Zbiornik na sprężone powietrze

Zbiornik na sprężone powietrze – funkcje

Zbiornik na sprężone powietrze stosuje się w instalacji pneumatycznej do zgromadzenia sprężonego powietrza nim popłynie ono dalej do instalacji i odbiorników pneumatycznych.

Pomaga kompresorowi w systemie sprężonego powietrza pracować bardziej efektywnie, redukować ilość włączeń i wyłączeń i jednocześnie stabilizuje wahania ciśnień spowodowane produkcją i zużyciem.

Redukuje też ewentualną pulsację pochodzącą od sprężarki.

Pozwala nawet chwilowo pobierać większą ilość powietrza niż kompresor jest w stanie wyprodukować. Z uwagi na ten fakt, zbiornik sprężonego powietrza nazywa się też zbiornikiem buforowym.

Poza tym, dodatkową funkcją zbiornika na sprężone powietrze jest wstępne uzdatnienie sprężonego powietrza poprzez jego schłodzenie i wykroplenie kondensatu.

Lokalizacja zbiornika

Istnieją dwa zastosowania zbiornika na sprężone powietrze pod względem lokalizacji: podstawowe i wtórne.

Podstawowe to takie, gdzie zbiornik znajduje się blisko kompresora i w tym przypadku spełnia opisane powyżej funkcje.

Może być jeszcze w tym przypadku podział na mokry i suchy w zależności od jego montażu względem osuszacza. O tym możesz przeczytać więcej w oddzielnym artykule pt. „Zbiornik do kompresora „suchy” czy „mokry”?

Wtórne zastosowanie zbiornika na sprężone powietrze to jego montaż blisko odbiornika pneumatycznego, gdzieś np. w połowie lub na końcu instalacji. Taki przypadek opisałem w poradzie pt. „Zbiornik do kompresora” omawiając inwestycję klienta w maszynę do powlekania próżniowego.

Wielkość zbiornika na sprężone powietrze

Nie ma jednej prawidłowej formuły na dobór wielkości zbiornika sprężonego powietrza.
Są wzory, które w tym pomagają, ale jest to jedynie zgrubne określenie wielkości zbiornika.

Zalecenia producentów kompresorów mówią jaką zastosować pojemność zbiornika, ale ci sami producenci oferują takie kompresory zamontowane na różnych wielkościach zbiorników.

Kilka przykładów masz podane w poradzie pt. „Zbiorniki do kompresora”.

Jest też zasada, że pojemność zbiornika do sprężonego powietrza powinna wynosić 10-30% wydajności kompresora. Np. jeżeli kompresor śrubowy posiada wydajność 500 l/min to zbiornik sprężonego powietrza powinien mieć pojemność z zakresu 50-150 litrów.

Czynniki do określania wielkości zbiornika

Jest kilka czynników, które należy brać pod uwagę przy doborze wielkości zbiornika na sprężone powietrze:

• ciśnienia kompresora, przy którym przechodzi w stan odciążenia i dociążenia
• czas przez jaki zbiornik musi zapewnić sprężone powietrze bez znacznego spadku ciśnienia roboczego
• jaka jest wydajność kompresora i maksymalne zapotrzebowanie na sprężone powietrze odbiorników pneumatycznych
• jakie jest dopuszczalne minimalne ciśnienie robocze odbiornika pneumatycznego
• jakie jest zapotrzebowanie na sprężone powietrze odbiornika pneumatycznego dla optymalnej pracy
• rodzaj kompresora – sprężarka tłokowa, łopatkowa czy kompresor śrubowy

Zgłoszenie zbiornika ciśnieniowego do UDT

Zbiornik ciśnieniowy wolnostojący należy zgłosić do Urzędu Dozoru Technicznego, by uzyskać decyzję na eksploatację jeżeli nadciśnienie eksploatacyjne jest wyższe niż 0,5 bar oraz V x P > 300

gdzie:

V – pojemność zbiornika ciśnieniowego w dm3 (litrach)

P – nadciśnienie w barach – jest to nadciśnienie określone przez producenta zbiornika lub nadciśnienie nastawy zaworu bezpieczeństwa

Jeżeli zbiornik ciśnieniowy do sprężonego powietrza jest podstawą agregatu sprężarkowego to należy zgłosić go UDT jeżeli V x P ≥ 800.

Po przejściu kontroli na zbiorniku sprężonego powietrza pojawi się odpowiednie oznaczenie. Na zdjęciu zobaczysz trzy wersje potwierdzeń zmieniających się wraz z upływem czasu.

Budowa zbiornika sprężonego powietrza

Zbiornik na sprężone powietrze posiada płaszcz, dennice, włazy rewizyjne i króćce, ale poszczególne konstrukcje mogą się różnić od siebie.

Są też konstrukcje pionowe, poziome i z podstawą pod agregat sprężarkowy oraz np. osuszacz chłodniczy.

Na zdjęciu poziomy zbiornik do sprężonego powietrza o pojemności 15.000 litrów.

Materiał

Kiedyś zbiorniki do sprężonego powietrza wykonywano z żeliwa. Teraz ze względu na zwiększone zapotrzebowanie, modernizację produkcji, postęp technologiczny i konieczność konkurencyjności na rynku, zbiorniki wykonuje się ze stali. Może to być stal niestopowa (węglowa) lub nierdzewna w zależności od przeznaczenia.

W zależności od przeznaczenia zbiorniki są też odpowiednio zabezpieczane powłoką ochronną. Wewnątrz zbiornika do sprężonego powietrza pojawić się może wilgoć, a z zewnątrz, jeżeli stoi na dworze to czynniki atmosferyczne będą wpływały na jego trwałość.

