Ресивер для винтового компрессора: ключ к стабильной работе и долговечности оборудования

Ресивер — неотъемлемый спутник винтового компрессора. Этот агрегат не только хранит сжатый воздух, но и обеспечивает безостановочную работу технологических линий, увеличивает срок службы промышленного оборудования.

Ресивер сконструирован просто: основой служит металлический бак цилиндрической формы с опорами. В качестве дополнительных элементов выступают монометр — прибор для измерения давления воздуха; кран для слива конденсата или автоматический конденсатоотводчик; предохранительный клапан, необходимый для сброса давления в аварийных случаях; иногда небольшой технический люк — для оценки состояния внутренних стенок бака. С одной стороны ресивера предусмотрен штуцер для подключения трубки загрузки сжатого воздуха из компрессора, с другой стороны — штуцер для соединения с трубкой выгрузки. Отсюда воздух поступает дальше, на этап подготовки, например в осушитель, или сразу в магистраль к потребителям — инструментам, пневмоцилиндрам и другим устройствам.

Для чего нужен ресивер компрессора

Оснащение компрессора ресивером — достаточно популярное решение предприятий, нацеленных на долгосрочную работу оборудования и снижение простоев производства. Ресивер нужен для:

• Формирования запаса воздуха, в том числе для снабжения потребителей необходимым ресурсом в пиковые моменты, когда суммарный расход сжатого воздуха может превышать производительность компрессора

• Создания резерва воздуха, снижающего частоту включений-выключений компрессора, — постоянные запуски оборудования увеличивают потребление электроэнергии и изнашивают детали установки

• Уменьшения температуры и влажности сжатого воздуха, — стенки ресивера обеспечивают достаточный теплообмен, а влага, присутствующая в воздухе, оседает на дне бака, откуда в дальнейшем сливается

К тому же, считается, что воздухосборник выравнивает импульсы при возможных скачках в производстве сжатого воздуха винтовым блоком, то есть является как бы стабилизирующим проводником между компрессором и потребителями.

Какие бывают ресиверы

При всей своей конструктивной простоте, ресиверы бывают разными: от цветовой расцветки и объема до количества штуцеров. Так, в редких случаях предприятию может понадобиться подключить к воздухосборнику не один, а два компрессора, — и под такую задачу найдется свое решение.

Ресиверы выпускают в горизонтальном и вертикальном исполнении. Первый вариант чаще всего встречается в составе оборудования относительно небольшой производительности. К слову, в этом случае компрессор установлен на воздухосборнике. Второй вариант — вертикальный, экономичный с точки зрения занимаемой площади — используют на предприятиях при работе с более мощным оборудованием, которое, очевидно, требует большего объема воздухосборника.

В зависимости от будущего расположения ресиверы бывают внутренними и уличными. Агрегаты, созданные для установки в помещении, производят из стали марки Ст3, для улицы — из стали марки 09Г2С. Вторая — низколегированная — характеризуется антикоррозионной стойкостью, лучшими свойствами, подходящими для эксплуатации ресивера с учетом погодно-климатических факторов. Для сравнения: сталь Ст3 сохраняет свои свойства при минимальной температуре до минус 30 °С, а 09Г2С — до минус 70 °С.

Увеличение объема бака под сжатый воздух влияет на толщину листа стали, из которого создается ресивер. К примеру, стенки воздухосборника на 600 литров могут иметь толщину 5 мм, а на 1900 литров — уже 6 мм.

Некоторые поставщики оборудования предлагают покупателям оцинкованные баки, отличающиеся высокой стойкостью к образованию ржавчин, а также ресиверы, созданные из нержавеющей стали — для пищевых, фармацевтических, химических и других производств, требовательных к качеству сжатого воздуха. Очевидно, что стоимость таких воздухосборников всегда выше, чем баков, сваренных из стали марок Ст3 и 09Г2С.

