Konfigurator sprężarkowni

Od listy odbiorników do kompletnej sprężarkowni — sprężarka, uzdatnianie, zbiornik i rurociąg w jednym doborze

Dobór sprężarki zaczyna się od zapotrzebowania, nie od katalogu. Przewymiarowana maszyna to bieg jałowy — prąd pobierany bez tłoczenia powietrza — a każdy bar ciśnienia ponad potrzebę procesu to ok. 7% energii więcej.

Wystarczy lista odbiorników (zużycie, ciśnienie, typ pracy), wymagana klasa czystości wg ISO 8573-1 i długość instalacji. Konfigurator policzy łączne zapotrzebowanie z jednoczesnością i rezerwami, zaproponuje dwie sprężarki Atlas Copco, łańcuch uzdatniania, zbiornik i średnicę rurociągu AIRnet — dla odgałęzienia albo pętli.

Jak liczymy

Zapotrzebowanie. Q = Σ(zużycie × współczynnik wykorzystania u) × współczynnik jednoczesności k(n) × rezerwa na nieszczelności × rezerwa rozwojowa. Narzędzie ręczne nie pobiera powietrza bez przerwy — domyślnie przyjmujemy u = 0,3 dla narzędzi ręcznych, 0,6 dla maszyn cyklicznych i 1,0 dla poboru ciągłego. Im więcej odbiorników, tym mniejsza szansa, że pracują wszystkie naraz — k maleje od 1,00 (jeden odbiornik) do 0,60 (powyżej 15). Do tego 10% na nieszczelności i 20% na rozwój zakładu. Wszystkie współczynniki można nadpisać w sekcji „Doprecyzuj założenia".

Ciśnienie. Nastawa sprężarki = najwyższe ciśnienie wymagane przez odbiorniki + spadek na uzdatnianiu (osuszacz i filtry) + dopuszczalny spadek w sieci. Celem jest najniższa wystarczająca nastawa — każdy bar ponad potrzebę procesu to ok. 7% energii więcej.

Dobór sprężarki. Z tabeli wydajności FAD (wg ISO 1217) wybieramy najmniejszą maszynę pokrywającą zapotrzebowanie przy wymaganym ciśnieniu — zapas jest już w rezerwach, więc nie dokładamy drugiego. Przy zmiennym profilu poboru (wiele odbiorników, narzędzia ręczne, praca zmianowa) rekomendujemy sprężarkę z regulacją prędkości (VSD); przy stałym poborze pokazujemy też wariant stałoprędkościowy. Dla produkcji krytycznej proponujemy układ dwóch mniejszych maszyn. Pokazujemy klasę mocy i dwie propozycje z linkami do sklepu — bez cen.

Uzdatnianie. Klasę czystości robi łańcuch uzdatniania za sprężarką, nie sama sprężarka. Z klasy wody wynika typ osuszacza: ziębniczy (+3 °C) dla klas 4–6 — wtedy proponujemy sprężarkę w wersji FF ze zintegrowanym osuszaczem — albo adsorpcyjny (−20 / −40 / −70 °C) dla klas 3–1. Z klas cząstek i oleju wynikają stopnie filtracji (filtry koalescencyjne, dokładne, pyłowe, z węglem aktywnym). Wymaganie „olej klasa 0" oznacza sprężarkę bezolejową — taki dobór przygotowujemy indywidualnie. Szczegóły klas: zanieczyszczenia i klasy ISO 8573-1.

Zbiornik. V [l] = 0,25 × zapotrzebowanie [l/s] ÷ (częstość cykli × zakres regulacji ciśnienia) — wzór z poradnika Compressed Air Manual. Przyjmujemy 1 cykl na 30 s i zakres 0,5 bar; przy sprężarce VSD zbiornik może być o połowę mniejszy, bo maszyna dopasowuje wydajność do poboru. Wynik zaokrąglamy w górę do pojemności z oferty.

