Jak zwiększyć CFM sprężarki powietrza?

Jak uzyskać więcej CFM ze sprężarki powietrza

Aby zwiększyć CFM pobierany z wylotu sprężarki powietrza, masz dwie główne możliwości; 

1. Zwiększ wydajność pompowania układu sprężarki powietrza,

2. Zwiększ pojemność magazynowania powietrza w systemie.

Żeby było jasne, żadna z tych opcji nie zwiększy CFM określonej konstrukcyjnie oryginalnej sprężarki – wymagałoby to modyfikacji pompy.

Ale… Nie jesteś zainteresowany zwiększaniem CFM pompy sprężarki (co jest określone w instrukcji obsługi); interesuje Cię zwiększenie CFM, które można pobrać z wylotu zbiornika sprężarki powietrza – co pozwala na wykonanie określonego zadania CFM z wyższą wartością CFM niż pompa maszyny kompresyjnej do narzędzi pneumatycznych.

W tym artykule wyjaśniamy koncepcję CFM pompy sprężarki powietrza w porównaniu z CFM całego układu sprężarki powietrza, wyjaśniając, jak obliczyć CFM układu sprężarki powietrza.

To, czy zwiększyć wydajność pompowania lub pojemność magazynowania powietrza w systemie sprężania powietrza, zależy od tego, czy zapotrzebowanie na powietrze Twojego narzędzia pneumatycznego jest przerywane czy ciągłe.

Zwiększenie CFM w przypadku cyklicznego lub przerywanego stosowania narzędzi pneumatycznych

Jeśli masz krótkotrwałe, sporadyczne lub okresowe duże zapotrzebowanie na CFM, ale nie ciągłe, masz więcej możliwości zwiększenia CFM. Ostatecznie zwiększenie pojemności magazynowania powietrza umożliwi z czasem zwiększenie CFM systemu, w zależności od poziomu magazynowania powietrza.

Zwiększanie CFM w celu ciągłego używania narzędzi pneumatycznych

Jeśli potrzebujesz bardziej ciągłego zapotrzebowania na wyższą CFM (narzędzia pneumatyczne pracujące w sposób ciągły), Twoja pompa sprężarki CFM będzie musiała odpowiadać potrzebom Twojego narzędzia pneumatycznego. Dlatego też dodanie do systemu dodatkowej pojemności magazynowania powietrza nie byłoby właściwe. Możliwości zwiększenia wydajności pompowania (CFM) będą ograniczone do systemu.

Praca ciągła i przerywana sprężarek powietrza 

Niezależnie od tego, czy narzędzie pneumatyczne podłączone do sprężarki jest przeznaczone do użytku cyklicznego, przerywanego czy ciągłego, należy pamiętać, że sprężarka powietrza może być zaprojektowana do „pracy okresowej”.

Sprężarkę powietrza projektuje się na okresy pracy (pompowanie), po których następują okresy pracy na biegu jałowym (chłodzenie). Nazywa się to cyklem pracy sprężarki powietrza i jest zwykle wyrażany w procentach, np. 50% – oznacza to, że sprężarka musi schłodzić tyle, ile pracuje.

Jak zwiększyć CFM sprężarki powietrza

Oto niektóre z najlepszych sposobów na zwiększenie CFM sprężarki powietrza.

1) Zmniejszenie ciśnienia w celu zwiększenia CFM

Gdy ciśnienie powietrza wzrasta wewnątrz sprężarki powietrza, wylot jest wypychany na zewnątrz przy określonym natężeniu przepływu (CFM – objętość/czas). Każda sprężarka ma moc znamionową równą ciśnieniu razy CFM (przepływ powietrza). Ponieważ nie można szybko zwiększyć wydajności sprężarki powyżej jej limitu, zmniejszenie ciśnienia w układzie poprzez zmniejszenie regulatora spowoduje wzrost CFM – moc pozostaje taka sama.

Jeśli znasz sprężarki powietrza, być może widziałeś tę opcję, zanim zacząłeś szukać sposobów na zwiększenie CFM swojej sprężarki powietrza. Jednakże wielu użytkowników sprężarek musi zdawać sobie sprawę, że CFM na wylocie sprężarki zmienia się w zależności od ustawionego ciśnienia wylotowego.

Jeśli masz sprężarkę o wydajności 4 CFM przy 90 PSI, możesz uruchomić narzędzie wymagające ciągłego CFM o wartości 5 lub nawet wyższej, jeśli narzędzie musi pracować pod ciśnieniem około 40 lub 50 PSI.

