Краткий ответ. Подбирайте каждый подающий насос исходя из максимальной потребности дозатора по стороне A или B, затем добавляйте 25%-ный запас по расходу. Компрессор подбирайте по фактической производительности при рабочем давлении, а не по заявленному рабочему объему; учтите всех одновременно работающих потребителей и затем добавьте запас 25–30%. Осушитель воздуха для установки напыления пенополиуретана выбирайте по точке росы под давлением и скорректированной производительности; для помещений ориентируйтесь примерно на +3°C, а там, где возможно замерзание линий, — на −20°C…−40°C.
Работоспособность комплектной установки ограничивается самым слабым компонентом инженерного обеспечения. Дозатор производительностью 15 кг/мин не сможет поддерживать правильное соотношение компонентов, если хотя бы один бочковой насос подает лишь 5 л/мин; пневматическая установка с потреблением 0,9 м³/мин будет работать циклично или терять давление при подключении к номинальному компрессору на 1,0 м³/мин, фактическая производительность которого ниже.
Поэтому последовательность подбора такова: потребность в материале, характеристическая кривая подающего насоса, суммарное одновременное потребление сжатого воздуха, поправка производительности осушителя, объем ресивера и измеренное падение давления. Ниже этот метод применяется к оборудованию Pioneer JYYJ без использования универсального правила подбора по мощности компрессора.
Начните с дозатора, соотношения компонентов и рабочего цикла
Перед покупкой вспомогательного оборудования зафиксируйте шесть исходных параметров: максимальную производительность в кг/мин, объемное соотношение A:B, рабочую плотность каждого компонента в кг/л, вязкость при температуре в бочке, требуемое давление на входе установки и продолжительность непрерывного напыления. Значения плотности и температурные ограничения возьмите из актуального технического паспорта поставщика материала.
Для системы с фиксированным объемным соотношением 1:1 расход каждой стороны рассчитывается делением общей массовой производительности на сумму плотностей двух компонентов. Если плотность A составляет 1,23 кг/л, B — 1,05 кг/л, а общая производительность — 10 кг/мин, каждый подающий насос до учета запаса должен обеспечивать 10 ÷ (1,23 + 1,05) = 4,39 л/мин.
Примените к результату минимальный расчетный коэффициент 1,25. В примере получится 5,49 л/мин на компонент, поэтому следует выбрать насос, способный подавать не менее 5,5 л/мин при требуемом выходном давлении и фактической вязкости материала, а не насос, показатель 5,5 л/мин которого был получен на воде при нулевом давлении нагнетания.
При производительности 15 кг/мин и тех же значениях плотности расчетная потребность составляет 6,58 л/мин на каждую сторону, а расчетное значение с 25%-ным запасом — 8,22 л/мин на насос. Это подходящая отправная точка для модели JYYJ-H-V8T производительностью 2–15 кг/мин, которая работает при давлении до 36 МПа, имеет фиксированное соотношение 1:1, обеспечивает мощность нагрева 26 кВт и комплектуется стандартным обогреваемым шлангом длиной 15 м.
Для установки с регулируемым соотношением от 1:1 до 1:2 выполните расчет для обоих предельных соотношений, а не делите общую производительность пополам. Установка JYYJ-H600PK обеспечивает производительность 2–10 кг/мин при давлении до 36 МПа и при настройке 1:2 может создавать на одной стороне вдвое большую объемную потребность. Ее 7-дюймовый ПЛК и функция хранения рецептур не компенсируют недостаточную подачу насоса.
