GÓC KỸ THUẬT - Chọn kích thước bộ lọc khí điều áp (FRL) thế nào cho phù hợp ?


Cần lưu ý cẩn thận đến việc chọn kích thước của các bộ phận cấp khí nén ở đầu vào và đầu ra của thiết bị. Nếu không được thực hiện đúng, hiệu suất của thiết bị có thể bị giảm xuống.

Thường xuyên xảy ra các vấn đề suất thấp do nhà máy đã chọn tổ hợp bộ lọc khí tách nước, bộ điều chỉnh áp suất, bộ châm dầu bôi trơn (FRL) có kích thước tiêu chuẩn cho tất cả các thiết bị trong hệ thống. Điều này giúp tiết kiệm chi phí lưu kho vì tất cả các phụ tùng đều giống nhau dễ dàng thay thế, nhưng tùy thuộc vào đặc điểm nhu cầu, có thể có các vấn đề về hiệu suất sẽ xảy ra do áp suất giảm quá mức trên các bộ FRL có kích thước quá nhỏ.


Nếu thiết bị khí nén có đặc tính dòng chảy khí tĩnh, thì áp suất chỉ cần được giữ ở trên mức yêu cầu tối thiểu khi kết thúc hoạt động. Ví dụ, một xylanh di chuyển từ vị trí này sang vị trí khác và giữ một vật trong một cái kẹp. Trong trường hợp này, áp suất chỉ cần đủ khi chuyển động kẹp vật thể diễn ra, với lưu lượng tối thiểu, không phải trong khi xi lanh đang di chuyển vị trí.

Một ứng dụng dòng chảy khí tĩnh yêu cầu áp lực tối thiểu để duy trì tại điểm sử dụng cùng thời gian đạt được lưu lượng đỉnh. Một ví dụ về điều này là một xylanh có tải không đổi có thể cần một hành trình di chuyển từ vị trí này sang vị trí khác trong 0,5 giây.

Đối với các ứng dụng dòng chảy khí tĩnh, các thành phần nhỏ hơn có thể được sử dụng; điều đó không quan trọng bằng việc độ giảm áp suất xảy ra trong bộ điều áp tách nước, miễn là đủ áp suất duy trì ở cuối hành trình để có được tác dụng lực cần thiết.

Đối với ứng dụng dòng chảy khí động, phải thiết kế cẩn thận để đảm bảo tổng cộng tất cả độ giảm áp suất các bộ lọc, bộ điều chỉnh, bộ châm dầu bôi trơn, ống cung cấp và đầu nối không cho phép áp suất giảm xuống dưới áp suất yêu cầu tối thiểu tại điểm sử dụng.

Một sai lầm thường xuyên xảy ra là giả định để chọn lưu lượng tiêu thụ khí nén trung bình không chính xác mỗi phút và chọn kích thước các bộ phận lọc, điều áp quá nhỏ. Hãy xem xét một tải trọng động của dòng khí với hành trình của một xy lanh có thể tích 0,1 ft3 ở áp suất 60 psi, bốn lần mỗi phút với một nửa giây cho mỗi hành trình. Tải trọng này sẽ tiêu thụ 0,5 ft3 không khí cho mỗi hành trình. Vận hành xi lanh một chiều 4 lần mỗi phút sẽ tiêu tốn khoảng 2 ft3 không khí trong một phút. Nếu một bộ lọc điều áp FRL thiết kế lắp đặt có kích thước áp dụng cho trường hợp này, sự sụt áp quá mức sẽ xảy ra. Nó phải có kích thước phù hợp cho dòng chảy khí động.

Lưu lượng khí động của xy lanh sẽ là lưu lượng khí tiêu thụ trong thời gian hoạt động nửa giây. Vì 0,5 ft3 không khí tự do lưu chuyển trong một nửa giây, lưu lượng khí tiêu thụ trong một hành trình sẽ là 1 ft3 mỗi giây hoặc 60 cfm. Do đó, yêu cầu lưu lượng khí nén sẽ cao hơn nhiều, đòi hỏi các thiết bị phụ phải lớn hơn.

Giống như tất cả các thành phần khí nén, mỗi phần tử của bộ lọc khí điều áp FRL sẽ có đặc điểm là làm giảm áp suất đầu ra. Trước tiên bạn cần biết đặc điểm của điểm cuối được sử dụng (lưu lượng dòng khí tĩnh hoặc dòng khí động), lưu lượng và áp suất yêu cầu tối thiểu. Sau đó, bạn phải biết áp suất đầu vào tối thiểu từ hệ thống khí nén của bạn. Sau đó, nó là một bài tập trong toán học trong việc lựa chọn các thiết bị phụ kiện (tính toán trở lực) sẽ cung cấp áp lực khí nén thích hợp ở điểm cuối. Mỗi thành phần sẽ có một đường cong đặc tính gây tổn thất áp suất mà bạn có thể tham khảo để tìm ra tổn thất áp suất tại lưu lượng dòng khí tĩnh đã nêu của bạn.

Ví dụ, ở áp suất đầu vào 100 psi và tại điểm sử dụng cuối, chúng tôi tìm thấy kết quả sau từ nghiên cứu của mình với các kích thước khác nhau 1/4", 3/8", 1/2":


Sau đó, một kích thước thành phần đầy đủ và tiết kiệm sẽ là đường ống với kích thước 3/8".


Chúc các bạn thành công!
M_tả

No comments: