Система подачи сжатого воздуха в цехе порошковой окраски

Советы американского маляра

Включение воздушного компрессора в общую систему подачи сжатого воздуха имеет несколько важных функций. Оно не только обеспечивает перемещение воздуха из точки А в точку Б в вашем цеху, но и способствует его охлаждению. Это способствует снижению уровня влажности. В свою очередь это очень важно для качественной порошковой окраски и пескоструйной обработки, а также для работы любого другого пневматического инструмента. Материал воздухопроводов и способ их прокладки могут существенно влиять на количество влаги, выходящей из шланга, а также на производительность.

Схема воздушной магистрали

Существует несколько основных рекомендаций по монтажу трубопровода системы подачи сжатого воздуха. Большинство из них направлены на повышение эффективности и простоты использования, однако некоторые из них касаются техники безопасности. Крайне важно, чтобы трубопровод, подключённый к вашему воздушному компрессору, был безопасным. Разрыв трубопровода может быть очень опасным или даже смертельным, когда речь идёт о сжатом воздухе. Если вы не уверены в том, что сможете самостоятельно спроектировать или установить трубопровод воздушного компрессора, лучше всего доверить это профессионалу.

Отказ от ответственности: Данный веб-сайт и его владельцы не несут ответственности за любые травмы или ущерб, возникшие в результате установки или использования систем сжатого воздуха.

1. Прямо на выходе из ресивера должен быть шаровой кран. Это позволяет перекрыть подачу воздуха во всей системе. Если трубопровод вашей систему сжатого воздуха повредится и лопнет, вы сможете перекрыть шаровой кран. И воздух выйти только из воздушных магистралей вместо того, чтобы ждать, пока опустеет весь ресивер. Я перекрываю этот шаровой кран всякий раз, когда уезжаю из гаража более чем на час. Это очень простая и недорогая страховка. Он также позволяет ремонтировать или заменять воздушные линии, не опорожняя весь ресивер воздушного компрессора. Внутренний диаметр этого шарового крана должен соответствовать диаметру остальных воздуховодов. Если вы используете воздушные линии диаметром 1/2 дюйма, используйте шаровой кран диаметром 1/2 дюйма. Большинство выходов воздушных компрессоров больше, чем вам нужно, поэтому вам также понадобится редуктор подходящего размера для шарового крана. Шаровой кран с наружной и внутренней резьбой (папа/мама) идеально подходит, поскольку выход вашего компрессора имеет внутреннюю резьбу, а выход воздушной магистрали — наружную.
2. Если вы используете твёрдый материал в качестве воздухопровода, такой как медь или железо, необходимо обеспечить мягкое соединение между вашим компрессором и трубой. Воздушные компрессоры создают много вибраций, и, если он напрямую соединён с вашим трубопроводом, все эти вибрации могут привести к напряжению в трубах и, возможно, к выходу из строя. Вместо этого, после шарового крана, вам следует установить короткий отрезок воздушного шланга для подключения к вашему трубопроводу. Этот короткий отрезок шланга называется гибким или подводящим шлангом и служит для изоляции вашего трубопровода от вибраций воздушного компрессора. Они также могут быть оплетены нержавеющей сталью, что делает их более устойчивыми к нагреву, прямо на выходе вашего воздушного компрессора. На рисунке ниже вы можете видеть выходной редуктор воздушного компрессора, шаровой кран и подводящий шланг.
   

   

   
   

   

3. Размер трубопровода должен быть подобран правильно, исходя из производительности воздушного компрессора (CFM) и длины используемого трубопровода. Падение давления возможно в любом трубопроводе, но слишком малый диаметр трубы для необходимой длины трубопровода может привести к слишком большому падению давления. Ниже представлена таблица, которая поможет вам определить, какой диаметр трубопровода вам нужен. Для большинства домашних окрасочных мастерских или мастерских, скорее всего, будут использоваться трубопроводы диаметром 1/2″, 3/4″ или 1″. При использовании труб большего диаметра, например, 3/4″ или 1″, вся система не обязательно должна быть такого размера. Допустимо выполнить горизонтальный контур большего диаметра, а затем сузить его до 1/2″ для перепадов давления. Увеличение диаметра трубопровода допустимо без каких-либо негативных последствий, за исключением стоимости. Преимущество труб большего диаметра заключается в увеличении общей производительности воздушного компрессора и увеличении площади соприкосновения с воздухом, что позволяет воздуху передавать больше тепла в трубопровод и быстрее охлаждаться. Лично я использую для своей системы сжатого воздуха очень мало труб. У меня малярка размером с гараж на две машины с воздушным компрессором объёмом 60 галлонов (~265 л), производительностью около 12 кубических футов в минуту (~340 л/мин) при давлении 90 фунтов на квадратный дюйм (~6 атм). Длина трубопровода составляет около 7,5 метров, и я использую медную трубу диаметром 1/2 дюйма, хотя можно было бы использовать и трубу диаметром 3/4 дюйма. Единственная причина, по которой я этого не сделал, — экономия средств.
   

