Rozvody stlačeného vzduchu

Návrh rozvodu stlačeného vzduchu Počítejte s tlakovým spádem Montáž rozvodu stlačeného vzduchu Jaký materiál zvolit pro rozvod stlačeného vzduchu? Přehled nejpoužívanějších typů potrubních systémů Přehled spojovacích potrubních prvků

Rozvod stlačeného vzduchu nemusí řešit ten, kdo má ve své dílně či garáži malý kompresor. Ovšem v řemeslné dílně či průmyslovém provozu je potřeba řešit rozvod stlačeného vzduchu ke spotřebičům vhodnými trubkami a hadicemi. Dobře navržený rozvod ušetřit spoustu peněz i starostí.

Návrh rozvodu stlačeného vzduchu

Při návrhu si rozvodu mějte na paměti tato hlediska:
rychlá montáž nízký tlakový spád místem výroby a spotřeby možnosti předělávek žádné úniky odolnost vůči korozi minimální potřebné vybavení estetický vzhled modularita
Zvažte, které z těchto požadavků jsou pro vás nejdůležitější, a podle toho si zvolte rozvržení potrubního systému. Rozvod je obvykle v provozu více než 10 let. Jak vidíte na grafu, není mnohdy počáteční investice tak důležitá jako náklady na provozování. Na materiálu a provedení potrubního rozvodu stlačeného vzduchu se nevyplatí šetřit.

Jak postupovat při návrhu rozvodu stlačeného vzduchu

Určit velikost potrubí a jeho vedení je docela složité, zvlášť pokud je vzduch veden k mnoha různým spotřebičům. Proto se mnohdy vyplatí svěřit návrh rozvodu stlačeného vzduchu konstruktérovi. Ten zpracuje projekt a v něm najdete všechny potřebné informace: materiály, výkresy a kusovník použitého materiálu.
Pokud si chcete navrhnout rozvod stlačeného vzduchu sami, postupujte podle níže uvedeného postupu.

1. Začněte plánkem svého provozu

Nakreslete si plánek provozu s rozměry prostorů a zakreslete místa, kde jsou umístěny:

• kompresory
• místa spotřeby stlačeného vzduchu
• překážky pro vedení stlačeného vzduchu (sloupy, konstrukce, výrobní stroje apod.)

Jednoduché provozy můžete načrtnout na papír, pro kreslení složitějších rozvodů se vyplatí použít speciální konstrukční software.

2. Zvolte si architekturu – přímou nebo okruhovou

Potrubní rozvod stlačeného vzduch se skládá z hlavního, nebo také páteřního vedení a přípojek ke spotřebičům. Hlavní vedení můžeme řešit jako:

Přímé vedení: Jednoduchý rozvod s odbočkami – pořizovací náklady jsou nižší a hodí se spíše pro malé provozy a řemeslné dílny. Okruhové vedení: Uzavřená smyčka – pořizovací náklady jsou obvykle vyšší, a hodí se do rozsáhlejších provozů.

Okruhové vedení má tyto výhody: Snadno si navrhnete i rozsáhlé rozvody s řadou příčných a podélných větví. Vzduch je možné vést trubkami menšího průměru. Vzduch proudí ke každé odbočce z obou stran. Vzduch se v okruhu distribuuje rovnoměrně i do vzdálenějších míst odběru. Větve potrubí okružního rozvodu je možno několikrát propojit mezi sebou. Vhodně umístěné ukončovací krabice dovolí vyřazení části rozvodného potrubí z provozu a umožní tak údržbu a opravy bez přerušení provozu strojů a zařízení, napojených na zbylý úsek potrubí rozvodu stlačeného vzduchu.

• Když máte jasno, jaká architektura se hodí pro váš provoz, zakreslete si do plánku vedení trubek včetně rozměrů jednotlivých větví. Do plánku pečlivě zakreslete místa, která bude muset potrubí obcházet (např. sloupy). Stanovte rozměry stěn haly a délky jednotlivých úseků potrubí.

