壓縮空氣都是通過管到來輸送的,輸送壓縮空氣用的管道我們通常都選用無縫鋼管和橡膠管,符合壓力要求的塑料硬管也可以用來輸送壓縮空氣,但用來自來水輸送的鍍鋅鋼管不宜用于壓縮輸送。
用無縫鋼管和塑料硬管來輸送壓縮空氣優于使用橡膠軟管,這是因為,相對于橡膠軟管來說,壓縮空氣在無縫鋼管和塑料硬管內流動時的壓力損失幾乎可以忽略不計。
像橋梁這樣需要常年維修保養的工程,噴砂機的作業地點時不固定的,因此,有些承包公司就會在橋梁的一端安裝一臺空氣壓縮機和一段固定的鋼管。需要時,只要用橡膠軟管連接噴砂機,就可以在橋梁的任何地點進行噴砂清理了。
在工廠和其它一些場合,噴砂清理的地點往往時不變的,空氣壓縮機也回安裝在一個固定的場所,使用永久性的鋼管來輸送壓縮空氣是最好的選擇了。
不管使用任何方法來輸送壓縮空氣,由于壓縮空氣在膨脹和輸送過程中的冷卻,壓縮中會出現冷凝水,為了保證噴完清理的質量,我們就有必要在最后一段(離噴砂機最近)垂直管段上配置一個放水閥。另外,鋼管用久了,其內表面還會生銹、接垢,因此,在壓縮空氣管路上應該有一個好的過濾器,用來清除壓縮空氣中的水分、油分個固體顆粒。
如果空氣壓縮機離噴砂機有數十米之遙甚至更遠,應該選用至少大一檔規格的鋼管來輸送壓縮空氣,而且要盡量減少彎頭的數量。這樣做的目的只有一個:減少壓縮空氣在管道內流動造成的壓力損失。在無法避免管道走向變化時,最好避免采用直角彎頭或45°彎頭,使用彎管可以使壓力損失減少許多。另外,使用兩個45°彎頭來代替一個90°彎頭有利于減少壓縮空氣壓力的下降。
在不得已必須使用橡膠軟管來輸送壓縮空氣時,我們一定要注意橡膠軟管的質量,第一,耐壓等級,其工作壓力不低于噴砂機的工作壓力,爆破壓力一般不低于工作的4倍;第二,內膠層的材料必須耐水、耐油,在輸送壓縮空氣過程中不膨脹、不變形;第三,外膠層要有足夠的強度,經得起噴完作業現場惡劣環境對橡膠軟管的破壞使用。
橡膠軟管的長度只要夠用就行了,多余的長度除了會增加壓力損失外,不會帶來任何好處。要避免曲率很大的彎曲,最好用彎管來改變管道的走向。按壓縮空氣的流量正確選用的橡膠管壓力損失不會很大,一般在每20m0.02~0.03Mpa。一個90°彎頭造成的壓力損失可以達到0.05~0.055Mpa。
橡膠軟管的規格是用其內徑來表示的,在我國的很多地方,大家還習慣于用in作單位,比如lin、1.25in和1.5in等。Lin相當于25.4mm。
在噴完清理作業,橡膠軟管規格的選擇取決于噴嘴的規格(見表4-1)。通常,橡膠軟管的直徑應該時噴嘴直徑的4倍。要是空氣軟管達到40m長度或更長,空氣軟管還要在大一些。舉個例子:空氣壓縮機與噴砂機之間的距離為60m,噴嘴的直徑是9.5mm,我們應該先用兩根20m長的2in橡膠軟管接到空氣壓縮機上,然后再接一根20m長的1.5in軟管到噴砂機上。
表4-1
橡膠軟管與噴嘴
噴嘴直徑 |
橡膠軟管直徑 |
/in |
/mm |
/in |
/mm |
3/16
3/16
1/4
5/16
3/8
7/16
1/2
5/8
3/4 |
5
5
6.5
8
9.5
11
12.5
16
19 |
3/4
1
1
1.25
1.5
2
2
2.5
3 |
19
25
25
32
38
50
50
64
76 |
※注:實際使用的空氣軟管不能小于表列的規格。
在野外噴完作業中,由于受環境條件的限制,有時不得不使用很長的空氣軟管,碰到這種情況,我們就要根據噴砂機上的壓力來判斷所使用的空氣軟管時否合適。
用來連接空氣軟管的接頭的規格有兩種表達方式,一種是連接螺紋的直徑,另一種是與接頭相配的空氣軟管的內徑,兩者不能混淆。另外,壓縮空氣管路上我們經常會用到不同的閥,選用時注意閥的通徑,有些閥采用半通徑,不宜選用,比如,號稱1.25in的半通徑球閥的實際通徑遠小于32mm,可能只有25mm,1.25in只是指它的連接螺紋尺寸,其流通截面只有全通徑1.25in球閥的63%,壓力損失可想而知。
在噴完作業場地,橡膠軟管時最為輸送壓縮空氣用管道,因為橡膠軟管柔軟,連接方便,可以很容易地把壓縮空氣送到任何需要的地方。
