Материалы трубопроводов, фитинги, промышленная арматура
Выбор типа материала трубопровода зависит от рабочего давления, температуры агрессивности окружающей и рабочей сред, вида соединений труб, условий гибки и монтажа, массы и стоимости труб. Трубопроводы могут быть гибкими и жесткими. Необходимость в применении гибких трубопроводов возникает в тех случаях, когда нужно подвести сжатый воздух к пневматическим устройствам, закрепленным в узлах и механизмах, имеющих относительное перемещение, или поочередно к различным потребителям от одного источника. В качестве жестких трубопроводов применяют обычно металлические трубы. Трубы из меди, медных сплавов, латуни и алюминиевых сплавов отличаются высокой гибкостью, удобны для применения на коротких со сложными изгибами и при необходимости подгонки в процессе монтажа. Стальные трубы применяют обычно для больших диаметров. Трубы из углеродистой стали необходимо предохранять от коррозии покрытием цинком, медью и т.д.
Для обеспечения необходимой конфигурации воздуха поводов и подключения требуемого оборудования используются различные детали и фланцевая арматура.
Соединение всех трубопроводов и присоединение к ним фасонных деталей производится сваркой. Разъемные соединения на воздухопроводах применяют в минимальном числе и только для обеспечения возможности демонтажа. Их выполнить фланцевыми и муфтовыми. Фланцевые соединения уплотнить прокладками - фибру и металлические прокладки из красной меди и алюминия.
Аэродинамический расчет коммуникаций
Аэродинамический расчет проводится в следующей последовательности:
1.Чертится схема пневмопровода от КС до всех потребителей на которой указываются длины всех участков и давления.
2.Задаются средним гидравлическим уклоном 
3.Выбирается главная магистраль по максимальному давлению всасывающего трубопровода потребителя:
Рисунок 5 – Схема пневмопровода
(16)
где 
-максимальное; 
-номинальное давление i-го потребителя; 
-потери давления от КС до i потребителя.
; (17)
где 
-приведенная длинна участка от КС до 
потребителя.
; (18)
где 
-длинна участка от КС до потребителя, рассчитаем участок АВ:
,
,
.
В данной схеме главной магистралью будет являться участок с максимальным расходом в воздухопроводе А-B.
Таблица 5 – Максимальное давление всасывающего трубопровода потребителя
| Участок | l | 
| , Па.
|  , Па.
|
| АВ | 200,2 | 6,08E+05 | ||
| АС | 6,33E+05 | |||
| АD | 225,5 | 6,09E+05 |
Расчет главной магистрали
Предварительно задаются скоростью воздуха в воздухопроводах; при давлении у потребителей менее 1МПа скорость воздуха принимается 
м/с.
Средняя плотность воздуха в воздухопроводе:
(19)
где 
-среднее давление на участке; R-универсальная газовая постоянная R=287; 
-средняя температура 
.
; (20)
,
Массовый расход на участке, кг/с:
; (21)
где 
- плотность воздуха при н.у., принимается 1,205 кг/м3 ; 
- номинальный расход группы потребителей на расчетном участке.
Фактический расчет воздуха на расчетном участке, м3/с:
; (22)
Определяется диаметр воздухопровода, м:
; (23)
По полученному результату выбираем из ГОСТ-8734-75 трубу, с наружным диаметром 50 мм и толщиной стенки 3,5 мм.
Далее уточняется скорость воздуха:
(24)
Число Рейнольдса вычисляется по формуле:
(25)
где 
- коэффициент динамической вязкости, 
Определяется движение в трубе:
(26)
(27)
где 
.
,
,
В случае если 
, 
считается по формуле:
(28)
.
Если число Рейнольдса не лежит в установленном интервале выбирается другой диаметр трубопровода и расчет повторяется.
Далее уточняется потеря давления на участке:
(29)
Следовательно, давление в начале расчетного участка:
(30)
Расчет для остальных участков проводится также, результаты расчетов сведены в табл. 6.