3. Určete maximální spotřebu – spotřebu největšího odběrného místa

4. Zvolte typ rozvodu

Podle tlaku, spotřeby a užití si zvolte vhodný typ rozvodu. Pro rozvod stlačeného vzduchu se používají trubky a hadice z různých materiálů a velmi široká je nabídka spojovacích prvků, tvarovek a armatur. Nejpoužívanější typy potrubních rozvodů uvádějí dva přehledy:

• přehled typů potrubních systémů
• přehled spojovacích potrubních prvků

5. Zvolte průměr rozvodných trubek a spojovacích prvků

Rozměr potrubí a spojovacích prvků vám pomohou tabulky a online kalkulačky na stránkách výrobců a e-shopů s rozvody stlačeného vzduchu. Do těchto tabulek je potřeba doplnit:

• Průtok a tlak vzduchu – podle použitého kompresoru.
• Celkovou délku potrubí – zjistíte z plánku svého rozvodu.
• Náhradní délku vedení – spočítejte armatury a tvarovky na nejdelším vedení a pro každou z nich vyhledejte v tabulkách náhradní délku; připočtěte „náhradní délku vedení" k té skutečné.
• Podle těchto parametrů najdete doporučený rozměr potrubí a tvarovek pro celkovou vypočítanou délku.

Pro odbočky z páteřního vedení ke spotřebičům se používají hadice. Jejich rozměr si zjistěte podobným způsobem jako u páteřního rozvodu.

Počítejte s tlakovým spádem

Prouděním vzduchu potrubím se snižuje tlak a ten je potřeba vyrovnat vyšší výkonem kompresoru. Proto při návrhu rozvodu stlačeného vzduchu dbejte na to, aby byl tlakový spád co nejmenší. Největší vliv na výši tlakového spádu má délka vedení. Čím je delší, tím je spád větší. Snížit ho lze zvýšením průměru potrubí, což ale zvyšuje pořizovací cenu.

Tlakový spád zvětšuje:

• příliš malá světlost potrubí
• zmenšování světlosti potrubí v důsledku koroze
• drsný povrch trubek
• vznik turbulencí ve tvarovkách

Tlakový spád se také snížit použitím materiálů s nižším koeficientem tření.

Tlakový spád a materiál trubek
Nejnižší tlakový spád mají trubky z hliníku, následují trubky z plastu a největší spád mají trubky z oceli. Tlakový spád lze snížit i vytvořením okruhového páteřního vedení.

Ztráty tlakového vzduchu v hladké hadici pro rozsah tlaků 1-15 bar si můžete orientačně zjistit v této kalkulačce: https://e-konstrukter.cz/technicke-vypocty/162-vypocet-tlakove-ztraty-tlakoveho-vzduchu

Montáž rozvodu tlakového vzduchu

Při montáži potrubí je potřeba dodržovat několik zásad:
- Potrubí musí být přístupné, aby bylo možné zkontrolovat těsnost nebo provádět údržbářské zásahy.
Neinstalujte rozvodné potrubí do šachet či kanálů, ale na dostupná místa.
- Potrubí instalujte se sklonem 1 až 2 % ve směru proudění, aby zkondenzovaná pára a nečistoty stékaly
do nejnižšího místa. V tomto místě se instaluje sběrač kondenzátu s automatickým odpouštěním.
- Odbočky ke spotřebičům umísťujte vždy na horní straně potrubí, aby nečistoty nebyly strhávány do místa spotřeby.
- Pro odvod kondenzátu a nečistot instalujte odbočky na spodní stranu potrubí.

Jaký materiál zvolit pro rozvod stlačeného vzduchu?

Pro hlavní, páteřní vedení je možné navrhnout potrubí z oceli, plastu či hliníku, výjimečně můžeme sáhnout také po měděných nebo mosazných trubkách. Vzduch je veden ke spotřebičům pomocí hadic (gumových či plastových).