用來輸送壓縮空氣的橡膠軟管在結構上由內膠層和外膠層三部分組成,內膠層時任何橡膠軟管的基礎,沒有內膠層增強層就無法存在。增強層是橡膠軟管的受力層,增強層一旦受損,橡膠軟管也就要報廢了。
在噴完作業工地,我們經;乜吹诫S意拖拉橡膠軟管的情景。這會使用來保護增強層的外膠層容易受到破壞,增強層一旦暴露,其抗壓能力就會降低,離橡膠管爆破的時間就不遠了。這有點像自行車胎和內胎之間的關系。
按增強層結構的不同,橡膠軟管主要分為夾布橡膠管、纏繞橡膠管和編制橡膠管三類。
工作壓力位0.7Mpa的橡膠軟管一般都可以用來輸送噴完清理用的壓縮空氣。
壓縮空氣在管道中流動會由于摩擦而造成不可避免的壓力損失,該壓力損失我們也稱壓力降。雖然壓力損失不可避免,但是,我們可以采取一些措施來減少壓縮空氣輸送過程中的壓力損失。
壓縮空氣在管道中流動時的壓力損失主要與三個因素有關,這就是管道的直徑、輸送距離和壓縮空氣的壓力。另外,壓縮空氣管路中彎頭和閥門的多少、管道內表面的粗糙程度和壓縮空氣的溫度等也會對壓力損失造成影響。
在相同流量和壓力的條件下,管道直徑越大,壓縮空氣流動的速度就會越低,壓力損失就減少。在相同流量和管道直徑的條件下,壓力越高,壓縮空氣的體積就越小,壓縮空氣在管道內流動的速度就降低,由此而產生的壓力損失就。ㄒ姳4-2)。
|
表4-2
壓縮空氣在管道內的壓力損失
管道內徑
長度20m/in(mm) |
自動空氣流量/m3.min-1 |
管道內壓力/Mpa |
0.42 |
0.56 |
0.7 |
0.84 |
1.05 |
1.4 |
2.1 |
3/4”(20mm) |
1.7 |
0.029 |
0.022 |
0.019 |
|
|
|
|
2.3 |
0.049 |
0.039 |
0.033 |
0.027 |
0.022 |
0.017 |
0.011 |
2.8 |
0.076 |
0.060 |
0.048 |
0.042 |
0.034 |
0.026 |
0.018 |
3.4 |
|
0.084 |
0.069 |
0.059 |
0.048 |
0.036 |
0.025 |
4.0 |
|
0.119 |
0.092 |
0.078 |
0.064 |
0.049 |
0.035 |
4.5 |
|
|
0.199 |
0.101 |
0.083 |
0.059 |
0.043 |
5.1 |
|
|
|
0.127 |
0.104 |
0.079 |
0.049 |
5.7 |
|
|
|
0.155 |
0.126 |
0.097 |
0.066 |
6.2 |
|
|
|
|
0.151 |
0.116 |
0.078 |
管道內徑
長度20m/in(mm) |
自動空氣流量/m3.min-1 |
管道內壓力/Mpa |
0.42 |
0.56 |
0.7 |
0.84 |
1.05 |
1.4 |
2.1 |
1”(25.4mm) |
3.4 |
0.025 |
0.020 |
|
|
|
|
|
4.2 |
0.038 |
0.030 |
0.025 |
0.021 |
|
|
|
5.1 |
0.049 |
0.043 |
0.035 |
0.030 |
0.243 |
0.019 |
0.012 |
5.9 |
0.071 |
0.057 |
0.047 |
0.040 |
0.333 |
0.025 |
0.017 |
6.8 |
|
0.074 |
0.061 |
0.051 |
0.042 |
0.032 |
0.021 |
7.6 |
|
0.091 |
0.076 |
0.064 |
0.052 |
0.040 |
0.027 |
8.5 |
|
0.112 |
0.092 |
0.078 |
0.064 |
0.049 |
0.034 |
9.3 |
|
|
0.110 |
0.093 |
0.077 |
0.059 |
0.040 |
10.2 |
|
|
