Инженерный расчёт · Сжатый воздух
Как рассчитать производительность компрессора: подбор по расходу воздуха и давлению
Как понять, сколько воздуха нужно вашим станкам. Пошаговое объяснение, понятный пример и подбор оборудования.
Содержание статьи · 11 разделов
Сначала — задача станков
Алгоритм предварительного выбора. Характеристики конкретной установки проверяют по её документации.
Сначала узнайте, сколько воздуха нужно станкам
Посмотрите расход воздуха у оборудования, которое будет работать вместе. Добавьте известные дополнительные расходы и обоснованный запас. Затем найдите компрессор, который подаёт это количество воздуха при нужном давлении.
Нужны два числа: подача воздуха и рабочее давление. По ним выбирают компрессор, а затем проверяют осушитель, фильтры, питание и условия установки.
КВТ Маркет · Понятный подбор
Сначала — ваши станки
Запишите расход каждого станка и отметьте, какие из них работают вместе.
Составьте короткий список оборудования
Выпишите станки, инструмент и другие устройства, которым нужен сжатый воздух. Для каждого достаточно записать расход при работе, требуемое давление и сколько таких устройств может работать одновременно.
Сложите расход работающих постов
Всего 2,25 м³/мин
Условный пример: 1,20 + 0,80 + 0,25 = 2,25 м³/мин. Все расходы имеют одинаковые условия приведения.
Расход ищут в паспорте самого станка или уточняют у его изготовителя. Например, запись «800 л/мин при 7 бар» означает, что станку нужно такое количество воздуха при указанном давлении. Уточните также, к каким условиям относится объём: это важно для сравнения с компрессором.
На работающем участке измерьте расход и давление в течение производственного цикла: при запуске, под нагрузкой и в паузах. Один спокойный замер не покажет потребность в самый загруженный период.
Литры и кубометры — один расход
Один расход. Разные единицы.
Равенство справедливо при одинаковых условиях приведения. FAD — поданный воздух, пересчитанный к указанным входным условиям.
Сравнивайте одинаковые единицы расхода
В паспортах расход обычно указывают в л/мин или м³/мин. 1 м³/мин — это 1 000 л/мин. Поэтому 2 750 л/мин можно записать как 2,75 м³/мин или 165 м³/ч, если условия пересчёта объёма одинаковы.
FAD — фактическая подача компрессора, пересчитанная к указанным условиям на входе. Сравнивая модели, проверяйте это значение вместе с рабочим давлением и способом измерения.
| Запись в документах | Что это значит | Как поступить |
|---|---|---|
| FAD | Полезная подача, приведённая к условиям на входе | Сверить давление и условия измерения |
| Нм³/ч | Объём при заданных нормальных условиях | Уточнить принятые условия пересчёта |
| Расход в трубопроводе | Объём воздуха в сжатом состоянии | Привести к той же основе, что и подачу компрессора |
Если в одном паспорте указан свободный воздух, а в другом — объём внутри трубы, попросите изготовителя или инженера привести значения к одной основе. Уже пересчитанный расход свободного воздуха на рабочее давление не умножают.
Смотрите на загруженные минуты
Условный график без числового масштаба. Для короткого пика отдельно проверяют длительность и запас воздуха.
Сложите расход станков, которые работают вместе
Учитывайте реальную совместную работу оборудования. Если из четырёх постов по технологии могут работать только два, считайте эти два. Если все четыре могут включиться вместе, проверьте и такой вариант.
Средний расход за смену не показывает самый большой одновременный отбор. Станки могут долго простаивать, а затем потребовать воздух в один момент. Именно поэтому для выбора важен график работы, а не только среднее число.
Отдельно отметьте короткие всплески: продувку или срабатывание механизма. Запас в ресивере может их покрыть, если его хватает по расчёту. Между включениями компрессор должен успевать восполнить запас. Долгую нехватку подачи ресивер не устранит.
Воздух нужен не только станкам
Итого 2,75 м³/мин
Условный пример. Расход осушителя и утечки заданы; запас 10% относится только к этому примеру.
Добавьте воздух для подготовки и других нужд
Кроме станков, воздух могут расходовать продувки, дренажи и некоторые осушители. Например, адсорбционному осушителю может требоваться часть сжатого воздуха для восстановления осушающего материала. Конкретный расход берут из его документации.
