Расчет минимального объема ресивера

Ресивер (от англ.  receiver – накопитель) первоначально был предназначен для сглаживания пульсаций давления при производстве сжатого воздуха поршневыми компрессорами. С приходом винтовых компрессоров, отличающихся равномерной производительностью и возможностью ее глубокого регулирования, необходимость в ресиверах значительно снизилась. Тем не менее, для пневмосетей, где сохраняется большая неравномерность потребления или существует необходимость в запасе сжатого воздуха, ресивер продолжает выполнять 2 важнейшие функции:

  1. Обеспечивает постоянное давление.
  2. Обеспечивает минимум включений компрессорных установок. 

Важно правильно рассчитать минимальный объем ресивера W_мин, чтобы эти функции были реализованы в полной мере. Для систем с давлением до 16 атм. расчет можно произвести по инженерной формуле:

Wмин = 60 ∙ Qп ∙ pатм
z ∙ (p2 - p1 ) ∙ kКУ

где:

  • Qп – производительность компрессорной установки при стандартных условиях на всасывании по ГОСТ 2939-63 (обычно приводится в паспорте), м3/мин;
  • pатм –атмосферное давление, (можно принять равным 1 атм.); 
  • z – максимально допустимое число включений компрессорной установки в час (зависит от мощности приводного двигателя);
  • p2 – номинальное давление в сети (давление отключения или начала регулирования компрессорной установки), атм.;
  • p1 – минимальное давление в сети (давление включения компрессорной установки), атм.; 
  • kКУ – коэффициент способа регулирования компрессорной установки.

Рассмотрим пример расчета. Пусть имеется винтовая компрессорная установка с частотным регулированием, производительностью Qп=7 м3/мин и мощностью приводного двигателя N=45 кВт. Номинальное давление, которое следует поддерживать в пневмосети, p2=8 атм. Минимально допустимое давление, при котором должна быть включена компрессорная установка, p1=6,5 атм.

1. Определим допускаемое число включений. По справочным данным из таблицы z=16.

Мощность приводного двигателя  N,кВт 4…11 15…22 30…45 75…110 132…200 250 и выше
Допустимое число включений в час z 50…40 25…20 16…12 6…4 3…2 1

2. Определим коэффициент компрессорной установки. По справочным данным из таблицы kКУ=16.

Тип компрессорной установки Поршневая Винтовая Винтовая
Способ регулирования нагрузка / холостой ход нагрузка / холостой ход частота вращения двигателя
Коэффициент kКУ 4…5 12…20 32…50

3. Подставим все значения в формулу и произведем расчет.

Wмин = 60∙7∙1 = 0,72 (м3)
12∙(8-6,5)∙32

4. Округлим значение до ближайшего условного объема, выбираемого из ряда предпочтительных чисел:

0,5 / 0,6 / 0,9 / 1,0 / 1,2 / 1,6 / 2,0 /3,2 / 4,0 / 5,0 / 6,3 / 8,0 / 10 / 12 / 16 / 20 м3

Выбираем один ресивер объемом W=0,9 м3. Можно выбрать два ресивера с объемом  W=0,5 м3., однако первый вариант предпочтительнее ввиду отсутствия промежуточных трубопроводов и соединений, меньшей занимаемой площади и меньшим количеством приборов.