Z tego względu przy zamawianiu zbiornika sprężonego powietrza warto rozważyć wersję z malowaniem wewnętrznym (dla mokrego zbiornika) lub bez (a może atest PZH jeżeli powietrze ma styczność z żywnością), malowaniem proszkowym, farbą poliuretanową albo żywicą epoksydową.

Część użytkowników decyduje się na zbiorniki ocynkowane. Cały zbiornik po uprzednim przygotowaniu powierzchni zanurza się w kąpieli elektrolitycznej. Dzięki temu następuje błyskawiczna reakcja cynku z żelazem i wytworzenie na powierzchni warstwy stopu.

Powłoka cynkowa powstała w wyniku cynkowania galwanicznego jest gładka i pozbawiona nierówności.

Na zdjęciu widać zbiornik na sprężone powietrze wykonany ze stali nierdzewnej (z lewej) i ocynkowany (w głębi z prawej).

Zbiornik na sprężone powietrze ze stali nierdzewnej lub ocynkowany jest odporny na korozję, wilgoć i zmiany temperatur, więc z powodzeniem może być wykorzystywany na zewnątrz w trudnych warunkach atmosferycznych.

Na potrzeby wystawiennicze, albo jako dekoracja pomieszczenia zbiornik może być pomalowany w atrakcyjne wzory. Poniżej zbiornik wystawiony na targach Comvac w Hanowerze w 2023 roku.

Dennice

Na poniższych zdjęciach widać dennicę elipsoidalną spawaną do płaszcza lub dennicę płaską łączoną połączeniami śrubowymi z kołnierzem płaszcza.

Zbiornik pokazany na niższym zdjęciu został zaadaptowany ze zbiornika wykorzystywanego w instalacji przemysłu chemicznego, posiada dennicę przykręcaną, ale widać też trzy niestandardowe przyłącza.

Otwór rewizyjny

Konstrukcja zbiornika sprężonego powietrza powinna pozwolić na przeprowadzenie rewizji wewnętrznej poprzez właz rewizyjny owalny lub eliptyczny. Na zdjęciu widać zbiornik o pojemności 6000 litrów z otworem rewizyjnym.

Najmniejsze zbiorniki z jakimi się spotkałem posiadały otwory rewizyjne o średnicy 2” zamknięte gwintowanym korkiem.

Króćce przyłączeniowe

Producenci zbiorników buforowych oferują standardowe wielkości przyłączy powiązane z pojemnością zbiornika.

Z drugiej strony pojemność zbiornika jest dobierana do aplikacji, więc jeżeli potrzebna jest większa średnica przyłącza to można taką opcję zamówić.

Na zdjęciu widać jak użytkownik nie dostosował średnicy przyłącza do średnicy instalacji i w tym miejscu następuje tłumienie przepływu. Mogło też być tak, że instalacja rozrosła się, wymieniono ją na instalację o większej średnicy i zapomniano o zbiorniku.

W opcji może być też wybór, czy przyłącza są po tej samej stronie, po przeciwnych stronach, albo w niestandardowym miejscu.

Dopuszczalne ciśnienie robocze i armatura

Zbiorniki sprężonego powietrza mogą pracować pod różnym ciśnieniem. Może to być 10, 11, 13, 15 albo nawet 80 bar. Zamawiając zbiornik buforowy należy wiedzieć jakie będzie największe ciśnienie panujące w instalacji i odpowiednio dobrać wersję ciśnieniową zbiornika. Trzeba też zwrócić uwagę na dopuszczalny zakres temperatur otoczenia i temperatury sprężonego powietrza.

Dodatkowo zbiornik musi być wyposażony w zawór bezpieczeństwa dostosowany do ciśnienia maksymalnego i odpowiedniej przepustowości.

Najlepiej podczas zamawiania zbiornika, zamówić od razu odpowiednią armaturę.

W skład armatury wchodzą:

• zawór bezpieczeństwa
• manometr
• kurek manometryczny
• kulowy zawór spustowy (na zdjęciu)
• rurka spustowa.

Zbiornik na sprężone powietrze jest pierwszym lub drugim (po separatorze cyklonowym) elementem wytrącania się kondensatu. Dla ułatwienia sobie życia możesz kulowy zawór spustowy zastąpić elektronicznym, czasowym lub bezstratnym drenem kondensatu.

Pamiętaj jednak, że jeżeli zbiornik będzie stał na dworze to musisz wybrać dren z podgrzewaniem aby uniknąć oblodzenia konstrukcji.

Wersja ciśnieniowa powiązana jest z grubością ścianki, a ta wpływa na trwałość zbiornika. Jeżeli chcesz sam porównać solidność konstrukcji z różnych ofert w powiązaniu z ceną, to porównaj ich ciężar. Te lżejsze będą prawdopodobnie wykonane z cieńszego materiału i ich trwałość będzie niższa.

Masz pytanie ? Zadzwoń porozmawiać

Jeśli potrzebujesz pomocy w doborze zbiornika do sprężonego powietrza, a zastosowanie powietrza jest przemysłowe (nie hobbystyczne) to możesz zadzwonić do mnie porozmawiać o tym.

Wprawdzie nie sprzedajemy samych zbiorników, ale w ciągu roku i tak dostarczamy kilkanaście/kilkadziesiąt zbiorników sprężonego powietrza o pojemności od 500 litrów do 15 metrów sześciennych idealnie dobranych do zmiennych warunków produkcyjnych.

Oceniamy wymagania systemu przy okazji wykonywania pomiarów zużycia sprężonego powietrza i doboru nowej sprężarki wraz z urządzeniami do uzdatniania. W ramach tej oceny określamy też optymalną wielkość zbiornika do sprężonego powietrza.