Při návrhu kompresorové stanice je třeba pamatovat na to, že během procesu komprese se uvnitř kompresoru uvolňuje velké množství tepla. Uplatňuje se princip termodynamiky, podle kterého se veškerá elektrická energie spotřebovaná kompresorem přeměňuje na teplo.
Odpadní teplo se musí odvádět, protože v kompresoru může docházet k hromadění tepla. Pokud zůstane teplota uvnitř kompresoru po dlouhou dobu vysoká, může to způsobit mechanické poškození samotného kompresoru nebo hnacího motoru. Chlazení kompresoru lze provést dvěma způsoby:
Chlazení vzduchem je nejběžnější způsob chlazení pro všechny typy kompresorů. V tomto případě je v prvé řadě nutné zajistit odvětrávání haly kompresorové stanice. V objednávce musí být jasně uvedeny požadavky na instalaci chladicího systému. Jinak mohou nastat problémy s kompresorem a případným souvisejícím vybavením.
Vodní chlazení se obvykle používá u větších kompresorů nebo tam, kde teplo nemůže být odstraněno systémem chlazení vzduchu. U některých kompresorů je použití systému vodního chlazení jedinou možností (Centac, velké pístové kompresory, pomocné kompresory). Pokud bude kompresor pracovat při vysokých okolních teplotách, doporučuje se použít vodní chlazení.
Zde se podíváme na obecná doporučení pro návrh kompresorové stanice.
Kompresorová stanice musí být instalována na čistém, bezprašném, suchém a chladném místě. Vyvarujte se vystavení silnému slunečnímu záření. V místnosti pro instalaci kompresoru by neměla být žádná potrubí nebo jednotky produkující teplo. Pro údržbářské práce a pravidelné kontroly musí být zajištěno dobré osvětlení. Ujistěte se, že místnost kompresorové stanice má dostatečnou úroveň ventilace.
Doporučení pro instalaci kompresorové stanice:
- Kompresor a zásobník stlačeného vzduchu by měly být instalovány na rovném povrchu. Většina kompresorů nevyžaduje speciální montáž.
- Kompresory by měly být instalovány na pryžové podložce. Tím se zabrání přenosu vibrací na podlahu a přenosu hluku kompresoru do jiných částí budovy.
- Výstup vzduchu z kompresoru může být připojen k pevnému vedení stlačeného vzduchu nebo k vysokotlaké hadici připojené k vedení stlačeného vzduchu.
V případě silné prašnosti musí mít kompresor na vstupu filtry.
Přípustná teplota
Minimální provozní teplota musí být + 2 °C. Jinak může dojít k zamrznutí potrubí a ventilů. Dodatečná protimrazová ochrana umožňuje snížení okolní teploty na -10 ° C. Maximální přípustná provozní teplota kompresoru je +40 až +46 ° C v závislosti na modelu kompresoru. Pokud je okolní teplota vyšší než maximální úroveň, výstupní tlak stlačeného vzduchu bude vyšší než nastavený limit a kompresor se vypne při vysoké výstupní teplotě. Zhorší se také kvalita stlačeného vzduchu a zkrátí se intervaly údržby.
Jak je znázorněno na schématu na straně 1 této kapitoly, chladicí vzduch může být vypouštěn zpět do místnosti kompresorové stanice pro vytápění.
Požadavky na ubytování
Doporučuje se ponechat kolem kompresoru alespoň 1 metr. Kompresor musí být nainstalován tak, aby umožňoval snadný přístup pro obsluhu a údržbu. Pro zajištění chlazení musí být určitá minimální vzdálenost mezi ventilátorem nebo chladičem a přilehlou stěnou nebo jinými součástmi v systému kompresoru. Jinak se chlazení sníží. Pokud je instalováno více kompresorů, výstup chladicího vzduchu z jednoho kompresoru nelze použít jako chladicí vzduch pro jiný. K chlazení sušičky vzduchu se také nesmí používat chladicí vzduch kompresoru.
Plán uspořádání zařízení.
Větrání haly kompresorové stanice
Pro instalaci kompresorové stanice je důležité zajistit dostatečné větrání místnosti. Do haly kompresorové stanice musí být přiváděno dostatečné množství chladicího vzduchu. Je nutné zajistit odvod tepla. K tomu existují tři možné možnosti:
- Přirozené větrání přes vstupy a výstupy ve stěnách nebo střeše kompresorovny. Bez použití přídavných ventilátorů.
- Nucené větrání. Pro zajištění proudění vzduchu kompresorovou stanicí slouží přídavný ventilátor.
