Краткий ответ. Чтобы выбрать воздушный компрессор для многокомпонентной системы напыления, сложите одновременный расход воздуха дозирующей установки, двух подающих насосов, контура воздушной продувки распылительного пистолета и пневматических вспомогательных устройств, а затем добавьте 20–30% запаса производительности при требуемом рабочем давлении. Пневматической установке JYYJ-Q300 до учёта особенностей конкретного проекта требуется около 980 л/мин при 8 бар, поэтому следует предусмотреть подачу свободного воздуха не менее 1275 л/мин при 8 бар; гидравлическому дозатору требуется меньше технологического воздуха, поскольку давление напыления создают электродвигатель и гидравлический насос.
Не выбирайте компрессор только по мощности двигателя или объёму ресивера. В закупочной спецификации должны быть указаны подача свободного воздуха, непрерывное рабочее давление, коэффициент продолжительности работы, объём ресивера, точка росы под давлением, унос масла, параметры электропитания и расход воздуха после осушителя.
Признаками неправильно подобранного компрессора являются медленное переключение хода насоса, падение давления на входе, слабая продувка пистолета и неравномерная производительность. Правильно подобранный комплект удерживает давление на воздушном регуляторе с отклонением примерно в пределах 0,5 бар при непрерывном напылении и обеспечивает заявленный расход, не работая всю смену со 100%-ной нагрузкой.
1. Перед расчётом разделите четыре вида потребления воздуха
В многокомпонентной установке могут одновременно работать четыре потребителя. Их расходы необходимо суммировать при одинаковом давлении; расчёт только по среднему потреблению одного инструмента может привести к занижению производительности компрессора на 30–60%.
Пневматический привод дозатора
В установке с пневматическим приводом основным потребителем является возвратно-поступательный цилиндр дозатора. JYYJ-Q300 обеспечивает производительность 2–10 кг/мин при давлении до 30 МПа, оснащён электрическими нагревателями мощностью 15 кВт и требует приблизительно 980 л/мин сжатого воздуха при 8 бар.
Давление материала 30 МПа создаётся благодаря коэффициенту усиления давления дозатора; сам компрессор подаёт воздух лишь под давлением около 8 бар. Покупка воздушного компрессора на 30 МПа была бы принципиальной ошибкой и привела бы к созданию непригодной и опасной установки.
Подающие насосы
Два устанавливаемых на бочки подающих насоса обеспечивают подачу компонентов на входы A и B. Уточните расход воздуха по табличке конкретной модели насоса и зафиксируйте потребление при предполагаемой частоте циклов, поскольку небольшой подающий насос может потреблять 100–200 л/мин, а расход более крупного насоса может превышать 300 л/мин.
Если указанные для установки 980 л/мин уже включают оба комплектных подающих насоса, не прибавляйте их расход повторно. Потребуйте, чтобы поставщик в ведомости инженерных ресурсов обозначил каждое значение либо как расход только дозатора, либо как расход всей установки в сборе.
Распылительный пистолет и вспомогательные потребители
Пистолет с воздушной продувкой потребляет воздух при отпускании курка и очистке; смесители, мешалки и пневматические подъёмники создают дополнительные периодические нагрузки. До получения измеренных данных предусмотрите для продувки пистолета и малых элементов управления запас не менее 80–150 л/мин.
Нельзя исходить из того, что воздух для дыхательного аппарата может подаваться из необработанной заводской пневмосети. Используйте отдельно спроектированную систему подачи воздуха для дыхания, соответствующую местным требованиям к качеству воздуха, фильтрации и сигнализации.
Утечки и будущие подключения
В новой сети шлангов потери из-за утечек должны оставаться ниже 5–10%, однако изношенные соединительные муфты могут увеличить их более чем до 20%. Сначала прибавьте измеренные утечки, а затем заложите 20%-ный эксплуатационный запас, чтобы компрессор мог переходить в режим разгрузки, а не работать непрерывно на пределе допустимой температуры.