   Производи-тельность компрес- сора CFM / л/мин	Таблица 1. Длина воздушных магистралей Не забудьте учесть фитинги
   	25 ft или 7,62м	50 ft или 15,24м	75 ft или 22,86м	100 ft или 30,48м	150 ft или 45,72м	200 ft или 60,96м	250ft или 76,2м	300 ft или 91,44м
   1 / 28,32	½	½	½	½	½	½	½	½
   2 / 56,63	½	½	½	½	½	½	½	½
   3 / 84,95	½	½	½	½	½	½	½	½
   5 / 141,6	½	½	½	½	½	½	½	½
   10 / 283,2	½	½	½	¾	¾	¾	¾	¾
   15 / 424,8	½	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾
   20 / 566,3	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾
   25 / 707,9	¾	¾	¾	¾	¾	1	1	1
   30 / 849,5	¾	¾	¾	¾	1	1	1	1
   35 / 991,1	¾	¾	1	1	1	1	1	1
   40 / 1133	¾	1	1	1	1	1	1	1
   50 / 1416	1	1	1	1	1	1	1	1

4. Старайтесь использовать как можно меньше колен, тройников и соединений. Каждый используемый фитинг вносит свой вклад в потери давления в вашей системе сжатого воздуха. Это также следует учитывать при выборе диаметра трубы. Если вы знаете, что из-за планировки помещения вам потребуется много изгибов, лучше всего увеличить диаметр трубы хотя бы на один размер. В таблице ниже показано падение давления в некоторых распространённых фитингах для сжатого воздуха в зависимости от расхода воздуха в минуту (CFM) и диаметра трубы (ELL относится к коленам).
   

   Таблица 2: Соответствие длины трубы (в футах) фитингам Добавить эти значения по каждому фитингу к общей длине воздушной магистрали
   Диаметр трубы	Колено с большим радиусом или тройник	Стандартное колено или уменьшенный тройник	Тройник с боковым выходом	Шаровой клапан	Задвижка
   ½	0,62	1,55	3,10	17,3	0,36
   ¾	0,82	2,06	4,12	22,9	0,48
   1	1,05	2,62	5,24	29,1	0,61
   1-1/4	1,38	3,45	6,90	38,3	0,81
   1-1/2	1,61	4,02	8,07	44,7	0,94
   2	2,07	5,17	10,3	57,4	1,21
   2-1/2	2,47	6,16	12,3	68,5	1,44
   3	3,07	6,16	15,3	85,2	1,79
   4	4,03	7,67	20,2	112,0	2,35