- Vstupní a výstupní vzduchové kanály. Ventilace vzduchu vhodnými kanály. V závislosti na délce vzduchového potrubí se instaluje přídavný ventilátor. Omezené potrubí může způsobit zachycení teplého nebo horkého vzduchu v potrubí a zastavení ventilátoru kompresoru. To způsobí přehřátí kompresoru.
Faktory ovlivňující chladicí vzduch
Na objem chladicího vzduchu mají vliv následující faktory:
- Část vyrobeného tepla je předávána stěnami obklopujícími místnost, kde je kompresorová stanice instalována. Přítomnost oken a dveří ovlivňuje proudění chladicího vzduchu. Pro lepší větrání můžete nainstalovat kompresorovou stanici v terénu, ale bude obtížné chránit živly.
- Teplota v místnosti ovlivňuje chladicí vzduch. Čím vyšší je teplota, tím větší proud chladicího vzduchu je zapotřebí ke zvýšení tepla.
- Čím větší je teplotní rozdíl mezi uvnitř a vně kompresorovny, tím nižší je potřeba chladicího vzduchu.
- Výška a velikost místnosti ovlivňuje proudění chladicího vzduchu. Čím větší místnost, tím lepší distribuce generovaného tepla. Je lepší dát přednost místnosti s vysokými stropy.
Přírodní větrání
U tohoto typu ventilace reguluje přívod vzduchu (F) a výstup vzduchu (G) cirkulaci vzduchu. Jsou umístěny v bočních stěnách kompresorovny. Přirozená cirkulace vzduchu nastává v důsledku výměny tepla, když horký vzduch stoupá vzhůru. Výstup vzduchu by měl být umístěn co nejdále od vstupu vzduchu.
Obvykle se tento způsob větrání používá pouze pro kompresory do 18,5 kW. I malé kompresory však mohou vyžadovat ventilátory s nucenou ventilací. Výstup by měl být o 20 % větší než vstup.
Následující tabulka uvádí průtoky chladicího vzduchu pro šroubové kompresory Ingersoll-Rand (37-160 kW). Průtok chladicího vzduchu pro ostatní kompresory Ingersoll Rand naleznete v technických listech kompresorů.
| model | Průtok, m3/sec |
| M37 | 1,88 |
| M45 | 1,88 |
| M55 | 2,93 |
| M75 | 2,93 |
| M90 | 5,2 |
| M110 | 5,2 |
| M132 | 5,95 |
| M160 | 5,95 |
Nucené větrání
V mnoha případech použití přirozeného větrání nestačí. Horký vzduch musí být odváděn pomocí ventilátoru. To zvyšuje průtok chladicího vzduchu uvnitř instalačního prostoru a zajišťuje požadovaný průtok chladicího vzduchu. Použitelné při vysokých okolních teplotách mimo kompresorovnu.
Doporučuje se, aby byl ventilátor řízen termostatem, protože ten zastaví ventilátory, když teplota v kompresorovně klesne. V ideálním případě, když je teplota v místnosti vysoká, ventilátor kompresoru by měl pracovat rychleji. Při přirozené ventilaci proudí chladicí vzduch z chladicího vzduchu kompresoru. (Viz tabulka výše). Výkon ventilátoru by měl být přibližně o 15 % větší než požadovaný průtok chladicího vzduchu. To zajišťuje chlazení v letních měsících.
Při nuceném větrání určuje velikost výstupu vzduchu odtahový ventilátor. Velikost vstupu závisí na výkonu expandéru a maximálním průtoku na vstupu. Doporučuje se počítat rychlost proudění 1 m/s. Pokud však existují konstrukční omezení, která brání umístění požadované velikosti otvoru, lze také použít rychlost proudění 3 m/s.
Výpočet vstupního otvoru
Minimální velikost přívodu vzduchu se vypočítá pomocí následujícího vzorce.
Je třeba vzít v úvahu, že během chlazení vzduch prochází kanály a otvory, když se zvyšuje průtok, zvyšuje se dynamický tlak, což vede ke ztrátě tlaku. Ventilátor bude schopen překonat dynamický tlak pouze v případě, že bude pod nastaveným povrchovým tlakem. Pokud je dynamický tlak vyšší než povrchový tlak ventilátoru, nedochází k žádnému objemovému průtoku. Pro jednoduché otvory bez nevhodného potrubí lze uvažovat delta P 100 Pa.
Příklad.
Vaše instalace se skládá z rotačního šroubového kompresoru ML75 s chlazeným sušičem vzduchu TS140. Přirozené větrání není dostatečné kvůli problémům s umístěním vývodu. Proto je nutné použít systém nuceného větrání.