Обычный рефрижераторный осушитель такой продувки для восстановления материала не требует. У фильтра прежде всего проверяют сопротивление потоку — насколько на нём снижается давление. Постоянный расход воздуха через исправный фильтрующий элемент сам по себе не добавляют.
Измеренные утечки учитывают и устраняют. Если расходомер уже посчитал их или продувки вместе со станками, второй раз эти значения не прибавляют.
Запас нужен под понятную задачу: например, известное расширение участка или неточность исходных данных. Единого обязательного процента для всех производств нет. Резервный компрессор на случай ремонта — отдельное решение.
КВТ Маркет · Понятный подбор
Давление важно у станка
По пути воздух проходит через фильтры, трубы и арматуру. Учтите потери при работе.
Давление должно сохраняться у работающего станка
Если станку требуется 7 бар, это давление должно быть на его входе во время работы. По дороге от компрессора воздух проходит через осушитель, фильтры, трубы и арматуру. На этих участках давление снижается, поэтому их потери прибавляют к требованию станка.
Давление теряется по пути
Бар при расходе. Потери в примере: 0,3 + 0,2.
Условный пример. Все давления избыточные. Потери определяют для конкретной линии при рабочем расходе.
Потери определяют расчётом или измерением при нужном расходе. Для нескольких станков проверяют путь до каждого важного участка. Давления станков между собой не складывают.
У выбранного компрессора смотрите подачу именно при требуемом давлении. Расход для исполнения на 8 бар и давление исполнения на 16 бар нельзя объединить в одну характеристику. Также проверьте, как меняется давление при включении и отключении нагрузки.
Одинаковая мощность двигателя не гарантирует одинаковой подачи. Киловатты также нужны для проверки электропитания.
Итог расчёта — два числа
Оба требования — одновременно.
Условный пример: не менее 2,75 м³/мин при нижней границе давления источника 7,5 бар во время отбора.
Пример: как получить 2 750 л/мин
Возьмём учебный пример: два станка и один пост работают вместе. Их расходы — 1 200, 800 и 250 л/мин. Это условные числа для объяснения расчёта; значения своего оборудования берут из паспортов.
- Складываем расход оборудования. 1 200 + 800 + 250 = 2 250 л/мин.
- Прибавляем дополнительные расходы. В примере осушителю нужно 150 л/мин, а измеренные утечки составляют 100 л/мин. Получаем 2 500 л/мин.
- Добавляем принятый запас. Для этого примера выбран запас 10%: это ещё 250 л/мин от полученных 2 500. Итого — 2 750 л/мин, или 2,75 м³/мин.
- Определяем давление. Станку нужно 7 бар; в примере подготовка воздуха теряет 0,3 бар, линия — ещё 0,2. Получается 7,5 бар у источника при расходе воздуха.
Теперь сравниваем компрессоры по двум числам вместе: нужна подача не менее 2,75 м³/мин при выбранном рабочем давлении. У конкретной модели проверяют и подачу, и то, как поддерживается давление в течение работы.
Запас 10%, расход осушителя и потери давления заданы только для этого примера.
КВТ Маркет · Понятный подбор
От задачи — к оборудованию
Выберите оборудование и укажите известные параметры. Расчёт покажет следующий шаг.
От задачи — к оборудованию
Подберите компрессор
Выберите оборудование и укажите расход из его паспорта. Или сразу введите известную подачу компрессора.
Результат подбора
Оборудование по вашим параметрам
Как посчитано
КВТ Маркет · Понятный подбор
Одна задача — весь комплект
Компрессор, осушитель, фильтры и сеть должны пропускать нужное количество воздуха.
Проверьте весь комплект, а не только компрессор
Осушитель и фильтры должны пропускать нужное количество воздуха при условиях вашего объекта. У осушителя проверяют рабочее давление, температуру воздуха на входе, температуру помещения и требуемую сухость воздуха. Производитель указывает, как эти условия влияют на допустимый расход.
Проверяйте весь комплект
Состав проверки, не схема монтажа.
Показан состав оборудования, а не схема монтажа. Порядок узлов и их характеристики определяют проектом.
Ресивер выбирают по длительности пиков и допустимому снижению давления. Трубы, шланги и арматура должны пропускать нужный расход. Комплект со встроенным осушителем проверяют так же, как отдельные элементы.
