16,86,36,2
9,5
3/87,17,06,45,95,7
11
7/167,17,06,35,35,0
Испытание №2
Порядок испытания почти аналогичен испытанию №1, однако Размеры воздушного шланга: длина 15 м — внутренний диаметр 32 мм Размеры струйного шланга: различная длина — согласно таблице — внутренний d.32 мм Размеры ручного шланга: длина 3,5 м — внутренний диаметр 25 ммРезультат измеренийРазмер соплаДавление на компрессоре
Давление в пескоструйном аппарате
Давление на струйном сопле в атм у струйного шланга при внутреннем диаметре 32 мм и длине
19 м
34 м
49 м
мм
дюйматматматматматм
8
5/167,16,26,05,45,0
9,5
3/87,15,55,24,54,2
11
7/167,14,54,23,73,5
12
1/27,16,95,04,74,3
Испытание №3
Размеры шлангов те же самые; что и в испытании №2 — однако струйный шланг без ручного шланга — сопло напрямую соединено (муфтой) со шлангом диаметром 32 мм.Результат измерений
Размер соплаДавление на компрессоре
Давление в пескоструйном аппарате
Давление на струйном сопле в атм у струйного шланга при внутреннем диаметре 32 мм и длине
19 м
34 м
49 м
мм
дюйматматматматматм
8
5/167,17,16,96,76,7
9,5
3/87,17,06,66,26,2
11
7/167,17,06,55,75,6
Результаты измерений показывают преимущество шлангов с большим диаметром и доказывают необходимость обучения пескоструйщиков работе без ручного шланга, чтобы добиться эффективного результата.
Шланги или рукава для сжатого воздуха подбираются по нескольким параметрам:
· Рабочее давление
· Потребление воздуха конечными потребителями
· Рабочая температура
· Удобство использования
Первый параметр самый важный, поскольку шланг не соответствующий заданному давлению в лучшем случае сначала раздует и постепенно начнет разрушаться, а в худшем – попросту разорвет с самыми разнообразными последствиями. Поэтому подходить к этому параметру нужно со всей ответственностью. Рабочее давление воздушных магистралей в большинстве случаев не превышает 10 атмосфер. Обычно это 6-8 бар. Однако бывают воздушные компрессоры, которые «выдают» на выходе и 16 и 20 атмосфер. Не смотря на то, что пневмоинструмент или какое либо пневмооборудование в системе может работать при 6 – 8 бар, всегда может возникнуть ситуация, когда регулятор давления на компрессоре может быть выкручен «на полную». Соответственно шланг настоятельно рекомендуется подбирать именно на то давление, которое максимально может создать компрессор, обслуживающий пневмолинию. Пневматические шланги конечно имеют запас прочности, обычно от 2,5:1 до 4:1, но следует помнить, что повышенное давление ведет к преждевременному износу рукава.
Следующий параметр это потребление воздуха. Потребление воздуха зависит от внутреннего диаметра воздушного шланга, следовательно, чтобы подобрать нужный диаметр необходимо знать, хотя бы примерно, расход воздуха конечных потребителей. При монтаже пневмолинии обычно используют несколько диаметров. Самый большой диаметр имеет магистральный шланг, — его диаметр можно подобрать исходя из технической характеристики компрессора, — его производительности. Больше этого значения потребители просто не смогут принять. Увеличивать диаметр магистрального шланга имеет лишь только в том случае, если в будущем планируется увеличение мощностей и соответственно приобретение либо более производительного компрессора, либо дополнительного. Также следует учитывать длину магистрали, так как при увеличении длины шланга растет потеря давления. Давление хоть и незначительно, но падает при установке в пневмолинию системы подготовки сжатого воздуха, то есть влагомаслоотделителей, лубрикаторов, осушителей. Все остальные шланги отводятся от магистрального и рассчитываются уже исходя от конечного расхода.
Рабочая температура – это характеристика, которая влияет на способность шланга сохранять свою работоспособность в заданном температурном диапазоне. При повышенных температурах уменьшается стойкость шланга к давлению, а при пониженных ухудшается гибкость и возможно растрескивание стенок. Поэтому следует обращать внимание на материал, из которого изготовлен шланг. Например, шланги из ПВХ не рекомендуется использовать при температурах ниже -5 или выше +70 градусов Цельсия.