Dzieje się tak dlatego, że na wylocie zbiornika sprężarki powietrza istnieje odwrotna zależność (w określonym zakresie) pomiędzy CFM i PSI.

Dlatego zwróć uwagę na współczynnik CFM i ciśnienie robocze swojego narzędzia pneumatycznego – może ono być niższe niż 90 PSI, aby uzyskać natychmiastowe zwiększenie CFM z istniejącej sprężarki.

Rozważania dotyczące zmniejszania ciśnienia w celu zwiększenia CFM

• Nadaje się do ciągłego stosowania narzędzi pneumatycznych (o ile CFM sprężarki przekracza wymagania CFM narzędzia)
• Idealny do sporadycznego używania narzędzi pneumatycznych
• Najbardziej opłacalnym rozwiązaniem jest dostrojenie sprężarki

Zależy to od tego, czy Twoje narzędzie pneumatyczne ma wystarczająco niskie ciśnienie robocze niż 90 PSI (ponieważ wartości znamionowe CFM są zwykle określane na 90 PSI)

Zależność pomiędzy CFM i PSI jest złożona, więc obliczenie CFM, które sprężarka może dostarczyć przy niższych ciśnieniach wylotowych, może być skomplikowane i zawodne. Spróbuj polegać na czymś innym niż ta metoda, aby uzyskać znaczny wzrost CFM (powiedzmy więcej niż 20-25%).

Jeśli narzędzie ma być używane w sposób ciągły, CFM sprężarki przy niższych ciśnieniach nadal musi przekraczać zapotrzebowanie CFM narzędzia pneumatycznego.

Dlatego w przypadku ciągłego użytkowania metoda ta ogranicza się do sytuacji, w których istniejąca sprężarka może zapewnić wymaganą wydajność CFM. Mimo to ciśnienie wylotowe jest poniżej wartości znamionowej CFM standardowej sprężarki 90 PSI.

Nadal możesz używać niedocenianej sprężarki pod względem CFM przy niższych ciśnieniach. Jeśli nie pobierasz w sposób ciągły większej ilości CFM, niż jest w stanie zapewnić pompa sprężarki, zbiornik sprężarki będzie działał jak zbiornik cieczy, umożliwiając sprężarce „nadrabianie zaległości” pomiędzy cyklami użytkowania narzędzia pneumatycznego. Należy jednak uważać, aby nie przekroczyć cyklu pracy sprężarki powietrza!

Mimo że takie podejście pozwala zamknąć lukę pomiędzy zapotrzebowaniem na sprężone powietrze a ilością, jaką może dostarczyć sprężarka, może być wystarczające w wielu zastosowaniach, w których cyklicznie wykorzystuje się narzędzia pneumatyczne.

2) Dodaj kolejną identyczną sprężarkę do systemu

Dodanie kolejnej sprężarki o tej samej CFM, marce i modelu może pomóc podwoić obecną wartość CFM sprężarki powietrza bez zwiększania złożoności sterowania.

Takie podejście zwiększa CFM układu pompującego sprężarki powietrza, jednocześnie osiągając wyższy CFM na wylocie zbiornika sprężarki powietrza/regulatora ciśnienia powietrza.

Gdy już będziesz mieć replikę sprężarki powietrza, możesz połączyć dwie sprężarki za pomocą przewodów sprężonego powietrza i trójnika powietrza. Następnie możesz podłączyć narzędzie pneumatyczne lub przewód prowadzący do narzędzia pneumatycznego do gniazda na trójniku.

Ponieważ sprężarki powietrza są tej samej marki, modelu i rozmiaru, mają takie samo ciśnienie załączenia i wyłączenia ustawione na przełączniku ciśnienia, co oznacza, że nie ma potrzeby stosowania problemów ze sterowaniem synchronicznym… świetnie!

Rozważania dotyczące dodania kolejnej sprężarki o podobnej wydajności CFM

• Idealny do zastosowań wymagających ciągłego stosowania narzędzi pneumatycznych – wyższa CFM w układach sprężarek powietrza
• Nadaje się również do sporadycznego stosowania narzędzi pneumatycznych
• Nieopłacalna opcja
• Przełączniki ciśnienia powinny być takie same, ale różnice produkcyjne mogą oznaczać, że konieczne mogą być pewne regulacje w celu zsynchronizowania włączania i wyłączania ciśnienia
• Nadal musisz sprawdzić cykl pracy sprężarki powietrza, aby prawidłowo dobrać sprężarkę powietrza zgodnie z roboczą CFM narzędzia pneumatycznego.

