SISTEME DE ACTIONARE PNEUMATICE - GENERATOARE DE ENERGIE PNEUMATICA

Sursa: Actionari Hidraulice si Pneumatice – Editura Universitara Bucuresti – Autor: Mihai Avram

Generatoare de energie pneumatică

Introducere
Aerul comprimat folosit ca agent purtător de energie şi informaţie în sistemele pneumatice de acţionare poate fi produs local, cu ajutorul unui compresor, sau centralizat, într-o staţie de compresoare.

Ultima variantă este cea mai utilizată. De altfel, producerea aerului comprimat este unul dintre serviciile de bază (alături de alimentarea cu energie electrică, apă, gaze naturale) de care dispune un stabiliment modern.

Fig.4.5

În staţia de compresoare aerul este aspirat din atmosferă şi comprimat cu ajutorul unor compresoare, şi după ce este tratat şi înmagazinat într-un rezervor tampon, este distribuit consumatorilor prin intermediul unei reţele de distribuţie (fig.4.5). Generarea energiei pneumatice se face după un ciclu deschis. Un asemenea ciclu presupune aspirarea din atmosferă, comprimarea, tratarea, distribuţia la utilizatori şi refularea în atmosferă. Fiind un ciclu deschis, aerul care alimentează sistemul de acţionare se reîmprospătează continuu, fiind supus de fiecare dată unui proces complex de filtrare. Avantajul acestui tip de sistem (cu circuit deschis) constă în simplitatea sa (nu mai este necesar un circuit de întoarcere a mediului de lucru la staţia de compresoare).
Fiabilitatea, durata de viaţă şi nu în ultimul rând performanţele unui sistem pneumatic de acţionare depind în cea mai mare măsură de calitatea agentului de lucru folosit.
Având în vedere faptul că aerul intră în contact cu elementele mobile (sertare, plunjere, pistoane, supape etc.) sau fixe (corpuri, plăci, capace etc.) ale echipamentelor, confecţionate din cele mai diverse materiale (oţel, aluminiu, bronz, alamă, cauciuc, material plastic etc.) şi că nu de puţine ori traversează secţiuni de curgere, uneori de dimensiuni foarte mici, calibrate, acestuia i se impun următoarele cerinţe:
■ să fie cât mai curat posibil; un aer contaminat cu particule mai mari sau egale cu jocurile funcţionale existente între elementele constructive mobile şi cele fixe (de exemplu sertar – bucşă la un distribuitor, piston – cămaşă la un cilindru) poate duce la blocarea (griparea) elementelor mobile, dar şi la uzura lor prin abraziune şi la îmbâcsirea filtrelor din sistem; “fineţea de filtrare” (cea mai mare dimensiune de particulă străină exprimată în μm care se acceptă în masa de fluid) este un parametru ce caracterizează din acest punct de vedere aerul; firmele producătoare de echipamente pneumatice de automatizare garantează performanţele acestora numai dacă aerul folosit are o anumită fineţe de filtrare; cu cât fineţea de filtrare este mai mică cu atât cheltuielile de exploatare ale sistemului sunt mai mari;
■ să asigure lubrifierea sistemului de acţionare; deoarece aerul nu are proprietăţi de lubrifiere, în acest scop se folosesc echipamente speciale numite ungătoare, care pulverizează în masa de aer particule fine de ulei; trebuie avut în vedere faptul că o ungere abundentă (în exces) poate conduce la “năclăirea” elementelor constructive ale echipamentelor, iar o ungere insuficientă poate conduce la scoaterea prematură din funcţionare a sistemului respectiv;
■ să conţină cât mai puţină apă; în aer există apă sub formă de vapori, iar prin condensarea acestora se obţine apă care va coroda piesele din oţel; la temperaturi mai scăzute poate să apară fenomenul de îngheţare a apei, care poate împiedica funcţionarea sistemului la parametri normali;
■ să aibă o temperatură apropiată de temperatura mediului ambiant pentru a evita modificările de stare care la rândul lor ar duce la modificări ale parametrilor funcţionali ai sistemului;
■ să intre în sistem având presiunea şi debitul corespunzătoare bunei funcţionări a sistemului; o presiune mai mare decât cea recomandată de producător poate duce la avarii, iar o presiune mai mică nu asigură forţa sau momentul cerute de aplicaţia respectivă; în ceea ce priveşte debitul, abaterile acestuia influenţează viteza de deplasare a sarcinii antrenate de sistem.
Cerinţele impuse aerului sunt diferite de la o aplicaţie la alta. O împărţire pe grade de calitate conform ISO 8573-1 (tabelul 4.1) este bine venită, fiind deosebit de utilă utilizatorilor unor sisteme de acţionare pneumatice. Corelarea gradelor de calitate cu aplicaţia (tabelul 4.2) trebuie făcută în cunoştinţă de cauză.