| Платформа JYYJ | Характеристики установки | Заявленные требования к источнику воздуха | Практическая отправная точка для инженерного обеспечения |
|---|---|---|---|
| Пневматическая JYYJ-3H | 2–10 кг/мин; 25 МПа; 1:1; нагрев 9,5 кВт | 0,9 м³/мин при 0,5–0,8 МПа | Для приведенного примера плотности два насоса производительностью не менее 5,5 л/мин каждый; компрессор ≥1,2 м³/мин FAD при 8 бар |
| Пневматическая JYYJ-Q300 | 2–10 кг/мин; 30 МПа; 1:1; нагрев 15 кВт | ≥1,0 м³/мин при 0,5–1,0 МПа | Два насоса производительностью не менее 5,5 л/мин каждый; компрессор ≥1,3 м³/мин FAD при 8 бар |
| Гидравлическая JYYJ-H600PK | 2–10 кг/мин; 36 МПа; регулируемое соотношение 1:1–1:2; нагрев 22/26 кВт | ≥0,5 м³/мин при 0,5–0,8 МПа | Рассчитайте каждый насос для обоих предельных соотношений; компрессор ≥0,65 м³/мин FAD при 8 бар |
| Гидравлическая JYYJ-H-V8T | 2–15 кг/мин; 36 МПа; 1:1; суммарная мощность 32 кВт | Уточните график потребления воздуха комплектными насосами и пистолетом | Для приведенного примера плотности два насоса производительностью не менее 8,3 л/мин каждый; добавьте 25–30% к подтвержденному суммарному расходу воздуха |
Значения для компрессоров в таблице являются отправными точками для закупки и основаны на заявленном потреблении установки с добавлением запаса. Увеличьте их, если тот же компрессор также обслуживает пескоструйный аппарат, мешалки, бочковые насосы, устройства управления вентиляцией или цеховой инструмент.
Выбирайте производительность подающего насоса для пенополиуретана по характеристической кривой
Правильно подобранный подающий насос для пенополиуретана должен обеспечивать достаточный расход жидкости и давление нагнетания при рабочей вязкости материала. Значения производительности насоса при свободном истечении непригодны для подбора, поскольку трение в шлангах, фильтры, высота бочки и холодный материал смещают рабочую точку вниз по характеристической кривой.
Используйте отдельный насос для компонента A и отдельный — для компонента B. Не подключайте оба компонента через общий коллектор, контактирующий с материалом. На каждой стороне должны быть предусмотрены адаптер для бочки, вентиляционный узел с контролем влажности или осушающий сапун, если это требуется, всасывающая трубка, выходной шланг, запорный клапан и система фильтрации, совместимая с соответствующим компонентом.
Для системы 1:1 производительностью 10 кг/мин после расчета по плотности выбирайте насосы производительностью не менее 5,5–6,0 л/мин каждый. Для системы производительностью 15 кг/мин ориентируйтесь минимум на 8,3–9,0 л/мин на насос. Подтвердите эти значения расхода при указанном поставщиком выходном давлении, а не соглашайтесь с описанием «подходит для бочек объемом 55 галлонов».
Передаточное отношение насоса определяет теоретическое выходное давление. Пневматический насос с соотношением 2:1 при подаче воздуха под давлением 7 бар теоретически может создавать давление жидкости около 14 бар без учета потерь; более высокое давление не всегда лучше. Настройка определяется допустимым диапазоном входного давления, указанным производителем дозатора, а избыточное давление подачи может повредить уплотнения или замаскировать засорение входного сетчатого фильтра.
Подающие шланги должны быть короткими и иметь достаточный диаметр для ограничения сопротивления на входе. В качестве базового требования при закупке запросите значение потери давления в барах в предлагаемом шланге при расходе 6 или 9 л/мин и минимальной планируемой температуре материала в бочке, например 15°C. Шланг, выбранный только по резьбе соединения, может израсходовать весь запас давления насоса.
Стандартный комплект Pioneer включает два подающих насоса, основной дозатор, совместимый с Fusion или самоочищающийся пистолет-распылитель, обогреваемый шланг длиной 15 м, подающие шланги, инструменты и экспортный ящик IPPC. Однако инженерная проверка по-прежнему необходима: укажите фактическую рецептуру, плотность, вязкость, соотношение компонентов, диапазон температуры окружающей среды и максимальную длину шланга, чтобы комплектные насосы соответствовали приобретенной конфигурации.
Следите за манометрами входного давления во время испытания с полностью нажатым курком. Если показания стабильны при рециркуляции, но резко падают во время напыления с производительностью 10 кг/мин, это указывает на недостаточную производительность насоса либо сопротивление фильтра, вентиляции или шланга. Пульсация, синхронизированная с работой подающего насоса, обычно требует проверки регулировки подачи воздуха, уровня материала в бочке и уплотнений насоса до изменения давления дозатора.
Подбирайте воздушный компрессор по FAD при рабочем давлении
Воздушный компрессор для установки напыления полимочевины должен иметь производительность, указанную как фактическая подача свободного воздуха, или FAD, при требуемом давлении нагнетания. Мощность двигателя в кВт и объем ресивера в литрах не подтверждают расход воздуха. Запросите характеристическую кривую компрессора с указанием м³/мин или cfm при 8 бар, а также значение после учета снижения производительности из-за высоты над уровнем моря и температуры окружающей среды.