| Нагрузка или запас | Пример пневматической установки | Пример гидравлической установки | Что необходимо проверить |
|---|---|---|---|
| Привод дозатора | Для расчёта JYYJ-Q300 — 980 л/мин при 8 бар | 0 л/мин для гидравлического привода | Номинальный расход при рабочем давлении |
| Два подающих насоса | Уточнить, включены ли они в показатель 980 л/мин | Как правило, крупнейший потребитель воздуха; сложить номинальные расходы обоих насосов | Потребление при фактической частоте циклов |
| Пистолет и элементы управления | До получения данных по пистолету заложить 80–150 л/мин | До получения данных по пистолету заложить 80–150 л/мин | Пистолет с воздушной или механической продувкой |
| Запас на утечки | 5–10% для обслуживаемой сети | 5–10% для обслуживаемой сети | Испытание на падение давления после изоляции |
| Эксплуатационный запас | На 20–30% выше одновременного потребления | На 20–30% выше одновременного потребления | Работа в жаркую погоду и последующее подключение вспомогательного оборудования |
2. Преобразуйте расход в закупочную спецификацию
В каталогах компрессоров могут указываться рабочий объём, производительность на всасывании или подача свободного воздуха. Выбирайте по подаче свободного воздуха, обычно обозначаемой FAD, измеренной при требуемом давлении нагнетания согласно указанной производителем методике испытаний.
Заявленный рабочий объём 1300 л/мин не доказывает, что при 8 бар к установке поступят все 1300 л/мин. Потери при сжатии, осушитель, фильтры, высота над уровнем моря и падение давления могут уменьшить фактическую подачу к установке напыления на несколько сотен литров в минуту по сравнению с указанным основным показателем.
Используйте следующую последовательность расчёта
- Запишите расход каждого одновременно работающего потребителя в л/мин или куб. футах/мин при заданном для него давлении. Для пересчёта используйте соотношение 1 куб. фут/мин = 28,3 л/мин.
- Сложите расходы потребителей и потери из-за утечек. Если подтверждённое потребление всей установки составляет 980 л/мин, а запас на утечки — 8%, промежуточный результат равен 1058 л/мин.
- Добавьте 20%-ный производственный запас: 1058 × 1,20 = 1270 л/мин, или приблизительно 45 куб. футов/мин.
- Укажите в спецификации FAD 1275 л/мин при 8 бар после фильтрации и осушения, вместо округления в меньшую сторону до номинального компрессора на 1,2 м³/мин.
- Проверьте характеристику компрессора с учётом температуры окружающей среды и высоты площадки; запросите значение с поправкой на снижение производительности при высоте более 1000 м или температуре окружающей среды выше 40°C.
Для примера с Q300 винтовой компрессор мощностью 11 кВт обычно относится к подходящему классу производительности, однако мощность в кВт служит лишь критерием предварительного отбора. Окончательным приёмочным показателем остаётся FAD не менее 1275 л/мин при 8 бар после подготовки воздуха.
Явно учитывайте потери давления
Если установке требуется 8 бар на входе, настройка компрессора ровно на 8 бар не оставляет запаса на фильтры, осушитель или шланг. В практической системе давление нагнетания может составлять 9–10 бар, при этом потери не должны превышать 0,2 бар на чистых фильтрах, 0,2–0,3 бар на осушителе и 0,3–0,5 бар в трубопроводах.
Для расхода около 1,3 м³/мин используйте магистральный воздушный шланг диаметром 19 мм или 3/4 дюйма, особенно если его длина превышает 15 м. Длинный шланг диаметром 10 мм или 3/8 дюйма может ограничивать подачу воздуха к установке, даже если манометр ресивера по-прежнему показывает 8 бар.
Измеряйте давление на входе дозатора во время напыления с максимальной запланированной производительностью. Статическое показание до нажатия курка не выявит ограничение потока в маленькой быстроразъёмной муфте, засорённом фильтре или 30-метровом шланге.
Подберите объём ресивера с учётом цикличности и пиков потребления
Ресивер не компенсирует недостаточную производительность компрессора в течение всей смены. Он покрывает кратковременные пики и уменьшает частоту циклов нагрузки и разгрузки; для пневматического комплекта производительностью 1,3–1,7 м³/мин практическим исходным диапазоном является 300–500 л с учётом ограничений системы управления, установленных производителем компрессора.