Structura unei staţii de compresoare

În figura 4.6 este prezentată schema de principiu a unei staţii de compresoare. Aşa cum s-a arătat deja, la acest nivel se generează aerul comprimat şi apoi se prepară în vederea furnizării lui prin reţeaua de distribuţie diverşilor consumatori. în structura luată în discuţie se identifică următoarele echipamente:
– F1,…Fn filtre ce au rolul de a reţine impurităţile din aer, asigurând astfel buna funcţionare a compresoarelor şi condiţiile refulării unui aer curat;
– C1,… Cn compresoare care au rolul de a genera energia pneumatică; acestea sunt puse în mişcare de motoarele de antrenare M1,…Mn;
– R1, Rn robinete care permit conectarea sau deconectarea compresoarelor în sistem;
– Su supapă de sens unic care împiedică curgerea aerului dinspre sistem către compresoare atunci când acestea din urmă sunt oprite (în specia] în situaţii de avarie);
– Sc schimbător de căldură cu apă care realizează răcirea aerului refulat de compresoare (în timpul comprimării temperatura aerului creşte, la ieşirea din compresor fiind în jur de 80 °C); aici vaporii de apă se condensează şi se transformă în picături;
– SCf separator centrifugal, de tip ciclon în care se face o reţinere grosolană a apei şi a eventualelor impurităţi existente în masa de aer;
– Rz rezervor tampon în care se acumulează energia pneumatică furnizată de compresoare; datorită acestui rezervor problema neuniformi taţii debitului (problemă foarte deranjantă în cazul pompelor) nu mai prezintă importanţă;

Fig.4.6

– SSig supapă de siguranţă ce are rolul de a limita valoarea maximă a presiunii din rezervor;
– U ungător;
– FamU, şi FavU filtre montate în amonte şi în aval de ungătorul U;
– Sp supapă de reglare a presiunii, echipament ce reglează presiunea la ieşirea din staţia de compresoare.

Autor: Prof. Dr. Ing. Mihai Avram

Articole relationate:

SISTEME DE ACTIONARE PNEUMATICE – INTRODUCERE

Alte articole:

TOTUL DESPRE DISTRIBUITOARE – INTRODUCERE

TOTUL DESPRE DISTRIBUITOARE – TIPURI, DISTRIBUITORUL SCHEMA 2/2

TOTUL DESPRE DISTRIBUITOARE – TIPURI, DISTRIBUITORUL SCHEMA 3/2

TOTUL DESPRE DISTRIBUITOARE – TIPURI, DISTRIBUITORUL SCHEMA 4/2 SI 4/3

TOTUL DESPRE DISTRIBUITOARE – TIPURI, DISTRIBUITORUL SCHEMA 5/2

TOTUL DESPRE DISTRIBUITOARE – TIPURI, DISTRIBUITORUL SCHEMA 5/3

TOTUL DESPRE DISTRIBUITOARE – COMENZILE DISTRIBUITOARELOR

TOTUL DESPRE DISTRIBUITOARE – ELECTRODISTRIBUITOARELE