Để xác định kích thước nguồn cung cấp khí nén cho máy bơm màng đôi (AODD) vận hành bằng không khí, trước tiên hãy xác định lưu lượng chất lỏng cần thiết và áp suất xả trên đường cong hiệu suất chính xác của máy bơm. Đọc áp suất khí vào và mức tiêu thụ không khí tại điểm vận hành đó, sau đó xác nhận rằng máy nén, bộ thu, đầu nối, đường nhánh, bộ điều chỉnh và phụ kiện có thể cung cấp luồng khí đó tại máy bơm trong khi thiết bị khác đang chạy. Chỉ áp suất không khí là không đủ: máy bơm cũng cần đủ lượng không khí.
Bắt đầu từ điểm vận hành máy bơm
Không định kích thước hệ thống không khí theo kích thước cổng máy bơm, lưu lượng tối đa hoặc áp suất không khí tối đa. Bắt đầu với nhiệm vụ mà quy trình thực sự yêu cầu:
- Dòng chất lỏng cần thiết ở điều kiện bình thường và cao điểm
- Tổng áp suất xả, bao gồm cột áp tĩnh, ma sát đường ống, van, bộ lọc và thiết bị xử lý
- Tình trạng lực hút hoặc tình trạng hút ngập nước
- Độ nhớt, nhiệt độ, chất rắn và trọng lượng riêng của chất lỏng
- Giờ hoạt động dự kiến và nhiệm vụ là liên tục hay gián đoạn
Sử dụng đường cong hiệu suất cho kích thước bơm, cấu hình màng ngăn và cơ sở thử nghiệm chính xác. Lưu lượng tối đa được công bố thường thể hiện các điều kiện thử nghiệm thuận lợi và không phải là giá trị kích thước máy nén đáng tin cậy.
Cách đọc mức tiêu thụ không khí của bơm AODD từ đường cong hiệu suất
- Tìm dòng chất lỏng cần thiết trên trục hoành.
- Di chuyển đến áp suất xả cần thiết trên trục tung.
- Xác định đường cong áp suất khí vào đi qua điểm vận hành.
- Đọc đường cong mức tiêu thụ không khí tại cùng một điểm, thường được biểu thị bằng SCFM, Nm³/h hoặc đơn vị không khí tiêu chuẩn khác.
Hướng dẫn về đường cong hiệu suất của Wilden sử dụng điểm vận hành mẫu là 90 gpm ở áp suất xả 50 psig. Đường cong minh họa cho thấy áp suất đầu vào khoảng 90 psig và mức tiêu thụ không khí khoảng 72 SCFM. Những số liệu đó chỉ thể hiện phương pháp đọc; chúng không phải là giá trị chung cho các máy bơm hoặc nhiệm vụ khác.
Áp suất và luồng không khí giải quyết các vấn đề khác nhau
Áp suất không khí cung cấp lực cần thiết để vượt qua lực cản phía chất lỏng. Luồng khí cung cấp thể tích cần thiết để giữ cho màng hoạt động ở tốc độ yêu cầu. Đồng hồ đo có thể hiển thị đủ áp suất tĩnh trong khi ống, bộ điều chỉnh, khớp nối nhanh hoặc đầu cắm có kích thước nhỏ khiến máy bơm không hoạt động trong khi vận hành.
Nếu áp suất tại máy bơm giảm mạnh khi máy bơm tăng tốc, hãy kiểm tra áp suất động và luồng không khí ở đầu vào thay vì tự động tăng cài đặt bộ điều chỉnh. Áp suất quá mức có thể làm tăng mức tiêu thụ và hao mòn không khí mà không cần điều chỉnh đường cung cấp bị hạn chế.
Kích thước máy nén dựa trên không khí được cung cấp chứ không phải công suất trên nhãn mác
So sánh yêu cầu của máy bơm với lượng phân phối không khí tự do định mức của máy nén ở áp suất yêu cầu. Đừng chỉ dựa vào mã lực động cơ hoặc chuyển vị. Công suất đầu ra của máy nén thay đổi theo áp suất, phương pháp điều khiển, điều kiện môi trường xung quanh và cấu hình gói.