Установите ресивер перед осушителем, если осушитель рассчитан на пиковую производительность компрессора, а если для стабильной продувки пистолета это необходимо, установите после осушителя дополнительный ресивер сухого воздуха меньшего объёма. Оснастите систему автоматическим конденсатоотводчиком с ручным контрольным клапаном.
3. Выберите тип компрессора и электропитание площадки
Винтовой компрессор подходит для напыления, занимающего более 60% каждого часа. Если в 8-часовой смене курок нажат суммарно 6 часов, предусмотрите непрерывный режим эксплуатации и достаточный запас производительности, чтобы установка могла работать в режиме разгрузки не менее 15–25% смены.
Поршневой компрессор подходит для периодических ремонтных работ с коэффициентом загрузки примерно ниже 30–50%. Его ресивер может обеспечить короткий проход напыления, однако давление будет снижаться, если компрессор подаёт 700 л/мин, а установка потребляет 980 л/мин.
Передвижной дизельный компрессор можно использовать для удалённых кровельных или трубопроводных работ. Убедитесь, что его регулятор способен поддерживать 8 бар при выбранном расходе, предусмотрите рассчитанные на этот режим доохладитель и сепаратор, а выхлоп двигателя разместите с подветренной стороны на расстоянии от воздухозаборников и рабочих зон не менее требуемого местными нормами.
Проверяйте электрические нагрузки как единую систему
Компрессор и нагреватели дозатора могут запускаться одновременно. Мощность нагрева Q300 составляет 15 кВт, а винтовой компрессор мощностью 11 кВт увеличивает подключённую нагрузку как минимум до 26 кВт без учёта вспомогательных устройств подающих насосов, вентиляции и освещения.
Гидравлическая установка JYYJ-H-V8T имеет общую мощность 32 кВт, включая 26 кВт нагрева, и питается от трёхфазной сети 380 В. При добавлении компрессора мощностью 11 кВт базовая подключённая нагрузка составит 43 кВт, поэтому генератор и распределительное оборудование необходимо проверять по пусковому току и коэффициенту мощности, а не подбирать просто на 43 кВА.
Попросите подрядчика по электромонтажу рассчитать сечение проводников, характеристику автоматического выключателя и переходную реакцию генератора по паспортным табличкам оборудования. Падение напряжения более чем примерно на 5% может увеличить время нагрева или вызвать отключение системы управления даже при достаточном давлении воздуха.
Проверьте комплект в четырёх нагрузочных испытаниях
- Запустите только компрессор и дождитесь достижения давления отключения, затем проверьте слив ресивера и документацию на предохранительный клапан.
- Включите оба подающих насоса на 5 минут и запишите давление нагнетания компрессора, давление сухого воздуха и давление на входе установки.
- Выполняйте напыление с максимальной запланированной производительностью в кг/мин в течение 15 минут; давление на входе должно оставаться в указанном для установки диапазоне без падения более чем примерно на 0,5 бар.
- Нажмите курок пистолета 20 раз подряд и убедитесь, что продувка остаётся резкой, а показания давления компонентов A и B сохраняют равновесие.
4. Контролируйте воду, масло, температуру и риски, связанные с сосудом под давлением
Сжатый воздух охлаждается по мере движения от компрессора, в результате чего вода конденсируется в ресивере и шланге. Жидкая вода вызывает коррозию пневмодвигателей, вымывает смазку из клапанов и замерзает в местах сужения при наружных работах в холодную погоду.
Указывайте качество воздуха по классам чистоты сжатого воздуха ISO 8573-1:2010. Обоснованной отправной точкой для технического воздуха является ISO 8573-1 [3:4:3]: класс частиц 3, класс точки росы под давлением 4 при температуре не выше +3°C и класс общего содержания масла 3 при концентрации не более 1 мг/м³.
Для помещения, в котором поддерживается температура выше примерно 10°C, используйте рефрижераторный осушитель с точкой росы под давлением +3°C. Для зимних объектов, где температура шланга или ресивера может опускаться ниже 0°C, предусмотрите адсорбционный осушитель с точкой росы под давлением −20°C или −40°C и включите расход продувочного воздуха в расчёт компрессора.