Jeśli nie potrzebujesz stale wyższego CFM, zduplikowana sprężarka powietrza może być bardziej agresywnym sposobem na zwiększenie CFM.

Zastosowania takie jak obsługa kluczy pneumatycznych i gwoździarek do ram to przykłady zastosowań, które wymagają sprężarki powietrza o wysokiej klasie CFM do ciągłej pracy.

3) Podłączenie dwóch sprężarek o różnych CFM

Podobnie jak w poprzedniej sugestii, ale teraz skupiamy się na podłączeniu dwóch sprężarek powietrza o różnej CFM, marce i modelu. To brzmi łatwo. Nie proces, ale pomysł.

Podłączenie dwóch sprężarek o wydajności 10 CFM i 5 CFM każda zapewni 15 CFM ciągłego przepływu.

Proces łączenia dwóch sprężarek obejmuje następujące kroki:

• Do podłączenia wylotu zbiornika powietrza należy użyć trójnikowej złączki powietrza
• Podłączyć wąż sprężonego powietrza do wylotu trójnika
• Podłącz narzędzie pneumatyczne do węża pneumatycznego

Rozważania dotyczące podłączenia dwóch sprężarek o różnych CFM

Idealny do ciągłego stosowania narzędzi pneumatycznych – wydajność pompowania systemu charakteryzuje się wyższą CFM

• Nadaje się do sporadycznego użycia narzędzi pneumatycznych
• Nieopłacalne, ponieważ musimy kupić nową sprężarkę powietrza
• Lepszym rozwiązaniem może być skorzystanie z zapasowej sprężarki lub pożyczenie jej od znajomego lub sąsiada
• Będzie to wymagało regulowanego przełącznika ciśnienia sprężarki powietrza
• Nadal musisz sprawdzić cykl pracy sprężarki powietrza, aby prawidłowo dobrać sprężarkę powietrza zgodnie z roboczą CFM narzędzia pneumatycznego

Sterowanie załączaniem dwóch różnych sprężarek

Obsługa dwóch różnych sprężarek o różnych rozmiarach, mocy, CFM, a nawet ciśnieniu może być trudna. Przełącznik ciśnieniowy każdej sprężarki można ustawić tak, aby włączał się przy innych ciśnieniach.

Teraz sprężarki dzielą przestrzeń magazynową (ponieważ ich zbiorniki są połączone wężami), a ciśnienie w układzie spowoduje włączenie każdej sprężarki.

Jeśli jedna sprężarka zostanie ustawiona na ciśnienie 80 PSI, a druga na 90 PSI, druga sprężarka zostanie ustawiona, gdy ciśnienie w systemie spadnie poniżej 80 PSI – nastąpi to podczas pracy maszyny.

Jest to problem z systemem sterowania – aby zapobiec wykonaniu całej pracy przez jedną sprężarkę i ostatecznie wygenerowaniu rzeczywistego potencjalnego CFM systemu, należy ustawić takie same ciśnienia stopniowania i wyłączania.

Należy zainstalować regulowane przełączniki ciśnienia na obu sprężarkach i wykonać prace ręczne, aby je zsynchronizować.

Wyreguluj przełącznik ciśnienia

Pomocne byłoby rozważenie wyłączników ciśnieniowych w obu sprężarkach i sprawdzenie, czy mają one podobne punkty załączenia i wyłączenia. Jeśli tak, będą działać mniej więcej tak samo, w zależności od zapotrzebowania na powietrze Twojego narzędzia pneumatycznego.

Jeśli jednak odstęp między przełącznikami będzie zbyt duży, całą pracę wykona jedna sprężarka, uruchamiając i zatrzymując się znacznie częściej. Będzie to skutkować zwiększonymi wymaganiami konserwacyjnymi i możliwym skróceniem żywotności.

Kończy się to również obniżeniem maksymalnego CFM, ponieważ szczytowy CFM zostaje osiągnięty, gdy:

• Zbiornik paliwa jest pełny
• Obie pompy sprężarek pracowały przed wyłączeniem
• Jeżeli system jest zapełniony 99% i pracuje tylko sprężarka o wydajności 10 CFM, rzeczywista szczytowa wydajność CFM jest równa sprężarce o wydajności 10 CFM plus wydajność tłoczenia w zbiorniku odbiorczym.

Jednakże, gdy system jest napełniony 99% i pracują zarówno sprężarki 10 CFM, jak i 5 CFM, szczytowa CFM systemu wynosi 10 + 5 CFM plus wydajność tłoczenia w zbiorniku odbiorczym.