5. Горизонтальный трубопровод, проходящий по периметру вашего помещения, должен иметь уклон либо от воздушного компрессора, либо к нему. Выбор направления уклона труб является предметом споров с незапамятных времен, поэтому я оставлю выбор за вами. Я считаю, что лучше всего сделать уклон от компрессора, чтобы воздух переносил влагу к фильтру влаги или дренажу. Самое главное, чтобы уклон трубы был, в идеале примерно 2,5 см на каждые 15 метров. Причина этого в том, что вам не нужно, чтобы вода застаивалась где-либо в трубах, а это возможно, если все трубы расположены ровно.
6. Спроектируйте систему так, чтобы не было участков, где может скапливаться вода. Все трубопроводы воздушного компрессора должны проходить сверху вниз, чтобы сила тяжести могла способствовать стеканию воды вниз, где её можно будет собирать или сливать из системы. Горизонтальные трубы должны проходить над головой с вертикальными отводами к воздуховыпускным отверстиям. Именно к этим вертикальным отводам вы будете подключать фильтры, воздушные шланги и т. д. Количество отводов зависит от личных предпочтений. В помещении с большим количеством рабочих и большой площадью должно быть гораздо больше отводов, чем в небольшом окрасочном цеху. Просто имейте в виду, что каждый отвод должен иметь свой собственный фильтр грязи/влаги, чтобы улавливать влагу и загрязнения, прежде чем они попадут в воздушные шланги, поэтому с каждым добавленным отводом связаны более высокие затраты.
7. Все отводы должны выходить из верхней части горизонтальной трубы, а затем изгибаться вниз. Исключением является последний отвод, если у вас не замкнутая система. Это означает, что там, где вы хотите сделать отвод, у вас должен быть тройник, направленный вверх на горизонтальной трубе, затем два колена от тройника, чтобы снова направить его вниз, и тогда вы можете сделать отвод. Поскольку вы подключаете воздушные шланги к отводам, лучше всего минимизировать количество воды, которое может попасть в отводы. Поскольку капли стекают с верхней части горизонтального желоба, большая часть воды в нём остаётся в горизонтальном желобе, а не стекает вниз к вашим инструментам. Обратите внимание на изображение ниже, как каждый отвод выходит из верхней части горизонтальной магистрали, за исключением последнего. Именно в последнем отводе скапливается большая часть воды, которую можно слить из системы с помощью шарового крана.
   

   

8. Каждый отвод должен иметь отрезок трубы с шаровым краном на конце для сбора и слива воды. Кроме того, все соединения, которые вы подключаете к отводу, должны иметь Т-образный отвод сбоку от сливного отверстия и подниматься вверх. Это дополнительно способствует гравитации, помогая всей влаге стекать вниз по сливному отверстию для слива. На рисунке ниже показан пример:
   

   

9. Проложите трубопровод длиной не менее 7,5 метров (лучше больше) перед первым сбросом давления. Эта начальная прокладка труб перед сбросом давления позволяет горячему сжатому воздуху остыть, позволяя влаге конденсироваться в жидкость, которую затем можно будет уловить фильтрами влаги.
10. Если вы используете медь, чугун или сталь, установите специальные соединительные муфты в нескольких местах трубопровода сжатого воздуха. Такие муфты позволяют легко разъединять трубы с помощью резьбовой гайки. Это позволяет легко разбирать трубы для обслуживания, добавления или снятия.

Замкнутый контур или линейная система подачи сжатого воздуха?

Это относится к горизонтальной прокладке труб вокруг вашего помещения. Замкнутая система начинается с компрессора и соединяется с трубами, идущими в обоих направлениях, и встречается на другой стороне помещения. У неё нет ни начала, ни конца, только непрерывный контур. Это видно на рисунке ниже. Такая схема идеально подходит для больших производств или цехов, особенно если сжатым воздухом одновременно пользуется несколько человек.

Линейную систему сжатого воздуха можно найти в большинстве цехов. Труба идёт от компрессора и заканчивается где-то в другом месте гаража. Этого вполне достаточно для одного пользователя с коротким отрезком трубопровода, который проходит по одной или двум стенам. Однако, если в комнате с четырьмя стенами есть отводы по трём стенам, нет причин не замкнуть кольцевую систему. Преимущество этого заключается в том, что отвод, который изначально был самым дальним от воздушного компрессора с наибольшим падением давления, теперь имеет гораздо более короткий путь к воздушному компрессору и будет испытывать гораздо меньшее падение давления.

Материалы для трубопроводов сжатого воздуха

Трубы для воздушных компрессоров изготавливаются из разных материалов, но чаще всего в цехах и мастерских встречаются медные, чугунные трубы, а также алюминиевые или полиэтиленовые трубы, такие как RapidAir. У каждого из них есть свои плюсы и минусы. Рассмотрим каждый из них.

Я не рекомендую использовать трубы из ПВХ, так как они могут разлететься вдребезги, разбрасывая осколки в воздухе.