Для пневматической установки JYYJ-3H требуется 0,9 м³/мин при 0,5–0,8 МПа. Умножение 0,9 на 1,25 дает 1,125 м³/мин, поэтому разумный минимум составляет 1,2 м³/мин FAD при 8 бар, то есть приблизительно 42 cfm. Ее дозатор обеспечивает производительность 2–10 кг/мин при давлении 25 МПа и имеет мощность нагрева 9,5 кВт.
Для JYYJ-Q300 требуется не менее 1,0 м³/мин, а допустимое входное давление составляет 0,5–1,0 МПа. С 30%-ным запасом получается 1,3 м³/мин, или приблизительно 46 cfm, при 8 бар. Компрессор, для которого заявлено 1,3 м³/мин при 0 бар, может обеспечивать существенно меньшую производительность при 8 бар и не должен проходить закупочную проверку.
Для вспомогательной пневмосистемы гидравлической установки H600PK требуется не менее 0,5 м³/мин при 0,5–0,8 МПа. После добавления 30% получается 0,65 м³/мин, или около 23 cfm, при 8 бар. Гидравлический привод снижает потребление воздуха дозатором, однако подающие насосы и пистолет продолжают потреблять воздух на протяжении всего производственного процесса.
Суммируйте расходы одновременно работающих потребителей: потребление установки + потребление насосов + продувка пистолета + мешалки + другие инструменты. Если комплект H600PK потребляет 0,50 м³/мин, а два выбранных подающих насоса при расчетной производительности потребляют по 0,12 м³/мин, промежуточный итог составляет 0,74 м³/мин; с 30%-ным запасом следует выбирать компрессор с FAD не менее 0,96 м³/мин при требуемом давлении.
Для пневматической установки напыления с потреблением 0,9–1,0 м³/мин в качестве отправного диапазона используйте ресивер объемом 300–500 л, после чего согласуйте с поставщиком компрессора допустимую частоту циклов загрузки и разгрузки. Ресивер сглаживает колебания при нажатии курка пистолета и ходах насосов, но не может компенсировать компрессор, который производит 0,7 м³/мин при постоянной нагрузке 1,0 м³/мин.
Установите один манометр на ресивере компрессора, а второй — на входе установки. Во время испытания напылением на полной производительности предусматривайте потерю давления не более примерно 0,5 бар в осушителе, фильтрах, регуляторе, фитингах и распределительном шланге. Если на ресивере отображается 8 бар, а на установке — 6 бар, это указывает на недостаточный диаметр трубопровода или засорение элементов подготовки воздуха.
Задавайте характеристики осушителя воздуха по точке росы, производительности и климату
Осушитель воздуха для установки напыления пенополиуретана защищает пневматические клапаны, каналы пистолета и пневматические подающие насосы от жидкой воды. Укажите точку росы под давлением в °C, скорректированную производительность в м³/мин при фактических температуре и давлении на входе компрессора, максимальное падение давления в барах и производительность автоматического конденсатоотводчика.
Для установки, работающей в помещении, где температура воздушных линий остается выше 10°C, практической целью является рефрижераторный осушитель с точкой росы под давлением около +3°C. Если шланги или фильтры будут подвергаться воздействию зимнего воздуха с температурой −10°C, используйте адсорбционный осушитель, рассчитанный как минимум на −20°C; для эксплуатации в условиях сильного мороза или при наличии соответствующего требования выбирайте −40°C.
Производительность на заводской табличке осушителя обычно указывается для эталонных условий. Фактическая производительность устройства с маркировкой 1,3 м³/мин может упасть ниже 1,0 м³/мин при температуре воздуха на входе 40°C, высокой температуре окружающей среды или низком рабочем давлении. Примените таблицу поправочных коэффициентов производителя, а затем сохраните запас производительности 20–30% сверх расчетной потребности одновременно работающих потребителей.
Типовая цепочка подготовки технологического воздуха включает компрессор, доохладитель, влагоотделитель, ресивер, автоматический конденсатоотводчик, предварительный фильтр твердых частиц, осушитель, коалесцентный фильтр, регулятор и установку. По возможности установите индикаторы перепада давления на фильтрах; заменяйте фильтрующий элемент при достижении установленного предела, а не повышайте давление компрессора, чтобы протолкнуть через него воздух.