Для предварительного выбора достаточно подготовить расход, давление, перечень работающих вместе станков и требования к воздуху. Затем сверяют комплектацию, электропитание и место установки. Подборщик поможет перейти от этих данных к модели или подходящим параметрам каталога.
Подробнее: общий выбор компрессора, выбор осушителя по точке росы, расход воздуха для пескоструя.
Два объекта — разные акценты выбора
Состав поставок подтверждён проектами КВТ Маркет. 3,60 м³/мин при 8 бар — каталожная подача BERG ВК22Р-8.
Практика КВТ Маркет
Два проекта: качество воздуха и комплектность станции
Пищевая промышленность · Республика Башкортостан
Безмасляная установка для мясоперерабатывающего предприятия
Поставка: винтовой безмасляный Hitachi DSP-100 Oil free, пусконаладка на мясоперерабатывающем предприятии в Башкортостане.
Расчёт подачи: ведомость потребителей → одновременно работающие посты → дополнительные расходы подготовки воздуха. Полученную потребность сопоставляют с подачей конкретного исполнения при требуемом давлении.
Основа выбора технологии: требования процесса к маслу в сжатом воздухе. Влагу, частицы и микробиологическое состояние оценивают отдельно: обозначение Oil free не устанавливает полный класс чистоты и не означает стерильность.
Что важно: обеспечить нужное количество воздуха и его качество одновременно. Мощность двигателя не заменяет проверку рабочей точки.
Открыть проект с Hitachi DSP-100
Комплектная система · Компрессор, ресивер и сеть
BERG ВК22Р-8 с ресивером и монтажом пневмолинии
Поставка: BERG ВК22Р-8, отдельный ресивер РВ500, монтаж пневмолинии и вентиляции.
Характеристики модели: 3,60 м³/мин при 8 бар, двигатель 22 кВт. Это каталожные данные компрессора; расход предприятия рассчитывают по его потребителям.
Расчёт станции: одновременный отбор и дополнительные нагрузки → подача компрессора; требование оборудования и потери по пути воздуха → давление источника.
Основа комплектации: ресивер покрывает рассчитанный короткий пик. Пневмолиния должна пропускать расход с допустимыми потерями, а вентиляция — отводить тепло. При постоянном дефиците подачи объём ресивера не заменяет более производительный источник.
Открыть проект с BERG ВК22Р-8
Ресивер помогает на коротком пике
Условная схема конечного запаса. Для пика рассчитывают объём ресивера, допустимое падение давления и восстановление.
Ответы на частые вопросы
Как перевести л/мин в м³/мин?
Разделите число на 1 000: 2 750 л/мин — это 2,75 м³/мин. Условия, к которым отнесены объёмы, должны совпадать.
Нужно ли умножать расход на 8 при давлении 8 бар?
Расход свободного воздуха на рабочее давление не умножают. Если в паспорте указан объём внутри трубы, попросите изготовителя или инженера его пересчитать.
Что означает FAD компрессора?
Это фактическая подача, приведённая к указанным условиям на входе. Для сравнения моделей вместе с FAD проверяют рабочее давление.
Нужно складывать расход всех станков?
Сложите расход станков, которые могут работать вместе. Короткие пики дополнительно проверяют по длительности и запасу ресивера.
Какой запас производительности нужен?
Запас выбирают под конкретную причину: расширение участка или неопределённость данных. Использованные в примере 10% не являются общей нормой.
Осушитель тоже расходует сжатый воздух?
Некоторые осушители используют воздух для восстановления осушающего материала. Расход берут из документации. Утечки через дренажи и снижение давления учитывают отдельно.
Можно выбрать компрессор только по мощности?
Сначала нужны расход и давление. Одинаковая мощность двигателя не гарантирует одинаковую подачу воздуха у разных моделей.
Большой ресивер заменит более мощный компрессор?
Ресивер хранит запас для короткого отбора. При длительном расходе выше подачи компрессора запас закончится, и давление упадёт.
Почему давление есть, а станок плохо работает?
Проверьте давление на входе станка во время работы. Узкий шланг, арматура или загрязнённый фильтр могут мешать прохождению воздуха.
Что делать, если расход станка неизвестен?
Запросите данные у изготовителя или измерьте расход на работающем участке. Нужны расход в рабочем режиме и требуемое давление.