Výpočet vstupního otvoru se vypočítá pomocí vzorce:
Pokud jsou nad vstupem žaluzie, omezí to proudění vzduchu. Na základě 70 % volné plochy pro umístění žaluzií by tedy měla být velikost vstupního otvoru 2,41 m2. (1,47 / 0,7 = 2,41)
Výpočet však nezohlednil průtok vzduchu pro sušičku TS. Tento průtok vzduchu by měl být přidán k průtoku vzduchu ML75 a velikost otvoru by měla být přepočítána.
Velikost potrubí
Pohyb chladicího vzduchu přes vstupní a výstupní kanály vyřeší problém přebytečného tepla generovaného uvnitř kompresorové stanice. Studený vzduch, který prochází skříní kompresoru, je směrován potrubím přes strop haly kompresorové stanice nebo do sousední budovy.
Kompresory Ingersoll Rand jsou vybaveny chladicími ventilátory, které vytvářejí povrchový tlak přibližně 62 Pa (124 Pa u Nirvany). Obvykle to znamená, že vnitřní ventilátor kompresoru může tlačit výfukový chladicí vzduch 5 metrů přes přímé potrubí (10 metrů pro Nirvana) s doporučeným průřezem. Plocha průřezu by měla být dvakrát větší než mřížka rozvodu odpadního vzduchu kompresoru.
Vzduchové potrubí je připojeno k výstupu chladicího vzduchu. Bude směřovat ven, ale je možné přesměrovat chladicí vzduch do sousední budovy k vytápění v zimě.
Chlazení může být přiváděno do kompresoru přes vstupní potrubí. Vstupní otvor však snižuje sací objemový průtok a tím negativně ovlivňuje výkon kompresoru. To je důvod, proč se doporučuje používat vzduchové potrubí pouze v případě, že prostředí není čisté nebo je teplota v místě kompresoru vysoká.
Prostředí může být znečištěno v důsledku příliš velkého množství prachu nebo nečistot, chemických nečistot nebo přílišné vlhkosti (páry). Vzduch musí do kompresoru vstupovat z čistšího prostředí. Vysoké teploty v místě kompresoru mohou být důsledkem umístění kompresoru na stejné místo jako jiné zařízení, které produkuje velké množství tepla.
Výfuk vzduchu potrubím
Diagram C na straně 5 ukazuje, jak horký vzduch uniká. To se doporučuje, když kompresorová stanice zažívá vysoké teploty a nárůst teploty v důsledku odvádění tepla kompresorem může problém zhoršit.
Diagram D na straně 5 ukazuje, jak je horký chladicí vzduch vypouštěn ven. Když teplota vzduchu v kompresorovně klesne, přepínací zařízení nasměruje teplý nebo horký chladicí vzduch do kompresorovny. Tato cirkulační ventilace zabraňuje zamrznutí jednotky při teplotách vzduchu pod nulou. V době nečinnosti se doporučuje přídavný ohřev uvnitř skříně kompresoru. Tím zabráníte zamrznutí při spuštění kompresoru. Při použití této metody se doporučuje, aby byl výstup vzduchu kromě výstupního otvoru dimenzován tak, aby odpovídal průtoku chladicího vzduchu.
Když je venkovní teplota nízká, můžete poslat chladicí vzduch do sousední budovy pro vytápění. Typicky je systém vybaven termostatickým ventilačním zařízením, které umožňuje odvětrávání teplého nebo horkého vzduchu ven během letních měsíců (viz Schéma E na straně 5). Pro snížení hladiny hluku ve vytápěné místnosti lze na výstupu z potrubí nainstalovat vzduchové filtry nebo tlumiče hluku.
Hlavní požadavky na instalaci kompresorového zařízení jsou: „Pravidla pro bezpečný provoz stacionárních kompresorových jednotek, vzduchovodů a plynovodů“ PB-03-581-03. Jejich kompletní převyprávění zabere spoustu času, omezíme se proto na hlavní body, kterým je rozhodně třeba věnovat pozornost.
1. Objem místnosti a její větrání
Ano, ano, ne plocha, ale objem místnosti. Nezapomeňte, že máme co do činění se vzduchem a vzduch je plyn, který vyplňuje celý objem, který má k dispozici. Proto je nutné v závislosti na výkonu kompresoru zkusit vybrat vhodnou kompresorovou jednotku pro běžnou výměnu vzduchu.