0.130 |
0.111 |
0.091 |
0.069 |
0.047 |
11.0 |
|
|
|
0.129 |
0.105 |
0.081 |
0.055 |
11.9 |
|
|
|
0.148 |
0.121 |
0.093 |
0.063 |
12.7 |
|
|
|
|
0.138 |
0.106 |
0.072 |
管道內徑
長度20m/in(mm) |
自動空氣流量/m3.min-1 |
管道內壓力/Mpa |
0.42 |
0.56 |
0.7 |
0.84 |
1.05 |
1.4 |
2.1 |
1-1/4”(32mm) |
5.7 |
0.022 |
0.018 |
0.014 |
0.010 |
|
|
|
7.1 |
0.035 |
0.027 |
0.022 |
0.019 |
0.017 |
|
|
8.5 |
0.049 |
0.038 |
0.032 |
0.027 |
0.021 |
0.017 |
0.011 |
9.9 |
0.065 |
0.051 |
0.054 |
0.035 |
0.029 |
0.022 |
0.015 |
11.3 |
0.083 |
0.065 |
0.068 |
0.046 |
0.037 |
0.029 |
0.020 |
12.7 |
|
0.082 |
0.083 |
0.058 |
0.047 |
0.036 |
0.024 |
14.2 |
|
0.101 |
0.100 |
0.071 |
0.058 |
0.044 |
0.030 |
15.5 |
|
|
0.118 |
0.085 |
0.069 |
0.053 |
0.036 |
17.0 |
|
|
0.136 |
0.100 |
0.081 |
0.063 |
0.043 |
18.4 |
|
|
|
0.116 |
0.095 |
0.073 |
0.049 |
19.8 |
|
|
|
0.113 |
0.109 |
0.084 |
0.057 |
21.2 |
|
|
|
|
0.124 |
0.095 |
0.064 |
22.6 |
|
|
|
|
0.140 |
0.107 |
0.073 |
管道內徑
長度20m/in(mm) |
自動空氣流量/m3.min-1 |
管道內壓力/Mpa |
0.42 |
0.56 |
0.7 |
0.84 |
1.05 |
1.4 |
2.1 |
1-1/2”(38mm) |
8.5 |
0.020 |
0.017 |
0.014 |
0.010 |
|
|
|
11.3 |
0.035 |
0.027 |
0.022 |
0.019 |
|
|
|
14.1 |
0.052 |
0.041 |
0.035 |
0.029 |
0.023 |
0.018 |
0.012 |
17.0 |
0.075 |
0.059 |
0.049 |
0.041 |
0.034 |
0.026 |
0.018 |
19.8 |
|
0.079 |
0.065 |
0.055 |
0.046 |
0.035 |
0.023 |
22.6 |
|
0.102 |
0.084 |
0.072 |
0.059 |
0.045 |
0.030 |
25.4 |
|
|
0.105 |
0.089 |
0.073 |
0.056 |
0.038 |
管道內徑
長度20m/in(mm) |
自動空氣流量/m3.min-1 |
管道內壓力/Mpa |
0.42 |
0.56 |
0.7 |
0.84 |
1.05 |
1.4 |
2.1 |
1-1/2”(38mm) |
28.3 |
|
|
0.127 |
0.108 |
0.089 |
0.068 |
0.046 |
31.1 |
|
|
|
0.131 |
0.106 |
0.082 |
0.056 |
34.0 |
|
|
|
|
0.127 |
0.097 |
0.066 |
36.8 |
|
|
|
|
0.147 |
