Spadek ciśnienia to różnica między tym, co wytwarza maszyna, a tym, co dociera do narzędzia
Manometr na sprężarce pokazuje jedną wartość, manometr przy stanowisku pracy inną. Różnica bierze się z oporów na całej drodze: w rurociągu, w armaturze, w urządzeniach uzdatniania i w elastycznych przewodach przy odbiorniku.
Gdzie powstają straty
Udział poszczególnych elementów bywa zaskakujący, bo największe straty rzadko występują tam, gdzie się ich szuka.
- Rurociąg: opór rośnie wraz z długością trasy i gwałtownie przy zmniejszeniu średnicy.
- Kształtki: kolana, trójniki i gwałtowne zmiany przekroju odpowiadają za znaczną część strat na krótkim odcinku.
- Urządzenia uzdatniania: filtry i osuszacze stawiają opór rosnący w miarę zabrudzenia wkładów.
- Armatura i szybkozłącza: element o małym prześwicie potrafi kosztować więcej niż kilkanaście metrów rury.
- Przewody elastyczne przy narzędziu: zwykle najsłabsze ogniwo, bo mają małą średnicę i dużą długość.
Dlaczego ta różnica kosztuje
Gdy ciśnienie przy odbiorniku jest za niskie, obsługa podnosi nastawę na sprężarce. Maszyna zaczyna pracować przy wyższym ciśnieniu tłoczenia, co oznacza większy pobór energii na tę samą ilość powietrza. Rosną też ubytki przez nieszczelności, bo wypływ przez nieszczelność zwiększa się razem z ciśnieniem w sieci.
W efekcie zakład płaci dwa razy: raz za podniesienie ciśnienia, drugi raz za powiększony wyciek. Usunięcie przyczyny spadku jest zwykle tańsze niż utrzymywanie podwyższonej nastawy przez lata.
Jak zmierzyć spadek bez rozbudowanej aparatury
Do pierwszej oceny wystarczą dwa manometry i notatnik. Odczyt przy maszynie i przy najdalszym odbiorniku, wykonany kilka razy w ciągu zmiany, pokazuje skalę problemu i to, czy zależy on od obciążenia.
Warto zrobić trzy serie pomiarów: przy postoju, przy typowym obciążeniu i w szczycie poboru. Jeżeli różnica jest stała niezależnie od przepływu, przyczyną jest zwykle zdławiony element, na przykład zabrudzony wkład albo przymknięty zawór. Jeżeli rośnie razem z przepływem, problemem jest średnica rurociągu albo długość trasy.
Kiedy problemem jest nie opór, tylko wydajność
Warto odróżnić spadek ciśnienia od zwykłego niedoboru powietrza. Jeżeli ciśnienie spada równocześnie przy maszynie i przy odbiorniku, źródło nie nadąża za poborem i żadna przebudowa rurociągu tego nie naprawi. Jeżeli natomiast ciśnienie przy maszynie utrzymuje się, a przy odbiorniku spada, przyczyna leży na trasie.
Ten prosty test rozstrzyga większość sporów o to, czy zakład potrzebuje większej sprężarki, czy porządku w instalacji. Wykonuje się go w kilkanaście minut, a bywa, że oszczędza zakup maszyny, która nie rozwiązałaby problemu.
Co zrobić z wynikiem pomiaru
Kolejność działań warto ustawić od najtańszych.
- Wymiana zabrudzonych wkładów filtracyjnych i kontrola armatury odcinającej.
- Skrócenie przewodów elastycznych przy odbiornikach i zwiększenie ich średnicy.
- Usunięcie zbędnych kolan i przewężeń na trasie do najdalszego stanowiska.
- Przebudowa rurociągu albo ułożenie pętli zamkniętej dopiero na końcu listy.
Jeżeli największy udział w stratach mają urządzenia przygotowania powietrza, sprawa wraca do etapu projektowego. Sprawdza się wtedy dobór filtrów sprężonego powietrza pod kątem wielkości obudowy i powierzchni wkładu, bo urządzenie dobrane po średnicy przyłącza zamiast po realnym przepływie generuje opór, którego nie da się usunąć czyszczeniem.