Машиностроение и механика

  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Бластинг: основные элементы абразивоструйной системы - Объем и давление

Article Index
Бластинг: основные элементы абразивоструйной системы
Объем и давление
Влага, масло и другие загрязнители
Ресиверы и коллекторы
Эксплуатация и техническое обслуживание
Абразивоструйные аппараты
Изготовление струйных аппаратов
Трубки и фитинги
Эксплуатация струйного аппарата
Мобильность
Отличительные недостатки специальных аппаратов
Аксессуары
Дистанционное управление
Системы дистанционного управления
Абразивоструйный рукав и муфты
Осмотр и уход абразивоструйного рукава
Муфты
Предохранительный трос
Абразивоструйные сопла
Держатели
All Pages
Объем и давление

Мощность компрессора определяется давлением и объемом. Давление выражается в фунтах/дюйм2. Объем воздуха выража­ется в кубических футах в минуту. В метрической системе объ­ём выражается в м3/ч или м3 /мин, а давление - в атмосферах (смотрите «Таблицу по минимальному потреблению воздуха» в Приложении 5).

В большинстве пневматических инструментов использу­ются пневматические клапаны и диафрагмы, периодически потребляющие сжатый воздух. Требования к компрессору при работе с абразивоструйным оборудованием намного серьёзнее, чем при использовании любых других пневматических инс­трументов. Только высокого давления воздуха недостаточно, так как абразивоструйная очистка требует постоянной подачи большого объема воздуха под высоким давлением.

Высокое давление - важный фактор, но это лишь половина уравнения энергии. Наряду с давлением должен быть и достаточный объем воздуха.

Компрессоры на 0,75 кВт, равно как и на 75 кВт, могут создать давление 7 бар, но только лишь производительный, мощный компрессор мощностью 75 кВт сможет произвести большой объем воздуха, необходимый для абразивоструй­ной очистки.

При давлении 7 бар компрессор на 0,75 кВт генерирует объём воздуха 0,11—0,12 м3/мин, а типичный компрессор мощностью в 75 кВт производит от 11,3 до 12,7 м3/мин при том же давлении. Такой большой объем воздуха позволит обеспечить необходимое для абразивоструйной очистки дав­ление 7 бар.

При усилении давления увеличивается объем воздуха, выходящего из сопла. Если компрессор не вырабатывает не­обходимый для сопла объем воздуха, он никогда не достиг­нет необходимого давления.

Например, при давлении 7 бар через отверстие сопла диа­метром 9,5 мм проходит 5,6 м3/мин воздуха. Для того чтобы сохранить давление 7 бар, компрессор должен производить как минимум 5,6 м3/мин воздуха. Компрессор, производя­щий 4,2 м3/мин воздуха, никогда не достигнет давления 7 бар, поскольку воздух из сопла будет выходить быстрее, чем производиться в компрессоре.

Незначительное понижение давления резко уменьшает производительность. В рассмотренном выше примере видно, что перегруженный компрессор может обеспечить давление только 4,9 бар, что снизит производительность работ на 45%.

Большинство подрядчиков производят абразивоструй-ную очистку металлоконструкций при давлении 7 бар. Стан­дартные абразивоструйные аппараты и их компоненты раз­работаны для эксплуатации при давлении до 8,8 бар. Хотя абразивоструйные рукава и другие компоненты могут быть рассчитаны на более высокое давление, давление в системе не должно превышать предела давления абразивоструйного аппарата.

Многие подрядчики перешли на стальную крошку и другие многоразовые абразивы. Производители аппаратов отреагировали на это внедрением новых стандартных абра-зивоструйных аппаратов давлением 10,5 бар. Повышенное давление позволяет системе сохранять достаточное давление в сопле и перемещать плотную стальную крошку через абра­зивоструйный рукав.

Примечание: некоторые абразивоструйные аппараты созданы для работы при давлении в 12 бар/1200 кПа (175psi); поэтому воздушные комп­рессоры и вспомогательное оборудование должны быть подобраны соответственно.

Для большинства применений абразивоструйной очист­ки давление в 6,3-7 бар (90-100 psi) в сочетании с твердым, острым абразивом стандартной фракции обеспечивает хоро­шую производительность и высокую степень очистки. При более высоком давлении и использовании прочной стальной крошки производительность (и значение мощности комп­рессора) становится ещё больше.

Для достижения необходимой степени очистки некоторые минеральные абразивы мелкой фракции требуют давление в 8,4-9,8 бар/840-980 кПа (120-140 psi). Для предельно ос­трых абразивов, как, например, оксид алюминия, требуется давление в 4,9-5,6 бар/490-560 кПа (70-80 psi) в целях уменьшения степени проникновения в поверхность острых частиц абразива.

Потребность в давлении зависит от состояния поверхнос­ти, используемого абразива и необходимой степени обработ­ки поверхности.