0.113 |
0.077 |
管道內徑
長度20m/in(mm) |
自動空氣流量/m3.min-1 |
管道內壓力/Mpa |
0.42 |
0.56 |
0.7 |
0.84 |
1.05 |
1.4 |
2.1 |
2”(51mm) |
17.0 |
0.018 |
0.013 |
0.012 |
0.009 |
|
|
|
22.6 |
0.030 |
0.023 |
0.020 |
0.015 |
0.014 |
|
|
28.3 |
0.047 |
0.036 |
0.030 |
0.025 |
0.021 |
0.016 |
0.010 |
34.0 |
0.065 |
0.051 |
0.042 |
0.035 |
0.029 |
0.022 |
0.015 |
39.6 |
0.087 |
0.069 |
0.057 |
0.049 |
0.051 |
0.030 |
0.021 |
45.3 |
|
0.090 |
0.074 |
0.063 |
0.064 |
0.039 |
0.034 |
51.0 |
|
0.113 |
0.092 |
0.078 |
0.079 |
0.049 |
0.041 |
56.5 |
|
|
0.114 |
0.097 |
0.095 |
0.061 |
0.049 |
62.3 |
|
|
0.136 |
0.117 |
0.112 |
0.073 |
0.059 |
67.9 |
|
|
|
0.137 |
0.132 |
0.086 |
0.068 |
73.6 |
|
|
|
|
0.151 |
0.101 |
0.079 |
79.3 |
|
|
|
|
|
0.116 |
|
2-1/2”(64mm) |
28.3 |
0.016 |
|
|
|
|
|
|
42.5 |
0.035 |
0.027 |
0.022 |
0.019 |
|
|
|
56.6 |
0.061 |
0.048 |
0.039 |
0.034 |
0.027 |
0.021 |
0.014 |
70.8 |
0.093 |
0.074 |
0.061 |
0.051 |
0.042 |
0.032 |
0.021 |
84.9 |
|
0.105 |
0.087 |
0.074 |
0.060 |
0.046 |
0.031 |
99.1 |
|
|
0.116 |
0.099 |
0.081 |
0.062 |
0.042 |
113.2 |
|
|
|
0.128 |
0.104 |
0.080 |
0.054 |
127.4 |
|
|
|
|
0.131 |
0.100 |
0.068 |
管道內徑
長度20m/in(mm) |
自動空氣流量/m3.min-1 |
管道內壓力/Mpa |
0.42 |
0.56 |
0.7 |
0.84 |
1.05 |
1.4 |
2.1 |
3”(76mm0 |
56.6 |
0.023 |
0.019 |
|
|
|
|
|
70.8 |
0.036 |
0.028 |
0.023 |
0.020 |
|
|
|
84.9 |
0.051 |
0.041 |
0.034 |
0.029 |
0.023 |
0.018 |
0.012 |
99.1 |
0.070 |
0.055 |
0.046 |
0.038 |
0.032 |
0.024 |
0.016 |
113.2 |
0.091 |
0.071 |
0.059 |
0.049 |
0.041 |
0.031 |
0.021 |
127.4 |
|
0.090 |
0.074 |
0.063 |
0.051 |
0.039 |
0.026 |
141.6 |
|
0.109 |
0.900 |
0.077 |
0.063 |
0.048 |
0.033 |
155.7 |
|
|
0.107 |
0.091 |
0.075 |
0.057 |
0.039 |
3”(76mm) |
170.0 |
|