Медные трубы

Медные трубы — один из лучших вариантов для недорогих трубопроводов сжатого воздуха. Это по мнению автора – лучший выбор. Поэтому рассмотрим их подробнее, чем другие варианты. Медные трубы лёгкие, устойчивы к коррозии, довольно просты в сборке и имеют очень гладкую поверхность, что снижает потери давления на трение с воздухом. Одно из самых полезных свойств меди — она отлично охлаждает сжатый воздух, проходящий по трубам. Это позволяет влаге из воздуха конденсироваться в жидкость, которую можно уловить с помощью водяного фильтра. Медные трубы обычно продаются отрезками длиной 10 футов (~3 метра) по цене от 14 до 20 долларов в зависимости от типа. Хотя сами трубы дороже чугунных, фитинги дешевле. Один из недостатков медных труб заключается в необходимости их пайки. К счастью, все инструменты, необходимые для пайки медных труб и фитингов, очень дешёвые, и обучение работе с ними не требует особого труда. Самый первый медный фитинг, который автор паял в своей жизни, ни разу не протекал и до сих пор в отличном состоянии.

Трубы из твёрдой меди выпускаются с тремя вариантами толщины стенки. Тип M — самый тонкий, затем тип L, а тип K — самый толстый. Трубы типа M или L прослужат долгие годы в домашних гаражах и мастерских. У автора не возникало проблем с самой тонкой медной трубой типа M в небольшом цеху. В условиях более крупного производства, где медная труба чаще сталкивается с риском повреждения, лучше подойдёт тип L. Если вы стремитесь к высшему уровню надёжности и не боитесь потратить лишние деньги, для вас есть медные трубы типа K.

Как паять медные трубы и фитинги:

1. Сначала медные трубы необходимо отрезать до нужной длины с помощью трубореза подходящего размера.
2. После резки на внутреннем диаметре труб останется заусенец, который необходимо удалить перед пайкой. Это можно сделать с помощью специального инструмента.
3. После того, как разрез сделан, необходимо удалить все следы окисления с труб в месте соединения с фитингом. Для этого следует использовать наждачную бумагу, обрабатывая внешнюю поверхность медной трубы и фитинга до тех пор, пока медь не станет блестящей. Первый дюйм (примерно 2,5 см) внутренней поверхности труб и фитинга также необходимо очистить до блеска. Это можно сделать с помощью металлической щетки подходящего для вашей трубы размера.
4. Теперь, когда ваши трубы отрезаны и очищены, нанесите очень тонкий слой паяльного флюса на внешнюю поверхность медных труб и внутреннюю поверхность фитинга. Его нужно нанести только в месте соединения. Проделайте это с каждой трубой, а затем прижмите их друг к другу. Прежде чем продолжить, убедитесь, что труба полностью вставлена в фитинг. Удалите излишки флюса.
5. Перед пайкой необходимо подготовить весь фитинг. Если вы используете коленчатый фитинг, перед пайкой необходимо подготовить, покрыть флюсом и вставить в каждый конец колена по две медные трубы. Если вы используете тройник, перед пайкой необходимо подготовить, покрыть флюсом и вставить в каждое отверстие по три медные трубы и так далее. Необязательно собирать всю систему трубопроводов сразу перед пайкой. Фитинг должен быть полностью собран весь полностью.
6. Для пайки вам понадобятся пропановая горелка и баллон с пропаном. Хотя горелки и дешевле в интернете, баллоны с пропаном стоят всего около 4 долларов в местном магазине стройматериалов. Используйте пропановую горелку для нагревания середины медного фитинга, не направляйте её на паяное соединение. Размотайте кусок припоя и поднесите его к стыку с противоположной стороны пламени.
   

   

   Как только стык достаточно нагреется, припой начнёт затекать в стык. Начните перемещать припой по стыку, пока не пропаяете всё соединение. Не добавляйте слишком много припоя, так как он может скопиться внутри стыка. После того, как вы закончите паять одну сторону, переместите медный припой на следующую сторону того же фитинга и повторите. После того, как все стороны одного фитинга будут запаяны, вы можете убрать горелку со стыка. Если следующее соединение, которое вы собираетесь паять, находится близко к предыдущему, вы можете обернуть готовое соединение влажной тряпкой, чтобы предотвратить его повторное расплавление. Если вам приходится паять близко к стене, вы можете повесить на стену защиту, чтобы не допустить прожигания места пайки.