Đối với một số người sử dụng không khí, hãy tính nhu cầu đồng thời cao nhất:
Luồng khí được phân phối yêu cầu = tổng nhu cầu bơm đồng thời + nhu cầu không khí đồng thời khác + trợ cấp kỹ thuật cho rò rỉ, hành vi kiểm soát và sự không chắc chắn trong tương lai.
Nên chọn mức cho phép bằng cách sử dụng độ rò rỉ đo được của nhà máy, điều khiển máy nén và kiểu vận hành. Một tỷ lệ phần trăm tùy ý không thể thay thế việc nghiên cứu nhu cầu khi sản xuất phụ thuộc vào hệ thống không khí.
Kiểm tra máy nén minh họa
Nếu đường cong chính xác của máy bơm hiển thị 72 SCFM ở công suất yêu cầu thì hệ thống máy nén phải cung cấp ít nhất thể tích đó ở áp suất yêu cầu sau khi tính đến mọi tổn thất áp suất và tiêu dùng đồng thời. Ví dụ của Wilden chuyển đổi 72 SCFM thành máy nén có công suất xấp xỉ 16 mã lực bằng cách sử dụng SCFM 4,5, sau đó làm tròn thành kích thước 20 mã lực tiêu chuẩn. Hãy coi đây là một ví dụ sàng lọc chứ không phải thông số kỹ thuật mua hàng: xác minh FAD đã công bố ở áp suất của máy nén đã chọn.
Kiểm tra đường dẫn khí hoàn chỉnh
Một máy nén có kích thước chính xác không thể bù đắp cho hệ thống phân phối hạn chế. Xem xét từng bộ phận giữa bình thu và bơm:
- Đường kính trong của tiêu đề chính và đường nhánh
- Chiều dài ống, lỗ khoan và vật liệu
- Công suất dòng của bộ lọc và bộ điều chỉnh ở áp suất đã chọn
- Khớp nối nhanh, van ngắt, khuỷu tay và bộ giảm thanh
- Giảm áp suất khi tất cả các thiết bị dự kiến đang hoạt động
- Kiểm soát nước, dầu và hạt theo yêu cầu của sách hướng dẫn sử dụng máy bơm
Chỉ định bộ điều chỉnh và bộ lọc theo lưu lượng định mức và độ giảm áp suất chấp nhận được, không chỉ riêng kích thước kết nối. Sử dụng đồng hồ đo áp suất gần đầu vào của máy bơm và ghi lại áp suất trong khi máy bơm đang cung cấp lưu lượng chất lỏng cần thiết.
Ngăn chặn các vấn đề về khí thải lạnh và đóng băng
Khí nén giãn nở sẽ nguội đi khi xả ra. Tốc độ đạp xe cao, độ ẩm trong không khí, nhiệt độ môi trường thấp hoặc bộ giảm âm bị hạn chế có thể thúc đẩy đóng băng và hoạt động không ổn định. Công việc khắc phục có thể bao gồm cải thiện việc làm khô và thoát không khí, giảm chu trình không cần thiết, kiểm tra đường dẫn khí thải và lựa chọn cách bố trí máy bơm hoặc hệ thống không khí thích hợp. Làm theo hướng dẫn bôi trơn của nhà sản xuất máy bơm; việc thêm chất bôi trơn vào máy bơm được thiết kế để vận hành không dầu có thể gây ra vấn đề về bảo trì.
Ước tính chi phí vận hành khí nén
Để quyết định mua hàng, hãy so sánh các máy bơm tại cùng một điểm vận hành chất lỏng. Chỉ riêng SCFM tổng có thể gây hiểu nhầm nếu máy bơm cung cấp lưu lượng chất lỏng khác nhau. Một thước đo hữu ích của nhà máy là không khí tiêu chuẩn tiêu thụ trên mỗi đơn vị chất lỏng được chuyển.
Ước tính cơ bản hàng năm là:
Chi phí không khí hàng năm = mức tiêu thụ không khí khi làm nhiệm vụ × số giờ hoạt động × chi phí khí nén tại địa điểm cụ thể.
Sử dụng chi phí đo được của cơ sở trên mỗi thể tích khí nén tiêu chuẩn, bao gồm cả các giả định về điện và bảo trì liên quan. Giá điện, hiệu suất máy nén, đặc tính tải và rò rỉ rất khác nhau nên không nên đưa ra mức giá chung dưới dạng báo giá cho khách hàng.