|
0.127 |
0.107 |
0.088 |
0.067 |
0.046 |
184.0 |
|
|
|
0.126 |
0.103 |
0.078 |
0.053 |
198.2 |
|
|
|
0.146 |
0.118 |
0.091 |
0.062 |
212.3 |
|
|
|
|
0.135 |
0.104 |
0.071 |
4”(102mm) |
141.6 |
0.018 |
|
|
|
|
|
|
170.0 |
0.025 |
0.020 |
0.016 |
|
|
|
|
198.2 |
0.034 |
0.026 |
0.021 |
0.019 |
|
0.011 |
|
226.5 |
0.044 |
0.035 |
0.028 |
0.024 |
0.020 |
0.015 |
|
254.7 |
0.055 |
0.043 |
0.035 |
0.030 |
0.024 |
0.019 |
|
283.1 |
0.067 |
0.053 |
0.044 |
0.037 |
0.030 |
0.023 |
|
311.4 |
0.081 |
0.063 |
0.052 |
0.045 |
0.036 |
0.028 |
|
339.7 |
|
0.076 |
0.063 |
0.053 |
0.043 |
0.033 |
|
368.0 |
|
0.088 |
0.073 |
0.056 |
0.050 |
0.038 |
|
396.3 |
|
|
0.084 |
0.071 |
0.058 |
0.045 |
|
424.7 |
|
|
|
0.081 |
0.066 |
0.050 |
|
453.0 |
|
|
|
0.091 |
0.075 |
0.058 |
|
481.3 |
|
|
|
|
0.085 |
0.064 |
|
|
壓縮空氣溫度度壓力損失失系數的影響見表4-3
表4-3
壓縮空氣溫度對壓力損失系數的影響
壓縮空氣溫度 |
壓力損失系數 |
壓縮空氣溫度/℃ |
壓力損失系數 |
21 |
1.00 |
121 |
1.34 |
54 |
1.11 |
149 |
1.43 |
93 |
1.24 |
176 |
1.53 |
為了有足夠的噴砂清理工作用壓縮空氣壓力我們可以采取以下一些行之有效的措施。
(1)空氣壓縮機盡量靠近噴砂機或噴砂作業地點,兩者之間的距離能不超過15~20mm最好。反之,空氣軟管內的壓力降降明顯增加。如果被清理的工作離空氣壓縮機很遠,增加空氣軟管的長度而不是增加噴砂軟管的長度是合理的,這是因為,噴砂軟管內除了空氣外還有磨料,壓力損失壁空氣軟管更大。
(2)盡可能采用較大口徑的空氣軟管。如果采用9.5mm的高效率噴嘴,與之配套良好的空氣壓縮機的排氣量達到10m3/min或13m3min,噴嘴剛使用時,壓縮空氣消耗量在0.7Mpa壓力條件下為5.55m3/min?諝鈮嚎s機的排氣口至少油一個1.5in(38mm)的排氣閥,如果與排氣閥連接的空氣軟管為1.5in,20m長,壓力損失只有3.7kpa若空氣軟管的長度增加一倍,則總壓力損失就要達到7.5kpa左右。要是用3、4in或lin的空氣軟管來代替1.5in的空氣管,壓力損失就要達到0.23Mpa和0.045Mpa.
9.5mm的高效率噴嘴在使用過程中會逐漸磨損,噴嘴口徑擴大,空氣消耗量會隨只增加。當9.5mm的噴嘴不能繼續使用時,通徑可達到12.7mm,此時,在0.7Mpa壓力條件下,壓縮空氣消耗量就會達到9.6m3/min。使用小口徑空氣軟管造成的后果就會更加嚴重。
(3)按空氣壓縮機的排氣閥規格配用空氣軟管是最為合理的。設法減小空氣壓縮機的排氣閥以適應小口徑空氣軟管的做法時絕對不可取的。
空氣軟管和接頭的漏氣會直接降低噴砂清理的工作壓力,因此我們要相當重視空氣軟管和接頭的漏氣問題。在噴完清理場地,空氣軟管和接頭的漏氣現象經常會看到。有些人覺得有點漏氣微不足道,其實不然,有人對這個問題做了研究,研究結果列于表4-4,弟我們大部分人都會有所啟發的。