   

   

7. После завершения пайки протрите место пайки влажной тряпкой, чтобы удалить излишки флюса. Флюс имеет кислотные свойства, и если его оставить на трубе, он может вызвать коррозию. Также осмотрите запаянное соединение, чтобы убедиться, что оно полностью заполнено припоем.

   Вот отличное видео, которое стоит посмотреть перед тем, как приступить к пайке.

   Кажется, что этапов много, но как только вы освоите процесс, он окажется совсем несложным. Автор впервые самостоятельно выполнил работы по обустройству медной воздушной магистрали для своего компрессора за одну ночь. И до сих пор ни разу не было протечек.

Прокладка медных труб

Выбор медных фитингов для сантехнического оборудования воздушного компрессора также довольно прост. Самое главное — подобрать фитинг в соответствии с диаметром выбранной вами медной трубы. Труба 1/2 дюйма подходит к фитингам 1/2 дюйма, труба 3/4 дюйма — к фитингам 3/4 дюйма и т. д. Всё просто. Вот несколько основных фитингов, которые вам понадобятся для сантехнического оборудования воздушного компрессора. Все ссылки и изображения относятся к фитингам 1/2 дюйма:

Медное колено 90 градусов

Эти обозначения говорят сами за себя. Они бывают с коротким и длинным радиусом. Колена с большим радиусом обеспечивают немного лучшую проходимость и стоят немного дороже.

Медный тройник

Они могут быть одного стандартного размера, например, 1/2″ x 1/2″ x 1/2″, или иметь комбинацию размеров в одном фитинге, например, 3/4″ x 1/2″ x 3/4″. При использовании труб диаметром 3/4″ или 1″ можно сузить трубу до медной трубы диаметром 1/2″ для отводов, если у вас не очень мощный компрессор и вы перекачиваете много воздуха. На рисунке ниже показан зигзагообразный трубопровод, который используется для охлаждения сжатого воздуха с целью удаления влаги. Вы можете видеть, где требуются тройники.

Медный фитинг с наружной резьбой

Фитинги с наружной резьбой позволяют подключаться к любым устройствам с внутренней резьбой NPT. В том числе к воздушным фильтрам, водоотделителям, шланговым катушкам, шаровым кранам и т. д.

Настенные крепления для медных труб

Это не фитинг, но они очень удобны для крепления медной трубы к стене и стоят очень дёшево. Они крепят трубу на расстоянии от стены, поэтому вам не придётся беспокоиться о вибрации. Крепятся к стене одним шурупом. В идеале их следует крепить к стойкам каркаса в стене, которые легко найти с помощью магнитного детектора стоек. Однако, если это невозможно, их можно закрепить в любом месте гипсокартона с помощью стандартных анкеров для гипсокартона.

Чтобы подвести сжатый воздух от компрессора к вашему рабочему месту понадобится довольно много медных труб. Изложенной выше информации вполне достаточно для проектирования и монтажа трубопровода компрессора. Теперь перейдём к другому популярному варианту исполнения системы подачи сжатого воздуха.

Труба из чёрного железа

Трубы из чёрного железа — ещё один популярный вариант для подключения воздушного компрессора. Они дешевле медных и очень прочные. Вместо того, чтобы паять, как медные трубы, их соединяют резьбой. Железные трубы можно купить в местном хозяйственном магазине отрезками по 10 футов (~3 метра).

Недостаток железных труб заключается в том, что их внутренняя поверхность подвержена коррозии из-за влаги, выделяемой вашим воздушным компрессором. Они прослужат очень долго, но для улавливания корродирующих частиц необходим хороший воздушный фильтр. Ещё один недостаток — инструменты, необходимые для сборки, которые могут быть довольно дорогими. Для сборки этих труб требуется нарезать резьбу, которую необходимо очень плотно затянуть, чтобы предотвратить протечки. Вам понадобятся специальные инструменты для нарезания резьбы на чёрных чугунных трубах. Другой вариант — приобрести трубу в Home Depot или Lowes, где они бесплатно нарежут трубу и нарежут резьбу по вашим размерам, если вы приобретёте её у них. Позвоните в местный магазин, чтобы убедиться, что они делают это, прежде чем планировать монтаж чёрных чугунных труб.