Các lỗi định cỡ thường gặp
- Chọn máy nén từ áp suất đầu vào của máy bơm trong khi bỏ qua SCFM hoặc Nm³/h
- Sử dụng điểm lưu lượng tối đa của máy bơm thay vì điểm vận hành thực tế
- Bỏ qua nhu cầu đồng thời từ các máy bơm và thiết bị khí nén khác
- Chỉ định cỡ ống, bộ điều chỉnh hoặc khớp nối theo kích thước kết nối danh nghĩa
- So sánh công suất máy nén mà không kiểm tra dữ liệu không khí được cung cấp ở áp suất
- Tăng áp suất không khí để bù đắp cho những hạn chế về hút hoặc xả
- Giả sử một đường cong hiệu suất áp dụng cho mọi cấu hình màng và van
Thông tin cần có trong RFQ của bơm AODD
Gửi chất lỏng, độ nhớt và nhiệt độ; chi tiết chất rắn; lưu lượng yêu cầu; tình trạng hút; áp suất xả; kích thước và chiều dài ống; giờ hoạt động; áp suất không khí có sẵn; lượng không khí có sẵn; loại máy nén; chất lượng không khí; số lượng người sử dụng máy bay đồng thời; yêu cầu về khu vực nguy hiểm; và bất kỳ mô hình máy bơm hiện có. Điều này cho phép xem xét máy bơm và nguồn cung cấp không khí như một hệ thống.
Các câu hỏi thường gặp
Tôi có thể xác định kích thước máy bơm AODD chỉ từ PSI không?
Không. PSI biểu thị áp suất, trong khi SCFM hoặc Nm³/h biểu thị luồng khí tiêu chuẩn. Máy bơm cần có đủ cả hai yếu tố này tại điểm vận hành.
Tại sao máy bơm của tôi bị mất lưu lượng mặc dù đồng hồ đo áp suất trông bình thường?
Đồng hồ đo có thể hiển thị áp suất tĩnh nhưng không hiển thị áp suất có sẵn trong luồng khí cao điểm. Một ống mềm nhỏ, bộ điều chỉnh kích thước nhỏ, khớp nối hạn chế, đường nhánh dùng chung hoặc phân phối máy nén không đủ có thể gây ra tổn thất áp suất động.
Tôi có nên sử dụng mức tiêu thụ khí bơm tối đa để định cỡ máy nén không?
Sử dụng đường cong hiệu suất chính xác ở mức công suất cần thiết, sau đó đánh giá các điều kiện cao điểm và trong tương lai. Mức tiêu thụ tối đa có thể hữu ích như một ranh giới, nhưng nó có thể làm hệ thống quá khổ nếu máy bơm không bao giờ hoạt động ở đó.
Một máy nén có thể cung cấp cho nhiều máy bơm màng không?
Có, nếu công suất được cung cấp, hệ thống thu và phân phối của nó có thể hỗ trợ nhu cầu đồng thời cao nhất ở áp suất yêu cầu. Các giả định về tính đa dạng sẽ phản ánh trình tự vận hành thực tế.
Có phải kết nối không khí lớn hơn luôn giải quyết được lưu lượng thấp không?
Không. Sự hạn chế có thể ở nơi khác và lưu lượng chất lỏng thấp cũng có thể là do lực hút, độ nhớt, van bị chặn, các bộ phận phía ướt bị mòn hoặc khả năng chống xả quá mức. Chẩn đoán cả hai mặt không khí và chất lỏng.
Tài nguyên DFIN liên quan
- Khắc phục sự cố dòng chảy thấp của máy bơm AODD
- Duyệt qua máy bơm hoàn chỉnh
- Duyệt qua bộ dụng cụ sửa chữa và phụ tùng AODD
- Yêu cầu hỗ trợ lựa chọn máy bơm và nguồn cung cấp không khí
Tham khảo kỹ thuật
Chỉ hướng dẫn đăng ký. Xác nhận chính xác đường cong của máy bơm, công suất hệ thống không khí, yêu cầu lắp đặt và tài liệu hiện tại của nhà sản xuất trước khi đặt hàng.