Таблица 6 – Потери давления на участках
| Участок | 
|
|  , м/с
|  , м
|  , кг/м 
|  , м
| Толщина стенки, м |  , Па
|  , Па
|
| AB | 0,037 | 6,80 | 0,041 | 7,28 | 0,05 | 0,0035 | 25000,7 | 6,25E+05 | |
| AC | 0,031 | 8,31 | 0,091 | 7,55 | 0,1 | 0,004 | 6201,1 | 6,36E+05 | |
| AD | 0,034 | 7,64 | 0,061 | 7,30 | 0,07 | 0,0035 | 23249,8 | 6,23E+05 |
Выбор фильтров
Опыт эксплуатации систем производства, распределения и использования сжатого воздуха показывает, что повышение надежности и долговечности их работы невозможно осуществить без качественной подготовки сжатого воздуха, очистки его от загрязнений.
В соответствии с такими требованиями для некоторого упрощения изложения материала можно условно выделить три вида очистки воздуха:
l) грубая очистка - при которой улавливается крупная пыль (диаметр частиц свыше 100 мк);
2) средняя очистка - улавливается мелкая пыль от 10 до 100 мк;
3) тонкая очистка - при которой осуществляется практически полная очистка воздуха от пыли.
Таблица 7 - Классификация фильтров по эффективности.
| Класс фильтра | Размеры эффективно улавливаемых пылевых частиц | Нижние пределы эффективности при очистке атмосферного воздуха |
| I | Любые | |
| II | I мкм | |
| III | 10-50 мкм |
Фильтры I класса, как правило, волокнистые, характеризуются способностью улавливать и достаточно надежно удерживать на сухих фильтрующих поверхностях частицы всех размеров - от частиц, измеряемых десятыми и даже сотыми долями микрометра, которые улавливаются в результате действия механизмов диффузии и зацепления, до крупных частиц, задерживающихся в густом переплетении тонких волокон.
В волокнистых фильтрах II класса с более толстыми волокнами, расположенными в слое не так часто, механизм диффузии менее действенен. В таких фильтрах задерживаются не все частицы мельче I мкм. Более крупные частицы задерживаются достаточно эффективно в результате механического зацепления и инерции. К П классу относятся электрические фильтры.
Фильтры III класса представлены в основном пористыми фильтрами, заполняемыми относительно толстыми волокнами, проволокой, перфорированными и зигзагообразными листами. В таких фильтрах при удержании частиц пыли основным действующим фактором является инерция.
Из-за большого размера пор и каналов фильтрующего материала таких фильтров условия удержания крупных частиц после их удара о поверхность и отскока особенно неблагоприятны, в связи, с чем фильтры этого класса, как правило, смачивают.
К III классу относятся так же некоторые сухие фильтры. Надежность этих фильтров значительно меньше, особенно при возможности толчков и при содержании в воздухе крупных частиц, что способствует срыву осевших мелких частиц.
Нижний предел размеров эффективно улавливаемых частиц фильтрами III класса по данным приблизительно равен - 10 мкм, а верхний - 50 мкм.
Фильтры II и III классов предназначены для удаления из воздуха частиц определенной крупности.
Выбираем фильтр ЛАИК-СП-3/21, его технические характеристики приведены в табл. 8.
Волокнистые воздушные фильтры
Таблица 8 - Технические данные фильтров ЛАИК-СП
| Фильтр | Фильтрующая поверхность, м2 | Пропускная способность, м3/ч | Сопротивление кг/м2 |
| СП-3/21 |
Осушка воздуха
Установки осушки воздуха представляют собой комплекс холодильного оборудования, состоящий из компреесорно - конденсаторного агрегата, теплообменного блока, блока регулирования, электропусковой аппаратуры и ресивера.
Компрессорно-конденсаторный агрегат состоит из компрессора, соединенного с электродвигателем через муфту, смонтированного на корпусе конденсатора. На конденсаторе смонтирован щит приборов (приборы защиты, манометры, приборы управления).
Теплообменный блок состоит из двух аппаратов: теплообменника "воздух-воздух" и теплообменника "воздух-хладон". Каждый из данных теплообменных аппаратов состоит из трех частей: распределительной камеры (для входящего потока воздуха), теплообменной или трубной части и сепарационной камеры с установленными в ней влагоотборными устройствами.
Рисунок 6 – План размещения оборудования на станции осушки воздуха
I-регенеративный теплообменник "воздух-воздух"; 2-кран; 3-испаритель; 4-компрессорный агрегат; 5-конденсатор