Формула для расчета объема баллонов высокого давления

 

Несколько дней назад я столкнулся с интересной задачей выбора мембранного компрессора для подачи чистого азота на станок лазерной резки.

 

Станок лазерной резки потребляет примерно 20 Нм3/ч чистого азота, при этом минимальное рабочее давление должно составлять не менее 2 МПа изб (20 бар изб).

 

Клиент сначала использовал маслозаполненный поршневой компрессор с системами фильтрации и очистки азота от масла.

 

Но попадание масла приводило к выходу из строя лазера…

 

Перешли на работу с поршневым безмасляным компрессором, но качество этого компрессора подвело. Приходится постоянно ремонтировать…

 

Клиент решил рассмотреть вариант приобретения мембранного компрессора с производительностью 30 Нм3/ч и рабочим давлением до 3.0 МПа изб (30 бар изб).

 

Все вроде бы здорово, но стоимость мембранного компрессора модельного ряда Ковинт КСВД-М 2 «не вписывается» в бюджет.

 

Ну нет сейчас возможности купить мембранник.

 

Конечно, я мог бы развести руками и порекомендовать копить… 🙂

 

Но, анализируя данные по требуемой производительности и давлению, а также режим работы станка и его потребление, я подумал вот о чем…

 

Станок лазерной резки работает циклично, т.е. примерно 2 часа работает и потребляет азот непрерывно, после это «отдыхает».

 

Следовательно, есть вопрос:

 

Как обеспечить постоянную подачу азота 20 Нм3/ч и с давлением 2.0 — 3.0 МПа изб?

 

Можно купить компрессор с нужной производительностью и давлением 3.0 МПа изб, что потребует существенных вложений…

 

А можно установить баллоны высокого давления на 15.0 МПа (150 бар) или 20.0 МПа (200 бар), и оттуда подавать газ через редуктор на станок лазерной резки!

 

Грубый пример организации такого «стенда» вы можете увидеть на фотографии ниже или можете посмотреть отдельную статью на эту тему на этой странице.

 

 

В итоге наша задача по подбору компрессора и организации процесса подачи азота на станок лазерной резки разбивается на 2 части.

 

Часть №1 — Как рассчитать объем и количество баллонов, чтобы обеспечить безостановочную нормальную работу потребителя?

 

Часть №2 — Какой компрессор и с какими параметрами выбрать? 

 

Как рассчитать объем и количество баллонов?

 

Для расчета объема баллонов рекомендую использовать простейшую формулу:

 

 

где:

 

Q — потребление станка (Нм³/ч)

 

Vм³ — объем заполняемой емкости перед станком (м³)

 

P2 — максимальное / конечное рабочее давление в баллонах (бар или МПа изб)

 

P1 — начальное рабочее давление в баллонах (бар или МПа изб). В нашем случае равно «20», так как это минимальное давление, при котором будет работать станок.

 

tчас — время, которое станок работает без остановки (час)

 

Эта формула образовывается из формулы для расчета производительности компрессора для заправки баллонов высокого давления (подробности на этой странице).

 

 

Итак, переходим к нашей задаче и подставляем нужные нам данные:

 

 

Получаем, что нам нужен суммарный объем 0.3 м3 или 300 литров.

 

Устанавливаем баллоны объемом 50 литров и давлением 150 / 200 бар (6 шт), которые обойдутся в 8000 — 9000 рублей / шт, редуктор, который будет стоить до 10 000 рублей / шт и делаем обвязку.

 

В итоге у вас получится примерно такая рампа:

 

 

 

Тем самым обеспечиваем стабильную работу станка на протяжении нужного нам времени.

 

Нужно, чтобы станок работал дольше?

 

Используете формулу, получаете нужное количество баллонов и устанавливаете их.

 

Это будет сильно дешевле, чем покупать компрессор…

 

Какой компрессор выбрать?

 

Точнее, с какой производительностью выбрать компрессор?

 

В этом вопросе все зависит от того, сколько ваш потребитель (в нашем случае, станок ларезной резки), будет «отдыхать».

 

Подставляете имеющиеся данные в формулу ниже и высчитываете требуемую производительность.

 

 

Также смотрите рекомендации (видео) на странице Как выбрать компрессор для заправки баллонов высокого давления?

 

В нашем случае вместо модели Ковинт КСВД-М 2 я предложил использовать компрессорную станцию Ковинт КСВД-М 1, которая имеет меньшую производительность и стоит существенно меньше.

 

На этому у меня все.

 

Все вопросы, связанные с подбором компрессоров для подачи чистых газов потребителю (для станков лазерной резки и т.д.), можно обсудить с нашим специалистом, позвонив по телефону:

 

+7 (812) 448-08-67

 

Также можно отправить запрос по электронной почте:

 

m@covint.ru

 

Прокомментировать эту статью или задать вопрос можно в форме ниже.

 

Мы ответим в течение одного рабочего дня.

 

С уважением,

Константин Широких

 

Вернуться в раздел Полезная информация

 

Как выбрать компрессор для заправки баллонов высокого давления?

 

Каталог компрессоров Ковинт КСВД-М

 

Список уже проработанных решений https://4000bar.ru/category/modeli