4.2 ELEMENTELE RETELEI DE AER COMPRIMAT

Aerul comprimat produs de compresoare ajunge la distribuire între consumatori pe conductele și elementele rețelei de aer comprimat. Rețeaua de aer comprimat poate fi împărțită în 5 părți (fig. 20):

5. Elemente de rețea și de racordare.

Prin urmare, rețeaua de aer comprimat este un sistem de conducte și de elemente de rețea. Proiectarea, construirea și funcționarea lor este influențată de mai mulți factori. Iată mai întâi problemele legate de conducte:

1. Conductele

La alegerea conductelor nu există reguli universal valabile. În fiecare caz în parte, modul de utilizare dat determină care material este cel mai rentabil. Fiecare material trebuie să asigure: - etanșeitatea,

• rezistența și
• lipsa coroziunii.

În ultimii ani, pe lângă rețelele construite din conducte de oțel tradiționale, au apărut și altele, de exemplu rețele construite din materiale plastice sau din metale neferoase. În cele ce urmează, vom rezuma acele aspecte care, la alegerea materialelor, pot veni în ajutorul specialiștilor.

Materialul conductei trebuie ales pe baza presiunii industriale, iar diametrul ei pe baza debitului de aer comprimat. Nomograma aflată în figura 21 oferă ajutor la determinarea diametrului de țeavă aferent condițiilor de lucru date. Firește, nomograma este utilizată în cazul cunoașterii oricăror patru date caracteristice dintre cele cinci, pentru determinarea celei de-a cincea. Rezistența la presiune în cazul țevilor de oțel și de oțel inoxidabil este de 80 bari, iar în cazul conductelor confecționate din cupru poate fi de 140 bari, independent de temperatură. În cazul rețelelor construite din material plastic, există o corelație strânsă între presiunea maximă de lucru și temperatura aerului comprimat.

Treptele de presiune date de producători - PI 6, PI 10 și PI 16 (presiune înaltă = PI) - se referă la temperatura aerului comprimat de 20° C. În acest caz, durata de viață a conductelor este de 50 de ani. Odată cu creșterea temperaturii scade rapid presiunea maximă admisă și durata de funcționare.

De aceea este foarte important de reținut că nu este voie să se instaleze conducte din material plastic în stația de compresoare, din cauza temperaturii mai ridicate ce apare acolo în general!

Din punctul de vedere al rezistenței la temperatură, cele mai rele sunt conductele din PVC și din polietilenă, iar cele mai bune sunt cele făcute din polipropilenă și din poliamid. Din acestea din urmă pot fi făcute și rețele de înaltă presiune (max.100 bari). Pe lângă materialele plastice convenționale, pe piață se pot găsi și materialele speciale ale unor firme, ca de ex. AGRE TEC, care este în prezent materialul ce dispune de calitățile cele mai convenabile pentru construirea rețelelor de max.10 bari.

În figura 22. se poate vedea raportul temperatură - presiune pentru conducta realizată din acest material. Din punctul de vedere al alegerii conductelor potrivite, este importantă netezimea interioară a pereților conductelor, nu numai pentru că ea influențează rezistența la transport, ci și pentru că aceasta are influență și asupra eventualelor depuneri formate în conducte. Din acest punct de vedere, conductele din material plastic și de cauciuc sunt cele mai preferate, deoarece netezimea pereților interiori este cu o treaptă mai bună decât cea a țevilor din oțel.

2. Elementele de rețea

Dintre elementele de rețea ce se află în rețea trecem în revistă acum acelea care se află la racordurile consumatorilor (fig.20.5.).

Pentru realizarea unui racord corect figura nr. 25 prezintă câteva exemple. Pornind dinspre consumator se vede, în primul rând, racordul rapid (9), care are ca scop să împiedice scurgerea liberă a aerului comprimat atunci când se schimbă o unealtă. Și în racordurile proiectate și fabricate cât se poate de bine apare o scădere de presiune de min. 0,2 bari. Următorul element este furtunul (8), care poate fi executat drept, respectiv în spirală. În cazul unui diametru al furtunului ales din catalog conform cerințelor consumatorilor, căderea de presiune apărută într-un furtun drept de 5 m lungime este de 2,0 bari. O scădere de presiune identică are loc în cazul furtunului în spirală de 3 m lungime. Înaintea furtunului se găsește unitatea de preparare a aerului compusă din 3 părți (5,6), adică dintr-un filtru de aer, un regulator de presiune și un ungător de linie. Rezistența maximă a unui filtru bun și a unui ungător de linie este de 0,2 bari. Acum nu se ia în considerare regulatorul de presiune, pentru că scopul căderii de presiune apărută pe acesta este tocmai acela de a asigura presiunea necesară funcționării corespunzătoare a consumatorilor. Înainte de unitatea de pregătire a aerului se găsește o supapă de închidere ( 3 ) care trebuie să aibă rezistența 0. Acest lucru se asigură doar de robinete cu bilă moderne și de bună calitate. Consumatorul primește aerul comprimat de la branșamentul racordat sus (2) și de la conducta de distribuție (1).

La racordurile corecte deci, în orice împrejurare apare pierdere de presiune. Din punct de vedere energetic în caz de realizare optimă aceasta este:

la cuplă rapidă: 0,2 bar
pe furtun: 0,2 bar
pe filtru: 0,2 bar
pe ungător: 0,2 bar
-------------------
total: 0,8 bari

Aceasta este o pierdere de presiune care trebuie avută oricum în vedere la determinarea presiunilor finale ale compresorului, chiar și atunci când, eventual, aceste elemente lipsesc din sistemul existent. Oricum, mai devreme sau mai târziu, cerințele consumatorilor fac necesară crearea racordului corespunzător, iar un compresor prost ales în faza inițială nu va mai fi capabil să asigure presiunea corespunzătoare.

Lipsa elementelor de reţea poate crea la o primă vedere falsa impresie că utilizatorul economiseşte o cădere de presiune de 0,8 bari, respectiv energia aferentă acestuia, dar pierderile sunt mai mari decât
câştigul pentru că:
- creşte uzura instalaţiilor de consum
- scade siguranţa producţiei
- creşte cantitatea de aer comprimat utilizat de consumatori
- scade durata de viaţă a instalaţiilor de consum
- creşte necesarul de piese de schimb si de întreţinere.