3.6 DEBITUL DE AER COMPRIMAT

Debitul de aer comprimat produs cu ajutorul unui compresor este potrivit consumatorilor dacă asigură un randament de 100% la presiunea prevăzută de producător. Pentru a stabili puterea compresorului, trebuie să se cunoască necesarul de consum ale sistemului de alimentat.

La stabilirea cerințelor se analizează două cazuri. În primul rând, acela în care în locul unui compresor vechi trebuie instalat unul nou. În al doilea rând acela în care trebuie ales un compresor corespunzător unui sistem de aer comprimat complet nou.

În cazul rețelelor existente, este foarte important ca, la alegerea compresoarelor noi, să nu se ia ca bază, în nici un caz, valorile date de tabelul indicator al compresoarelor vechi. Chiar și în condiții de întreținere atentă, puterea compresoarelor învechite, exploatate de mai mulți ani, poate fi deosebit de diferită față de valorile nominale date din fabrică. Valoarea erorii este influențată desigur de mai mulți factori și poate ajunge chiar la 40%. De aceea, compresoarele noi se aleg doar după determinarea prin măsurare a consumului de aer comprimat industrial. Pentru măsurare există mai multe posibilități. Se poate măsura debitul aerului la aspirare și la ieșirea din compresor.

Măsurarea la aspirare, în conducta de aspirare a compresorului, cu anemometre, este cea mai simplă. Ca rezultat al acesteia se poate afla cu exactitate transportul de aer real al compresorului. Din acesta, folosind datele de exploatare ale compresorului, se poate calcula simplu consumul de aer comprimat.

Figura 16. Influența presiunii aerului comprimat și a numărului de consumatori asupra cerințelor cantitative

În cazul măsurării efectuate la ieșirea din compresor, este necesară instalarea unei diafragme de măsurare sau a unui contor de gaz. Astfel se obține debitulde aer comprimat - parțial sau total - produs de compresor. Cu un program ritmic de măsurare corespunzător, se poate determina si specificul consumului uzinal.

Măsurarea este importantă deoarece momentan nu se cunoaște o metodă de calcul cu care să se determine necesarul de aer comprimat al unei fabrici sau uzine la punctele de racord ale consumatorilor. Calculul aerului comprimat necesar constituie o problemă la un anumit nivel de uzură al consumatorilor și, pe bază de calcul, nu se pot determina nici pierderile pe rețea, nici producția reală a compresoarelor.

Este important să se știe că rezultatele măsurării conțin și pierderile din întregul sistem. La alegerea compresoarelor noi, trebuie luat în considerare efectul reducerii consumului din proiectul de reconstrucție elaborat pentru scăderea pierderilor. Rezultatele astfel obținute trebuie mărite cu creșterea consumului de aer comprimat prevăzută în proiectul de dezvoltare viitoare, respectiv cu o rezervă de 20%. Această valoare reprezintă necesarul de aer comprimat al sistemului dat.

În cazul sistemelor noi de aer comprimat, ce urmează să fie realizate, debitul necesar se poate determina numai pe bază de calcul. Aici, datele de pornire le constituie numărul și tipul consumatorilor de aer

prevăzuți. Datele consumului din catalogul de fabricație primit pot fi totalizate numai luând în considerare factorii ce pot influența consumul, și anume:

• numărul uneltelor de același tip , simultaneitatea, K2 = Figura 16
• valoarea suprapresiunii din rețea, K1 = Figura 16,
• gradul de exploatare a uneltelor, K3 = Figura 17,
• creșterea consumului ca urmare a uzurii uneltelor, K4 = 0,10,
• pierderea cantitativă din rețea: K5 = 0,05.

Deci, pentru tipuri identice de unelte, debitul necesar de aer comprimat se poate calcula aplicând următoarea relație:

Q₁ = (q₁ x n x K₁ x K₂ x K₃) x (1,0 +K₄ + K₅) m³/min,

în care: q₁ = necesarul de aer comprimat din catalog pentru tipuri identice de unelte, m³/min,

n = numărul uneltelor identice

Debitul total necesar este suma debitelor necesare ale diferitelor tipuri de unelte la care se adaugă o rezervă de 20%:

Q = (Q₁ + Q₂ + Q₃ + ...) x 1,2 m³/min.

Este util ca acest calcul să se efectueze pe tabel rezumativ. Anexa nr.7.2 prezintă un exemplu în acest sens. Tot în anexă s-au plasat câteva tabele care, în lipsa datelor din cataloagele de fabrică, ajută la determinarea debitului necesar de aer comprimat. Anexa 7.3. dă debitul necesar de aer pentru unelte de aer comprimat folosite într-un cerc mai larg. Cititorul poate găsi datele de consum ale cilindrilor pneumatici și duzelor de aer în anexele 7.4 și 7.5. Din punctul de vedere al consumului de energie, are o mare importanță determinarea cerințelor cantitative, deoarece compresorul ales în mod greșit înseamnă oricum o pierdere energetică. Dacă puterea compresorului este prea mare comparativ cu cerințele consumatorilor, acesta trebuie să funcționeze mult timp în gol, iar, din punct de vedere energetic, este optim acel compresor care funcționează tot timpul în sarcină. Dacă debitul de aer pus la dispoziție este mai mic decât cel necesar, compresorul va funcționa mereu în sarcină, dar nu va putea asigura presiunea optimă. Acest lucru se manifestă prin scăderea randamentului consumatorilor. (Cap.3.1.).

În afară de stabilirea datelor cantitative, mai are importanță și numărul și capacitatea compresoarelor utilizate pentru a satisface consumul necesar dat (Cap.5.4.).

Dacă, în baza celor de mai sus, dispunem de cerințele consumatorului, trebuie să examinăm efectul pe care îl are asupra acestuia sistemul de aer comprimat aflat între compresor și consumatori. Doar cunoscând aceste date se poate începe alegerea compresorului corespunzător.