Стандарт ISO 8573-1:2010 по классам чистоты сжатого воздуха классифицирует содержание частиц, воды и масла в указанной точке измерения. Поэтому в заказе на поставку следует указать требуемую точку росы под давлением и класс загрязнения в точке подключения установки, а не просто требовать «сухой воздух».
Технологический воздух и воздух для дыхания относятся к разным инженерным системам. Осушитель и коалесцентный фильтр, установленные для установки напыления, не обеспечивают сертификацию воздуха как пригодного для дыхания. OSHA 29 CFR 1910.134 требует, чтобы сжатый воздух для дыхания соответствовал нормам Grade D, включая содержание кислорода 19,5–23,5%, угарного газа не более 10 ppm и конденсированных углеводородов не более 5 мг/м³.
В документе о технических мерах контроля при напылении MDI NIOSH также рекомендует располагать воздухозаборники респираторов с принудительной подачей воздуха вдали от вытяжки окрасочной камеры и других источников загрязнения. Используйте отдельную одобренную систему подачи воздуха для дыхания, выбранную в рамках действующей на объекте программы защиты органов дыхания; никогда не подключайте шланг респиратора к общему компрессору установки в качестве импровизированного ответвления.
Сборка и ввод в эксплуатацию комплектной системы под ключ
Стоимость систем Pioneer под ключ во всем модельном ряду составляет от 3 250 до 11 200 долларов США. Эта сумма относится к согласованному комплекту дозатора; компрессор, ресивер, осушитель, генератор, прицеп и оборудование для подачи воздуха для дыхания указывайте отдельными позициями, если они прямо не перечислены в письменном коммерческом предложении.
По сравнению с бюджетом 40 000–70 000 долларов США, часто предусматриваемым для новой многокомпонентной установки класса Graco или PMC, линейка Pioneer позволяет сохранить 28 800–58 800 долларов США для прицепа, генератора и системы подготовки воздуха. Сравнивайте идентичные спецификации комплектности, производительность, длину шлангов, напряжение, гарантию, стоимость доставки и поддержку при вводе в эксплуатацию, а не отдельный дозатор с полностью укомплектованной установкой.
| Позиция заказа на поставку | Параметр, который необходимо указать | Подтверждение при вводе в эксплуатацию |
|---|---|---|
| Подающие насосы | л/мин при заданной вязкости и выходном давлении; передаточное отношение насоса; потребление воздуха | Входное давление A и B остается в допустимых для установки пределах при максимальной производительности напыления |
| Компрессор | FAD в м³/мин или cfm при 8 бар; допустимые температура окружающей среды и высота над уровнем моря | Давление в ресивере и на входе установки зарегистрировано в течение интервала работы с полностью нажатым курком |
| Осушитель воздуха | Скорректированная производительность в м³/мин; точка росы под давлением +3°C, −20°C или −40°C; падение давления | Точка росы на выходе и работа автоматического конденсатоотводчика зарегистрированы под нагрузкой |
| Электропитание | Напряжение, число фаз, частота и доступная мощность в кВт | Напряжение зарегистрировано на холостом ходу и при одновременной работе нагревателей и компрессора |
| Контур материала | Соотношение, плотности, диапазон вязкости, диаметр и длина шланга | Отсутствуют кавитация, падение давления, засорение фильтра и видимые утечки из шлангов |
Установка JYYJ-H-V8T на 380 В потребляет до 32 кВт без учета компрессора и осушителя. Если мощность двигателя компрессора составляет 11 кВт, а осушителю требуется 0,5 кВт, подключенная нагрузка уже достигает 43,5 кВт без учета освещения, вентиляции и вспомогательных инструментов. При выборе генератора также необходимо учитывать пусковой ток двигателя и местное снижение номинальных характеристик.
Введите воздушную систему в эксплуатацию до загрузки материала. Проверьте направление вращения, конденсатоотводчики, предохранительные клапаны, положение байпаса осушителя, направление установки фильтров, диапазон регулятора и номинальное давление шлангов. Дайте компрессору поработать до стабилизации температуры, затем измерьте восстановление давления, связанное с FAD, и давление, доступное в точке подключения установки.
После установки обеих бочек отдельно запустите каждый подающий насос при низком давлении, удалите захваченный воздух в соответствии с руководством по эксплуатации оборудования и осмотрите все соединения. В первом производственном листе зафиксируйте температуру в бочках, точку росы осушителя, давление в ресивере, давление на входе установки, входное давление A/B, длину шланга и заданную производительность.
