Zašto je sistemima komprimiranog zraka potrebna posuda za zrak? Ona je velika , zauzima puno mjesta, košta … i ona ne čini ništa posebno, ili ipak čini? Posuda za zrak se ponaša kao pufer, stabilizuje zračni pritisak i predstavlja backup za vršne potrebe.

Zašto bismo to željeli? Prvo, da pogledamo šta utiče na pritisak u sistemu komprimiranog zraka.

Pritisak u sistemu komprimiranog zraka

Kompresor ne ispušta samo određeni pritisak. Ispušta određeni protok komprimiranog zraka (kapacitet kompresora) do određenog pritiska (iskazanog pritiska kompresora).

Najlakši način da razumijemo šta se dešava u našem sistemu komprimiranog zraka je da ga uporedimo sa vodenim tornjem.

Baš kao i naš sistem komprimiranog zraka, sistem ima izvor (vodenu pumpu), skladište (vodeni toranj) i potrošača (vi, koji se kupate).

Ako pumpamo vodu, nivo vode u tornju će porasti. Ako koristimo vodu, nivo vode pada. Ako pumpamo vodu i koristimo vodu u isto vrijeme, šta će se desiti? To zavisi od toga koliko vode pumpamo i koliko vode trošimo u isto vrijeme.

Ako pumpamo više vode nego što trošimo, nivo vode će i dalje rasti. Ako trošimo više vode nego što pumpamo, nivo vode će i dalje padati. Vrlo jednostavno, zar ne?

Isto važi i za naš sistem komprimiranog zraka. Pritisak u sistemu komprimiranog zraka rezultat je količine zraka koji smo potisnuli u sistem i količine zraka koji smo ispustili.

Spor, tih sistem štedi energiju

Većina kompresora radi sa kontrolom opterećenja/rasterećenja. To znači da ili isporučuju 100% svog kapaciteta ili ništa. U našem primjeru sa vodenim tornjem to bi značilo da pumpa ili radi 100% ili je zaustavljena.

Ukoliko nemamo pufer u našem sistemu komprimiranog zraka, pritisak bi vrlo brzo rastao čim kompresor počne da pumpa zrak. Slično jako uskom vodenom tornju. Ako pokrenemo pumpu, nivo vode će skočiti. Onda, ako se kompresor zaustavi (jer je pritisak narastao, a mi smo dostigli željeni pritisak), pritisak će naglo pasti.

U našem primjeru sa uskim vodenim tornjem: postoji malo skladište vode, tako da ako koristimo vodu, brzo ćemo ostati bez nje, a pumpa se mora ponovo pokrenuti. Ovo čini sistem komprimiranog zraka jako nestabilnim. Kompresor će brzo da se optereti/rastereti i pritisak će konstantno fluktuirati.

Sada uporedite navedeno sa sistemom komprimiranog zraka sa velikom pufer posudom. Kada kompresor počne sa pumpanjem zraka, potrebno je određeno vrijeme da se dostigne pritisak – što je dobra stvar! To je kao veliki, široki vodeni toranj. Potrebno je da pumpamo puno vode da bi nivo vode porastao.

U tipičnom sistemu komprimiranog zraka, to normalno traje bar nekoliko minuta (bez potrošnje zraka). Što je pufer veći, to duže traje da se napuni, ali kada koristimo zrak, također će duže trebati do pada pritiska. A to je odlično!

To usporava cijeli sistem. Što je dobro, jer obezbjeđuje potrošačima konstantnu opskrbu komprimiranim zrakom. To je također jako dobro za Vaš kompresor. Kako ciklusi traju duže, kompresor se pokreće i zaustavlja rjeđe, što umanjuje trošenje (habanje) kompresora. Također štedi i energiju – budući da su ciklusi kompresora rjeđi, rjeđe je i ispuštanje zraka, manje je praznog hoda (ako je pufer dovoljno velik i kompresor ima priliku da se potpuno zaustavi) a također obezbjeđuje da drugi kompresor starta samo kada je stvarno potrebno, a ne svaki put kada pritisak malo opadne na par sekundi.

Ali najveća prednost je da veliki rezervoar omogućava smanjenje rasteretnog pritiska kompresora – veliki potencijal uštede energije! Sa malom posudom za zrak, pritisak brzo raste i opada – znači da ste prisiljeni da postavite veće zadane vrijednosti na kompresoru kako biste osigurali da potrošači zraka uvijek primaju određeni minimalni pritisak i osigurali da kompresor ne radi svakih nekoliko sekundi.

Sa velikom posudom, promjene u pritisku su jako spore. To vam dozvoljava postavljanje malog diferencijalnog pritiska (razlika između zadane vrijednosti opterećenja i rasterećenja) i također vam dozvoljava da postavite ukupno niži pritisak – budući da kompresor ima dosta vremena da se pokrene prije nego pritisak padne prenisko.

Skladište za vršnu potrebu

Kompresori treba da budu dimenzionirani prema potrebama za zrakom. Trebao bi da bude većeg kapaciteta od prosječne potrošnje kroz određeni period.

Postoji period u danu kada su potrebe veće i kada su te potrebe manje. Treba da dimenzioniramo kompresor za „prosječnu potrošnju“, da bismo osigurali da možemo da održavamo pritisak.

Pod prosječnom vršnom potrebom, mislimo na prosječnu potrebu u toku nekoliko minuta, 10 minuta, ili više, zavisno od toga koliko je velik problem pad pritiska. U ovim periodima prosječne potrebe može biti vrhova izrazito velike potrebe – veće od kapaciteta kompresora. Posuda za komprimirani zrak se ponaša kao pufer u ovim vrhovima.

Budući da je u ovim trenucima velike potrebe, potrošnja veća nego snabdijevanje zrakom, pritisak će pasti. Ali ukoliko postavimo dovoljno veliku posudu za zrak, zadržat će dovoljno zraka da podmiri veliku potrošnju. Što je veća posuda za zrak, pitisak će sporije padati i povećat će šansu da se zaustave vršne potrebe prije nego što pritisak padne prenisko.

Pomaže u hlađenju komprimiranog zraka

Zrak koji dolazi iz kompresora je vreo i često sadrži mnogo vodene pare.

Unutar posude za zrak, zrak će se ohladiti a vodene pare će se pretvoriti u tekuću vodu. Zbog navedenog svaka posuda za zrak treba uvijek da ima automatski ispuštač kondenzata na dnu boce.

Ovo incijalno hlađenje pomaže odvajanju vode iz komprimiranog zraka. Također povećava učinkovitost i potrošnju električne energije sušača postavljenih iza posude.

Ovo će također umanjiti druge kontaminacije, kao npr. uljem, budući da će na niskim temperaturama koncentracija uljnih para biti manja a filteri za zrak će biti puno efikasniji.

Zaključak

Vidjeli smo nekoliko jako, jako dobrih razloga za postavljanje velike posude za komprimirani zrak u Vaš sistem komprimiranog zraka.

Iako je izazov kada pogledate cijenu – veća posuda za zrak je naravno i dosta skuplja – skoro je zagarantovano da ćete novac vratiti kroz smanjenje troškova energije, smanjeno održavanje i bolji kvalitet zraka.

Ustvari, posude za komprimirani zrak ne mogu biti prevelike. Pitate se koja je veličina odgovarajuća za vaše potrebe? Uzmite veću!