Минимальный объем ресиверов для винтовых компрессоров, представленных на рынке, в среднем начинается от 100 литров. Максимальную же вместимость можно разделить на две категории: первая — наиболее популярная среди предприятий — это 900 и 1000 литров; вторая, более редкая, составляет тысячи и даже десятки тысяч литров. К примеру, компания Аковент поставляет ресиверы объемом вплоть до 75 м³ — 75 000 литров — под давление 8 и 10 бар. Конечно, вместимость бака всегда подбирается с учетом потребностей предприятия в сжатом воздухе, задач организации, и конечно производительности компрессора или группы компрессоров.

Расчет объема ресивера для винтового компрессора

В руководствах по эксплуатации винтовых компрессоров разных брендов можно встретить рекомендации по выбору подходящего объема ресивера. Если обобщить: минимальная вместимость бака должна составлять 30‒40% от производительности оборудования. Если компрессор выдает 3 м³/мин, значит объем воздухосборника должен быть не менее 0,9‒1,2 м³, то есть от 900 до 1200 литров.

Можно ли еще как-нибудь вычислить минимальный объем ресивера? Судя по данным некоторых поставщиков-производителей оборудования для работы со сжатым воздухом — да, можно. Для этого они предлагают воспользоваться формулой расчета вместимости воздухосборника, которая, к слову, у многих компаний своя. Попробуем применить разные формулы, не предусматривающие значений расхода воздуха потребителями, для одного компрессора, и сравним результаты.

В качестве винтового компрессора возьмем одну из моделей компании Аковент со следующими характеристиками: мощность 37 кВт, производительность 6,2 м³/мин, рабочее давление 10 бар, минимальное — 8 бар. Внешние условия нормальные: давление атмосферного воздуха 1 бар, температура 20 °С.

Первая рассматриваемая нами компания предлагает такую упрощенную формулу: V = (Q x 5) / (z x (PU – PL), где Q — производительность компрессора, м³/мин; 5 — поправочный коэффициент для винтового компрессора; z — максимально допустимое количество запусков-остановок двигателя в час; PU – PL — разница между рабочим и минимальным давлением, указанным в настройках работы оборудования. По таблице этой же компании примем значение z равным 20.

Получаем: V = (6,2 x 5) / (20 x 2) = 0,78 м³ = 780 литров.

Теперь воспользуемся формулой, предлагаемой другой организацией: V = (0,25 x Q x Pатм x T1) / (z x (PU ‒ PL) x T0), где 0,25 — поправочный коэффициент; Q — производительность компрессора, л/сек; Pатм — давление воздуха на входе; T1 — температура сжатого воздуха после компрессора, К; T0 — температура воздуха на входе в компрессор, К. Значение z возьмем по данным компании и примем равным 1/30.

Для начала переведем производительность оборудования из м³/мин в л/с: 6,2 м³/мин = 6200 л/мин = 103,3 л/сек. Далее рассчитаем значение Т1 и Т0, в формуле они представлены не в градусах Цельсия, а в градусах Кельвина, а значит к привычным для нас показателям нужно прибавить 273. Таким образом, температура воздуха на входе Т0 = 20 + 273 = 293 К. Температура сжатого воздуха на выходе из компрессора выше атмосферного на 15 градусов, — это из характеристик оборудования, — значит T1 = 20 + 15 + 273 = 308 К.

Подставим полученные значения в формулу: V = (0,25 x 103,3 x 1 x 308) / (1/30 x 2 x 293) = 7954,1 / 19,5 = 407,9. В данном случае объем ресивера рассчитывается в литрах — 408 литров.

Дальше — больше. Воспользуемся еще одной формулой компании-производителя компрессоров для нахождения минимальной вместимости ресивера. На этот раз она выглядит так: V = (60 x Q x Pатм) / (z x (PU ‒ PL) x k), где 60 — поправочный коэффициент, возможно необходимый для перевода производительности в часы; k — коэффициент управления нагрузкой. По представленным данным организации примем значение z равным 14, а k — нагрузка с учетом холостого хода — равным 16.

Получим: V = (60 x 6,2 x 1) / (14 x 2 x 16) = 372/448 = 0,83 м³ = 830 литров.

