Jak určit tlakovou ztrátu v potrubním systému stlačeného vzduchu

Dříve nebo později budete muset vyměnit součásti vodovodních systémů doma. Pro provádění těchto technických operací je nutné porozumět parametrům potrubí. Průměr potrubí v soukromém domě musí splňovat technické požadavky, aby se zabránilo nouzovým situacím. Důležitá je také kvalita a materiál. Ve složitých klempířských konstrukcích se používají trubky z mědi, oceli, kovoplastu a polypropylenu. Mají několik fyzikálních vlastností, které je třeba vzít v úvahu při výběru:

1. Velikost tloušťky stěny.
2. Délka úseku.
3. Rozměry vnitřního průměru (musí být shodné pro potrubí a spojovací prvky).

Při instalačních pracích se používají průměry jmenovitého průměru vodovodního potrubí pro soukromý dům. U plastových trubek může v případě chyby dojít k turbulenci proudění, pokud je průměr příliš malý. A to je konstantní hluk během provozu.

Jak délka vodovodního potrubí ovlivňuje průměr potrubí?

Délka vodovodního řadu, tlaková síla a množství průtoku za určitou dobu – to vše přímo ovlivňuje provoz celého systému. Pro výpočet průměru potrubí musíte mít počáteční údaje (počet ohybů, tlak uvnitř systému). Komplexní výpočty pro soukromý dům se nepoužívají, ale k vyřešení problému, jak zvolit průměr potrubí pro potrubí, se používají standardní údaje.

V praxi se používají hotové výpočtové vzorce umožňující správnou volbu parametrů pro zajištění optimálního provozu vodovodního systému pro co nejdelší životnost. Podle těchto výpočtů máme následující údaje:

• nepřesahuje-li celková délka vodovodního řádu třicet metrů, použijí se trubky o průměru do 25 milimetrů;
• pokud je vodovodní systém větší než třicet metrů, jsou vyžadovány trubky o průměru 25 milimetrů nebo více;
• v případě, že se celková délka pohybuje kolem 10 metrů, bude zcela postačovat 10 milimetrů průřezu potrubí.

Systémy pro výpočet průměru trubek vyrobených z různých materiálů mají jemnost, což vyžaduje jejich přenos z jednoho systému do druhého pro správně provedené spojení (například plastové potrubí s mědí). Měřící systém v samotných kovových trubkách je odlišný – na měděné a hliníkové se používají metrické normy, na ocelové (tento systém se používá i u plastových trubek) imperiální normy. Konverze se provádí rychlostí 1 palec – 24.4 milimetrů. A potrubní závitové spoje používají samostatné překladové normy.

Proč průměr potrubí určuje průchodnost vodovodního systému?

Jedním z hlavních parametrů pro potrubí pro různé aplikace je jejich propustnost, to znamená schopnost propustit určité množství kapaliny za jednotku času. Tato hodnota přímo závisí na hodnotě průměru. Čím větší je, tím větší množství vody bude protlačeno potrubím za jednotku času. 25mm trubka jím projde třicet litrů za minutu a 32mm trubka už 50. Spotřeba vody přímo souvisí s volbou diametrální velikosti. Velký počet míst odběru vody znamená větší průměr potrubí.

Rozměry potrubí pro byt

Hlavní vnitřní rozvody se montují pomocí trubky do průměru 15 milimetrů pro stoupačky se používají velikosti 20 nebo 25 milimetrů. Je třeba si dát pozor na jeden podstatný detail – při nákupu jsou uvedeny pouze rozměry vnějšího průměru. Vnitřní se vypočítá odečtením dvou tlouštěk stěny. Je třeba vzít v úvahu, že tloušťka stěn potrubí se liší výrobce od výrobce. To platí stejně pro kovové i plastové trubky.

Typická řešení

Pro úspěšný výběr průměru potrubí vodovodního systému je nutné vzít v úvahu chyby. V některých případech mohou dosahovat až milimetrového rozdílu mezi deklarovanými velikostmi průměru. Velké množství spojů a obratů ve složitých vzorech je zatíženo nestabilním tlakem. Což vyžaduje použití trubek s velkým konstrukčním průměrem (s rezervou). Teplá voda vyžaduje zesílené stěny potrubí. Velká vypočítaná spotřeba také vyžaduje použití trubek s velkým průměrem.

Problémy s poklesem tlaku mohou být spojeny s distribučním potrubím, které není dostatečně velké, což má za následek, že provozovatelé vzduchových systémů vynakládají značný čas a peníze na optimalizaci distribučních systémů.

Diferenciální tlak je termín používaný k charakterizaci snížení tlaku vzduchu podél cesty od kompresoru ke skutečnému bodu použití. K poklesu tlaku dochází při průchodu stlačeného vzduchu systémem úpravy, filtrace a distribuce. Správně navržený systém by měl mít tlakovou ztrátu menší než 10 % tlaku dodávaného kompresorem.

Tito. Tlak uvolněný ze sběrné nádrže by neměl být o více než 10 % vyšší než tlak přijatý spotřebitelem. Nadměrný pokles tlaku bude mít za následek špatný výkon systému a nadměrnou spotřebu energie. Omezení průtoku stlačeného plynu jakéhokoli typu vyžaduje vyšší provozní tlaky, než je nutné, což má za následek vyšší spotřebu energie.