Установите влагоотделитель после доохладителя, коалесцентный фильтр ниже по потоку и пылевой фильтр после адсорбционного осушителя. Добавьте индикаторы перепада давления; замена элементов по фактическому падению давления более обоснована, чем их замена каждые 12 месяцев независимо от наработки.
Не считайте, что безмасляное сжатие удаляет все загрязнения. Углеводороды из всасываемого воздуха, окалина из трубопроводов и смазка из расположенного ниже по потоку оборудования всё равно могут попасть в установку, тогда как маслозаполненный винтовой компрессор с исправной системой сепарации и коалесцентными фильтрами может соответствовать заданному для технического воздуха пределу 1 мг/м³.
Правильно установите ресивер и выходы для очистки
OSHA 29 CFR 1910.169 требует, чтобы подпадающие под действие стандарта воздушные ресиверы имели доступный слив, видимый манометр и один или несколько подпружиненных предохранительных клапанов. Пропускная способность предохранительных клапанов должна предотвращать превышение максимально допустимого рабочего давления ресивера более чем на 10%.
Для уборки OSHA 29 CFR 1910.242(b) ограничивает давление сжатого воздуха, используемого для очистки, значением менее 30 psi при наличии эффективной защиты от разлетающейся стружки и средств индивидуальной защиты. Подача воздуха к установке напыления может работать при давлении около 8 бар или 116 psi; поэтому для любой линии очистки требуются отдельные соответствующие требованиям регулятор и сопло.
Перед открытием колбы фильтра или соединительной муфты заблокируйте электропитание, закройте запорный клапан ресивера и сбросьте давление ниже по потоку до 0 бар. Остаточное давление 8 бар способно выбросить фитинг даже после остановки двигателя компрессора.
5. Согласуйте компрессор с системой привода JYYJ
Пневматические и гидравлические установки Pioneer создают разные нагрузки. Подбор компрессора после выбора дозатора позволяет избежать покупки пневмостанции производительностью 1,7 м³/мин, когда воздух требуется только подающим насосам и системе продувки пистолета.
| Конфигурация JYYJ | Характеристики установки | Подход к выбору компрессора | Подходящие проекты |
|---|---|---|---|
| Пневматическая JYYJ-Q300 | 2–10 кг/мин, 30 МПа, нагрев 15 кВт | Исходить из FAD 1275 л/мин при 8 бар после добавления 30%-ного запаса; проверить, какие вспомогательные нагрузки уже включены | Коммерческая ППУ-изоляция и кровельные работы |
| Гидравлическая JYYJ-H600PK | 2–10 кг/мин, 36 МПа, регулируемое соотношение от 1:1 до 1:2, 7-дюймовый ПЛК | Рассчитать по двум подающим насосам, пистолету и элементам управления; измерить их суммарный расход в л/мин, не добавляя запас на пневматический привод | Пенополиуретановые и полимочевинные составы с переменным соотношением компонентов |
| Гидравлическая JYYJ-H-V8T | 2–15 кг/мин, 36 МПа, общая мощность 32 кВт, нагрев 26 кВт, 0–80°C | Компрессор обслуживает вспомогательные устройства; приоритетны непрерывная подача воздуха к подающим насосам и сухой воздух для продувки | Высокопроизводительное нанесение полимочевины, холодильные камеры и промышленные покрытия |
В JYYJ-H600PK давление 36 МПа создаётся электродвигателем и гидравлическим контуром, поэтому производительность компрессора не определяет ход дозирующих насосов. Регулируемое соотношение от 1:1 до 1:2, 7-дюймовый ПЛК и производительность 2–10 кг/мин позволяют выполнять работы, которые невозможно воспроизвести на пневматической платформе с фиксированным соотношением компонентов простой установкой более крупного компрессора.
H-V8T повышает производительность гидравлической системы до 15 кг/мин и оснащается 10-дюймовым ПЛК, управлением рецептурами и защитой от низкой температуры. Замена названия на Graco или PMC не сохранит эти точные характеристики JYYJ: 32 кВт, нагрев 26 кВт, 0–80°C, 36 МПа и соответствующую систему управления.