Średnica rurociągu. d [mm] = (1,6·10³ × q^1,85 × L ÷ (Δp × p))^0,2 — wzór z Compressed Air Manual (q w l/s, L — długość efektywna z dodatkiem 20% na kolana i armaturę, Δp — dopuszczalny spadek, p — ciśnienie bezwzględne). Wynik zaokrąglamy w górę do średnic systemu AIRnet (20–158 mm) i sprawdzamy prędkość przepływu — w magistrali nie powinna przekraczać 6 m/s. Pętla dzieli przepływ na dwie drogi, więc liczymy ją jak odgałęzienie o połowie przepływu na połowie długości — dlatego często wychodzi o jedną–dwie średnice mniejsza.

Przeliczniki. 1 m³/min = 16,67 l/s; 1 l/s = 60 l/min. Wydajność FAD wg ISO 1217.

Wynik konfiguratora to dobór wstępny na danych katalogowych i deklarowanym profilu poboru — dobór potwierdzamy pomiarem lub wizją lokalną. Rzeczywisty profil poboru istniejącej sprężarkowni pokaże bezpłatny 7-dniowy pomiar iTrack — bez przestoju produkcji. Zamów bezpłatny pomiar iTrack

Najczęstsze pytania

Jak obliczyć zapotrzebowanie zakładu na sprężone powietrze?

Sumując zużycie odbiorników z uwzględnieniem współczynnika wykorzystania (narzędzie ręczne pracuje ułamek czasu) i współczynnika jednoczesności (nie wszystkie odbiorniki pracują naraz), a następnie dodając rezerwę na nieszczelności i rozwój. Samo zsumowanie zużycia katalogowego wszystkich odbiorników prowadzi do przewymiarowanej sprężarki — i wysokiego biegu jałowego.

Jaką sprężarkę wybrać: stałoprędkościową czy z falownikiem (VSD)?

Przy zmiennym poborze (wiele odbiorników, narzędzia ręczne, praca zmianowa) sprężarka VSD dopasowuje obroty do zapotrzebowania i eliminuje bieg jałowy. Przy stałym, ciągłym poborze dobrze dobrana maszyna stałoprędkościowa pracuje pod pełnym obciążeniem i również jest efektywna. Konfigurator rekomenduje typ regulacji na podstawie profilu odbiorników.

Co oznacza klasa czystości ISO 8573-1, np. 2.4.2?

Trzy cyfry to klasy: cząstki stałe, woda (ciśnieniowy punkt rosy) i olej. Klasa 2.4.2 oznacza cząstki w klasie 2, punkt rosy +3 °C (klasa 4) i olej do 0,1 mg/m³ (klasa 2) — typowy standard pneumatyki przemysłowej. Wymaganą klasę wyznacza najbardziej wrażliwy odbiornik w instalacji.

Jaką średnicę rurociągu sprężonego powietrza przyjąć?

Taką, przy której spadek ciśnienia na magistrali nie przekracza ok. 0,1 bar, a prędkość przepływu 6 m/s. Za mała średnica to trwały spadek ciśnienia, który zwykle „leczy się" podnoszeniem nastawy sprężarki — czyli ok. 7% energii więcej na każdy bar. Rura o jedną średnicę większa jest tańsza niż lata wyższych rachunków.

Kiedy pętla zamiast odgałęzienia?

Pętla zasila każdy punkt z dwóch stron: przepływ w rurze jest o połowę mniejszy, spadki ciśnienia wyrównane, a instalację można rozbudowywać bez przewymiarowania magistrali. Przy tej samej długości hali pętla często pozwala zejść o jedną–dwie średnice rury niżej. Odgałęzienie pozostaje zasadne przy krótkich, prostych instalacjach z odbiornikami blisko sprężarkowni.

Jaki zbiornik sprężonego powietrza dobrać?

Zbiornik wyrównuje chwilowe szczyty poboru i ogranicza częstość cykli sprężarki. Liczymy go z zapotrzebowania, dopuszczalnej częstości cykli i zakresu regulacji ciśnienia; przy sprężarce VSD wystarcza mniejsza pojemność. Wynik zaokrąglamy w górę do pojemności handlowych.

Zobacz też: Kalkulator kosztu sprężonego powietrza i SER · Klasy czystości ISO 8573-1 · Sprężarki śrubowe

Pascal Services — autoryzowany dealer i serwis Atlas Copco.