Sprężarki przemysłowe – znaczenie wydajności i ciśnienia roboczego w instalacjach
W wielu branżach produkcyjnych sprężone powietrze jest traktowane jako jeden z głównych mediów roboczych, analogicznie jak energia elektryczna czy woda technologiczna. Jego przeznaczenie nie ogranicza się do zasilania narzędzi. Powietrze pod ciśnieniem może odpowiadać za przesuwanie elementów, otwieranie zaworów, sterowanie ruchem maszyn a także usuwanie drobnych zanieczyszczeń z powierzchni.
Sprężarki przemysłowe muszą być dostosowane do rodzaju wykonywanych zadań, niemniej jednak równie istotne są warunki, w jakich będą użytkowane. W zakładzie pracującym na kilka modyfikacji urządzenie może przez wiele godzin pozostawać pod obciążeniem, natomiast w mniejszym warsztacie pobór powietrza może posiadać charakter nieregularny. Te różnice wpływają na dobieranie konstrukcji, sposób sterowania i planowanie obsługi. Znaczenie moraz miejsce poboru powietrza przez odbiorniki. Jeśli maszyny znajdują się w znacznej odległości od źródła zasilania, powinno się uwzględnić długość przewodów i możliwe straty ciśnienia. W praktyce parametry sprawdzane bezpośrednio przy sprężarce nie zawsze odpowiadają warunkom obowiązującym na końcu instalacji, szczególnie gdy równocześnie pracuje sporo urządzeń.
Podczas analizy dostępnych rozwiązań warto zwrócić uwagę na różnice między wydajnością teoretyczną a ilością powietrza de fakto dostarczanego do sieci. Wartość podawana w materiałach technicznych powinna być interpretowana w przyrównaniu do określonego ciśnienia i warunków pomiaru. Porównywanie urządzeń tylko na podstawie jednej liczby może prowadzić do błędnych wniosków. Kompresory przemysłowe mogą mieć podobną moc znamionową, a jednocześnie różnić się wydajnością, zakresem regulacji oraz zapotrzebowaniem na energię. Przy wyborze trzeba uwzględnić także dopuszczalny czas pracy, wymagania dotyczące chłodzenia i warunki otoczenia. W pomieszczeniu o wysokiej temperaturze urządzenie może posiadać inne warunki działania niż w świetnie wentylowanej hali technicznej. Warto także sprawdzić, czy producent określa wymagane odstępy serwisowe oraz warunki dostępu do podzespołów. Zbyt ciasne ustawienie urządzenia może utrudniać wykonywanie przeglądów, a są przypadki w których również właściwe odprowadzanie ciepła. Ważne jest także zaplanowanie transportu i montażu, zwłaszcza gdy sprzęt ma zostać umieszczony w istniejącym budynku, w którym dostęp do pomieszczenia technicznego jest ograniczony.
W instalacjach wykorzystujących sprężone powietrze bardzo ważną rolę odgrywa zbiornik, który daje możliwość gromadzić określoną ilość medium i ograniczać skutki krótkotrwałych wzrostów zapotrzebowania. Jego pojemność powinna odpowiadać charakterowi poboru oraz sposobowi sterowania sprężarką. Zbyt nieznaczny zbiornik może powodować częste uruchamianie urządzenia, jednakże większa pojemność sama w sobie nie rozwiąże kłopotu niedostatecznej wydajności przy długotrwałym, wysokim obciążeniu. Tak samo trzeba podejść do instalacji rozprowadzającej powietrze. Rury o zbyt małej średnicy mogą zwiększać opory przepływu, a nieprawidłowo zrobione połączenia bywają źródłem wycieków. W zakładach, w których sieć była rozbudowywana etapami, warto sprawdzić, czy kolejne odgałęzienia nie zmieniły warunków zasilania wcześniejszych stanowisk. Nowe maszyny mogą zwiększyć zapotrzebowanie bardziej, niż wynika to z samego dodania kolejnego odbiornika, w szczególności jeżeli już kilka urządzeń rozpoczyna pracę od razu. W tak zaistniałych okolicznościach pomocne jest wykonanie pomiarów podczas zwyczajnego cyklu produkcyjnego. Odczyty z okresu, gdy znacząca większość maszyn pozostaje wyłączona, nie pokażą rzeczywistych ograniczeń instalacji. Dopiero obserwacja pod obciążeniem umożliwia ocenić, czy problem dotyczy źródła powietrza, zbiornika, przewodów czy lokalnych elementów regulacyjnych.
Ważnym zagadnieniem pozostaje również wpływ wilgoci i zanieczyszczeń na działanie urządzeń pneumatycznych. Powietrze atmosferyczne zawiera parę wodną, która podczas sprężania i późniejszego ochładzania może się skraplać. Ilość powstającego kondensatu zależy w głównej mierze od temperatury, wilgotności otoczenia i warunków pracy instalacji. Jeśli woda przedostaje się do przewodów, może zakłócać działanie niektórych elementów, a w instalacjach stworzonych z podatnych na korozję materiałów przyczyniać się do ich niszczenia. Z tego powodu używa się rozwiązania do oddzielania kondensatu, osuszania i filtrowania powietrza. Ich dobór zależy od wymagań procesu, ponieważ nie prawie każde użycie wymaga takiego samego poziomu czystości. Powinno się a przy tym pamiętać, że dodatkowe elementy wymagają regularnej kontroli, a zabrudzone wkłady filtracyjne mogą zwiększać spadki ciśnienia. Podczas przeglądów należy uwzględniać stan separatorów, działanie odpływów kondensatu oraz wskazania urządzeń kontrolnych. Wszelkie zmiany warto odnosić do wcześniejszych pomiarów, zamiast oceniać je jedynie na bazie pojedynczego odczytu. Dzięki temu łatwiej ustalić, czy przyczyną nieprawidłowości jest zmiana warunków produkcji, problem z uzdatnianiem powietrza czy pogorszenie stanu technicznego poszczególnych części układu.
Dodatkowe informacje: osuszacze do sprężarek tłokowych.