表4-4
漏氣與能量消耗
漏氣口的當量直徑/mm |
泄漏量/L.。s-1 |
年電源消耗/kw.h |
0.4
0.8
1.6
3.2
6.4
12.7 |
0.2
0.8
3.2
12.8
51.2
204.8 |
133
532
2128
8512
34040
136192 |
表4-5列出了按噴嘴規格推膥采用的空氣軟管規格。工作壓力均為0.7Mpa,空氣軟管的規格取決于噴嘴口徑的大小。
表4-5
噴嘴規格、空氣消耗、空壓機容量和空氣軟管
|
噴嘴規格
/mm |
初始使用時壓縮空氣消耗量/m3.min-1 |
噴嘴磨穿時消耗量/m3.min-1 |
空氣壓縮機容量/m3.min-1 |
空氣軟管不小于/in |
6 |
2.3 |
5.5 |
5-7 |
1 |
8 |
3.9 |
7.2 |
7-11 |
1-1/4 |
9.5 |
5.5 |
9.6 |
10-13 |
1.5 |
11 |
7.2 |
15.5 |
15-20 |
2 |
12.7 |
9.6 |
22.2 |
21-25 |
3 |
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選用空氣軟管前要事先檢查以下噴砂機上進氣口和相應管系的直徑,大部分工業用噴砂機的進氣口均為1025in(32mm
)。如果噴瓦尼的進氣口位1-1/2in(38mm),就不應該采用小于1.5in(38mm)空氣軟管。
如果噴砂機用的壓縮空氣由工廠的壓縮空氣管網提供,就必須要考慮到噴砂作業對壓縮空氣的特殊要求,選用足夠大通徑的輸氣管道.否則,配額哇清理的效率就會下降
壓縮空氣管網中的管道直徑要按本章討論的原則確定,如果空壓站到噴砂機的管路很長,就有必要弟管路進行重新設計、鋪設,確保噴完作業用的壓縮空氣有足夠大的風量和足夠高的壓力。如果在實際噴砂清理中出現前面提到的任何一種不正常情況,最好認真的檢查一下空氣壓縮機以及空氣管路的口徑,并及時予以糾正。
一些老廠的集中供氣管網普遍存在漏氣的問題,這是一個很大的浪費,這在前面以作了討論。我曾在一家工廠走了一圈,發現漏氣的部位不下20處。其實,解決漏氣是一件輕而易舉的事情。
如果輸氣管道或空氣軟管不能有效地將壓縮空氣輸送至噴砂機,那么,即使時使用了恰當的空氣壓縮機和除濕系統也是會無濟于事的。
噴砂機上的油水分離器、遙控系統、末了發和噴砂軟管等都會使壓縮空氣的壓力進一步下降,這些部位的壓力損失一般都是固定的,我們我們沒有辦法使其減小。設法降低空氣軟管中的壓力損失時保證足夠壓力真正可行的有效措施。再強調一遍,空氣軟管中的壓力損失取決于軟管的通徑、壓縮空氣流量、罐內的壓力和輸送距離。
壓縮空氣輸送管道上的儲氣罐對玩呢定壓縮空氣的壓力和減少壓縮空氣中的水分起著很大的作用。
空氣壓縮機一般帶有儲氣罐,其作用時儲存壓縮空氣和使壓縮空氣冷卻。儲氣罐上裝有不同規格的接頭和閥,要留意這些接頭和閥的規格是否與你使用的噴砂機、壓縮空氣輸送管道和噴嘴匹配,絕不能湊合使用。
如果噴砂機離空氣壓縮機的距離超過30m,那么,位空氣壓縮機配置的標準儲氣罐的容積就會顯得不夠大,儲氣罐內儲存的壓縮空氣不足以在短時間內充滿輸送管道和噴砂機。碰到這種情況,我們就要增加一個儲氣罐,這個新增加的儲氣罐要盡可能靠近噴砂機,其目的時減少輸氣管道對壓縮空氣的占有量。
壓縮空氣時靠空氣壓縮機產生的,儲氣罐沒有增加壓縮空氣的功能,這是一個似乎不是問題的問題,其實不然。作者經常碰帶油人提到這樣的問題。
有些油漆工程承包商或承包公司一千沒有接觸過噴完清理,油那么一臺或幾臺供油漆用的空氣壓縮機,其容量一般只有1~2m3/min,最大也不不會超過3m3/min.為了應付噴完清理的需要,有些人就提出建一個容量很大的儲氣包來應付,問我行不行。我的回答當然只有一個字,不!顯然,他們不明白壓縮空氣時靠消耗能量來獲得的。
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