Сравнивайте комплект поставки, а не только дозатор
Стоимость комплексных установок Pioneer под ключ составляет от 3250 до 11200 долларов США. Стандартный комплект оборудования может включать один дозатор, один самоочищающийся или совместимый распылительный пистолет, два подающих насоса, обогреваемый шланг длиной 15 м, подающие и гибкие соединительные шланги, воздушную трубку, инструменты, запасные части и руководство на английском языке; сверяйте подписанное коммерческое предложение построчно.
Компрессор предлагается как согласованная опция, а не незаметно включается в каждую базовую цену. Благодаря этому предприятие с существующей кольцевой пневмосетью на 8–10 бар может избежать дублирования оборудования, а мобильный подрядчик — заказать компрессор, ресивер, осушитель, фильтры и соединительные муфты как единый комплект инженерного обеспечения.
При сравнении закупки с Graco или PMC учитывайте одинаковую длину шлангов, количество пистолетов, подающие насосы, преобразование напряжения, систему подготовки компрессорного воздуха, комплект запасных частей и условия поставки. Комплект JYYJ под ключ стоимостью 3250–11200 долларов США может обеспечить более низкую стоимость всей установки напыления по сравнению с ценой приобретения конкурирующего дозатора с более высокими капитальными затратами, а H-V8T позиционируется примерно на уровне одной пятой закупочной цены установки класса Graco Reactor 2 E-30.
Перед оформлением заказа сообщите Pioneer тип материала, требуемую производительность в кг/мин, фиксированное или регулируемое соотношение компонентов, напряжение и число фаз на объекте, высоту над уровнем моря, диапазон температуры окружающей среды, длину шланга, кривую FAD компрессора и требуемые условия поставки. В ответной ведомости инженерных ресурсов должны быть указаны бар, л/мин, кВт, °C и все входящие в комплект соединения.
Часто задаваемые вопросы
В: Достаточно ли компрессора мощностью 10 л. с. для пневматической многокомпонентной установки?
Маркировка 10 л. с. или 7,5 кВт не является достаточным доказательством. Для JYYJ-Q300 до добавления запасов требуется около 980 л/мин при 8 бар, а целевой показатель после подготовки воздуха должен составлять не менее 1275 л/мин или 45 куб. футов/мин FAD при 8 бар; многие установки мощностью 7,5 кВт не обеспечивают такую производительность при данном давлении.
В: Может ли объём ресивера компенсировать низкую производительность компрессора?
Только при коротких пиках продолжительностью в секунды или несколько минут. Ресивер объёмом 500 л не сможет поддерживать непрерывное потребление 980 л/мин, если компрессор подаёт 700 л/мин; дефицит 280 л/мин будет сохраняться, пока давление на входе не упадёт ниже требуемых 8 бар.
В: Нужен ли воздушный компрессор гидравлической многокомпонентной установке?
Да, хотя воздух не приводит дозатор в действие. Компрессор обычно обеспечивает работу двух подающих насосов, продувку пистолета и элементы управления, тогда как гидравлическая система H600PK или H-V8T создаёт давление материала до 36 МПа.
В: Какое давление воздуха должно поступать к установке напыления?
Следуйте ведомости инженерных ресурсов конкретной модели; расчётное значение для Q300 составляет 8 бар. Установите давление нагнетания компрессора достаточно высоким, чтобы компенсировать потери 0,7–1,0 бар в фильтрах, осушителе, соединительных муфтах и шланге, а затем проверьте давление на входе установки при максимальной нагрузке напыления.
В: Какой компрессор выбрать — поршневой или винтовой?
Используйте поршневую установку для периодических работ с коэффициентом загрузки примерно ниже 30–50%, а винтовую — для производственного напыления с коэффициентом загрузки выше примерно 60%. Для полной 8-часовой смены подберите винтовой компрессор так, чтобы он мог работать в режиме разгрузки приблизительно 15–25% рабочего времени.
В: Какие характеристики осушителя необходимо указать в заказе?
Для работы в помещении при температуре выше 10°C запросите рефрижераторный осушитель с точкой росы под давлением +3°C. Для шлангов, эксплуатируемых при температуре ниже 0°C, предусмотрите адсорбционную осушку до точки росы −20°C или −40°C и добавьте расход продувочного воздуха осушителя, часто указываемый в процентах от номинальной производительности, к расчётной производительности компрессора.