Doporučení pro výběr místnosti v závislosti na výkonu kompresoru
Pokud není možné umístit kompresor do místnosti s doporučenou plochou nebo se vyhnout zvýšení teploty v místnosti nad 20°C, je nutné zajistit přívodní a odtahové větrání s vedeními pro přívod studeného vzduchu a odvod horkého vzduchu. Některé kompresory po ochlazení vypuzují ohřátý vzduch nahoru. V místnostech s nízkými stropy je proto nutné instalovat nad kompresor kovovou skříň pro usměrnění a odvod proudu vzduchu.
Také teplota v místnosti by neměla klesnout pod 4°C. V případě potřeby by mělo být v místnosti umístěno zařízení pro ohřev vzduchu. Nebo zajistěte ventily ve ventilačních kanálech pro zachycení části horkého odpadního vzduchu. Tím ušetříte za vytápění místnosti.
2. Čistota prostor
Chápeme, že mluvíme o výrobních zařízeních, ale věřte, že i ta jsou jiná. Prach a jiné drobné částečky (někdy i hmyz) jsou nežádoucí pro jakékoli zařízení, dokonce i pro nejvyšší třídu ochrany – narušují proudění vzduchu a ucpávají vzduchové a olejové radiátory. Kombinace těchto důsledků může vést k přehřátí. Poprvé to může být jen odstavení zařízení, ale pak to může vést k zásadní revizi. Do šroubovací jednotky může proniknout i velmi jemný prach. Jeho nahromadění tam poškodí šrouby, ložiska, zhorší mazání a další prvky. A nová šroubová jednotka stojí téměř polovinu nákladů na nový kompresor.
V elektrickém panelu se může hromadit prach. Pokud má váš elektrický panel vysokou třídu ochrany proti prachu, možná vám nic nehrozí. V opačném případě může dojít ke zkratu nebo dokonce požáru. To platí nejen pro kompresory, ale i pro jakékoli jiné zařízení. Práce v čistém prostředí je nejen bezpečnější, ale i příjemnější.
3. Místo instalace a doprava kompresoru k němu
Kompresor musí být instalován na rovném pevném podkladu (betonová nebo asfaltová podlaha). Nosnost podkladu musí odpovídat hmotnosti instalovaného zařízení a nedeformovat se pod ním. Díky promyšlenému designu není potřeba žádné další upevnění.
Pro usnadnění přepravy jsou některé modely kompresorů vybaveny otvory pro vysokozdvižné vozíky, které jsou veřejně dostupné. Pokud tam nejsou, je nutné před přepravou kompresoru odstranit dvířka skříně, abyste získali přístup k přepravním otvorům pro vidlice nakladače. Nedoporučuje se přemisťovat kompresor pomocí jeřábu bez použití speciálních „pavouků“ a zařízení, protože smyčky mohou rozdrtit skříň kompresoru.
Pokud zanedbáte tyto jednoduché pokyny, můžete poškodit dveře. Už se nebudou těsně uzavírat a to naruší normální ventilaci skříně kompresoru.
Při výběru místa instalace je nutné zajistit alespoň 1 metr volného prostoru od každé stěny kompresoru, aby byl snadný přístup pro údržbu. Jak říkají naši servisní technici: „Kolem kompresoru by mělo být tolik místa, abyste mohli jezdit na kole.“
4. Připojení kompresoru k pneumatické síti
Kompresorová jednotka by měla být připojena k hlavnímu vedení pouze pomocí flexibilního připojení. Na výstupu kompresoru by měl být instalován uzavírací ventil. Zužování průměru vedení od kompresoru k přijímači je přísně zakázáno. To povede k dalšímu odporu a poklesu tlaku nejen v této oblasti, ale v celém systému – kompresor nebude schopen pracovat při jmenovitém tlaku.
Při připojení několika kompresorů k jednomu potrubí není povolena aktivace „počítadla“. Proudy stlačeného vzduchu z kompresorů by měly směřovat jedním směrem.
Závěr
Celý proces přípravy kompresorovny je nesmírně důležitý. Na tom bude záviset další provoz vašeho zařízení. Chyby na samém začátku v budoucnu nezmizí, ale budou se jen zhoršovat. Zde jsme se pokusili vyjmenovat hlavní body související s místností pro instalaci šroubového kompresoru. A nezáleží na tom, zda jste si právě zakoupili kompresor nebo našli nedostatky ve stávajícím designu – vše lze opravit. Chcete-li tuto záležitost svěřit profesionálům a mít jistotu, že vše bude provedeno dle potřeby, naše servisní oddělení je vám vždy k dispozici.