Типы компрессоров и выбор компрессора

Обычно для обеспечения высокого давления и большо­го объема воздуха требуется использование ротационного пластинчатого или ротационного винтового компрессора.

Внутри завода будет дешевле использовать и проводить техническое обслуживание электрических компрессоров. В полевых условиях, как правило, используются пере­движные бензиновые и дизельные компрессоры.

Для абразивоструйной очистки не следует использовать устаревшие поршневые компрессоры. Поршневой комп­рессор включается только тогда, когда давление падает на 10-15 psi, а затем выключается, когда давление приходит в норму. Данные колебания давления влияют на скорость частиц и конечный результат. Кроме того, для поршневых компрессоров требуется большое количество масляной смазки, которая, попадая в воздуховод, загрязняет абразив и обрабатываемую поверхность.

В некоторых ротационных винтовых компрессорах для охлаждения винта впрыскивается масло. Если работа ком­прессора нарушена, некоторое количество масла попадает в воздуховод.

ВНИМАНИЕ

Компрессоры с масляной смазкой, подающие воздух в респираторы (шлемы с подачей воздуха, маски), должны быть оснащены затвором на случай высокой температу­ры, датчиком угарного газа, либо и тем, и другим. Смот­рите раздел «Средства защиты оператора».

Безмасляные компрессоры имеют герметичные смазан­ные подшипники. Винты не охлаждаются маслом, поэтому они генерируют более горячий воздух.

Следует выбирать такой воздушный компрессор, кото­рый обеспечит высокое постоянное давление, подачу боль­шого объема воздуха и будет устойчив к условиям прове­дения работ по очистке. Для абразивоструйной очистки лучшим вариантом являются безмасляные ротационные пластинчатые и винтовые компрессоры.

Следует выбирать компрессор, который сможет удов­летворить ваши текущие и прогнозируемые потребности для компенсации износа сопла. Компрессор - это осново­полагающий компонент системы абразивоструйной обра­ботки. Не следует его эксплуатировать при максимальной нагрузке в течение долгого периода времени, поскольку это приводит к быстрому износу.

Для того чтобы определить необходимую мощность компрессора, нужно сложить потребность в воздухе для всего оборудования и прибавить 50% для резерва. Если есть вероятность использования сопла большего диаметра или пневматических инструментов, выбирайте такой ком­прессор, который сможет удовлетворить и эти потребнос­ти. Производитель компрессоров может порекомендовать вам оборудование с наиболее подходящими параметрами эксплуатации.

Компрессоры должны быть оснащены эффективными воздухозаборными фильтрами для удаления пыли, которая является причиной сильного износа механизмов.

Кроме того, компрессоры должны иметь отключающие устройства для избежания перегрева. Перегрев может повре­дить детали механизма, но, что более важно, он может стать причиной образования бесцветного смертельно опасного ве­щества без запаха - угарного газа (СО). Там, где компрессо­ры подают чистый воздух (для дыхания) в шлемы, угарный газ может стать причиной смерти оператора.

Очень важным для подачи воздуха в систему абразивос­труйной обработки является размер и тип воздуховыпускно-го отверстия в компрессоре.

Для регулирования воздушного потока многие выпускные клапаны компрессоров имеют внутренние щелевые пробки, равные по размеру примерно половине отверстия клапана. Клапан размером в 1 дюйм (25 мм) обычно имеет воздушный проход размером в х дюйма (12,5 мм) - очень маленький для подачи воздуха в абразивоструйный аппарат.

Быстросъёмные муфты на шланге подачи воздуха также препятствуют потоку. Размер муфты относится к трубной резьбе, а не к внутреннему диаметру. Большинство муфт раз­мером 3Д дюйма (19 мм) имеют внутренний диаметр разме­ром 4/г дюйма (12,5 мм); а муфты размером в 1 дюйм (25 мм) обладают внутренним диаметром в 3/4 дюйма (19 мм).

Не следует применять ограничительные воздушные кла­паны или быстросъёмные муфты, за исключением случаев работы с малыми струйными аппаратами с низкой произво­дительностью.

Наименьший внутренний диаметр воздуховыпускного от­верстия компрессора должен в четыре и более раз превышать размер отверстия сопла. Для сопла размером в 3/8 дюйма (9,5 мм) должны использоваться фитинги ресивера компрес­сора, воздушные клапаны и воздушные муфты с внутренним диаметром, как минимум, в 1,5 дюйма (38 мм). Таблица, по­казанная выше, иллюстрирует минимальные внутренние диаметры соединительных устройств подачи воздуха, ис­пользуемых со стандартными соплами.

Помните, что наименьшее отверстие в системе подачи воздуха регулирует количество воздуха, подаваемого в абразивоструйный аппарат.