Materiál páteřního vedení a jeho vlastnosti

Plastové trubky (polypropylen, polyamid) se hodí pro nízké tlaky. Jsou lehčí, mají menší koeficient tření a nejsou ohroženy korozí.
Kovové trubky (ocel, pozinkovaná ocel, hliník, mosaz, měď) se hodí pro vyšší tlaky.
Hliníkové trubky mají velmi malý tlakový spád a větší vnitřní průměr při stejném vnějším průměru.

Přípojky ke spotřebičům

Gumové hadice se používají zejména v případech, kde je vyžadována určitá pohyblivost přívodního potrubí.
Jsou dražší a obtížněji se s nimi manipuluje než s hadicemi z plastů.
Hadice z plastů (z polyamidu, polyetylénu, polyuretanu a teflonu) se snadno a rychle připojují a jsou levnější.

Přehled nejpoužívanějších typů potrubních systémů

Svařovaná nebo letované rozvody Pro dlouhodobý provoz se ocelové trubky spojují svařováním a mosazné letováním. Výhodou svařovaných spojů je těsnost a nízké náklady. Nevýhodou je vznik okují, které je nutné z potrubí odstranit. Ze svarů navíc mohou odpadávat částečky rzi a znečistit stlačený vzduch. Proto se musí používat jednotka pro úpravu vzduchu s čističem.
Šroubované rozvody Ocelové pozinkované trubky jsou spojovány šroubením. U těchto spojů je třeba dbát na netěsnosti a na rezavění v místech, kde je ochranná vrstva narušena, např. u závitů. Proto i při použití šroubovaných trubek je nezbytné používat jednotky pro úpravu vzduchu.
Plastové rozvody Trubky z plastu lze svařovat a lepit nebo spojovat různými spojkami a rychlospojkami. Například trubky z plastu grilamid PA 12 lze snadno spojovat nástrčným spojovacími prvky Tectite https://www.kompresory-vzduchotechnika.cz/c/potrubni-rozvody/spojky-potrubnich-rozvodu-tectite

Lisované potrubní rozvody Lisované rozvody patří dneska k nejpoužívanějším, protože mají mnoho předností: Montáž pomocí lisovacích kleští je oproti pájení a svařování velice rychlá. Cena tvarovek a trubek je příznivá. Lisovaná spojení odolávají tlaků do 16 bar. Spoje jsou dobře utěsněny pomocí o-kroužků.

Hliníkové šroubovací rozvody Hliníkové trubky je možné spojovat např. plastovými spojkami systému AIRnet o světlostech od 20 do 100 mm (3/4" až 4"). https://www.kompresory-vzduchotechnika.cz/n/potrubni-system-airnet
Spoje AIRnet jsou odolné: pracovní tlak 13 bar maximální podtlak 0,13 bar(abs) pracovní teplota -20/+70 °C
Hliníkové trubky jsou dodávány s dvojitým zahnutím pro provedení odskoku z páteřního vedení ke zdi. Hliníkové trubky AluNET pro maximální tlak 16 bar a maximální teplotu +100°C s certifikátem SZÚ podle evropských směrnic PED (Pressure Equipment Directive) a CPR (Construction Product Regulation). Trubky AluNET lze spojovat potrubními systémy Tectite Air, Schneider (15-28mm), John Guest, Festo a Ingersoll Rand – SimplAir.

Potrubní rozvody z hliníkových profilů

Sico Alu – rozvod z hliníku pro dílny a laboratoře Rychlá instalace – spojky se nasazují do profilu přes o-kroužky Připojení k profilu pomocí šroubů, není třeba speciální nářadí
Systém Prevost AMPS pro výrobní provozy Velmi nízký tlakový spád Perfektní těsnost, žádné úniky Úpravy v instalaci rozvodu je možné dělat pod tlakem Možné spojení s jinými potrubními systémy. Systém AMPS je vhodný pro stlačený vzduch do 15 bar a hluboké vakuum do 10 mbar(abs) - 99%.

Přehled spojovacích potrubních prvků