Méthodes de calcul de la quantité de gaz utilisée dans l’équipement et directives de mise en œuvre
Le calcul précis de la quantité de gaz utilisée dans l’équipement est un lien clé pour optimiser le système d’air comprimé et réduire les coûts d’exploitation. Voici les méthodes de calcul systématique basées sur les pratiques d’ingénierie et les normes techniques:
1. Acquisition des paramètres de base
- Consulter la documentation technique de l’équipement
- Consultez la «Liste des composants pneumatiques» dans le manuel de l’équipement pour enregistrer les modèles et la consommation de gaz nominale de tous les composants pneumatiques. Par exemple, la formule de consommation de gaz du cylindre standard de type SMC est:
(Q est la consommation de gaz m³/min,D est l’alésage m,S est la course m,P est la pression de travail MPa) - La pression de travail de conception de l’équipement est enregistrée (généralement marquée comme le paramètre «pression de travail», unité MPa).
- Consultez la «Liste des composants pneumatiques» dans le manuel de l’équipement pour enregistrer les modèles et la consommation de gaz nominale de tous les composants pneumatiques. Par exemple, la formule de consommation de gaz du cylindre standard de type SMC est:
- Vérification de la méthode de mesure réelle
- Installation d’un débitmètre de masse thermique à la prise d’air de l’équipement (précision de plage ± 1%), 72 heures de données de consommation de gaz ont été enregistrées en continu.
- Dessinez la courbe «temps-débit» pour identifier les pics de gaz (généralement présents dans la phase de démarrage) et les valeurs stables.
2. Méthode de calcul des sous-éléments
- Calcul de la consommation de gaz des composants pneumatiques
- Composants de fonctionnement continu(Comme moteur pneumatique):
(P est la puissance d’essieu kW,V est la puissance spécifique kW/ m³/min, N est le rpm, n est l’efficacité mécanique) - Composants de fonctionnement intermittent(Comme le cylindre de serrage):
(Qi est la consommation de gaz pour une seule action, ti est la fréquence d’action fois/minute)
- Composants de fonctionnement continu(Comme moteur pneumatique):
- Évaluation des fuites de pipeline
- Le détecteur de fuite à ultrasons est utilisé et testé selon le GB/T 26204 « Méthode de classification et de détection des fuites d’air comprimé »:
- Micro fuite: ≤0.5L/min
- Petite fuite: 0.5-2L/min
- Fuite: 2-10L/min
- Grande fuite:> 10L/min
- Calcul de la fuite totale:
(Li est le débit à chaque point de fuite et Ki est le coefficient de correction de pression)
- Le détecteur de fuite à ultrasons est utilisé et testé selon le GB/T 26204 « Méthode de classification et de détection des fuites d’air comprimé »:
3. Modèle de calcul complet
-
La quantité de gaz utilisée pour un seul équipement
(S est le facteur de sécurité, la valeur recommandée est de 0,1 à 0,2) -
La quantité de gaz utilisée par plusieurs systèmes d’équipement
(Ci est le coefficient d’utilisation simultanée, K est le coefficient de perte de pipeline, généralement 1, 1-3)
4. Exemple de calcul de scénario d’application typique
| Type d’équipement | Réglage des paramètres | Processus de calcul | Résultats (m³/min) |
|---|---|---|---|
| Machine de forage automatique | 3 broches pneumatiques (consommation de gaz unique 0. 8m³/min) | 0,8 × 3 × 1,2 (facteur de sécurité) = 2,88 | 3.2 |
| Système de robot | 6 axes servo cylindre + générateur de vide | (0,3 × 6 + 0,5) × 1,1 = 2,53 | 2.8 |
| Ligne de production de pulvérisation | 4 pistolets aérosol (consommation de gaz simple 1. 2m³/min) | 1.2 × 4 × 0,8 (coefficient d’utilisation simultanée) = 3,84 | 4.6 |
V. Recommandations d’optimisation
- Optimisation de sélection
- La priorité est donnée aux composants à faible consommation de gaz, tels que les cylindres minces (15% plus économes en énergie que les modèles standard -20%).
- La méthode d’approvisionnement en gaz centralisé est utilisée pour réduire la perte de pression sur les canalisations de branche.
- Exécuter l’optimisation
- Mettre en œuvre le contrôle de la pression de zonage et réduire la pression pendant les périodes hors production (0 pour chaque réduction. 1MPa, Économie d’énergie d’environ 7%).
- Mettre en place une plate-forme de surveillance de la consommation de gaz pour afficher les données de consommation de gaz de chaque équipement en temps réel.
- Gestion de la maintenance
- Test de protection de la pression du pipeline tous les trimestres (baisse de pression ≤ 0.02MPa /H).
- Remplacer les anciens composants, tels que la mise à niveau des électrovannes ordinaires en un type économe en énergie (réduction de 50% de la perte de pression).
6. Traitement des conditions de travail spéciales
- Équipement de gaz pour impulsions(Tels que les pulvérisateurs de sable)
- Adoptez l’algorithme d’échange « pic-moyenne »:
(D est le rapport vide, si le temps de sablage représente 30%, alors D = 0,3)
- Adoptez l’algorithme d’échange « pic-moyenne »:
- Équipement de changement de situation(Tels que les centres d’usinage CNC)
- Calcul par étapes:
(T1 est la proportion de temps de veille, t2 est la proportion de temps de traitement)
- Calcul par étapes:
Conclusion
Le calcul de la quantité de gaz utilisée dans l’équipement doit suivre le système de calcul à trois niveaux de «mesure au niveau des composants → modélisation au niveau du système → correction des conditions». Il est recommandé aux entreprises d’établir une base de données sur la consommation de gaz d’équipement, combinée à la technologie de l’Internet des objets pour réaliser une surveillance dynamique et une analyze intelligente, et fournir un support de données pour la transformation économe en énergie du système d’air comprimé. Grâce à l’optimisation de la sélection, du contrôle des opérations et de la gestion de la maintenance, l’efficacité énergétique du système peut être améliorée de 15% -30% La période de récupération est généralement de 1-2 ans.