Итого: используя первую формулу для расчета вместимости воздухосборника мы получили 780 литров, вторую формулу — 408 литров, последнюю — 830 литров. Две из трех формул показали результаты свыше 750 литров. То есть, основываясь на этих данных, можно прийти к выводу что для винтового компрессора на 37 кВт подойдет ресивер объемом 900 литров.

Если же воспользоваться рекомендациями производителей оборудования, представленными в руководствах по эксплуатации компрессоров, и для расчета объема ресивера взять минимально 30% от производительности установки, то результат будет равен: V = 6,2 x 30% = 1,86 м3 = 1860 литров, — в меньшую сторону это два воздухосборника по 900 литров, в большую — два по 1000 литров.

Любопытно, но именно два ресивера по 1 м³ компания Аковент поставила вместе с винтовым компрессором на 37 кВт в Самару — для обеспечения работы асфальтосмесительной установки производительностью до 200 т/ч. Значит руководства по эксплуатации для компрессоров — эталон для расчета объема воздухосборника? Не совсем так. Дело в том, что в приведенном примере, оборудование, включая ресиверы, было подобрано с учетом не только производительности компрессора, но и расхода сжатого воздуха потребителями, в том числе полученного на основе опыта работы компании с различными предприятиями.

Таким образом, некоторые формулы для расчета минимального объема ресивера, представленные в интернете, использовать все-таки можно, но c одной важной ремаркой: не стоит забывать о реальном расходе воздуха, возможных пиках потребления, рекомендациях производителя оборудования или компании-поставщика.

Когда нужно регистрировать ресивер в Ростехнадзоре

Не случайно в одном из наших расчетов выше мы выбрали не один большой ресивер на 2000 литров, а два средних — по 900 или 1000 литров. Дело в том, что использование некоторых воздухосборников требует их регистрации в Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору — Ростехнадзоре. Но, обо всем по порядку.

Проще: если при умножении рабочего давления сжатого воздуха на объем ресивера получается больше 1, значит бак придется зарегистрировать в Ростехнадзоре.

Пример: предположим, что наш компрессор производит воздух под давлением 8 бар, а вместимость ресивера составляет 500 литров. Тогда: 8 бар = 0,8 МПа, 500 л = 0,5 м³. Перемножим 0,8 на 0,5, получим 0,4. Этот показатель меньше 1, а значит данный воздухосборник регистрировать не нужно.

Еще несколько примеров:

• Давление 8 бар, ресивер на 1000 литров: 0,8 x 1 = 0,8. Регистрировать не нужно

• Давление 11 бар, воздухосборник на 900 литров: 1,1 x 0,9 = 0,99. Можно не регистрировать

• Давление 16 бар, бак на 900 литров: 1,6 x 0,9 = 1,44. Ресивер нужно поставить на учет

Для регистрации воздухосборника в Ростехнадзоре нужно подать заявление о постановке на учет оборудования, работающего под избыточным давлением, приложить копии приказа о создании комиссии по проверке готовности оборудования к пуску в работу, соответствующего акта о готовности, приказа или распорядительного документа о вводе оборудования в эксплуатацию.

Ресивер винтового компрессора — это не еще один винтик в системе производства и транспортировки сжатого воздуха, а важный, необходимый элемент, влияющий на работу технологических линий предприятий разного уровня: от станций технического обслуживания автомобилей до молочных заводов.

Если вы планируете приобрести ресивер для винтового компрессора, обратите внимание на товарную линейку компании Аковент. Мы поставляем надежные воздухосборники под требуемые характеристики: от 300 до 75 000 литров, для давления воздуха от 8 до 40 бар, а также баки из нержавеющей стали вместимостью от 300 до 10 000 литров, предназначенных для давления от 8 до 13 бар.

Для начала совместной работы позвоните нам по телефону 8 (843) 280-01-01, отправьте заявку на info@acovent.ru или свяжитесь любым другим удобным способом, указанном в разделе с контактами.

Ресиверы от компании Аковент — залог бесперебойной работы вашей технологической линии.