4) Dodaj kolejny zbiornik

Dodanie kolejnego zbiornika powietrza umożliwi sprężarce napełnienie obu zbiorników (jeden ze sprężarką + drugi), co zapewni jeszcze więcej magazynowania powietrza. Oznacza to, że silnik sprężarki powietrza będzie pracował dłużej, zanim osiągnie ciśnienie odcięcia i zatrzyma się, co umożliwi dłuższe użytkowanie narzędzia.

Pompa sprężarki wypełnia większą objętość, dzięki czemu można uzyskać więcej CFM ze względu na większy zbiornik wstępnie sprężonego powietrza czekającego na wykorzystanie w narzędziach pneumatycznych o dużym zapotrzebowaniu.

To nasze ulubione rozwiązanie zwiększające CFM systemu sprężonego powietrza.

Mówimy „układ sprężonego powietrza” właśnie dlatego, że niewłaściwe jest twierdzenie, że dodanie drugiego zbiornika powietrza do sprężarki zwiększa „ CFM sprężarki powietrza” – to znaczy, jeśli rozumiemy „sprężarka powietrza CFM” jako „pompa sprężarki powietrza CFM”.

CFM jest dostępny na wylocie zbiornika sprężonego powietrza (lub regulatora ciśnienia powietrza) i jest oddzielony od CFM pompy sprężarki powietrza dzięki zbiornikowi powietrza do przechowywania sprężonego powietrza (w określonych granicach).

Zatem mimo że sprężarka powietrza ma wydajność 5 CFM, możemy uzyskać 15 CFM z układu sprężarki powietrza – potrzebujemy zestawu wystarczająco dużych zbiorników, a 15 CFM jest dostępne tylko przez określony czas —— Ponieważ sprężarka powietrza pompa nie jest w stanie sprostać zapotrzebowaniu.

Dodanie drugiego zbiornika do sprężarki powietrza zapewni jej więcej czasu na ochłodzenie (zakładając, że nie pobierasz z systemu więcej CFM niż wytwarza pompa sprężarki). Dzieje się tak dlatego, że magazynuje się teraz więcej powietrza, dzięki czemu narzędzie pneumatyczne może pracować dłużej, zanim ciśnienie w zbiorniku spadnie poniżej ciśnienia załączenia pompy sprężarki powietrza.

Jest to więc także świetny sposób na zmniejszenie obciążenia sprężarki powietrza – jeśli ma ona cykl pracy 50% i spędza 5 minut pracy i 2 minuty przerwy – jesteś przeciążony!

Rozważania dotyczące dodania kolejnego zbiornika

Nie nadaje się do ciągłego używania narzędzi pneumatycznych (sprężarka zawsze nadrobi zaległości)

Idealny do sporadycznego używania narzędzi pneumatycznych (kompresor ma szansę ostygnąć)

Opłacalne, kup inny zbiornik magazynujący (zamiast zupełnie nowej sprężarki)

Nawet sporadyczne użytkowanie wymaga odpowiedniego doboru rozmiaru zbiornika.

Należy jeszcze sprawdzić cykl pracy sprężarki powietrza, aby prawidłowo dobrać sprężarkę powietrza w oparciu o CFM obsługujący narzędzie pneumatyczne.

Należy koniecznie upewnić się, że sprężarka nadal pracuje w granicach cyklu pracy. Dodanie zbiornika do systemu może skrócić stosunek czasu pracy do czasu przestoju, co skutkuje skróceniem cyklu pracy, nawet jeśli pompa pracuje dłużej.

5) Zwiększyć rozmiar istniejących pomp i silników sprężarek

Dodanie pomp sprężarkowych zwiększa CFM, z którego można stale korzystać. Zwiększanie rozmiaru silnika niekoniecznie zwiększa CFM, ponieważ pompa jest zwykle projektowana do pracy z silnikiem o określonej wielkości, więc w małej pompie otrzymuje się zbyt duży silnik.

Rozważania dotyczące zwiększania rozmiaru istniejących sprężarek

W zależności od wieku i wielkości zbiornika, modernizacja nowej pompy sprężarki i silnika w istniejącym zbiorniku może być minimalnie opłacalna. W wielu przypadkach bardziej opłacalny może być zakup nowej sprężarki o wyższej wydajności CFM i zbiornika odpowiedniego do danego zastosowania.

Przed dokonaniem jakichkolwiek zmian należy zachować czujność w swoich badaniach, aby upewnić się, że sprężarka powietrza może wprowadzić te zmiany.