Если вы решите самостоятельно нарезать резьбу на трубах, чтобы избежать частых поездок в Home Depot, вам понадобится труборез подходящего размера для обрезки трубы до нужной длины, развёртка подходящего размера для снятия заусенцев и сглаживания среза, а также резьбонарезной станок подходящего размера для нарезания резьбы. Вам также понадобится масло для резьбонарезки труб, чтобы смазывать и охлаждать инструмент во время нарезания резьбы. Harbor Freight также продаёт резьбонарезной станок со скидкой, если вы хотите попробовать этот вариант. Только не забудьте сохранить чек, так как отзывы о нём не самые лучшие.

 

После того, как у вас есть трубы с резьбой и фитинги, можно приступать к сборке. Не забудьте установить достаточное количество соединительных фитингов по всей системе. Если вы не используете соединительные фитинги и решите, например, добавить быстроразъёмный фитинг в середине системы, вам придётся разобрать все трубы, начиная с конца и до него. А затем собрать всё заново. Набор соединительных фитингов позволяет вносить изменения в сантехническую систему без необходимости большого демонтажа.

Для сборки труб вам понадобятся как минимум два трубных ключа для стягивания труб. Также понадобится тефлоновая лента или герметик для трубных соединений, обычно называемый трубной смазкой, для обеспечения герметичности резьбовых соединений. Трубная смазка, по всей видимости, лучше тефлоновой ленты, поскольку она обычно обеспечивает лучшую герметизацию, и нет риска, что мелкие кусочки тефлоновой ленты попадут в трубу и попадут в пневмоинструмент. При сборке труб и фитингов нанесите трубную смазку на наружную и внутреннюю резьбовые части трубы и затяните их вручную. Затем затяните трубный ключ вокруг трубы, а другой — вокруг фитинга, и затяните их до упора.

Имейте в виду, что чёрная железная труба тяжёлая и должна быть надёжно закреплена на стене. Я бы рекомендовал по возможности крепить её непосредственно к стойкам.

Системы RapidAir: алюминий или полиэтилен

Компания RapidAir, среди прочих, предлагает готовые комплекты, включающие трубы различной длины и хороший выбор фитингов. Они изготавливают эти комплекты либо с алюминиевой трубой (RapidAir FastPipe), либо с полиэтиленовой (RapidAir Maxline) трубкой. Я настоятельно рекомендую алюминиевую трубу, а не полиэтиленовый комплект. Полиэтиленовый материал имеет тонкий слой алюминия, расположенный посередине, но он служит скорее для придания трубе формы, а не для поглощения тепла из сжатого воздуха. Отвод тепла из сжатого воздуха позволяет влаге выпадать из него, в результате чего её можно уловить влагоотделителем.

Алюминиевые системы FastPipe от RapidAir — это действительно отличный комплект. Алюминий отлично поглощает тепло из сжатого воздуха, позволяя влаге конденсироваться из него. Это приятный и лёгкий материал, устойчивый к коррозии. Трубы выпускаются диаметром 3/4 дюйма или 1 дюйм, поэтому подходят для больших воздушных компрессоров. Система выглядит очень профессионально, и подобные системы часто используются на крупных производственных предприятиях. Трубы также имеют синее порошковое покрытие, поэтому об их коррозии можно не беспокоиться. Ещё одним преимуществом по сравнению с другими материалами труб является то, что для работы с этим комплектом вам не понадобятся специальные инструменты.

Недостаток алюминиевой системы RapidAir заключается в том, что она немного дороже, чем сборка собственной системы из медных или железных труб. Все компоненты системы продаются по отдельности, если вы захотите расширить или заменить систему сжатого воздуха, однако они довольно дороги, и их не так много в наличии на рынке. За исключением этих нескольких недостатков, это очень хорошая система, которая отлично смотрится в любом производстве.

Заключение

Советы из этой статьи помогут вам успешно установить систему подачи сжатого воздуха от вашего воздушного компрессора. Помните, что её правильная сборка может значительно облегчить работу при порошковой окраске в небольшом цеху или окрасочном участке. Вы можете спроектировать систему, которая удаляет влагу из сжатого воздуха, а также оснастить её удобными быстроразъемными соединениями в любом месте.

По материалам зарубежной печати

---

---

---

---