Přednáška 3

Stroje a zařízení pro výrobu a přenos energií

Do této skupiny strojů řadíme zařízení pomocná, pro výrobu tepla, elektrické energie, pro svařování a výrobu tlaku.

Dělíme je do čtyř skupin:

  • pneumatické stroje, kompresory
  • elektrické centrály
  • svářecí agregáty
  • teplovzdušné agregáty

Pneumatické stroje, kompresory

Kompresory jsou stroje sloužící k nasávání a stlačování plynů. Dopravují plyny z prostoru s nižším tlakem do prostoru s vyšším tlakem, přičemž se mechanická práce mění v teplo. Hlavním parametrem kompresoru je jmenovitý výkon (množství dodávaného vzduchu [m3/hod] při daném přetlaku).

Dělení pneumatických strojů dle výtlačného tlaku
  • Ventilátory
    • pro tlaky pp ≤ 0,03 MPa
    • používají se k dosažení požadované rychlosti plynu (při větrání, ke zvýšení tahu, klimatizace)
  • Vývěvy
    • pro tlaky pp ≤ 0,1 MPa
    • zařízení, které odčerpávají plyny z uzavřeného prostoru a vytváří podtlak
  • Dmychadla
    • pro tlaky pp = 0,1 - 0,3 MPa
    • stlačují nasátý plyn na malé tlaky, dodávají velké množství vzduchu (až 400 m3/min)
  • Kompresory
    • pro tlaky pp > 0,3 MPa
    • pracují z vyšším tlakem až 0,7 MPa a používají se pro pohon pneumatických strojů, nástrojů a pro dopravu sypkých materiálů

Dělení kompresorů dle konstrukce
  • Podle pohonu
    • pohon elektrickým motorem
    • pohon vznětovým motorem
  • Podle uspořádání konstrukce
    • stabilní
    • mobilní
  • Podle způsobu chlazení
    • vodou
    • vzduchem
  • Podle způsobu stlačení vzduchu 

Pístové kompresory

V první fázi cyklu se píst pohybuje směrem dolů a vlivem vzniklého podtlaku se nasává do válce plyn. Při pohybu pístu směrem nahoru dojde ke zvýšení tlaku a uzavření sacího ventilu. Při dosažení požadovaného tlaku se otevře výtlačný ventil a plyn je vytlačen ven. Řízení sání a výtlaku se děje samočinně regulovanými ventily. Kompresorová část je jedno nebo vícestupňová a je ukončena vzdušníkem. Kapotáž stroje chrání okolí před nadměrným hlukem. 

Šroubové kompresory

Pod pojmem šroubové rotační kompresory rozumíme kompresory, u nichž se stlačovací prostory zmenšují rotačním pohybem. Díky dokonalému hmotnostnímu vyvážení lze tyto kompresory používat v provozu bez vibrací. Běžné šroubové kompresory mají dva rovnoběžně uspořádané šroubovité rotory, které se otáčejí ve stlačovací skříni v protiběžném smyslu. Vzduch vstupuje sacím otvorem do stlačovací skříně a vlivem otáčení dochází ke stlačení vzduchu. Po dosažení požadovaného tlaku se stlačený vzduch vytlačí ven. Díky menší náročnosti na konstrukci, dlouhodobé vysoké účinnosti komprese, vyšší výkonnosti a nižší hlučnosti patří mezi nejvíce rozšířené kompresory.

Rotorové kompresory

Rotorové kompresory pracují na podobném principu jako kompresory šroubové. Ve stlačovací komoře se otáčí rotor s vysouvajícími se lamelami. Plyn je přiváděn sacím otvorem a otáčením rotoru je plyn stlačován na požadovaný tlak. Udržováním olejového filmu pracovní plochy se vytváří velmi dobře utěsněné stlačovací komory. Díky tomu vykazují velmi vysokou účinnost. Olej je odlučován od stlačeného vzduchu v separátoru.

Elektrické centrály

Během stavební výroby se spotřebovává elektrická energie, která slouží jako zdroj pro hnací jednotku stroje. V případě, že není možné napojit stroje na rozvod elektrické energie (např. kvůli dosahu), je nutné využít elektrické centrály.

Elektrocentrála je zařízení na bázi spalovacího motoru, který pohání generátor produkující elektrickou energii. O druhu a velikosti elektrocentrály rozhoduje potřebný výkon v kVA. Vzhledem k těmto požadavkům se rozdělují na mobilní, stabilní a pojízdné. Pro návrh vhodné elektrocentrály potřebujeme znát tyto údaje:

  • provozní výkon [kVA, kW]
  • napětí [V]
  • maximální proud [A]
  • počet zásuvek
  • hmotnost a rozměry
  • druh podvozku

Svářecí agregáty

Svářecí agregát svou konstrukcí pracuje jako statický zdroj, který slouží k přeměně střídavého proudu na proud jednosměrný. Nejčastěji jsou přenosné nebo převozné na kolovém podvozku. Zejména jsou využívány:

  • na svařování (na menší svářecí práce se používají svářecí transformátory!)
  • na nabíjení akumulátorových baterií nebo pro spouštění spalovacích motorů
  • jako zdroj elektrické energie pro další elektrické nářadí

Jako zdroj elektrické energie slouží veřejné sítě, elektrocentrály a některé agregáty jsou v provedení se spalovacím motorem. Pro volbu vhodného svařovacího agregátu musíme znát následující parametry:

  • jmenovité vstupní napětí [V]
  • jmenovitý výkon [kVA]
  • regulační obsah [A]
  • hmotnost a rozměry

Zdroj: YouTube kanál uživatele czNARADI.cz

Teplovzdušné agregáty

Ve výrobnách je zejména v zimním období nutno udržovat určité tepelné podmínky kvůli fyzicko-chemickému procesu dotváření stavebních prvků, při dokončovacích pracích, rozmrazování materiálů či betonáži za nízkých teplot. Při použití v uzavřených místnostech je nutno zajistit ventilaci aby se předešlo nedostatku kyslíku v místnosti!

Dle spalování dělíme agregáty na:

  • naftové - přímé/nepřímé spalování
  • propan-butanové
  • elektrické

Podle ovládání agregátu:

  • ovládání elektronické
  • ovládání elektronické s regulátorem teploty

Podle přemístitelnosti:

  • přenosné
  • pojízdné

Při výběru vhodného teplovzdušného agregátu dbáme zejména na:

  • výkon [kcal/hod, kW]
  • spotřeba paliva [kg/hod]
  • průtok vzduchu [m3/hod]
  • hmotnost a rozměry