Повторите измерения при полностью нажатом курке через 5, 15 и 30 минут. Падение давления в ресивере указывает на недостаточную производительность компрессора; стабильное давление в ресивере при падении давления на установке указывает на сопротивление распределительной системы; стабильное давление воздуха при падении входного давления одного из компонентов указывает на неисправность подающей стороны.
Эта пусконаладочная документация является практическим преимуществом согласованного комплекта Pioneer. Она связывает заявленные для модели JYYJ давление 25–36 МПа, производительность 2–15 кг/мин и систему нагрева мощностью 9,5–26 кВт с конкретными характеристиками насосов, компрессора и осушителя, вместо того чтобы заставлять подрядчика диагностировать на объекте три независимо приобретенных компонента.
Часто задаваемые вопросы
В: Какая производительность подающего насоса для пенополиуретана требуется для установки на 10 кг/мин?
При объемном соотношении материала 1:1 и плотностях 1,23 и 1,05 кг/л каждая сторона потребляет 4,39 л/мин. После добавления 25%-ного запаса выбирайте каждый насос с производительностью не менее 5,5 л/мин при требуемом давлении и фактической вязкости. Пересчитайте значение по плотностям, указанным в технических паспортах ваших материалов.
В: Компрессор какого размера требуется для JYYJ-3H?
Согласно спецификации, JYYJ-3H требуется 0,9 м³/мин при 0,5–0,8 МПа. До добавления посторонних пневмоинструментов выбирайте компрессор с FAD не менее 1,2 м³/мин при 8 бар, или приблизительно 42 cfm. Проверяйте кривую фактической производительности, а не рабочий объем компрессора или объем ресивера.
В: Какой воздушный компрессор подойдет для гидравлической установки напыления полимочевины?
Начните с указанной для модели потребности во вспомогательном воздухе и добавьте потребление подающих насосов, пистолета и мешалки. Для H600PK требуется не менее 0,5 м³/мин; отправное значение только для установки с 30%-ным запасом составляет 0,65 м³/мин при 8 бар, однако одновременная работа вспомогательного оборудования может увеличить закупочную потребность до более чем 0,95 м³/мин.
В: Работает ли рефрижераторный осушитель воздуха для установки напыления пенополиуретана зимой?
Рефрижераторный осушитель с точкой росы под давлением +3°C подходит там, где температура расположенных после него линий остается выше точки замерзания. Если температура линий может опускаться до −10°C, используйте адсорбционный осушитель, рассчитанный на −20°C, а для сильных морозов — на −40°C. Скорректируйте каталожную производительность с учетом температуры на входе, температуры окружающей среды и рабочего давления.
В: Можно ли использовать один компрессор для установки и респиратора с принудительной подачей воздуха?
Не предполагайте, что технологический воздух соответствует требованиям к воздуху для дыхания. OSHA 29 CFR 1910.134 устанавливает требования Grade D к составу, фильтрации, расположению воздухозаборника, техническому обслуживанию и контролю содержания угарного газа. Используйте одобренную систему подачи воздуха для дыхания, предусмотренную письменной программой работодателя по защите органов дыхания.
В: Входит ли компрессор и осушитель в стоимость системы под ключ 3 250–11 200 долларов США?
Стандартный комплект оборудования Pioneer включает дозатор, два подающих насоса, пистолет-распылитель, обогреваемый шланг длиной 15 м, подающие шланги, инструменты и экспортный ящик. Компрессор, осушитель, генератор и прицеп считаются включенными только в том случае, если они указаны в письменном коммерческом предложении; перед сравнением предложений Pioneer, Graco и PMC запросите постатейную спецификацию системы.
В: Какая информация требуется для расчета согласованного комплекта системы?
Укажите выбранную модель JYYJ, максимальную производительность в кг/мин, объемное соотношение A:B, плотность и вязкость обоих компонентов, диапазон температуры в бочках, длину обогреваемого шланга, высоту объекта над уровнем моря, диапазон температуры окружающей среды, напряжение, число фаз, частоту и всех одновременно работающих потребителей воздуха. Эти исходные данные позволяют указать в измеримых единицах производительность насосов, FAD компрессора, точку росы осушителя и общую подключенную электрическую нагрузку.