Zhruba řečeno, čím více filtrů je v průtokové cestě a čím delší je její dráha, tím rychleji bude klesat tlak. Pro kompenzaci těchto ztrát je tedy zapotřebí vyšší výstupní tlak. Nejčastějšími problémovými oblastmi jsou mezichladič, odlučovače maziv a zpětné ventily.

Co způsobuje ztrátu tlaku?

Jakýkoli typ překážky, omezení nebo nerovnosti v systému způsobí odpor proudění vzduchu a povede k poklesu tlaku. V distribučním systému se nejvyšší poklesy tlaku obvykle nacházejí v místech použití, včetně nedostatečného nebo netěsného:

• hadice;
• trubky;
• odpojovače;
• filtry;
• regulátory průtoku: ohyby atd.

Na napájecí straně systému mohou být hlavními součástmi způsobujícími značné tlakové ztráty také odlučovače vzduchu, chladiče, odvlhčovače, sušičky a filtry.

Maximální tlaková ztráta z přívodu do místa použití nastane, když je průtok a teplota stlačeného vzduchu nejvyšší. Součásti systému by měly být vybrány na základě těchto podmínek a výrobce každé součásti by měl být požádán, aby poskytl informace o poklesu tlaku v provozních jednotkách za těchto podmínek. Při výběru filtrů musíte také pamatovat na to, že se zašpiní, a tedy vedou k tlakovým ztrátám v systému.

Jak zjistit tlakovou ztrátu v potrubí?

Existuje několik vzorců pro výpočet tlakové ztráty. Pro malé systémy se používá následující vzorec (nebere v úvahu, kolik ventilů, kolen a spojů je v systému umístěno):

Tento vzorec vyžaduje, abyste znali některá předběžná množství, včetně:

• q je výkon kompresoru, musí být vyjádřen v l/s;
• d je průměr uvnitř potrubí, udává se v mm;
• l je celková délka pneumatického vedení a musí být převedena na m;
• p – vstupní tlak, vyjádřený v barech.

Nejdůležitějšími ukazateli pro tento výpočet jsou délka vedení a průměr potrubí. Hrají klíčovou roli: malý průměr vede (jak je patrné ze vzorce) ke snížení rychlosti pohybu stlačeného plynného média potrubím. Z tohoto důvodu dochází v systému ke ztrátám tlaku.

V procesu navrhování pneumatického systému a potrubí je nutné se snažit nejen zkrátit délku potrubí, ale také zvolit širší potrubí. To samozřejmě prodraží projekt. To však následně pomůže naopak ušetřit zdroje, protože rozvodné potrubí většího průměru nepovede k tak velkým tlakovým ztrátám jako úzké.

U velkých systémů návrh zohledňuje jmenovité hodnoty tlakových ztrát na různých konstrukčních prvcích:

• rovný ohyb;
• koleno;
• různé typy připojení;
• zpětné ventily;
• ventily.

Minimalizujte tlakovou ztrátu.

Minimalizace poklesu tlaku vyžaduje systematický přístup k návrhu a údržbě pneumatického systému. Komponenty pro úpravu vzduchu, jako jsou dochlazovače, odvlhčovače, vysoušeče a filtry, by měly být vybírány s nejnižší možnou tlakovou ztrátou při daných maximálních provozních podmínkách. Po instalaci je třeba dodržovat a zdokumentovat doporučené postupy údržby.

Postupné kroky k minimalizaci poklesu tlaku:

• správně navrhnout distribuční soustavu;
• Provozujte a řádně udržujte zařízení na filtraci a sušení vzduchu, abyste snížili vystavení vlhkosti vedoucí ke korozi potrubí;
• vybírejte chladiče, separátory, sušičky a filtry s co nejnižší tlakovou ztrátou pro jmenovité podmínky;
• snížit vzdálenost, kterou vzduch prochází distribučním systémem;
• používejte v systému regulátory tlaku, hadice a spoje, které mají nejlepší výkonové charakteristiky s nejnižší tlakovou ztrátou. Tyto složky musí být vypočteny spíše na základě skutečných než průměrných průtoků.

Určení tlakových ztrát v potrubí pomáhá již ve fázi návrhu. Znáte-li předběžné ztráty, můžete si zakoupit materiály, které tuto hodnotu minimalizují. A je třeba vzít v úvahu „trasu“ dálnice, aby bylo možné vypočítat optimální počet spojek, zatáček a spojů. A také zvolit vhodný průměr potrubí. Čím širší je potrubí, tím nižší bude tlaková ztráta podél toku, protože se bude méně dotýkat vnitřní stěny potrubí. Kompetentní přístup ve fázi návrhu pomůže výrazně minimalizovat tlakové ztráty v pneumatickém systému.

Další články

Nerezové potrubí pro stlačený vzduch, vakuum a inertní plyny

Potrubí stlačeného vzduchu je vyrobeno tak, aby vydrželo značný tlak. Proto jsou kladeny vysoké nároky na materiály, ze kterých jsou vyrobeny.